Toprağın bileşimini, taşıma kapasitesini, yeryüzünün doğal ortamda en etkili çalışmasını belirlemek için statik sondaj kullanılır. Probun alçalma derinliği 10 m'ye tekabül eder, ancak yerli toprak kayalarının yatağının yüzeye yakın bir şekilde geçmesi durumunda daha küçük olana izin verilir. Yoğun toprakların sığ oluşumu, tutarsız tutarlılıkları veya kil kayaları ile araştırma probunu sadece 5 m derinliğe düşürmesine izin verilir Prob konisinin altında yeterli kalınlıkta bir tabaka bulunduğunu tespit etmek için bir oyuk delinir. Çalışmalarına göre, istenen sondaj derinliği belirlendi.
Zemin Algılama Araştırma Amaçları
GOST 20069-1974 statik algılama için standartlar ve kurallar içermektedir.
Prosedür tanımlamak için gerçekleştirilir:
- jeolojik elementin doğal oluşum koşullarındaki özellikleri (tabaka kalınlığı, belirli bir toprak bölümünün sınırları, çalışma sırasında kompozisyon ve durum);
- homojen oluşumların derinlik ve dağılım alanındaki sınırları;
- kalın kayalık toprakların üst sınırının derinlikleri, büyük kırıntılı toprak tabakaları;
- statik testler yaklaşık olarak dünyanın fiziksel ve mekanik özelliklerini değerlendirir;
- direnç sınırı belirlenir, sondanın altındaki toprağın yan direnci;
- Yapay olarak doldurulmuş topraklar için, sıkıştırma derecesinin bir incelemesi yapılır.
İşlemin özü
Toprak katmanının mekanik ve fiziksel özelliklerini belirlemek için toprakların statik seslenmesi gerçekleştirilir, bu nedenle toprağın normatif özellikleri sonuç olarak elde edilir. Araştırma verilerini işlerken, ilk önce katmanın özelliklerini belirlemek için sondaya bir kez indirmenin sonuçlarının aritmetik ortalamasını belirleyin. Nihai sonuç için, seçilen bölgedeki üretilen tüm sondaj noktalarının ortalama değerleri karşılaştırılır.
Araştırma süreci, aşağıdaki işletme prosedürlerini içeren döngülerde gerçekleştirilir:
- toprağın fiziksel ve mekanik özelliklerinin yaklaşık 20 cm sonra periyodik olarak sabitlenmesiyle çubuğun kademeli bir muntazam girinti;
- tüm toprak incelemesi ifadelerinin diyagramatik otomatik bantlara kaydedilmesi;
- müteakip çubuk bölümünü oluşturmak için kriko çubuğu yükselir;
- statik sondaj, cihaz istenen koni derinliğe veya prob konisi üzerindeki maksimum yüke ulaştığında sona erer.
Genel algılama sorunları
Prob indirildiğinde, toprak katmanlarının direncinin okumaları cihazın ucu altında ve yan duvarlarında alınır. Statik araştırma yöntemi bağımsız bir test olarak kullanılır veya toprak özelliklerinin diğer mühendislik ve jeolojik tanımlarıyla birleştirilir. Araştırma sürecinde, her katmanın kalınlığının değerleri elde edilir, toprağın oluşturulmuş lensleri ortaya çıkarılır, çeşitli toprak türlerinin yerinin sınırları ve mevcut durumları değerlendirilir.
Tüm bu ortalama göstergeler kazık çakma olasılığını belirlemek, toprağa indirgeme derinliğini hesaplamak, kazık temelinin azami derinliğini belirlemek için veri üretmek ve araştırma alanlarının yeri için en uygun yerleri bulmak için kullanılır.
Toprağın statik bir çalışmayla saha çalışmaları yapıldıktan sonra, aşağıdaki veriler elde edilmiştir:
- koninin ucu altında toprağın direnci, MPa (kgf / cm2);
- koni kavrama tarafında alt tabanın direnci hakkında, ölçü birimi - kitap.
Statik sondajın sonuçları, çalışma önceden onaylanmış bir plana göre gerçekleştirilirse ve tüm kurallara uygun olarak yürütülen jeolojik ve mühendislik testlerini yapma görevine göre güvenilirdir.
Zemin Algılama Ekipmanı
Test için kullanılan kurulum aşağıdaki bölümlerden oluşur:
- birlikte bir sonda cihazı oluşturan bir uç ve bir çubuk;
- bir ucu yere bastırmak için kriko gibi bir aygıt ve probu çıkaran bir aygıt;
- kurulumu desteklemek için - ankrajlarla sabitlenmiş statik olarak dengeli bir yatak;
- esnek bir ortama sabitleme imkanı olan ölçme ve okuma cihazları.
Uç probları üç yaygın tipte kullanılır. Birinci tip uç bir mahfazadan ve koninin kendisinden oluşur. İkinci tip prob, koni biçimli bir sürtünme bağlantı ucu ile donatılmıştır. Üçüncü uç bir sürtünme kavrama, koni ve genişletici içerir. Statik algılama yöntemi, probun uygulanan tasarımına rağmen, alandaki tabanının 10 cm'ye karşılık gelmesini gerektirir.2. Konik tepe noktasındaki açı 60º'dir.
Teknolojiye göre, kaplin çapının mahfaza tabanının bu göstergesine eşit olması ve uzunluğunun 31 cm olması gerekir, tip 1 sonda için çubuk dış çapı 36 cm'dir ve iki ikinci tip 55 cm'ye kadar çapa izin verir. teknolojik hesaplamalar.
Hazırlık işi
Makine tarafından satın alındıktan sonra üretici tarafından verilen kullanma talimatına göre, ekipmanın periyodik olarak denenmesi ve doğrulanması gerçekleştirilir. Performans, kurulumun satın alınmasından ve depolama sahasında kullanılmasından önce belirlenir. Test en az üç ayda bir ve ayrıca yedek parçaların tamir ve değişiminden sonra gerçekleştirilir. Elde edilen doğrulama sonuçları ilgili yasa ile düzenlenmiştir.
Statik algılama kurulumu sürekli olarak aşınma ve yıpranmaya maruz kalır, çubuğun kısmi bir düzlük kaybı olur, bu nedenle, her 15-20 daldırma noktasından sonra, en az 3 m'lik bir bölümde bağlantılar toplanır ve düz bir çizgi kontrol edilir. Tüm uzunluk boyunca 5 mm'den fazla sapmalara izin verilmez. Bu kontrol aynı zamanda, uzunluğun 5 mm'den daha fazla azalmasını önleyen sonda ucunun yüksekliği için de geçerlidir.
Dalış noktalarını işaretlerken, işaretli yerlerde yükseklik ve düşey işaretler kurdukları jeodezik seviyeler ve teodolitler kullanılır. Statik sondaj yapıldıktan sonra, noktaların doğru yerleri tekrar kontrol edilir. Arazinin jeolojik özellikleri nedeniyle deniz fenerleri kurulmazsa, koşulları iyileştirmek için toprak planlaması yapılır. Sondaj direği 5º'den fazla sapmaz, aksi takdirde sonuçlar tartışmalı kabul edilir.
İletken algılama
Statik sondaj, saha kurulumlarında kullanım kılavuzunda belirtilen prosedüre göre gerçekleştirilir. Elde edilen sonuçların periyodik aralıklarla dakikada 1 m girinti hızında esnek bir bant üzerine sabitlenmesi gerekir. Daldırma, eğer prob önceden belirlenmiş bir değerin basıncı altındaysa, tamamlanmış kabul edilir.
Esnek taşıyıcıya ek olarak, testlerin sonuçları özel dergilerde kaydedilir. İşten sonra kuyu toprağa takılı ve test noktası verileri ve prosedürü uygulayan organizasyonun adı olan bir işaret ile işaretlenmiştir. Çalışma sırasında zarar görmüş toprağı geri yüklemek zorunludur.
Alınan verilerin işlenmesi
Toprağın elde edilen tüm özellikleri, okumaların algılama işaretlerinin derinliği boyunca değiştiği görsel grafikler şeklinde çizilir. İnşaat için, algılama günlüğündeki grafik yayınlarını veya veri kayıtlarını kullanın.Tüm grafikler bir ölçekte gerçekleştirilir, dikey ve yatay koordinatlar arasındaki oran korunurken değişmesine izin verilir. Maden işleri yakın konumdaysa, grafik üzerinde ayrı satırlar halinde gösterilir.
Zeminlerin sınıflandırılması ve çeşitleri
Yeraltı toprakları kimyasal bileşim, kristal yapı ve katmandaki yerin niteliği bakımından çeşitlilik gösterir. Toprak alt bölümü, Bölüm 2, SNiP II-15-1974 uyarınca yapılır.
Kayalık topraklar, yoğun bir masifte yatan sert toprak birikintileridir, bazen kırık alanlara izin verilir. Bunlar arasında magmatik kayaçlar (granitler), tortul birikintiler (konglomeratlar, kumlu toprak), metamorfik tabakalar (şistler, gnays, kuvarsitler) bulunur. Bu tip toprak oluşumları, büyük basınç dayanımı, donmaya karşı iyi direnç ve inşaat için mükemmel bir temel teşkil eder.
Kayalık topraklar çatlakların varlığı ile karakterize edilirse, performansları donma ve mukavemet açısından kötüleşir. Bu toprak, tuz içeriği, yumuşama kabiliyeti ve suda çözünebilirlik ile belirlenen gruplara ayrılır.
Doğal koşullarda tortul yöntemle kayalık olmayan topraklar oluşur ve kafeslerinde sert yapısal bağlar içermez. Parçacıkların boyutuna bağlı olarak, kaba taneli, kumlu toprak, killi tozlu ve biyojenik birikimlere ayrılırlar.
İri toprağın karakterizasyonu
Bunlar, 2 mm boyuta kadar parçaların hakim olduğu ve% 50'den fazla olmayan bir kütlenin içinde bulundukları, birbirine bağlı olmayan kaya oluşumları parçalarını içerir. Granüllerin şekli ve ebadı bu tip toprakları birbirinden ayırır: kaya, blok, çakıl, çakıl, çakıl ve odun. Önceki yoğun tabakaya yerleştirilmişlerse, ağır binalar ve mekanik yapılar için mükemmel bir üs olarak kabul edilirler. Yükün etkisi altında sıkıştırma ihmal edilebilir. Toplam toprak kütlesinin% 40'a varan oranda kum veya kil ve toz dolgusu içermesi iyi olur, bu da ek dayanım özellikleri sağlar.
Kumlu Toprak Göstergeleri
Kompozisyonlarında bu tip topraklar, tane büyüklüğü 2 mm'den fazla olmayan mineral parçacıkları ve kuvarsit taneleri içerir. Kil bileşenleri - plastisite kaybına neden olan% 3'ten fazla değil. Tane büyüklüğüne bağlı olarak, kumlu topraklar türlere ayrılır:
- toz 0.05 ila 0.005 mm çapa sahip parçacıklardan oluşur;
- 0.1 mm'den fazla bir çapa sahip ince fraksiyonlar;
- 0.25 mm'den fazla bir çapa sahip ortalama incelik;
- büyük parçacık çapı 0,5 mm veya daha fazladır;
- çakıllı türler çapı 2 mm'den büyük olan kapanımlar içerir.
Kumlu bazın taşıma kapasitesi, tane büyüklüğü arttıkça artar. Esnek olmayan kumlu topraklar düşük sıkıştırma derecesine sahiptir, yükün başlamasından sonra tortu hızla durur. Yükleme sırasında iri taneli kumlu toprak tipleri yoğunluğu ve buna bağlı olarak mukavemeti arttırır.
Killi kum gibi toprak türleri bazı durumlarda alçalma ve kabarma kabiliyetini gösterir. Birincisi kendi ağırlığının ve ıslanmasının etkisiyle gerçekleşir, ikincisi toprağın hacmini arttırır ve kuruduğunda azalır, bu da çatlaklara ve mukavemet kaybına yol açar.
Kil kayalar
Kil tipi topraklar, 0.005 mm'den fazla olmayan çapa sahip küçük pullu parçacıklar içerir. Az miktarda tozlu kum taneleri serpiştirilebilir. Kil toprağı, kayaların toplanması anlamına gelir, çünkü ince kılcal damarlar ve nem içeriği için parçacıklar arasındaki büyük düzlemler, suların hızlı doygunluğa yol açmasına neden olur; bu, donların etkisi altında oluşumun bütünlüğünü tahrip eder. Killi topraklar aşağıdakilere ayrılır:
- killer -% 30'dan fazla kil taneleri içerir;
- tirajlı - pul sayısı% 10-30'a düşer;
- kumlu tülbentleri, tartıların% 3 ila% 10'luk bir içeriği ile karakterize edilir.
Killi topraklar neme bağlı olarak kuvvetlerini değiştirir. Kuru, önemli bir yüke dayanabilir. Kil parçacıklarının içeriğinden plastisite ve akışkanlık göstergesine bağlıdır.
bataklık
Açıldığında hareket etmeye başlayarak daha fazla akışkanlık ve viskozite sergileyen bazlara basma dayanağı denir. Bunlar kum tozu, kil pullu parçacıklar, siltli katkı maddeleri içerir. Quicksandies, kütleyi neredeyse sıvı hale getiren çok fazla nem içerir. Bu bileşimin toprakları gerçek bataklık ve sıradışı olarak ayrılmıştır. İlki, hızlı doygunluk ve zayıf nem kaybı ile karakterize çok sayıda kil ve kolloidal inklüzyon içerir. Yüzmeleri,% 6-9 miktarında nem içeriği olduğunda,% 15-17 miktarında nem eklendikten sonra bir sıvı haline geçiş gözlendiğinde meydana gelir.
Geleneksel olmayan bataklık çubuğu, kil içermeyen kum oluşumlarını içerir. Bu topraklar, yüksek nem algısı ve onu hızlı bir şekilde verme kabiliyeti ile karakterize edilir. Mevcut duruma geçerler ve toprakların bu özellikleri inşaatta kullanılmasını imkansız hale getirir.
Mekanik ve fiziksel özellikler
Önemli bir gösterge, kütle içinde kaç tane parçacık bulunduğunu bulmanızı sağlayan parçacık büyüklüğü dağılımıdır. Tespiti için uygun standardize edilmiş tanecikler, taneleri içerir: 40 mm - çakıl taşları, 0.25 ila 2 mm - kum, 0.05-0.25 mm - toz, 0.005-0.05 mm - toz parçacıkları, 0.005 mm'ye kadar - kil ölçekleri.
Hacimsel ağırlık, bir metreküp toprağın ne kadar ağır olduğunu gösterir, farklı kayalar için 1 m3 için 1.5 ila 2.0 ton arasında değişir. Gözenek katsayısı, toplam gözenek sayısının tüm toprak hacmine oranını ortaya koymaktadır. Nem göstergesi, kuru haldeki aynı hacmin ağırlığına sahip olan nem kütlesinin oranını belirler.
Bağlantı endeksi, küçük tanelerin ve partiküllerin yük altında integral formda kalma kabiliyetlerini ortaya koymaktadır. Killi topraklar en yüksek orana sahiptir, kum oluşumlarında, partiküllerin ortak uyumu tamamen yoktur.
Plastisite, bir kayanın bir yükün etkisi altında şekil değiştirme ve çıkarılmasından sonra değişmeden kalma özelliğidir. En yüksek gösterge killi kayaçlar içindir, en düşük değerler kum ve çakıllı bazlarla gösterilmiştir.
Statik sondaj, araştırılan katmanın gücünün bir göstergesidir. Güç, bir yüke maruz kaldığında bozulmadan kalma yeteneğidir.
Cinsin önemli bir özelliği de kayma direncidir. Bir katmanın diğerine göre hareketi belirli kayma düzlemleri boyunca gerçekleşir. Yükün etkisi altında, parçacıklar kaymaya direnç gösterir, yapışma miktarı ve istenen indeksi oluşturur.
kutuplarda sürekli donmuş toprak
Yeraltı suyu sadece rezervuarların içindeki sıvı birikimlerini değil, aynı zamanda katı buz oluşumlarını da oluşturur. Permafrost, buz katmanlarından oluşan cryolite bölgesi olarak adlandırılır. Dağlarda, yüksek derecede mineralizasyona ve yeraltına sahip ovaların yüzeyinde oluşurlar. Permafrost, ufukların sabit kayaların tektonik yer değiştirmesinin ıslak kayaçlar veya daha önce birikmiş olan sıvının yeraltı katmanlarında donmasının bir sonucu olarak oluşur.
Hemen hemen tüm permafrost alanlarında, göçmen buz birikimleri meydana gelir. Uzun yıllar sonucunda donmuş olan kaya yeraltı tabakalarının kütlesinde uzun süreli soğuk birikiminin bir sonucudur. Birçok araştırmacı, antik çağlardan beri asırlık varlığı hakkında konuşur. Permafrost'un bulunduğu yerlerin sert ikliminin bir sonucu olarak, insan dengesi nedeniyle doğal dengeyi bozmazsa, buz tabakalarının tahrip olması beklenmez. Donmuş topraklarla tabakaların inşası için bir temel olarak kullanıldığında, yüzeyin bütünlüğüne dikkatle bakılmasına dikkat edilir, aksi takdirde yerleşik bir denge oluşabilir.
Yerdeki mercekler ve donma derinliği
Permafrost geniş bir alanda eşitsiz bir şekilde gelişir. Bazen izole edilmiş noktalar ortaya çıkar ve bazen ara vermeden bütün alanlar donar. Çözülmüş toprak tabakası çalışmaları, her zaman merceklerin varlığını belirlemez - buz birikiminin donmuş bölümleri.Bina eriyik toprak üzerine inşa edilmişse ve bir lens kaçırılmışsa ve kısmen üstüne yerleştirilmişse, çalışma sırasında yapıdan gelen ısı buz birikimini eritir ve öngörülemeyen çöküntü veya toprak kaymaları oluşur.
Bazen buz mercekleri, toprak yüzeyi ile derinlikler arasındaki doğal ısı değişiminin bozulmasının bir sonucu olarak yapay olarak oluşturulmaktadır.
Derinliklerde depolanan buz, sıcaklığı de yükselterek toprağı deforme eder. Bazın gücü sadece bireysel buz lenslerinden değil, aynı zamanda toprağın donma derinliğinden de etkilenir. Gösterge bölgedeki en soğuk dönem için hesaplanır. Aynı zamanda, kayanın maksimum nemi ve yüzeyde kar olmaması koşulları da hesaplanır.
Binaların ve yapıların inşası için temel hazırlanırken donma derinliği hesaba katılırken, temelin tabanı kabul edilen donma işaretinin altına gömülür. Hesaplamada, gerçek donma derinliğini biraz aşan bir gösterge elde edilir. Bir koşul olarak bir kombinasyonun en kötü çalışma koşullarına yol açtığı durumlarda hesaplamalar yapıldığı için bu esas alınır.
Sonuç olarak, toprak oluşumlarının statik sondaj yöntemiyle çalışılmasının, permafrost bölgesi ve aşırı Sibirya'dan kaynaklanan insan yaşam alanlarını genişletmeye, orada modern köyler ve işleme tesisleri kurmaya yardımcı olduğuna dikkat edilmelidir.
