Введение
Грунтовые изыскания играют важную роль в строительстве, поскольку несущая способность и деформационные характеристики грунта определяют устойчивость и долговечность конструкций. В данном случае, исследование грунтов проводилось с использованием винтового штампа. Этот метод позволяет провести измерения модуля деформации с высокой точностью. Согласно ГОСТ 20276.1-2020, данный метод испытаний обеспечивает возможность оценки прочности и деформационных характеристик. Он применим для различных типов грунтов.
Задачи и актуальность испытаний
Испытание грунтов винтовым штампом IV типа это максимально достоверный способ определения фактических механических свойств грунтов. Сам штамп имеет специфическую конструкцию, которая позволяет глубже внедряться в грунт и фиксировать его устойчивость. В данном случае, требовалось выполнить испытания на глубине в 3 метра. Это позволило получить данные, непосредственно под подошвой запроектированного фундамента.
Методика испытаний
В ходе проведения испытаний были определены 3 точки для установки штампа в границах строящегося объекта.
Для выполнения испытаний использовался специальный винтовой штамп IV типа площадью 600см2, в соответствии с требованиями ГОСТ 20276.1-2020.
Процесс испытания проводился в несколько этапов: сначала осуществлялось бурение скважины, после чего в скважину опускался винтовой штамп и завинчивался до испытуемой глубины. Затем постепенно увеличивалась нагрузка на штамп ступенями по 0,05 МПа, и фиксировались точки деформации. Измеренные значения нагрузки и соответствующие деформации использовались для вычисления модуля деформации грунта по формуле:
где
v – коэффициент поперечного расширения (Пауссона);
K1 – коэффициент, принимаемый для круглого жесткого штампа равным 0,79;
Kp – коэффициент, принимаемый в зависимости от заглубления штампа h/D;
D – диаметр штампа, см;
Δp — приращение давления на штамп, Мпа;
ΔS — приращение осадки штампа, см.
После проведения испытаний расчетные данные были математически обработаны, что позволило получить фактические значения модуля деформации. Было установлено, что в исследуемой зоне модуль деформации варьируется от 17 до 21 МПа.
Одной из ключевых задач после сбора данных стало сравнение полученных результатов с существующими стандартами и рекомендациями по проектированию. Для этого были использованы нормативные документы и рекомендации, основанные на аналогичных исследованиях, проведенных в соседних регионах, что позволило создать более целостное представление о характеристиках грунтов на рассматриваемой территории.
Для повышения надежности результатов испытаний мы также провели повторные измерения, что позволило проверить их воспроизводимость. Средние значения показали высокую степень согласованности, что подтверждает достоверность полученных данных.
Результаты и выводы
В результате проведенных испытаний и анализа полученных данных специалисты ООО «ЭнергоИзыскания» составили комплексный отчет о механических свойствах грунта, что окажет значительное влияние на проектирование насосной станции и обеспечит ее долговечность и устойчивость к возможным деформациям.
Научные исследования и практический опыт показывают, что правильное применение методики испытаний грунтов винтовым штампом не только улучшает качество проектирования новых объектов, но и существенно снижает риски, связанные с их эксплуатацией. Таким образом, результаты проведенных испытаний в Курганской области дают возможность не только обосновать проектные решения, но и создать обширную базу данных для будущих исследований и разработок в области строительства насосных станций и других инженерных объектов.
