Лабораторные исследования грунтов

Отобранные пробы во время бурения  скважин,  образцы доставляют в лабораторию, где проводят испытания грунтов. Лабораторные испытания  грунтов производят для определения параметров свойств грунтов поддаваться статическим нагрузкам и динамическим воздействиям . В лаборатории грунты нагружают и разгружают, сдвигают, деформируют различным образом, моделируя процессы уменьшения давления на грунт при строительстве котлованов, а затем резкого возрастания нагрузки при строительстве здания. Лабораторные исследования и испытания для определения строительных параметров свойств грунта, носят точный характер.

На грунт создаются давление, по заданным параметрам которое будет создано после строительства. Если сооружение будет подвержено динамическим воздействиям, не только от механизмов внутри, но и от внешних воздействий – например, железной дороги или трамвайной линии,  или автострады- то проводят испытания грунтов методом цикличных сжатий.

Составной частью  исследований грунтов являются лабораторное изучение грунтов.

Изучение грунтов в лаборатории – это целая совокупность работ, проводимых с целью получения данных, носящих инженерно-геологический характер. В состав этих данных входит информация о свойствах и составе грунтов, в чем и  и заключаются  геологические исследования.

При помощи различных методов изучаются в первую очередь химические показатели грунтов. Исследуют также механические свойства и физические свойства и физико-механические параметры.

В составе инженерно-геологических изысканий выполняются лабораторные, геологические исследования физико-механических свойств грунтов, в компрессионных и сдвиговых приборах, в приборах трехосного и одноосного сжатия.

В результате лабораторных исследований  определяется наименование, состав, состояние, физико-механические свойства грунтов, а также химический состав грунтов и грунтовых вод . Геологические исследования грунта проводятся с целью выявления свойств по сцеплению и деформациям массива грунта, моделирования  влияния сооружения на грунт.

Для глинистых  грунтов определяются физические и механические свойства, показатели сжимаемости и сопутствующие определения.
Для несвязных грунтов предполагается выполнение комплекса определений физических характеристик (грансостав, плотность в рыхлом и плотном состоянии, угол естественного откоса).
Количество отобранных в процессе изысканий образцов грунта должно быть не менее 10 для определения показателей физических и не менее 6 для определения механических свойств по каждому основному литологическому слою (инженерно-геологическому элементу).

Выполняют химический анализ 3-х проб грунта на каждый инженерно-геологический элемент и не менее 3-х проб грунтовых вод для определения агрессивности к бетонам, коррозионной активности грунтов к металлам: алюминию, свинцу и стали, для каждого инженерно-геологического элемента.
Все определения проводятся согласно ГОСТ 12148-96, ГОСТ 5180-84, ГОСТ 12536-79, ГОСТ 25584-90, ГОСТ 25100-2011, ГОСТ 12248-2010.

Лабораторные исследования грунтов проводятся для определения их состава, состояния, физических, механических и химических свойств, что позволяет определить классификационную принадлежность грунта в соответствии с ГОСТ 25100-2011, установить их нормативные и расчетные характеристики, выявить степень однородности (выдержанности) грунтов по площади и глубине для выделения инженерно-геологических элементов, а также прогноза изменения состояния и свойств грунтов в процессе строительства и эксплуатации объекта / СНиП 11-02-96, СП 11-105-97/.
Выбор видов лабораторных исследований производится в зависимости от типа грунта, стадии проектирования и класса ответственности зданий и сооружений в соответствии с требованиями приложения СП 22.13330.2011, СП 47 13330. 2012. При необходимости и в соответствии с техническим заданием могут быть проведены дополнительные исследования грунтов, методы которых регламентированы действующими государственными стандартами (механические свойства грунтов при динамических воздействиях, показатели ползучести и консолидации и др.). При выборе состава, объема, методов и схем лабораторных определений свойств грунтов и их специфических особенностей учитываются условия работы грунтов в основании зданий и сооружений / СП 22.13330.2011/. Если в процессе строительства и эксплуатации проектируемых зданий и сооружений возможны изменения структуры, состава и состояния грунтов, то определяются характеристики грунтов при соответствующих прогнозируемых изменениях структуры, состава и состояния (консистенцию и механические свойства при заданной влажности и плотности грунтов, замачивании, консолидация и др.), в соответствии с требованиями СП 22.13330.2011

Изучение физических показателей

Изучение физических показателей грунтов в лабораторных условиях включает:

— выявление степени влажности;

— исследование минерального содержания;

— выявление степени плотности почвы;

— определение пористости грунта;

— способности грунта давать усадку, свойств к набуханию, если исследуются горные породы;

— определяется разновидность грунта.

Изучение физико-механических показателей

Изучение физико-механических параметров грунта в лабораторных условиях включает:

— определение уровня прочности почвы в процессе сдвига;

— выявление способности к деформации;

— определение прочности почвы в момент сжатия в одну ось;

— определение прочности почвы при растяжении в одну ось;

— способность давать просадку и просадочное давление, которое присутствует изначально.

— изучение угла откоса, получающегося естественным образом.

Изучение химических показателей и физико-химических параметров

Методы изучения по выявлению химических свойств и физико-химических показателей в лабораторных условиях включают:

— выявление наличие солей имеющих свойство растворятся в воде, и их состава;

— выявление карбонатов в почвах;

— выявление общего количества органических веществ, содержащихся в грунте;

— определение уровня липкости почвы;

— степень проницаемости почвы к воде;

— выявление степени промокаемости, насколько грунт может размягчаться, определяется устойчивость горных пород к размыванию;

— уровень проявляемой агрессии грунтов к различным строительным материалам (металлу, бетону).

Изучение грунтов и подземных вод

Исследование грунтов в лабораторных условиях выполняется при помощи современного оборудования. Оборудование дает возможность изучить различные параметры грунта.

В ходе лабораторных исследований проводится изучение состава грунтовых вод и вытяжки воды, полученной из грунта.

Изучение почвы и подземных вод выполняется методами, которые соответствуют установленным в отношении данного процесса нормам.

Лаборатория, занимающаяся исследованием грунтов, имеет аккредитацию, позволяющую осуществлять данную деятельность. На оборудование предоставляются сертификаты, подтверждающие его качество. Есть соответствующие документы, свидетельствующие о том, что оборудование проходило проверки.

Работники лаборатории постоянно повышают свою квалификацию, регулярно проводится контроль проводимых исследований.

Результаты, полученные путем лабораторных исследований, обрабатываются и соотносятся с установленными показателями. Осуществляется контроль над точностью и достоверностью результатов исследований, это позволяет исключить вероятность погрешностей, которые превышают разницу, допустимую в подобном случае. Чтобы повысить точность, проводятся параллельно несколько анализов.

Выявление прочностных свойств и деформационных параметров грунта выполняется при помощи оборудования компрессионного типа отечественного производства, управление которым производится автоматически.

Полученные в ходе лабораторных исследований данные используются с целью разделения грунтов по типам и определению составляющих компонентов. Выявляется состояние и параметры грунтов, которые впоследствии используются в качестве основы для моделирования природной среды.

Все грунты обладают определенными свойствами. При помощи лабораторных методов можно определить уровень влажности почвы, ее плотность, из каких минералов состоит грунт, какого размеры частицы компонентов грунта и свойства, которыми обладают отдельные почвы – способность давать усадку, размокаемость, липкость.

При изучении грунтов в лабораторных условиях применяется современное высокотехнологическое оборудование, которое позволяет получить данные, необходимые для строительства.

В лаборатории исследуются различные виды грунтов. Для того, чтобы провести исследование физических свойств, необходимо взять не меньше десятка образцов почвы. Для выявления механических параметров, требуется не менее шести образцов грунта по всем основным элементам. Что касается исследования подземных вод, то нужно взять не менее трех проб.

Все исследования выполняются в соответствии с установленными требованиями.

 

Лабораторные исследования:

Физические свойства глинистых грунтов	Механические свойства грунтов	Гранулометрический состав песков