Вопрос 16

Методы определения показателей свойств грунтов подразделяются на полевые и лабораторные. При выборе методов исходят из необходимой (установленной или заданной) точности выполнения того или иного вида работ, условий применимости каждого метода. Большинство показателей свойств грунтов может определяться как полевыми, так и лабораторными методами, часть показателей может быть определена только лабораторными методами. Для некоторых типов грунтов определение показателей их свойств можно произвести только полевыми методами. Выбор метода определения показателей свойств грунтов при инженерно- геологической разведке зависит от заданной (или установленной) точности этого определения, от инженерно-геологических условий участка проектируемого строительства, в первую очередь состава и состояния грунтов, от конструкции проектируемого сооружения, главным образом конструкции фундаментов и заглубляемой ниже поверхности земли части сооружения, а также режима его эксплуатации. При выборе методов определения показателей свойств грунтов следует учитывать также следующее. Полевые методы дают возможность изучения свойств грунтов в больших объемах и в условиях их естественного залегания. В то же время производство полевых определений требует относительно сложного оборудования и значительных объемов подготовительных работ. Кроме того, в большинстве случаев полевые определения не позволяют моделировать условия работы грунтов в процессе строительства и эксплуатации сооружений, что осложняет прогнозную оценку поведения грунтов как среды или основания сооружения. Лабораторные методы наряду с возможностью изучения свойств грунтов естественного сложения (из монолитов) позволяют изучать эти свойства в заданном режиме давлений, влажности и температуры, позволяют при проведении определений создать условия, в которых грунт может находиться как в процессе строительства, так и в процессе эксплуатации сооружений, т.е. существенно упростить инженерно- геологический прогноз. Сравнительная с полевыми методами простота лабораторных определений уменьшение трудовых и материальных затрат на одно определение позволяют увеличивать их количество и путем статистической обработки частных значений показателя повысить точность конечного результата. Поскольку полевые и лабораторные методы имеют свои преимущества и недостатки, их следует применять в комплексе. Некоторые методы определения свойств грунтов стандартизованы и технология их проведения регламентирована. В случаях расхождения природных условий и режима эксплуатации сооружений с условиями государственных стандартов необходимо проводить опытно-экспериментальные работы с привлечением в качестве консультантов представителей научно-исследовательских организаций, а выбор метода или способа определения свойств грунтов обосновывать в программах работ. Удельный вес грунта определяется лабораторным методом в соответствии с ГОСТ 5181-64 «Грунты. Метод лабораторного определения удельного веса». Объемный вес грунтов определяется лабораторными методами в соответствии с ГОСТ 5182-64 «Грунты. Методы лабораторного определения объемного веса». Объемный вес макропористых грунтов рекомендуется определять только методом режущего кольца. Объемный вес крупнообломочных грунтов определяется в полевых условиях по методике А. И. Шеко путем взвешивания измеренного объема грунта. Влажность грунта определяется лабораторными или полевыми методами. Лабораторный метод определения влажности грунта регламентирован ГОСТ 5179-64 «Грунты. Метод лабораторного определения влажности». В настоящее время разработаны методы полевого определения плотности и влажности грунта в естественных условиях их залегания с помощью радиоизотопов. Показатели пластичности - пределы раскатывания и текучести - определяются в соответствии с ГОСТ 5183-64 «Грунты. Метод лабораторного определения границы раскатывания» и ГОСТ 5184-64 «Грунты. Метод лабораторного определения границы текучести». Пористость грунта определяется обычно расчетом по результатам определения удельного и объемного весов грунта либо лабораторными методами путем прямого определения. Наиболее распространенным лабораторным методом определения пористости песчаных, скальных и полускальных грунтов является метод насыщения измеренного объема грунта жидкостью с известным удельным весом. Гранулометрический состав грунтов определяется в лаборатории в соответствии с ГОСТ 12536-67 «Грунты. Метод лабораторного определения зернового (гранулометрического) состава». Если необходимо установить в глинистом грунте наличие и количество неустойчивых агрегатов, производят анализ двух образцов из одной пробы с подготовкой одного образца к анализу по ГОСТ 12536-67, а другого - с пирофосфатом натрия. Водопроницаемость грунтов определяется коэффициентом фильтрации, коэффициентом общей проницаемости и удельным водопоглощением. В практике инженерно-геологических изысканий в подавляющем числе случаев определяется коэффициент фильтрации, реже используется удельное водопоглощение и только при изысканиях для строительства некоторых горных предприятий, подземных емкостей и др. может использоваться для различного рода расчетов коэффициент общей проницаемости.. Выбор метода определения коэффициента фильтрации зависит от геологических (гидрогеологических) условий участка проектируемого строительства и задач, поставленных перед изысканиями. Так, в условиях близкого к поверхности залегания грунтовых вод и относительно высокой водопроницаемости грунтов следует применять метод опытных откачек. При очень высокой водопроницаемости грунтов, например валунно-галечниковых отложений, - методы нагнетания или налива воды в скважины. Если грунтовые воды находятся на глубине более 4-6 м, то коэффициент фильтрации зоны аэрации лучше определять методом налива воды в шурфы. Определение коэффициента фильтрации грунтов для проектирования водоотлива из котлованов следует проводить только методом опытных откачек. Общая оценка фильтрационных свойств грунтов участка проектируемого строительства может быть выполнена для песчаных грунтов методом расчета по гранулометрическому составу либо наблюдением за восстановлением уровня воды в скважинах. При необходимости оценки прогноза подтопления площадки, сложенной грунтами, наилучшие результаты определения коэффициента фильтрации могут быть получены при проведении опытов в компрессионно-фильтрационных приборах.