инженерно геоложко проучване

Какво е то инженерно-геоложко проучване (ИГП)

Основната му цел е да определи носещата способност на почвата в имота,  като по този начин да предопредели бъдещият размер и дълбочина на залагане на фундаментите в основата на съоръжението. Това е жизнено важно за определяне цената и сложността на строежа.

Инженерно геоложкото  проучване изяснява геолого-литоложкия разрез, дава показатели на строителните почви, предоставя данни за количеството, качеството и режима на подземните води, описват се физико-геоложките явления и процеси в района и тяхното влияние върху бъдещото съоръжение, прави се оценка на сеизмичността на строителната площадка. Ако е необходимо се дават препоръки за условията на фундиране. Краен продукт на проучването е инженерно геоложкия доклад. Обемът на ИГП зависи от етапа на проектиране- идеен, технически или работен проект.

В процеса на проучването се описва сондажната ядка и се взимат проби от почвите за определяне на– обемна плътност , специфична плътност , естествено водно съдържание , атербергови граници и зърнометричен състав, якостни показатели-ъгъл на вътрешно триене и кохезия, деформационни-компресионен модул и някои други в зависимост от заданието. Използват се следните полеви методи за проучване (in situ) :
статична пенетрация (CPT)-

Чрез статичната пенетрация могат да се изследват свързани и несвързани почви с различна консистенция и плътност. Основните елементи на статичните пенетрометри са: опорна конструкция, устройства за натоварване и отчитане на приложените сили, щанги и конусен накрайник (конус). По време на работа опорната конструкция трябва да бъде неподвижна. Това се постига чрез анкериране или чрез монтиране на пенетрометъра върху тежко превозно средство. Натоварването се осъществява от преместваем блок, а големината на прилаганото усилие се отчита с  измервателни уреди. Щангите са тръбни, с външен диаметър 3,57cm. Вътре в тръбата свободно се придвижва втора (плътна) щанга. Чрез нея може да се забива конусът. чийто основни геометрични размери са стандартизирани (ъгъл на образуващата 60° и диаметър в основата също 3,57cm). Опитът се провежда в следната последователност:  чрез вътрешната щанга се забива конусът на дълбочина няколко сантиметри, при което се измерва върховото съпротивление ; забива се самостоятелно тръбната щанга, като се регистрира околното триене  за цялата дълбочина до конуса; едновременно се забиват тръбата и конусът, при което се отчита пълното съпротивление на проникване.

Резултатите от опита се представят графично, като околното триене и върховото съпротивление се записват във функция от дълбочината на проникване на пенетрометъра. Определят се следните параметри :относително тегло, относителна плътност, якост на срязване (c и φ), деформационен модул, коефициент на филтрация и други.

-динамична пенетрация  (DPH, DPSH, DPL)-

Използва се уред наречен динамичен пенетрометър. Чрез него се определят важни геотехнически показатели. Изчисленията се основават на емпирични зависимости отчитащи корелационната връзка между енергията на удaрa използвана за проникването на конуса  на предварително зададена еталонна дълбочина. Проникването в почвата се осъществява чрез удари на тежест (баба) върху наковалня, която чрез метален прът (щанга) ги предава на върха на пенетрометъра. Върхът може да има различен ъгъл. Динамичния пенетрометър е подходящ за всички видове свързани и несвързани почви.

Определят се:  обемна плътност, обемна плътност във водонаситено състояние, модул на обща деформация, скорост на разпространение на напречните вълни – , динамичен модул на срязване , модул на обща деформация , коефициент на Поасон, модул на еластичност, показатели на недренираната якост (кохезия или ъгъл на вътрешно триене), върхово съпротивление на конуса.

-Стандартен пенетрационен опит – SPT

Въведен в САЩ през 1922г от Карл Терцаги. Използва се за комплексна оценка на свойствата на строителните почви. Основен критерий за това е броят на ударите N за проникване на стандартен тръбен накрайник на дълбочина един фут (1,0ft≈0,305m). Предимство на опита е, че при него чрез накрайника се изважда и почвена проба. Тя е с нарушена структура, но може визуално да бъде оценена и да се определят някои физични характеристики (водно съдържание, консистентни граници, зърнометричен състав и др.).

          -Калифорнийско отношение на носеща способност“ – CBR test

Представлява директен полеви метод за определяне на якостно-деформационните свойства на строителните почви. Определя условната (относителна) носимоспособност на почвата. Извършва се по ASTM стандарт. Земната основа се натоварва с щампа с площ 20 cm2 до потъването и в на дълбочина 2.5 mm за 2 min. Отчетеното натоварване се сравнява с натоварването необходимо за потъване на щампата в стандартно твърд материал.

Определят се: относителна якост на строителните почви в естествено състояние.

 

-Срязване с крилчатка – Vane shear test

Използва се за меки свързани и неспоени разновидности. Чрез него се определя обобщен параметър на недренираната якост – „недренирана кохезия”. Принципът на метода се състои в това да се определи срязващото съпротивление чрез срязване на почвата със завъртане на забита в дъното на сондажа крилчатка . В зависимост от дълбочината на забиване (мерена от дъното на сондажа) срязването може да се осъществи по пълна цилиндрична повърхнина или по околна цилиндрична повърхнина и една основа.

Определят с :  недренирана якост на срязване.

-Щампово натоварване

С него се определят деформационните характеристики на земната основа, като деформационни модули, коефициент на леглото и др. Извършва се с корави кръгли метални щампи (плочи), с площ до 1.0 m2.

Определят се: модул на обща деформация.

Други методи:

-Пресиометрия
Определят се якостно-деформационните характеристики на строителните почви в сондажи

-Дилатометрия
Определят се якостно-деформационните характеристики на строителните почви директно или в сондажи с различна дълбочина.

-Геофизични проучвания – вертикални електросондажи (ВЕС), линейни геофизични проучвания, посредством  георадар за локализиране  и оценка  на  зоните, засегнати от физикогеоложки явления и процеси като свлачища, карст, разломни зони, степен на напуканост на масива, заблатяване и др, изясняване на инженерно-геоложките условия и якостно-деформационните свойства на строителната основа на място.