Тестирование на месте

Испытания на месте относятся к методам испытаний, которые проводятся непосредственно на земле, скале или почве на определенном участке. Эти испытания проводятся для сбора информации о геотехнических свойствах участка, таких как прочность, жесткость, проницаемость и характеристики деформации. Испытания на месте являются важным компонентом исследования площадки, поскольку они позволяют инженерам и геологам оценить подземные условия и пригодность площадки для различных типов строительных проектов.

Методы испытаний на месте обычно делятся на две широкие категории: (1) испытания на проникновение, которые включают погружение инструмента или инструмента в землю и измерение сопротивления или скорости проникновения, и (2) испытания на непроникновение, которые включают измерение различных физические свойства земли или почвы без проникновения в нее. Некоторые из наиболее часто используемых методов испытаний на месте включают стандартное испытание на проникновение (SPT), испытание на проникновение конусом (CPT), испытание прессиометром и испытание дилатометром. Каждый из этих тестов имеет свои преимущества и ограничения, и выбор метода тестирования будет зависеть от конкретных целей исследования и свойств исследуемого объекта.

Важность в исследовании места

Испытания на месте являются важной частью исследования на месте, поскольку они помогают лучше понять характеристики и поведение почвы и горных пород в реальных условиях на месте. Результаты, полученные в результате испытаний на месте, используются для оценки геотехнических свойств почвы и горных пород, которые, в свою очередь, используются для проектирования и строительства различных объектов гражданского строительства, таких как здания, дороги, мосты, плотины и туннели.

Испытания на месте также могут предоставить информацию о наличии природных опасностей, таких как оползней, разжижение и оседание. Понимая геотехнические свойства площадки, инженеры могут проектировать соответствующие фундаменты, земляные работы и другие геотехнические сооружения, чтобы свести к минимуму риск отказа и обеспечить безопасность и устойчивость конструкций в течение их расчетного срока службы.

Типы полевых испытаний

Существуют различные типы испытаний на месте, используемых при геотехнических исследованиях участка. Некоторые из часто используемых тестов на месте:

1. Стандартный тест на проникновение (SPT): Этот тест включает в себя вбивание пробоотборника в землю с использованием стандартного веса и высоты падения. Количество ударов, необходимое для перемещения пробоотборника на заданное расстояние, записывается и используется для определения сопротивления грунта.
2. Испытание на конусное проникновение (CPT): это испытание включает в себя вдавливание конусообразного пенетрометра в землю с постоянной скоростью проникновения. Сопротивление грунта проникновению измеряется и используется для определения свойств грунта.
3. Испытание прессиометром: это испытание включает в себя вставку цилиндрического зонда в скважину, а затем расширение его с помощью давления воды. Давление, необходимое для расширения зонда, измеряется и используется для определения жесткости и прочности грунта.
4. Испытание на сдвиг лопасти: это испытание включает в себя вставку лопасти в почву, а затем ее вращение для измерения крутящего момента, необходимого для разрушения. Испытание используется для определения прочности на сдвиг от мягких до жестких глин.
5. Тест на нагрузку плиты: этот тест включает в себя размещение стальной пластины на поверхности земли и приложения нагрузки. Осадку плиты под нагрузкой измеряют и используют для определения несущей способности грунта.
6. Межскважинный тест: этот тест включает бурение двух или более скважин и размещение в них сейсмических датчиков. Акустическая волна генерируется в одной скважине, и измеряется время, необходимое для ее распространения до других скважин. Испытание используется для определения скорости поперечной волны и жесткости грунта между скважинами.
7. Скважинный тест: Этот тест включает в себя введение зонда в скважину и измерение свойств почвы на разных глубинах. Тест используется для определения почвы стратиграфия и жесткостные свойства на разных глубинах.

Стандартный тест на проникновение (SPT)

Стандартный тест на проникновение (SPT) — это широко используемый тест на месте для определения геотехнических свойств грунта на участке. Тест включает в себя забивание стандартного пробоотборника в землю с помощью молотка со стандартным весом и расстоянием падения. Количество ударов, необходимое для погружения пробоотборника в почву на стандартное расстояние, записывается как «N-значение» SPT. SPT используется для оценки прочности на сдвиг, плотности и других свойств грунта.

Испытание SPT выполняется путем бурения скважины в почве, обычно с использованием шнека с полым штоком, и вставки пробоотборной трубки в скважину. Затем пробоотборник вбивается в почву на дне скважины с помощью стандартного молотка весом 63.5 кг и падает со стандартного расстояния 75 см. Количество ударов, необходимых для привода пробоотборника на первые 15 см проникновения, не учитывают, а количество ударов, необходимых для следующих трех приращений по 15 см, записывают как N-значение SPT.

SPT является относительно быстрым и недорогим тестом, что делает его популярным выбором для исследований на местах. Однако на результаты испытаний могут повлиять такие факторы, как тип почвы, размер пробоотборника и энергия удара, которые необходимо учитывать при интерпретации результатов.

Испытание на проникновение конуса (CPT)

Испытание на проникновение конуса (CPT) является широко используемым методом испытаний на месте в геотехнической инженерии. Он включает в себя введение конусного пенетрометра в землю с постоянной скоростью проникновения и измерение сопротивления проникновению и порового давления воды на разных глубинах. Конусный пенетрометр обычно состоит из наконечника стального конуса, ряда сегментов фрикционной втулки и датчика порового давления воды. По мере того, как конусный пенетрометр вдавливается в землю, измерения сопротивления проникновению и порового давления воды записываются непрерывно, обеспечивая профиль свойств почвы или породы с глубиной.

CPT часто используется для получения информации о типе грунта, его прочности и сжимаемости, а также о состоянии грунтовых вод. Результаты испытаний могут быть использованы для оценки несущей способности грунта, осадки фундамента, потенциала разжижения и прочности грунта. устойчивость склона. CPT считается надежным и экономичным методом исследования объекта, особенно для крупных и сложных проектов.

Тест прессометра

Прессиометрическое испытание представляет собой испытание на месте, используемое для измерения на месте характеристик напряжения-деформации грунтов и горные породы. В этом испытании цилиндрический зонд вставляется в землю, а затем зонд расширяется за счет приложения давления к внутренней части зонда. Давление увеличивается постепенно, пока контролируется объем зонда. Полученные данные давления-объема используются для определения модуля деформации и параметров прочности на сдвиг испытываемого грунта или горной породы. Прессиметрическое испытание часто используется в мягких грунтах, где стандартное испытание на проникновение или испытание на проникновение конусом могут быть неприменимы. Он также широко используется в геотехническом проектировании фундаментов и подпорных конструкций.

Испытание на сдвиг лопасти

Испытание на сдвиг лопасти - это геотехническое испытание на месте, используемое для определения прочности на сдвиг недренированных связных грунтов от мягких до жестких. Испытание включает в себя вдавливание четырехлопастной лопасти вертикально в почву, вращение ее с постоянной скоростью сдвига и измерение крутящего момента, необходимого для поддержания вращения. Измерение крутящего момента используется для определения максимального сопротивления сдвигу, которое используется для расчета прочности недренированного грунта на сдвиг.

Лопастное испытание на сдвиг особенно полезно при оценке прочности глин и илов и часто используется для оценки прочности недренированных грунтов на сдвиг при проектировании неглубоких фундаментов, подпорных стен и насыпей. Испытание быстрое, недорогое и может быть выполнено в скважинах или испытательных шурфах без необходимости выемки грунта.

Испытание пластины под нагрузкой

Испытание плитой под нагрузкой (PLT) — это испытание на месте, используемое для определения предельной несущей способности грунта и вероятной осадки конструкции на этом грунте. Испытание включает размещение стальной пластины на поверхности земли и нагрузку ее гидравлическим домкратом до тех пор, пока пластина не начнет погружаться в почву. Величина осадки и давление, прикладываемое к пластине, измеряются на разных стадиях нагружения, чтобы установить кривую осадки нагрузки.

По кривой оседания нагрузки можно оценить предельную несущую способность грунта, а также модуль деформации и другие свойства грунта. Эта информация полезна при проектировании мелкозаглубленных фундаментов таких сооружений, как здания и мосты, а также при оценке устойчивости насыпей и откосов.

PLT обычно используется в сочетании с другими методы исследования места, такие как бурение скважин и отбор проб, а также геофизические исследования, чтобы обеспечить всестороннее понимание состояния почвы и горных пород на участке.

Межскважинный тест

Межскважинные испытания - это геофизический метод на месте, используемый для определения сейсмических свойств грунта или горных пород между двумя или более скважинами. Метод включает генерирование сейсмической волны в одной скважине с использованием источника энергии, такого как молоток или взрывчатое вещество, и регистрацию реакции на волну в соседней скважине с использованием сейсмоприемника или акселерометра. Анализируя время прибытия, амплитуду и частотный состав волны в приемнике, геофизики могут определить свойства материала между скважинами, такие как сейсмическая скорость, модуль сдвига и коэффициент Пуассона. Межскважинные испытания обычно используются для геотехнических и геофизических исследований недр, например, при проектировании фундаментов, оценке сейсмической опасности и определении характеристик подземных вод.

Скважинный тест

Внутрискважинные испытания - это тип испытаний на месте, который включает измерение геотехнических параметров в скважине. Этот тип испытаний обычно используется при разведке полезных ископаемых, но также может использоваться в инженерно-геологических и экологических исследованиях.

Существует несколько типов внутрискважинных испытаний, в том числе:

1. Скважинные сейсмические испытания. Сюда входит измерение скорости и затухания сейсмические волны в слоях горных пород, окружающих скважину. Эту информацию можно использовать для определения упругих свойств горной породы, что может быть важно в геотехнических приложениях.
2. Каротаж в скважине: это включает в себя опускание каротажного инструмента в скважину для измерения различных свойств породы, таких как плотность, пористость и электропроводность. Эта информация может быть использована для характеристики геологии и гидрологии недр и может быть важна при разведке полезных ископаемых, геотехнической инженерии и экологических исследованиях.
3. Испытание проницаемости скважины: это включает в себя закачку или закачку воды в скважину и измерение отклика давления. Эта информация может быть использована для оценки проницаемости окружающей породы, что может быть важно в гидрогеологических и инженерно-геологических приложениях.

В целом, внутрискважинные испытания могут предоставить ценную информацию о геологии и свойствах недр, что может быть важно в широком диапазоне применений.