Выбор земельных участков под строительство предваряет комплекс полевых инженерно-геологических работ, включающих в себя исследование состава и технических характеристик грунта. Основным методом, позволяющим наглядно получить достоверное представление о свойствах слоя земли в естественном состоянии, является испытание массива статическим зондированием. Данная методика предполагает принудительное вдавливание в грунтовый массив на глубину10 - 20 и более метров зонда специальной конструкции с последовательной регистрацией возникающих сил сопротивления и трения. Использование современного оборудования позволяет дополнительно определить плотность, поровое давление, влажность, естественный гамма-фон, электрическое сопротивление, температуру и другие характеристики. Порядок испытаний грунтов статическим зондированием устанавливает ГОСТ 19912-2012, работа относится к категории специальных, поэтому право ее проведения имеют предприятия, аккредитованные Федеральной службой «Росаккредитация». В Санкт-Петербурге – это компания «СтройЭкспертиза». Предприятие имеет мощную производственно-техническую базу, квалифицированный, специально обученный персонал – это позволяет выполнять зондирование с абсолютной достоверностью результатов в минимально возможные сроки. Работа выполняется на договорной основе по цене, объективно отражающей ее объем и сложность.
Сущность метода статического зондирования
Знание состава и технических характеристик грунта на исследуемом земельном участке необходимо для принятия решения о возможности строительства, для выбора типа фундамента и этажности проектируемого здания, сооружения. Материалы, предназначенные для разработки проекта, готовятся в ходе инженерно-геологических работ, составной частью которых является испытание массива статическим зондированием. Для исследований используется специальная зондировочная установка, вдавливающая в грунт зонд. В зависимости от условий конкретного земельного участка, для создания необходимого усилия применяются три типа механизмов:
- легкие, с предельным усилием вдавливания и извлечения зонда до 50 кН;
- средние, от 50 до 100 кН;
- тяжелые, свыше 100 кН.
Зонд состоит из конусного наконечника и металлической наращиваемой штанги. В зависимости от особенностей конструкции, конус может иметь кожух (тип I, механический) или муфту трения (тип II, электрический). Кроме этого, в состав комплекса оборудования входят измерительные устройства для фиксирования и вывода результатов, полученных в ходе испытаний. Они позволяют определить:
- степень сопротивляемости слоев грунта прохождению зонда;
- толщину, структуру, плотность и прочность каждого слоя;
- однородность массива по площади и в глубину.
Для получения расширенной информации о состоянии грунта, при зондировании могут использоваться специальные приборы и датчики, позволяющие оперативно получить данные, определенные техническим заданием . Измерительные устройства, входящие в состав оборудования для статического зондирования грунта, подлежат периодической поверке не реже, чем один раз в три месяца, через 100 раз работы или после экстремальных нагрузок.
Проведение испытаний
Перед проведением испытаний производится подготовка и проверка оборудования в соответствии с требованиями соответствующих инструкций по эксплуатации. Особое внимание уделяется степени износа наконечника зонда и прямолинейности штанг. Статическое зондирование производится непрерывным вдавливанием зонда в грунт с остановками для наращивания штанг. В отдельных случаях допускается возможность перерывов с продолжительностью, определенной техническим заданием. В процессе работы необходимо осуществлять постоянный контроль вертикальности погружения зонда. Скорость вдавливания наконечника в грунт – 1,2 ± 0,3 м/мин, при работе на мерзлоте – 0,5 м/мин. Снятие результатов измерений ведется непрерывно или с интервалами при погружении механического зонда на глубину не более 0,2 м, электрического – 0, 1 м.
Испытание грунтов статическим зондированием считается завершенным в следующих случаях:
- при достижении глубины, определенной техническим заданием;
- при необходимости приложения максимально допустимых усилий для вдавливания зонда;
- при отклонении системы от вертикали более че на 150;
- при опасности повреждения наконечника.
При невозможности достижения заданной глубины погружения из-за труднопроходимых грунтовых прослоек допускается проводить вдавливание зонда с предварительно пробуренной скважины.
Оформление результатов испытаний
Результаты испытаний грунтов статическим зондированием заносятся в специальный журнал, хранятся в виде диаграмм и (или) информации на цифровом запоминающем устройстве. Полученные материалы отражаются в протоколе, являющегося основой отчета, предоставляемого исполнителем заказчику. В соответствии с требованиями государственного стандарта, в этот документ включаются следующие данные:
- информация о месте и дате проведения испытаний;
- полное наименование организации-исполнителя зондирования;
- характеристика и рабочие параметры используемого оборудования;
- методика испытаний;
- измеряемые параметры грунта;
- глубина зондирования;
- условия производства работ;
- таблицы, графики, диаграммы с результатами измерений параметров грунта в диапазоне зондирования.
Отчет исполнителя о проделанной работе является официальным документом и может служить источником исходных данных для выбора конструкций фундаментов при проектировании зданий, сооружений.