Навігація
Головна
 
Головна arrow Географія arrow Грунтознавство
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

ВИМОГИ ДО ВІДБОРУ, ЗБЕРІГАННЯ, ТРАНСПОРТУВАННЯ ТА ЯКОСТІ ЗРАЗКІВ ГРУНТУ

Відбір зразків грунту порушеного складу [16]. Зразки природних дисперсних, мерзлих і техногенних грунтів необхідно відбирати з відкритих гірничих виробок бороздовой методом, а зі свердловин - точковим методом. Відбір зразків з відкритих виробок слід виконувати з лунки на дні вироблення або борозни на її стінці після видалення засохлого або розмоченого грунту.

Зразки грунту порушеного складу, для яких не потрібно збереження природної вологості, укладають в тару, що забезпечує збереження дрібних частинок грунту. Зразки, для яких потрібно збереження природної вологості, укладають в тару з герметично закритими кришками. Грунт повинен заповнити тару повністю. Зразки грунту, призначені для визначення вологості, необхідно зважити відразу після відбору. Всередину тари разом із зразком укладають етикетку, загорнену в кальку, покриту шаром парафіну з гудроном; другу етикетку наклеюють на тару. На етикетці має бути вказано: найменування організації, яка проводить дослідження; найменування об'єкта, вироблення і її номер; глибину відбору зразка; короткий опис грунту; посаду і прізвище особи, яка провадить відбір зразків, його підпис; дату відбору зразка.

Відбір монолітів . При відборі монолітів з гірських виробок застосовують точковий метод відбору зразків. Моноліти, у яких зберігається форма без жорсткої тари, відбирають за допомогою ножа, лопати та ін. У вигляді шматка грунту. Моноліти скельного пухкого і не дуже міцної, а також крупнообломочного грунту допускається відбирати способом насадження тари на зразок. Висота моноліту повинна бути не менше його діаметра. У складних умовах допускається відбирати моноліти, що складаються з двох або більше шматків з мінімальною висотою кожного не менше 70 мм. При відборі монолітів з свердловин застосовують грунтоноси обурівающего, вдавлюють, забивного і вібраційного типів, які слід вибирати в залежності від класу грунту і його різновидів. Для відбору монолітів скельних і напівскельних дуже щільних і щільних грунтів слід застосовувати одинарні колонкові труби, для відбору пухких водопроникних грунтів слід використовувати подвійні колонкові труби з внутрішньою невращающейся трубою. У табл. 3.6 і 3.7 наведені розміри і маса зразків грунту, необхідні для визначення характеристик їх властивостей.

Таблиця 3.6

Розміри і маса зразків, необхідні для лабораторних випробувань грунтів [16]

номер

документа

характеристика

грунту

метод

визначення

Область застосування методу

Маса і розмір зразків

з ГОСТ 5180

Вологість

гігроскопічна

Висушування до постійної маси

Дисперсні грунти, крім великоуламкових

15 ... 50 г

Вологість сумарна

середній пробої

Мерзлі грунти з шаруватою і сітчастої текстурою

1 ... 3 кг

Вологість кордону плинності і розкочування

Пенетрація конусом і розкачування в джгут

глинисті грунти

300 г

густина

ріжучим кільцем

Грунти, легко піддаються вирізці або не зберігаються форми без кільця, сипкомерзлих і з масивної кріогенної текстурою

d K > 70 мм 70> А *> 21 мм 5 До = 2Д..4.0 мм

Глинисті немерзлі грунти

d t > 50 мм 40> й до > 15 мм = 1.5 ... 2.0 мм

Зважування в воді парафінованих зразків

Глинисті немерзлі грунти

V> 50 СМ *

Зважування в нейтральній рідини

Глинисті мерзлі грунти

100 ... 150 г

Щільність частинок грунту

пікнометричним

Всі дисперсні грунти (крім великоуламкових)

100 ... 200 г

ГОСТ 22733

Максимальна

густина

Пошарове трамбування грунту

Піски, глинисті грунти, великоуламкові (гравійні) грунти

Не менш 10 кг

ГОСТ 12536

Склад гранулометрі- ний (зерновий)

Ситовий

Піски з розміром зерен від 10 до 0,5 мм

100 ... 2000 г

Ареомстріческій

глинисті грунти

200 г

Склад гранулометрический і мікроагрегат- ний

піпеточних

глинисті грунти

10 ... 20 г

ГОСТ 23740

Вміст рослинних залишків

Виділення сухим або мокрим способом

Піски і глинисті фути

Не менш 100 г

вміст гумусу

Оксідометрнческій після видалення хлоридів

Піски і глинисті грунти

Не менш 100 г

Сухе спалювання після видалення карбонатів

Продовження табл. 3.6

помер

документа

характеристика

грунту

метод

визначення

Область застосування методу

Маса і розмір зразків

ГОСТ 26263

Теплопровідність мерзлих грунтів

Стаціонарний тепловий режим

Піски, глинисті грунти, органо-мінеральні, великоуламкові (гравійні) грунти

Циліндр d- 100 ... 230 мм А = 30 мм

ГОСТ 12248

Деформируемость немерзлих грунтів: модуль деформації: ко еффнціент поперечної деформації; коефіцієнт стисливості

Дреноване випробування при трехосном стисканні

Всі дисперсні грунти, крім великоуламкових

Циліндр </> 38 мм при відношенні

h / d = 2: 1 2.5: 1

компресійне стиснення

Піски дрібні та пилуваті; глинисті грунти з> 0,25; органо-мінеральні та органічні грунти

Циліндр </> 71 мм при відношенні h / d = 1: 3.5

Коефіцієнт фільтраційної та вторинної консолідації

те ж

Глинисті, органо мінеральні та органічні грунти

те ж

структурна міцність

компресійне стиснення

Глинисті і органо мінеральні грунти

Циліндр </> 71 мм при відношенні

h / d = 1: 3,5

ГОСТ 23161

Відносна проса- дочность при заданому тиску

Компресійне стиснення за схемою "однієї кривої"

Глинисті грунти і піски пилуваті (просадочні різниці)

Циліндр </> 71 мм при відношенні h / d = 1: 3.5

Відносна просідання при різних тисках і початковий просадний тиск

Компресійне стиснення за схемою "двох кривих"

ГОСТ 12248

Відносне набухання при різних тисках і тиск набухання

компресійне

стиснення

Глинисті і набухають грунти

Циліндр </> 71 мм при відношенні h / d = 1: 3.5

Відносна усадка (по висоті, діаметром, об'ємом)

При вільної тривісною деформації

те ж

те ж

ГОСТ 12248

Відносний суфозійний стиснення при заданому тиску

Компресійне стиснення за схемою "однієї кривої"

Засолені (містять легко- і среднерастворнмиесолі), піски (крім гравелистих), супіски і суглинки

Циліндр </> 71 мм при відношенні h / d = 1: 3,5

Огносітельное суфозійний стиснення при різних тисках і початковий тиск суфозійного стиснення

Те ж, за схемою "трьох кривих"

теж

те ж

ГОСТ 12248

Міцність немерзлих грунтів: межа міцності на одновісний; опір недреннрованному зрушенню

одновісний

Напівскельні грунти і глинисті водонасичені грунти, що зберігають форму без кільця

Циліндр d = 40 ... 100 мм при відношенні

h / d = 1: 1-2: 1

ГОСТ 12248

Кут внутрішнього тре ня; питоме зчеплення: опір недренованому зсуву

Неконсоліднрованно- недреннрованное випробування при трехосном стисканні

Глинисті, органо мінеральні та органічні грунти в нестабілізованому стані

Циліндр </> 38 мм при відношенні

h / d = 2: 1-2,5: 1

Консолідірованно- іедренірованіое випробування при трехосном стисканні

Консолідірованно- дреноване випробування при трехосном стисканні

Всі дисперсні грунти

Закінчення табл. 3.6

номер

документа

характеристика

грунту

метод

визначення

Область застосування методу

Маса і розмір зразків

ГОСТ 1224S

Опір зрізу; кут внутрішнього тертя; питоме зчеплення

одноплощинної зріз

Піски (крім гравелистих і крупних); глинисті і органо-мінеральні грунти

Циліндр d > 70 мм при відношенні

Ш = 1: 3-1: 2

Деформируемость мерзлих грунтів: коефіцієнт стисливості, модуль деформації

компресійне стиснення

Глинисті пластічномерзлие грунти

Циліндр d> 71 мм при відношенні h / d = 1: 3.5

Коефіцієнт відтавання; коефіцієнт стисливості при відтаванні

теж

Піски (крім гравелистих і крупних), глинисті грунти

Межа міцності на одновісний; модуль лінійної деформації; коефіцієнт поперечного розширення

одновісний

те ж

Циліндр d = 71.4 мм. h = 140 мм або d = 49 мм, h = 100 мм

Коефіцієнт нелінійної деформації; коефіцієнт в'язкості для сильнольодистих грунтів

одновісний

Піски (крім гравелистих і крупних), глинисті грунти

Циліндр d = 71,4 мм. h = 140 мм або d = 49 мм. h = 100 мм

Гранично тривале значення еквівалентного зчеплення

Випробування кульковим штампом

Піски дрібні та пилуваті, глинисті грунти

Циліндр d> 71 мм при відношенні h / d = 1: 3.5

Опір зрізу але поверхні змерзання

Одноплощинної зріз але поверхні змерзання

Піски (крім гравелистих і крупних), глинисті грунти

Циліндр d> 70 мм при відношенні

h / d- 1: 3-1: 2

Примітка: d - діаметр зразка: Л - висота зразка: d K - діаметр кільця; h K - висота кільця; "5, - товщина стінки кільця; V- об'єм зразка.

Таблиця 3.7

Мінімальні розміри монолітів грунту (мм), що відбираються мул свердловин

грунти

Мінімальна висота моноліту

Мінімальний діаметр моноліту

Розмір порушеною периферійної зони

скельні

60 ... 70

40

3

великоуламкові

200

20

Піски

щільні

пухкі

100

90

К)

глинисті

тверді

напівтверді

150

90

10

тугопластічних

пластичні

м'якопластичного

150

100

10

текучепластічной

текучі

100

80

5

Моноліт немерзлих грунту , відібраний без жорсткої тари , слід негайно туго обмотати шаром марлі, просоченої сумішшю парафіну з гудроном, потім моноліт слід покрити шаром суміші парафіну з гудроном, обмотати другим шаром марлі, просоченої сумішшю парафіну з гудроном, і ще раз покрити шаром парафіну з гудроном товщиною не менше 2 мм. До парафінування на верхню межу моноліту слід покласти етикетку, загорнену в кальку, покриту шаром парафіну з гудроном. Суміш парафіну з гудроном, що застосовується для парафінування, повинна мати температуру 55 ... 60 ° С.

Моноліти немерзлих грунту, відібрані в жорстку тару, повинні бути негайно упаковані. Відкриті кінці слід закрити жорсткими кришками з гумовими

прокладками. Місце з'єднання кришки з тарою покривають подвійним шаром ізоляційної стрічки або парафінують. До установки кришки на верхню межу моноліту укладають етикетку. Другий примірник етикетки прикріплюють на бічну поверхню жорсткої тари.

Моноліти мерзлого грунту слід ізолювати способом намораживания на них кірки льоду товщиною не менше 1 см. Для цього моноліт слід багаторазово занурити в охолоджену воду або облити охолодженої водою. Після кожного занурення або обливання вода на поверхні моноліту повинна бути заморожена. До заморожування на верх моноліту слід укласти етикетку, другу етикетку необхідно прикріпити зверху моноліту перед останнім зануренням в воду [18].

Вирішальний вплив на ступінь пошкодження зразків при випробуванні має чутливість грунту до механічних впливів: слабкі грунти більш схильні до пошкодження, в той час як менш чутливі грунти, такі як більшість щільних глин, вимагають більш простих методів випробування. Оцінити якість зразків можна, використовуючи базарною коефіцієнт А.

'

де d про і d, - зовнішній і внутрішній діаметри пробоотборника. Якщо A r < 10%, то вважається, що стан зразка НЕПОРУШЕНИМ.

Транспортування і зберігання зразків [16]. Зразки грунту, призначені для транспортування в лабораторії, необхідно упаковувати в ящики (термоси). Моноліти немерзлих грунтів укладають в ящики з шаром стружки або тирси на дні товщиною не менше 5 см. Моноліти мерзлих грунтів укладають в спеціальні термоси, що складаються із зовнішнього і внутрішнього дерев'яних ящиків, простір між якими заповнено теплоізоляційним матеріалом (вата, сухий мох і ін.) . Мри укладанні моноліти відокремлюють від стін ящика щільним шаром заповнювача товщиною 3 ... 4 см і один від одного шаром товщиною 2 ... 3 см. Як заповнювач використовують вологі (для монолітів немерзлих грунту) або сухі (для монолітів мерзлого грунту) деревні тирсу, стружку.

У лабораторію, розташовану поблизу місця відбору, зразки допускається транспортувати без ящиків, але з обов'язковим дотриманням заходів захисту від пошкодження ізоляційного шару зразків і підсихання грунту. Термін зберігання упакованих зразків грунту порушеного складу, для яких потрібно збереження природної вологості, з моменту відбору до початку лабораторних випробувань не повинен перевищувати 2 діб. Терміни зберігання монолітів немерзлих грунту з моменту відбору до початку лабораторних випробувань в приміщеннях або камерах, не повинні перевищувати: 1,5 місяці - для скельних грунтів, пісків, глинистих ґрунтів твердої і напівтвердої консистенції; 1 місяця - для інших різновидів ґрунтів. Зразки мерзлого грунту допускається зберігати не більше 10 діб.

Моноліти немерзлих грунтів, упаковані в ящики, необхідно транспортувати при плюсовій температурі навколишнього повітря, а моноліти мерзлих грунтів - при мінусовій температурі повітря або транспортом, обладнаним холодильними камерами. Упаковані зразки грунту, доставлені в лабораторію без документації, приймати на зберігання і виробництво лабораторних випробувань забороняється. Упаковані зразки грунту порушеного складу, для яких потрібно збереження природної вологості, а також упаковані моноліти слід зберігати в приміщеннях або камерах, в яких повітря має відносну вологість 70 ... 80% і температуру плюс 2 ... 10 ° С; при зберіганні монолітів мерзлого грунту - відносну вологість 80 ... 90% і негативну температуру.

Моноліти мерзлих грунтів допускається зберігати в спеціальних гірських виробках, пройдених в мерзлих грунтах. При зберіганні моноліти не повинні піддаватися різким динамічним впливам, торкатися один одного і стійок полиць; повинні розміщуватися на полицях приміщення (камери) всієї нижньої поверхнею в один ярус таким чином, щоб етикетки були першими. При тривалому зберіганні монолітів немерзлих грунтів їх необхідно покривати вологою тканиною або тирсою.

Найбільш складно зберегти склад і властивості органічних і органо-мінеральних грунтів, так як навіть при нетривалому зберіганні в них інтенсивно розвивається мікрофлора і йде мінералізація органіки. Максимальна кількість мікроорганізмів у торфу спостерігається в перший місяць зберігання, зі збільшенням ступеня розкладання їх число зменшується. Як в природному, так і в порушеному стані найбільш схильний до розкладання верхній шар груша товщиною до 5 ... 10 см, після 10 см спостерігається деяка відносна стабілізація кількості мікроорганізмів. Найменш стійкі до розпаду малоразложившийся осокові, пушіцевие і Шейхцерієвий види торфу, які необхідно досліджувати в першу чергу. Зразки, представлені сфагнові видами, можуть зберігатися значно довше. У той же час в верховому водонасиченому торфі швидше розвиваються мікроорганізми, що викликають газоутворення і спливання торфу, розкладання білків і вуглеводів з виділенням різноманітних продуктів метаболізму, таких як метан, вуглекислий газ, сірководень. Тому після зберігання перед досвідом необхідно переконається, що ступінь розкладання зразка не відрізняється від вихідної, в зворотному випадку необхідно видалити верхній розклався шар торфу [56].

Категорії методів відбору звертатися і класи якості зразків для лабораторних випробувань . Якість зразків грунту можна оцінити, використовуючи процедуру, запропоновану К. Терцагі, згідно з якою категорія якості зразків (Specimen Quality Designation - SQD) змінюється від А (краще) до Е (найгірше). Зразки гарної якості повинні відповідати категорії від А до В для глин з коефіцієнтом переущільнення OCR <3 ... 5, зразки з задовільною якістю відповідають інтервалу SQD від В до С. Якщо об'ємна деформація при реконсолідації знаходиться в інтервалі від 0 до 4%, то результати випробувань з метою визначення параметрів міцності і деформованості не викликають сумнівів [5].

При проходці свердловин, відбір керна, добуванні його з грунтоноса і вирізання з моноліту зразків відбувається часткове руйнування структурних зв'язків, разуплотнение грунту при знятті побутової навантаження, процеси газовиділення з поровой рідини, утворення тріщин або розривів. Ефективні напруги в зразку після його вилучення на поверхню практично дорівнюють нулю і їх знову необхідно створити в зразку перед початком механічних випробувань.

На рис. 3.7 показано зміна напружень в зразку грунту, по мерс того як він витягується з масиву грунту і готується до випробувань. На точці F 'рис. 3.7 побутові напруги в зразку значно менше в порівнянні з початковими (точка А ), при цьому значення коефіцієнта пористості грунту вище вихідного значення. Так як зразки в лабораторії мають більший коефіцієнт пористості, ніж в польових умовах, то результати лабораторних випробувань будуть давати менші значення міцності і більш високу стисливість в порівнянні з тими ж грунтами в масиві.

Схема зміни напруженого стану грунту при його відборі і підготовці до випробувань

Мал. 3. 7. Схема зміни напруженого стану грунту при його відборі і підготовці до випробувань:

АР - випробування при бурінні: АВ буріння: ВС - відбір ґрунту пробоотборником: CD -витяг з пробовідбірника: DF. - зміна змісту води і газу в зразку грунту при доставці і зберіганні; EF підготовка до випробування і установка зразка в камеру стабіюметра

Згідно EN ISO 22475-1 та EN 1997-2: 2007 (Єврокод 7, частина 2, розділ 3) на практиці рекомендується використовувати три категорії методів випробування (А. В, С) в залежності від необхідної якості зразків. Зразки ґрунтів, в свою чергу, розділені на 5 класів за якістю відповідно до характеристиками, які, ймовірно, залишаються незмінними протягом випробування, транспортування і зберігання (табл. 3.8):

  • • категорія А: зразки з класом якості від 1 до 5;
  • • категорія В: зразки з класом якості від 3 до 5;
  • • категорія С: можуть бути отримані зразки тільки 5-го класу якості [5].

Таблиця 3.8

Клас якості і категорія відбору зразків грунту для лабораторних робіт

параметри

клас якості

1

2

3

4

5

Незмінні характеристики складу і властивостей ґрунтів:

розмір частин

вологість

щільність, проникність

показники деформаційних і міцнісних властивостей

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

Характеристики властивостей і умов залягання ґрунтів:

послідовність залягання шарів:

грубе визначення меж шарів

точне визначення меж шарів

межі пластичності, щільність частинок, вміст органіки

вологість

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

щільність, пористість, проникність

показники деформаційних і міцнісних властивостей

Категорія відбору монолітів відповідно до LN ISO 22475-1

А

В

Зразки грунту з 1 або 2 класом якості можуть бути отримані методами випробування категорії А, що передбачає при відборі монолітів і підготовці зразків збереження їх структури, вологості, коефіцієнтів пористості, без змін у складі грунту. Категорії А відповідають технології відбору монолітів шляхом їх обурівання з промиванням, застосування тонкостінних поршневих пробоотборников і вирізання монолітів вручну.

Використовуючи категорію В, не можна отримати зразки вище 3-го класу якості. У цьому випадку структура грунтів буде порушена, але чи вдасться зберегти їх склад, природну вологість і класифікувати грунти різних верств. Мінливість в геологічну будову може привести до зниження класу якості зразків.

Використовуючи категорію С, не можна отримати зразки вище 5-го класу якості, так як структура грунту буде повністю змінена, вологість не відповідатиме природного, класифікація ґрунту в цьому випадку буде неточною. Крім того, можуть відбутися зміни в гранулометричному або хімічний склад грунту.

При наявності ознак значної деформації керн використовується тільки для отримання характеристик, відповідних 2 3 класами і вище (табл. 3.9) [113]. Моноліти ґрунту, що мають пошкодження ізоляційного шару, дефекти упаковки або порушення умов зберігання, допускається приймати до лабораторних випробувань тільки як зразки грунту порушеного складу.

Таблиця 3.9

Стан грунту різних класів якості та комплекс лабораторних визначень

клас

стан

Опис зразка гpyнтa

Лабораторні визначено 11 я

1

Зв'язний грунт, зразок не має видимих порушень і деформацій, повний вихід керна

Повний комплекс показників фізичних і механічних властивостей

2

Зв'язний грунт, зразок має видимі сліди деформацій

Склад, повний комплекс показників фізичних властивостей

3

порушене

Порушена цілісність зразка, розмір непорушених фрагментів недостатній для отримання проб на щільність

Склад, показники пластичності і вологість

4

Зразок зруйнований і різнорідний за літологічного складу, низький вихід керна

Склад, показники пластичності і вологість

5

Зразок сильно зруйнований, представлений незв'язним грунтом, дуже низький вихід керна

Візуальне опис грунту

Таким чином, при вишукуваннях при виборі методів випробування повинні бути враховані вимоги методик подальших лабораторних випробувань і допустимий ступінь порушене ™ зразка. При вивченні властивостей залягають на великих глибинах грунтів лабораторні компресійні і тривісні випробування необхідно проводити при тисках, відповідних природним, як в ефективних, так і в повних напружених. Для отримання достовірних результатів перед тривісними випробуваннями необхідно приведення зразка до природного щільності з відновленням фазового складу (ВФС) [5].

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Аудит та Бухоблік
Банківська справа
БЖД
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Нерухомість
Менеджмент
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
Соціологія
Статистика
Техніка
Страхова справа
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Пошук