Statisk lyd. Typer og metoder til jordundersøgelse

Statisk lyd anvendes til at bestemme jordens sammensætning, dens bæreevne, den mest effektive undersøgelse af jordlaget i det naturlige miljø. Sondens dybde svarer til 10 m, men en mindre er tilladt, hvis sengen af ​​oprindelige jordarter passerer tæt på overfladen. Ved en lav forekomst af tæt jord, deres usammenhængende konsistens eller lerarter er det tilladt at sænke undersø- gelsonden kun til en dybde på 5 m. For at bestemme, at et lag med tilstrækkelig tykkelse er placeret under sondekonen, bores en brønd. I henhold til hendes undersøgelser bestemmes den ønskede lyddybde.

Forskningsmål for jordfølsomhed

GOST 20069-1974 indeholder standarder og regler for statisk registrering.

Proceduren udføres for at identificere:

• karakteristika ved det geologiske element under naturlige forekomster (lagtykkelse, grænser for en bestemt jorddel, sammensætning og tilstand på undersøgelsestidspunktet);
• grænserne for homogene formationer i dybde og fordelingsområde;
• dybderne af den øvre grænse af tykke stenede jordarter, store klastiske jordlag;
• statiske test ca.
• modstandsgrænsen bestemmes, den laterale modstand af jorden under sonden;
• for kunstigt fyldt jord udføres en undersøgelse af komprimeringsgraden.

Essensen af ​​proceduren

Statisk aflytning af jord udføres for at bestemme jordlagets mekaniske og fysiske egenskaber, og derfor opnås jordens normative egenskaber som et resultat. Når du behandler forskningsdata, skal du først bestemme det aritmetiske gennemsnit af resultaterne af en sænkning af sonden for at bestemme lagets karakteristika. For det endelige resultat sammenlignes gennemsnitsværdierne for alle producerede lydpunkter på det valgte sted.

Forskningsprocessen udføres i cyklusser, der indeholder følgende driftsprocedurer:

• en gradvis ensartet fordybning af stangen udføres med periodisk fiksering af jordens fysiske og mekaniske egenskaber efter ca. 20 cm;
• optagelse på diagrammatiske automatiske bånd af alt vidnesbyrd om jordundersøgelse;
• at opbygge den efterfølgende stangsektion stiger stangen;
• statisk lydoptagelse slutter, når instrumentet når den ønskede valgte dybde eller maksimale belastninger på probekonen.

Problemer med generel sansning

Når sonden sænkes, tages målingerne af jordlagets modstand under spidsen af ​​indretningen og på dens sidevægge. Den statiske forskningsmetode bruges som en uafhængig test eller kombineret med andre tekniske og geologiske definitioner af jordkarakteristika. I undersøgelsesprocessen opnås værdierne for tykkelsen af ​​hvert lag, de dannede linser i jorden afsløres, grænserne for placeringen af ​​forskellige typer jord, og deres aktuelle tilstand evalueres.

Alle disse gennemsnitlige indikatorer bruges til at bestemme muligheden for at køre bunker, beregne dybden af ​​deres sænkning ned i jorden, outputdata for at bestemme den maksimale dybde af bunkefundamentet og finde de optimale steder til placering af forskningssteder.

Efter gennemførelse af feltundersøgelser ved en statisk undersøgelse af jorden opnås følgende data:

• på jordens modstandskraft under keglen, udtrykt i MPa (kgf / cm²);
• om modstanden af ​​undergraden på siden af ​​keglekoblingen, måleenhed - bogen.

Resultaterne af statisk lyd er pålidelige, hvis arbejdet udføres i henhold til en forud godkendt plan og en opgave til udførelse af geologiske og tekniske tests, der udføres i overensstemmelse med alle regler.

Jordfølerudstyr

Installationen, der bruges til testen, består af følgende dele:

• en spids og en stang, der sammen danner en sonderingsindretning;
• en anordning, såsom en donkraft, til presning af en spids i jorden, og en enhed, der udtrækker sonden;
• at understøtte installationen - en statisk afbalanceret seng fastgjort med ankre;
• måle- og læseindretninger med mulighed for fastgørelse på et fleksibelt medium.

Tipprober anvendes i tre almindelige typer. Den første type tip består af et hus og selve keglen. Den anden type sonde er udstyret med en kegleformet friktionskoblingsspids. Det tredje tip inkluderer en friktionskobling, kegle og ekspander. Metoden til statisk sensing kræver, at dens base i areal på trods af den anvendte design af sonden svarer til 10 cm². Vinklen ved den koniske top er 60º.

I henhold til teknologien kræves det, at diameteren af ​​koblingen er lig med denne indikator for husets bund, og dens længde skal være 31 cm. Diameteren af ​​stangen udenfor er 36 cm for en type 1-sonde, og de to anden typer tillader en diameter på op til 55 cm. Denne størrelse accepteres baseret på teknologiske beregninger.

Forberedende arbejde

I henhold til betjeningsvejledningen, der er udstedt af fabrikanten ved køb af maskinen, udføres periodisk test af udstyret og dets verifikation. Effektiviteten bestemmes efter køb af installationen og før dens brug på deponeringsanlægget. Testen udføres mindst en gang hver tredje måned og også efter reparation og udskiftning af nogen af ​​reservedele. De opnåede verifikationsresultater udarbejdes af den relevante handling.

Installationen af ​​statisk sensing udsættes konstant for slid, der er et delvist tab af stangens glathed, derfor samles ledninger efter hvert 15-20 punkter i et afsnit på mindst 3 m og en lige linje kontrolleres. Afvigelser er tilladt højst 5 mm over hele længden. Kontrollen gælder også højden på sondespidsen, der forhindrer, at længden reduceres med mere end 5 mm.

Ved markering af dykkepunkter bruges geodetiske niveauer og teodolitter på de markerede steder, de sætter beacons i højde og lodret. Efter at have udført statisk lydoptagelse, kontrolleres den korrekte placering af punkterne igen. Hvis der ikke er installeret fyrtårne ​​på grund af de geologiske træk i terrænet, udføres jordplanlægning for at forbedre forholdene. Den lydende mast afviger ikke mere end 5º, ellers betragtes resultaterne som kontroversielle.

Ledende sensing

Statisk lydudførelse udføres efter proceduren i driftsvejledningen til feltinstallationer. Opnåede resultater fastlægges nødvendigvis med periodiske intervaller på et fleksibelt bånd med en indrykkningshastighed på 1 m pr. Minut. Nedsænkningen betragtes som komplet, hvis sonden er under tryk af en forudbestemt værdi.

Foruden den fleksible transportør registreres resultaterne af testene i specielle tidsskrifter. Efter arbejde er brønden tilsluttet jord og markeret med et tegn, som er testpunktdataene og navnet på den organisation, der gennemførte proceduren. Det er obligatorisk at gendanne jordskader under arbejde.

Behandler modtagne data

Alle de opnåede karakteristika for jorden udarbejdes i form af visuelle grafer, hvor aflæsningerne varierer langs dybden af ​​sensormærkerne. Ved konstruktion skal du bruge kortfeeds eller dataposter i registreringsloggen.Alle grafer udføres på én skala, dens ændring er tilladt, mens forholdet mellem lodrette og vandrette koordinater opretholdes. Hvis minearbejdet er placeret i nærheden, vises de på grafen i separate linjer.

Klassificering og jordtyper

Underjordiske jordarter er forskellige i kemisk sammensætning, krystallinsk struktur og arten af ​​placeringen i laget. Jordopdeling udføres i overensstemmelse med SNiP II-15-1974, del 2.

Stenjord er hårde jordaflejringer, der ligger i en tæt massiv, sommetider er brudte områder tilladt. Disse inkluderer stødende klipper (granitter), sedimentære aflejringer (konglomerater, sandbund), metamorfe lag (skister, gneiser, kvartsitter). Jordformationer af denne type er kendetegnet ved stor trykstyrke, god modstand mod frysning og er en fremragende base for konstruktion.

Hvis stenede jordarter er kendetegnet ved tilstedeværelsen af ​​revner, forringes deres ydeevne med hensyn til frysning og styrke. Sådan jord er opdelt i grupper bestemt af saltindhold, blødgøringsevne og opløselighed i vand.

Ikke-stenede jordarter dannes ved den sedimentære metode under naturlige forhold og indeholder ikke stive strukturelle bindinger i deres gitter. Afhængigt af størrelsen på partiklerne er de opdelt i grovkornet, sandjord, lerstøvet og biogen ophobning.

Karakterisering af grov jord

Disse inkluderer uforbundne stykker klippeformationer, hvor fragmenter på op til 2 mm er større, og de er indeholdt i en masse på højst 50%. Formen og størrelsen af ​​granuler adskiller disse typer jord: sten, blok, grus, sten, grus og træ. De betragtes som en fremragende base til tunge bygnings- og mekaniske strukturer, hvis de er placeret på det forrige tætte lag. Kompression under påvirkning af belastningen er ubetydelig. Det er godt, hvis den samlede jordmasse indeholder op til 40% sand- eller ler- og støvpåfyldning, hvilket giver yderligere styrkeegenskaber.

Sandjordindikatorer

I deres sammensætning indeholder disse jordtyper mineralpartikler og kvartskorn med en kornstørrelse på højst 2 mm. Lerkomponenter - højst 3%, hvilket fører til tab af plasticitet. Afhængigt af kornstørrelsen er sandjord opdelt i typer:

• støv består af partikler med en diameter fra 0,05 til 0,005 mm;
• fin fraktion med en diameter på mere end 0,1 mm;
• gennemsnitlig finhed med en diameter på mere end 0,25 mm;
• stor partikeldiameter er 0,5 mm eller mere;
• grusarterne indeholder indeslutninger med en diameter på over 2 mm.

Sandbunds bæreevne øges med stigende kornstørrelse Ikke-fleksible sandjord har en lav grad af kompression, og efter starten af ​​belastningen ophører sedimentet hurtigt. Grove korntyper af sandjord under belastning øger densiteten og følgelig styrken.

Typer jord, såsom sand med ler, viser i nogle tilfælde evnen til at falde ned og kvælde. Den første forekommer under påvirkning af sin egen vægt og blødgøring, den anden øger mængden af ​​jord, og når den tørres, aftager den, hvilket fører til revner og tab af styrke.

Ler klipper

Jordarter af lertype indeholder små skællende partikler med en diameter på højst 0,005 mm. Et lille antal støvede sandkorn kan skilles sammen. Lerjord refererer til opvarmning af klipper, da tynde kapillærer og store planer mellem partikler for fugtighedsindhold fører til hurtig mætning med vand, hvilket ødelægger dannelsens integritet under påvirkning af frost. Lerjord er opdelt i følgende:

• lerarter - indeholder lerflager over 30%;
• ler - antallet af flager falder til 10-30%;
• sandløg er kendetegnet ved et indhold på 3 til 10% af vægten.

Lerjord ændrer deres styrke afhængigt af fugtigheden. Tør kan modstå en betydelig belastning. Af indholdet af lerpartikler afhænger af indikatoren for plasticitet og fluiditet.

kviksand

Baserne, som, når de åbnes, begynder at bevæge sig, og som udviser større fluiditet og viskositet, kaldes kviksand. De inkluderer sandstøv, leret skællede partikler, siltige tilsætningsstoffer. Quicksandies indeholder meget fugt, hvilket bringer massen i en næsten flydende tilstand. Jordbund med denne sammensætning er opdelt i ægte kviksand og ukonventionel. De første indeholder meget ler og kolloidale indeslutninger, der er karakteriseret ved hurtig mætning og dårligt fugttab. Deres svømning sker, når fugtighedsindholdet i mængden 6-9%, overgangen til en væsketilstand observeres efter tilsætning af fugtighed i en mængde på 15-17%.

Ukonventionel kviksand inkluderer sandformationer, der ikke indeholder ler. Disse jordarter er kendetegnet ved høj fugtopfattelse og evnen til hurtigt at give den væk. De går over i den nuværende tilstand, og sådanne egenskaber ved jord gør deres anvendelse i konstruktion umulig.

Mekaniske og fysiske egenskaber

En vigtig indikator er partikelstørrelsesfordelingen, som giver dig mulighed for at finde ud af, hvor mange procentdel partikler der er inde i massen. De standardiserede partikler, der er egnede til påvisning, inkluderer korn: 40 mm - småsten, fra 0,25 til 2 mm - sand, 0,05-0,25 mm - støv, 0,005-0,05 mm - støvpartikler, op til 0,005 mm - ler skalaer.

Volumetrisk vægt viser, hvor meget en kubikmeter jord vejer; for forskellige klipper varierer det fra 1,5 til 2,0 ton per 1 m3. Porøsitetskoefficienten afslører forholdet mellem det samlede antal porer og hele jordvolumen. Fugtighedsindikatoren bestemmer forholdet mellem den indeholdte fugtighedsmasse og vægten af ​​det samme volumen i tør tilstand.

Forbindelsesindekset afslører små korns og partiklers evne til at forblive i integreret form under belastning. Lerjord har den højeste hastighed; i sandformationer er den gensidige samhørighed af partikler helt fraværende.

Plasticitet er egenskaben til en klippe til at ændre form under påvirkning af en belastning og forblive uændret efter dens fjernelse. Den højeste indikator er for lerarter, de laveste værdier vises af sand og grusbunder.

Statisk lyd afslører en indikator for styrken af ​​det undersøgte lag. Styrke er evnen til at forblive intakt, når de udsættes for en belastning.

Et vigtigt kendetegn ved racen er forskydningsmodstand. Bevægelse af et lag i forhold til et andet sker langs visse glideplaner. Under belastningen påvirker partiklerne forskydning, mængden af ​​vedhæftning og danner det ønskede indeks.

permafrost

Grundvand danner ikke kun væskeansamlinger inde i reservoirerne, men også dannelse af fast is. Permafrost kaldes kryolitregion, der består af islag. De dannes i bjergene, på overfladen af ​​sletter med en høj grad af mineralisering og underjordisk. Permafrost dannes i områder med konstant tektonisk forskydning af horisonter af våde klipper eller som et resultat af frysning af tidligere akkumuleret væske i underjordiske lag.

I næsten alle områder med permafrost forekommer vandrende isophopninger. Stenen frosset som et resultat af mange år er resultatet af en langvarig ophobning af kulde i massen af ​​underjordiske lag. Mange forskere taler om dens århundreder gamle eksistens siden oldtiden. Som et resultat af det etablerede hårde klima på steder, hvor permafrost er placeret, forventes det ikke ødelæggelse af islag, hvis den naturlige balance ikke forstyrres som et resultat af menneskelig aktivitet. Når det bruges som fundament til konstruktion af lag med frosne jordarter, er man opmærksom på den omhyggelige holdning til overfladens integritet, ellers kan der opstå en etableret ligevægt.

Linser i jorden og frysedybden

Permafrost udvikler sig forskelligt inden for et stort område. Undertiden forekommer isolerede pletter, og nogle gange fryses hele områder uden pause. Undersøgelser af laget med optøet jord bestemmer ikke altid tilstedeværelsen af ​​linser i den - frosne dele af isansamlingen.Hvis bygningen bygges i området med smeltet jord, og der er gået glip af en linse, og den er delvist placeret over den, smelter varmen fra strukturen under drift isophopningen, og der skabes uforudsigelig bundfald eller jordskred.

Undertiden dannes islinser kunstigt som et resultat af forstyrrelse af den naturlige varmeudveksling mellem jordoverfladen og dybder.

Isen, der er lagret i dybderne, kvælder med stigende temperatur og deformerer jorden. Basens styrke påvirkes ikke kun af individuelle islinser, men også af den naturlige dybde af frysning af jorden. Indikatoren beregnes for den koldeste periode i området. Samtidig er den maksimale luftfugtighed og betingelserne for fravær af sne på overfladen lagt i beregningen.

Frysedybden tages i betragtning, når man lægger grundlaget for opførelse af bygninger og strukturer, mens bunden af ​​fundamentet er begravet under det accepterede frysemærke. Ved beregningen opnås en indikator, der lidt overstiger den reelle frysedybde. Det tages som et grundlag, da beregningen udføres for de tilfælde, hvor en kombination af omstændigheder fører til de værste driftsforhold.

Afslutningsvis skal det bemærkes, at undersøgelsen af ​​jordformationer ved hjælp af metoden til statisk lyddannelse hjælper med at udvide det menneskelige levested på grund af permafrostzonen og ekstreme Sibirien til at bygge moderne landsbyer og forarbejdningsanlæg der.