В ходе инженерных изысканий в дорожном строительстве обязательно проводятся исследования грунтов. Одним из передовых методов полевых испытаний является прессиометрия. Она позволяет получать точные результаты в сжатые сроки при сравнительно невысоких затратах.
Что такое прессиометрия
Прессиометрия ― современный метод полевых испытаний грунтов, целью которого является определение их прочностных и деформационных свойств. Технология применяется при исследовании песчано-глинистых, полускальных, скальных и других грунтов. Под разные типы грунтов могут подбираться испытательные приборы с определенными техническими характеристиками.
Метод прессиометрии позволяет определять следующие величины:
- модуль деформации;
- удельное сцепление;
- угол внутреннего трения и т.д.
Для испытаний используется специальный прибор прессиометр. При проведении изысканий этим методом предусматривается предварительное бурение скважин на исследуемом участке.
Результаты испытаний позволяют оценить пригодность грунта для проведения строительных работ.
Как проводится исследование
Метод прессиометрии предусматривает установку в скважине на заданной глубине специальной камеры (зонда). Зонд выполнен в форме эластичной камеры. После ее погружения в скважины в камеру начинает нагнетаться давление. В результате возникает расширение мембраны, которая оказывает воздействие на стенки скважины. При увеличении давления в зонде он начинает деформировать стенки скважины. В течении определенного времени поддерживается постоянное значение давления, и производятся измерения целевых параметров.
Для испытаний могут использоваться гидравлические и пневмоэлектрические прессиометры.
В приборах гидравлического типа для создания давления в эластичную камеру, опущенную в скважину, закачивается вода. Замеры проводятся с использованием мерного цилиндра.
В прессиометрах пневмоэлектрического типа производится нагнетание сжатого воздуха. Измерения выполняются с помощью преобразовательных датчиков, установленных в трех точках камеры под заданным углом.
Преимущества прессиометрии
Популярность прессиометрических исследований грунта обусловлена основными достоинствами этого метода:
- возможность проведения испытаний грунтов практически любого типа, в том числе технология применима для грунтов, которые нельзя исследовать с помощью толкающего оборудования (выветриваемые породы, плотные пески, твердые глины и т.д.);
- возможность проведения исследований на глубине до 50 метров;
- небольшое время испытаний ― в среднем около 30 минут на эксперимент;
- снижение расходов на бурение благодаря сравнительно малому диаметру скважины;
- относительно небольшой комплект испытательного оборудования;
- возможность измерений модуля деформации грунта, независимо от направления;
- экономическая эффективность изысканий.
Благодаря этим преимуществам прессиометрия во многих случаях оказывается предпочтительным методом исследований по сравнению с альтернативными технологиями, включая вертикальное испытание штампом.
Ограничения при проведении прессиометрических испытаний
Несмотря на преимущества технологии, есть некоторые факторы, которые ограничивают применение прессиометрии для полевых испытаний грунтов. Основным ограничением является предельная глубина заглубления. Прессиометрию нельзя использовать в тех случаях, когда для получения результатов исследования требуется бурение скважины на глубину более 50 м.
Кроме этого, не рекомендуется использовать этот метод в случаях, когда стенки скважины легко обрушаются. Это может приводить к повреждению испытательного оборудования.
Затруднения могут также возникать при исследованиях анизотропных грунтов. Это связано с необходимостью определения модуля деформации в перпендикулярном направлении.
