Штамповые испытания Томск

Штамповые испытания грунтов — достоверный метод определения деформационных характеристик.

Суть методики штамповых испытаний грунтов заключается в искусственном моделировании условий взаимодействия фундамента и грунта на небольшом участке. Для этого используют шесть типов конструкций, различающиеся диаметром, назначением, глубиной залегания грунтовых вод, глубиной проведения испытания штампом.

Как проводятся испытания штампом

Полевые испытания грунтов штампом выполняют с помощью пневматического домкрата, который ступенями передает нагрузку на оборудование. Число ступеней зависит от типа почвы, максимально допустимого давления под проектируемым объектом. 

Результаты регистрируют высокочастотными приборами: манометрами, динамометрами, часовыми индукторами.

На продолжительность работ влияют нижеперечисленные условия:

• тип почвы;
• максимальная нагрузка;
• число ступеней.

Проведение штамповых испытаний обязательно при возведении зданий, сооружений 1 и 2 уровней ответственности.

Испытания грунтов оснований штампом проводят на глубине расположения плит фундамента (от 3 до 15 метров), чтобы определить способность почвы выдерживать нагрузку конструкции. Во время исследований регистрируют прирост осадки устройства до условной стабилизации.

Условная стабилизация считается достигнутой, если прирост осадки не превышает 0,1 мм за определенный период. Время условной стабилизации зависит от структуры грунта:

• песчаные — от 30 минут до 2 часов;
• глинистые — от 1 до 3 часов.

Когда необходимы испытания штампом

Испытания грунта штампом — обязательный вид работ для объектов:

• нормального уровня ответственности;
• повышенного уровня ответственности.

Кроме этого, проведение испытаний штампом необходимо на стадии подготовки котлована для подтверждения проектной документации, расчетов.

Основная цель исследований — установление величины модуля деформации грунта методом применения штампа. Это неизменная единица для участка грунта, для которого определена структура, особенности рабочей поверхности. Посредством этого показателя определяют степень осадки конструкции. Помимо модуля деформирования, испытания штампом позволяют оценить:

• осадку почвы под нагрузкой сооружения;
• максимально допустимую нагрузку на почву;
• осадку почвы при дополнительном смачивании и нагрузке.

Историческая справка

Информация о штамповых испытаниях грунтов в ГОСТ 20276-2012 основана на исследованиях, которые проводил в 1930 году ученый Пресс. В результате применения устройств квадратной формы разного размера были сделаны следующие выводы:

• Габариты оборудования непосредственно воздействуют на степень деформации грунтов определенного состава и структуры.
• Степень осадки для песчаных оснований не зависит от площади устройства, осадка увеличивается при неизменном подаваемом давлении.
• Наиболее точные результаты получаются при работе с плитами фундамента, площадь которых соответствует проектной площади конструкции, но такие исследования слишком дорогие и применяются редко.
• Исследования в скважинах штампом выполняют с использованием круглого оборудования площадью 600 см2.

Поскольку работать приходится с различными видами почв, применяют устройства разной площади — 2500 см2, 5000 см2, 10 000 см2.

Измерительные вычисления проводятся минимум двумя прогибомерами, их провода фиксируются на устройстве симметрично относительно центра. Осадок штампа вычисляется как среднее арифметическое двух приборов. Также в качестве измерительного оборудования используют индикаторы часового типа ИС и ИП. Оборудование точное, но часто выходит из строя и требует ремонта.

Количество точек исследования зависит от глубины залегания и размеров фундамента. Точки замера размещают на дистанции не более 3 м друг от друга. Выбор оборудования также связан с глубиной залегания грунтовых вод. Если работы проводятся выше уровня вод, подойдут шурфы. Для исследований ниже уровня вод потребуются скважины.

Для точного определения модуля искажения потребуется не менее трех испытаний грунтов штампом. Если разница между первым и вторым результатом не более 25%, третье исследование не проводят.

На подготовительном этапе тщательно зачищают участок специальным оборудованием. Если основание не удалось выровнять полностью, насыпают подушку из среднего или мелкого песка. Для плотного прилегания штампа к основанию участка выполняют минимум два поворота в разных направлениях. Затем обязательно проверяют выравнивание штампа по горизонтали.

Кто проводит исследования

Специалисты ООО «СибГеоПро» занимаются такими исследованиями. Наша компания — член СРО (Саморегулируемой организации). Сотрудники, которые занимаются инженерными изысканиями, имеют выписку из СРО, подтверждающую членство в организации. Такая выписка действует ограниченное время: 30 дней.

Оборудование для исследований:

• штамп;
• оборудование для создания и замеров нагрузки на штамп;
• оборудование для замера осадки штампа;
• оборудование для замачивания и отслеживания уровня влажности почвы.

У всех устройств есть технический паспорт и сертификаты, подтверждающие исправность и наличие проверок.

Штамп погружается домкратом или грузом определенной массы, результаты оформляются в форме графиков, где отображается зависимость осадки от нагрузки.

Применение штампов в зависимости от характеристик грунта

• Площадь основания 600 см2 — для исследования глинистых и песчаных почв на глубине до 20 м и максимальной нагрузкой до 1,0 МПа.
• Площадь основания 2500 см2 и 5000 см2 — универсальное оборудование для работы с разными видами оснований, в том числе, скальными породами и сильно выветренными. При этом исследования устройством площадью 5000 см2 признаны эталонными для определения модуля деформации.
• Площадь основания 10 000 см2 — для крупногалечных грунтов, текучих глинистых почв, илов. Такие исследования достаточно трудоемкие, поэтому менее распространенные. Как правило, эти штампы задействуют для проведения геотехнических исследований для строительства ГЭС.
• Горячие штампы применяют для мерзлых грунтов, чтобы определить коэффициент оттаивания. Работы длятся в среднем от 1,5 до 7 дней в зависимости от структуры почвы, льдистости и считаются самыми технически сложными.

Поскольку требования к экспертизам и оформлению нормативных документов постоянно ужесточаются, необходимость в проведении испытаний штампом увеличивается.

Возможные ошибки во время испытаний грунтов штампом

Если говорить о полевых исследованиях грунтов в целом, то испытания штампом — самые сложные. Достоверность результатов зависит от уровня профессионализма специалистов. Самые частые ошибки:

• грунт переуплотнен под основанием устройства;
• грунт разрыхляется при установке штампа;
• не соблюдается время, необходимое для условной стабилизации штампа;
• неграмотно подобраны параметры исследований — начальная нагрузка, количество и величина ступеней.

Ошибка в доли миллиметров в будущем приводит к искажению реальных показателей деформационных характеристик в 2 и более раза.

Во избежание подобных ситуаций важно обратиться к профессионалам, заранее узнать, какие установки используются, есть ли документация на оборудование.

Цены на штамповые испытания грунтов от 30 000 рублей

Стоимость работ рассчитывается отдельно для каждого проекта.

Чтобы получить больше информации, оставьте заявку на сайте или свяжитесь с нами по телефону.

Тип и площадь штампа в зависимости от вида, подвида или разновидности грунта:

Ступени давления и время условной стабилизации деформации при штамповых испытаниях для крупнообломочных и песчаных грунтов: