Геология участка под строительство

Прежде чем начать строительство, необходимо провести геологические изыскания на участке, отведенном под возведение объекта. Геологические исследования включают в себя целый комплекс работ, среди которых испытание грунта на физико-механические свойства. Существует несколько методов испытания почвы, и о них мы поговорим далее.

Одноосное сжатие

Геология участка в Свердловской области применяет этот метод как основной, когда определяют механическую прочность пород. Ещё он используется, если лёссовые породы испытывают во время сдвиговых нагрузок. Метод не применяют, чтобы определить сопротивления сдвиговым нагрузкам, когда у лессовидного суглинка во время испытания возникают вертикальные, наклонные сколы. Возможен вариант, когда лёсс разрушается по плоскости, параллельной плоскости сжатия из-за неоднородного состава, строения.

Сопротивление лёссовой породы сжатию зависит от того, из чего она состоит, от её структуры и текстуры. В зависимости от этих характеристик сопротивление колеблется от 0. 070 до 1. 40 мегапаскаля. Обычно по вертикали лёссовые породы на пятнадцать-тридцать процентов прочнее, чем по горизонтали. Когда лёссы полностью насыщены водой, они становятся вязкими. Лёссовые породы с наименьшим содержанием глины (пролювиального генезиса), а также каменный лёсс менее вязкие.

Компрессионные методы

Для просадочных пород есть ряд испытаний, одними из которых являются компрессионные. В них берут рабочие кольца диаметром семьдесят-девяносто миллиметров, высотой двадцать-тридцать миллиметров. С помощью прибора ступенчато повышают нагрузку и фиксируют возникающие деформации. Погрешностсь измерения 0. 01мм. Берётся образец с природной влажностью, или ему придают заданную влажность, определяется относительное сжатие. Потом определяются харакеритсики насыщенного водой образца. Измерют ещё например, насколько может варьировать сжимаемость, насколько может уплотниться порода после просадки, относительную просадочность, начальную влажность, насколько порода способна набухать.

Геология участка часто при изучении пород использует компрессионные методы. Используемые приборы для надёжной эксплуатации обычно один раз в год подвергаются проверке – сверяются собственные деформационные свойства прибора. Для этого последовательно, ступенчато увеличивают и уменьшают давление. Вычисляют среднеарифметическое значение, данные заносят в журнал, строят кривые. Эти результаты учитываются в дальнейшем при проведении испытаний грунтов.

Чтобы определить силу трения кольцо с образцом размещается на пористой пластинке. Надевается цилиндр и направляющее кольцо, штамп. Нагрузки силы трения измеряются динамометром. Данные выстраивают в прямую. Внешние нагрузки корректируют в зависимости от результатов показания динамометра. Перед испытаниями проверяются диаметр, высота, вес режущего кольца. По результатам нескольких замеров берётся среднеарифметическое значение.

Относительное сжатие

Обычно когда порода уплотняется – растёт его сопротивление деформационным ногрузкам. Давление ступенчато увеличивают. Предполагается, что также ступенчато будет убывать пористость образца. Для отбора проб кольцом существуют специальные прессы.

Для испытаний грунтов на сжимаемость разработаны методики. На образец прикладывается нагрузка 0. 05, 0. 1, 0. 6 мегапаскаля в течение суток. Есть также методики ускоренных испытаний, расхождение между ними и первыми должно быть в пределах двух процентов. Затем рассчитывают сжатие относительное образца при каждом давлении. По выведенным данным строят компрессионную кривую, где приводятся сведения по плотности скелета, коэффициенту пористости, относительное сжатие, нагрузка.

Для выявления просадочности лёссовых пород проводят испытания методами кривых (одной, двух). Первый предполагает повышать нагрузку на породу природной влажности, постепенно доводя до нужного значения. Такая нагрузка заранее рассчитывается с учётом веса постройки, веса водонасыщенных пород. Ещё возможен вариант определения нагрузок до глубины отбора пробы монолита, например когда определяют деформацию от давлений расположенных сверху пород. Как грунт стабилизировался, его замачивают до тех пор, пока снова не наступит стабилизация. При применении метода двух кривых, дополнительно используют ещё и заранее насыщенный водой образец. Если породы тяжёлые, насыщенные водой образцы оставляют часов на двенадцать.

Путём испытаний при заданных нагрузках вычисляется относительная просадочность. Начальное просадочное давление определяется наименьшим давлением, когда начинают проявляться просадочные свойства полностью водонасыщенной породы.

Породы приходят в напряжённое состояние от внешней нагрузки, собственного веса – начинают проявляться просадочные свойства. Для выяснения просадочной влажности пород влажность постепенно повышают. Такие условия могут создаваться, например при инфильтрации в слоях сточной воды, когда нарушаются режимы испарения. Из породы вырезают пять-шесть колец. Потом одну пробу испытывают при естественной влажности, доводя давление до необходимого уровня. Затем пробу увлажняют. Другая проба до испытаний, сперва полностью насыщается водой. Потом ступенчато подвергается тем же давлениям, как первый образец. Для остальных проб берутся промежуточные значения влажности. По данным испытаний строят графики зависимости характеристик породы при изменении влажности.