Значение углов внутреннего трения φ песчаных грунтов по данным динамического зондирования

Песок	Значение φ, град, при pd, МПа
	2	3,5	7	11	14	17,5
Крупный и средней крупности	30	33	36	38	40	41
Мелкий	28	30	33	35	37	38
Пылеватый	26	28	30	32	34	35

Строительные нормы и правила требуют [17] для сооружений I и II уровня ответственности обязательное сопоставление данных зондирования с результатами испытаний тех же грунтов на срез. Для сооружений III уровня ответственности допускается определять φ только по результатам зондирования.

4.3 Статическое зондирование грунтов при помощи зондов

Статическое зондирование грунтов является одним из наиболее эффективных методов исследования грунтов в условиях их естественного залегания. По результатам статического зондирования можно определить: вид грунта, характер его напластования, степень неоднородности залегания в плане и по глубине; плотность и угол внутреннего трения песчаных грунтов; модуль деформаций грунтов; нормативное давление на грунт; несущую способность свай.

Все эти показатели свойств грунта не могут быть непосредственно определены статическим зондированием. Они должны сопровождаться прямыми методами определения физико-механических свойств грунта на основе лабораторных и полевых методов их исследования. Сопоставляя данные статического зондирования и физико-механические свойства грунта, находят связь между ними.

Считают, что статическое зондирование, в силу непрерывности и плавности приложения нагрузки и течения деформации, приносит более надежные результаты, чем динамическое зондирование, поэтому этот метод предпочтительнее при определении физико-механических характеристик грунтов.

К недостаткам статического зондирования следует отнести сложность оборудования и его обслуживания, необходимость в специальных устройствах для восприятия реактивного сопротивления грунта и в связи с этим некоторую ограниченность применимости метода. Статическое зондирование неприменимо в мерзлых и крупнообломочных грунтах и грунтах, содержащих более 25 % крупнообломочного материала. При этом размер этих включений не должен превышать 1/5 диаметра конуса.

Испытание грунтов методом статического зондирования проводят с помощью специальных установок, обеспечивающих вдавливание зонда в грунт. При статическом зондировании применяют зонды двух типов (рис. 4.4).

Рис. 4.4. Схемы конструкций зондов для статического зондирования грунтов:

1- корпус, 2 - кожух, 3 - штанга, 4 - муфта трения

Оба зонда снабжены конусом с углом при его вершине 60°. Наконечник зонда II типа отличается тем, что имеет муфту трения и может измерять удельное сопротивление грунта на боковой поверхности зонда. При статическом зондировании по данным измерения сопротивления грунта на боковой поверхности зонда определяют: удельное сопротивление грунта под наконечником (конусом) зонда q_c; общее сопротивление грунта на боковой поверхности Q_s - для зонда I типа; удельное сопротивление грунта на участке боковой поверхности (муфте трения) зонда f_s - для зонда II типа.

При статическом зондировании возможно измерение порового давления в грунте. Для этого наконечники должны быть оборудованы специальными датчиками.

В состав установки для статического зондирования входят: зонд (набор штанг и конический наконечник); устройство для вдавливания и извлечения зонда; опорно-анкерное устройство; устройство для измерения нагрузки и показателей сопротивления грунта.

В зависимости от усилий, необходимых для вдавливания зонда в различных грунтовых условиях, и диапазонов измеряемых показателей сопротивления грунта установки подразделяются на три типа (табл. 4.8).

Таблица 4.8