Лабораторное исследование почвы и грунта
Состояние почвы является одним из ключевых критериев пригодности участка для строительства. Поверхностный грунт уместно сравнивать с губкой: он легко впитывает все, что оказывается на нем. Это и жидкие выбросы промышленных предприятий, и масляно-бензиновый коктейль от машин и все то, что находится в воздухе и выпадает на землю вместе с осадками.
Что включает в себя исследование почвы для строительства
Лабораторное исследование грунтов состоит из трех этапов:
- Отбора проб. Обычно он осуществляется по так называемому «методу конверта» (образцы отбирают с участка прямоугольной формы).
- Непосредственного испытания образцов грунта в аккредитованной лаборатории, практикующей регламентированные методики исследования.
- Интерпретации результатов проб с заполнением соответствующей документации и протокола, который получает на руки заказчик.
Цифры, указанные в протоколе, имеют определяющее значение. От их корректности зависит успех согласования проекта строителями и возможные финансовые издержки предприятия. Именно по этой причине руководство организации-заказчика должно быть лично заинтересовано в услугах надежной лаборатории, специализирующейся на анализах почвы и проведении других видов исследований в комплексе инженерно-экологических изысканий.
Виды и методы исследования состава почв
Для проведения лабораторных исследований грунтов для строительства забирается длинный перечень проб. Скажем несколько слов о каждом из видов анализов.
Химические и агрохимические
Определяется общий коэффициент загрязнения почвы – Zc. Пробы изучаются на предмет содержания в них условно «разрешенных» загрязняющих веществ, а полученные показатели сравниваются с ПДК.
Бактериологические
Санитарно-микробактериологическое исследование почв имеет своей целью изучение ее свойств самоочищения, обезвреживания попавших в нее отходов, определения пригодности грунта для строительства. В зависимости от обозначенных заказчиком задач, бактериологические исследования почвенных проб могут быть полными или краткими.
Паразитологические
Эти анализы выявляют наличие или отсутствие в почве яиц гельминтов-паразитов (глистов). В норме их вообще не должно присутствовать в почве.
Генотоксические
Один из наиболее сложных типов лабораторных проб почвы. Их результаты характеризуют негативное действие загрязняющих почву агентов на генетику растений. Для получения заключения о генотоксичности почвы подсчитывается количество мутаций, а полученный показатель сравнивается с контрольным.
Радиологические
В процессе радиологического исследования грунта осуществляют отбор его проб, в которых определяется содержание и уровень активности радионуклидов.
Полевые исследования свойств грунта
В ходе проведения полевых исследований почв проводится изучение структуры и типа почвы, механического состава грунта, типа растительности и рекреационных ресурсов. Полевые методы исследования почвенных свойств проводятся специальными лабораториями механики грунтов.
Источник
Лабораторные исследования грунтов
Отобранные пробы во время бурения скважин, образцы доставляют в лабораторию, где проводят испытания грунтов. Лабораторные испытания грунтов производят для определения параметров свойств грунтов поддаваться статическим нагрузкам и динамическим воздействиям . В лаборатории грунты нагружают и разгружают, сдвигают, деформируют различным образом, моделируя процессы уменьшения давления на грунт при строительстве котлованов, а затем резкого возрастания нагрузки при строительстве здания. Лабораторные исследования и испытания для определения строительных параметров свойств грунта, носят точный характер.
На грунт создаются давление, по заданным параметрам которое будет создано после строительства. Если сооружение будет подвержено динамическим воздействиям, не только от механизмов внутри, но и от внешних воздействий – например, железной дороги или трамвайной линии, или автострады- то проводят испытания грунтов методом цикличных сжатий.
Составной частью исследований грунтов являются лабораторное изучение грунтов.
Изучение грунтов в лаборатории – это целая совокупность работ, проводимых с целью получения данных, носящих инженерно-геологический характер. В состав этих данных входит информация о свойствах и составе грунтов, в чем и и заключаются геологические исследования.
При помощи различных методов изучаются в первую очередь химические показатели грунтов. Исследуют также механические свойства и физические свойства и физико-механические параметры.
В составе инженерно-геологических изысканий выполняются лабораторные, геологические исследования физико-механических свойств грунтов, в компрессионных и сдвиговых приборах, в приборах трехосного и одноосного сжатия.
Лабораторные исследования грунтов
В результате лабораторных исследований определяется наименование, состав, состояние, физико-механические свойства грунтов, а также химический состав грунтов и грунтовых вод . Геологические исследования грунта проводятся с целью выявления свойств по сцеплению и деформациям массива грунта, моделирования влияния сооружения на грунт.
Для глинистых грунтов определяются физические и механические свойства, показатели сжимаемости и сопутствующие определения.
Для несвязных грунтов предполагается выполнение комплекса определений физических характеристик (грансостав, плотность в рыхлом и плотном состоянии, угол естественного откоса).
Количество отобранных в процессе изысканий образцов грунта должно быть не менее 10 для определения показателей физических и не менее 6 для определения механических свойств по каждому основному литологическому слою (инженерно-геологическому элементу).
Лабораторные исследования грунтов
Выполняют химический анализ 3-х проб грунта на каждый инженерно-геологический элемент и не менее 3-х проб грунтовых вод для определения агрессивности к бетонам, коррозионной активности грунтов к металлам: алюминию, свинцу и стали, для каждого инженерно-геологического элемента.
Все определения проводятся согласно ГОСТ 12148-96, ГОСТ 5180-84, ГОСТ 12536-79, ГОСТ 25584-90, ГОСТ 25100-2011, ГОСТ 12248-2010.
Лабораторные исследования грунтов
Лабораторные исследования грунтов проводятся для определения их состава, состояния, физических, механических и химических свойств, что позволяет определить классификационную принадлежность грунта в соответствии с ГОСТ 25100-2011, установить их нормативные и расчетные характеристики, выявить степень однородности (выдержанности) грунтов по площади и глубине для выделения инженерно-геологических элементов, а также прогноза изменения состояния и свойств грунтов в процессе строительства и эксплуатации объекта / СНиП 11-02-96, СП 11-105-97/.
Выбор видов лабораторных исследований производится в зависимости от типа грунта, стадии проектирования и класса ответственности зданий и сооружений в соответствии с требованиями приложения СП 22.13330.2011, СП 47 13330. 2012. При необходимости и в соответствии с техническим заданием могут быть проведены дополнительные исследования грунтов, методы которых регламентированы действующими государственными стандартами (механические свойства грунтов при динамических воздействиях, показатели ползучести и консолидации и др.). При выборе состава, объема, методов и схем лабораторных определений свойств грунтов и их специфических особенностей учитываются условия работы грунтов в основании зданий и сооружений / СП 22.13330.2011/. Если в процессе строительства и эксплуатации проектируемых зданий и сооружений возможны изменения структуры, состава и состояния грунтов, то определяются характеристики грунтов при соответствующих прогнозируемых изменениях структуры, состава и состояния (консистенцию и механические свойства при заданной влажности и плотности грунтов, замачивании, консолидация и др.), в соответствии с требованиями СП 22.13330.2011
Изучение физических показателей
Изучение физических показателей грунтов в лабораторных условиях включает:
— выявление степени влажности;
— исследование минерального содержания;
— выявление степени плотности почвы;
— определение пористости грунта;
— способности грунта давать усадку, свойств к набуханию, если исследуются горные породы;
— определяется разновидность грунта.
Изучение физико-механических показателей
Изучение физико-механических параметров грунта в лабораторных условиях включает:
— определение уровня прочности почвы в процессе сдвига;
— выявление способности к деформации;
— определение прочности почвы в момент сжатия в одну ось;
— определение прочности почвы при растяжении в одну ось;
— способность давать просадку и просадочное давление, которое присутствует изначально.
— изучение угла откоса, получающегося естественным образом.
Изучение химических показателей и физико-химических параметров
Методы изучения по выявлению химических свойств и физико-химических показателей в лабораторных условиях включают:
— выявление наличие солей имеющих свойство растворятся в воде, и их состава;
— выявление карбонатов в почвах;
— выявление общего количества органических веществ, содержащихся в грунте;
— определение уровня липкости почвы;
— степень проницаемости почвы к воде;
— выявление степени промокаемости, насколько грунт может размягчаться, определяется устойчивость горных пород к размыванию;
— уровень проявляемой агрессии грунтов к различным строительным материалам (металлу, бетону).
Изучение грунтов и подземных вод
Исследование грунтов в лабораторных условиях выполняется при помощи современного оборудования. Оборудование дает возможность изучить различные параметры грунта.
В ходе лабораторных исследований проводится изучение состава грунтовых вод и вытяжки воды, полученной из грунта.
Изучение почвы и подземных вод выполняется методами, которые соответствуют установленным в отношении данного процесса нормам.
Лаборатория, занимающаяся исследованием грунтов, имеет аккредитацию, позволяющую осуществлять данную деятельность. На оборудование предоставляются сертификаты, подтверждающие его качество. Есть соответствующие документы, свидетельствующие о том, что оборудование проходило проверки.
Работники лаборатории постоянно повышают свою квалификацию, регулярно проводится контроль проводимых исследований.
Результаты, полученные путем лабораторных исследований, обрабатываются и соотносятся с установленными показателями. Осуществляется контроль над точностью и достоверностью результатов исследований, это позволяет исключить вероятность погрешностей, которые превышают разницу, допустимую в подобном случае. Чтобы повысить точность, проводятся параллельно несколько анализов.
Выявление прочностных свойств и деформационных параметров грунта выполняется при помощи оборудования компрессионного типа отечественного производства, управление которым производится автоматически.
Полученные в ходе лабораторных исследований данные используются с целью разделения грунтов по типам и определению составляющих компонентов. Выявляется состояние и параметры грунтов, которые впоследствии используются в качестве основы для моделирования природной среды.
Все грунты обладают определенными свойствами. При помощи лабораторных методов можно определить уровень влажности почвы, ее плотность, из каких минералов состоит грунт, какого размеры частицы компонентов грунта и свойства, которыми обладают отдельные почвы – способность давать усадку, размокаемость, липкость.
При изучении грунтов в лабораторных условиях применяется современное высокотехнологическое оборудование, которое позволяет получить данные, необходимые для строительства.
В лаборатории исследуются различные виды грунтов. Для того, чтобы провести исследование физических свойств, необходимо взять не меньше десятка образцов почвы. Для выявления механических параметров, требуется не менее шести образцов грунта по всем основным элементам. Что касается исследования подземных вод, то нужно взять не менее трех проб.
Все исследования выполняются в соответствии с установленными требованиями.
Источник
Особенности исследования грунта под фундамент
Фундамент – это главный конструктивный элемент, от прочности и надёжности которого зависит и эксплуатационный комфорт, и срок службы здания в целом. Невозможно получить такую основу, если выбирать её тип и параметры заглубления наобум, не соотнося с типологией, механо-физическими свойствами и характером залегания грунтов и водоносных горизонтов. Именно поэтому перед проектированием любого ответственного сооружения производится предварительное исследование грунта под фундамент. Что от него зависит, как оно выполняется и какова цена такой услуги, будет рассказано в этом материале.
Зачем нужен анализ грунта под фундамент
Геологическое исследование грунта производится на предпроектной стадии, так как именно на основе его результатов, представляющих собой всестороннюю оценку условий строительства, и осуществляется выбор типа фундамента. Основной целью инженерно-геологического анализа является выявление опасных процессов в грунте (возможные оползни или подтопления, суффозионные явления).
Кроме того, для правильного расчёта несущей способности как естественного основания, так и фундамента, требуется изучить геологическое строение земли в пятне застройки, механические характеристики грунта, его коррозионную активность и влагонасыщенность. Полученные данные позволяют определить такой тип конструкции, который будет оптимальным не только в плане устойчивости к любым неблагоприятным факторам, но и экономически целесообразным.
Проектирование фундамента без анализа грунта и всесторонней оценки гидрогеологических условий, может привести не только к неравномерной осадке, повлекшей трещины на фундаменте и стенах, к порывам входящих в здание трубопроводов, но даже к таким деформациям, которые восстановить ремонтом просто невозможно.
Вот какие данные может дополнительно предоставить организация, которая произведёт анализ геологии грунта под фундамент (от этого будет зависеть и цена услуги):
- Анализируются технические возможности строительства на конкретном участке, обосновывается его экономическая целесообразность.
- Выбирается наилучший вариант расположения здания.
- Предлагается оптимальный вариант застройки всего участка, а не только одного объекта.
- Расчёт несущей способности оснований.
- Технический надзор производства работ нулевого цикла.
В ходе изысканий определяется необходимый объём работ, которые требуется произвести для получения наиболее точной информации. При этом назначаются те или иные виды испытаний образцов грунта, исследований его геофизики, для чего бурятся скважины различной глубины и в требуемом количестве.
Главным образом, испытания нужны для того, чтобы определить, насколько надёжной получится конструкция при динамических нагрузках. Таковыми являются самые разные воздействия, начиная от вибраций спецтехники и заканчивая сейсмическими подвижками.
Как проводится геологическое исследование
Существует документ (свод правил 11*105*97), на основании которого должны производиться геологические изыскания под новое строительство. В нём определены состав и объём необходимых изысканий, методы их проведения и применяемые для этого технологии. Правила разработаны в качестве руководства для организаций и физических лиц, занимающихся подобной деятельностью, и предоставляющих услуги исследования грунта под фундамент.
Состав изысканий
В одном из разделов правил установлены общие требования к составу изысканий, и вот что сюда входит:
- Если в районе проводились исследования грунта ранее, данные прошлых лет могут быть обработаны и приняты во внимание. К таким данным могут относиться как технические отчёты по строившимся вблизи крупным объектам, так и проведение сейсмологических или других региональных исследований.
- За основу могут быть взяты данные производимых прежде аэросъёмок — с их помощью проще оценить характер рельефа и его геологическое строение.
- Геодезическая рекогносцировка местности с визуальным наблюдением. Это обследование включает в себя осмотр места будущего строительства; описание имеющихся вблизи обнажений грунта в виде законсервированных котлованов или карьеров; оценку водопроявлений со сложившимся ботаническим окружением (оно является отличным индикатором гидрогеологической обстановки).
- Данные, получаемые путём проходки слоёв почвы путём бурения скважин. Особое внимание уделяется не самым благоприятным для строительства участкам с близким расположением вод, разнородным составом грунта или его специфичностью, высокой графичностью рельефа. Так же выявляются дефекты планировки района, наличие просадок не только на участке, но и недалеко от него, заболоченность и вероятность подтоплений.
- Исследования геофизики почвы – как лабораторные, так и полевые. Их цель – уточнение геологического разреза, местонахождение водоносных горизонтов и поверхностных очагов. На этом этапе отбираются образцы грунта для определения его свойств и состава. Полевые исследования помогают дать оценку способности грунта к пространственной деформации, определить возможность и оптимальный способ погружения свай.
- Оценка гидрогеологической обстановки (определение УГВ, наличия верховодки, плывунов). Производятся лабораторные исследования агрессивности подземной воды, прогнозируется вероятность гидрогеологических изменений. Если грунт водонасыщенный, определяется его динамическая устойчивость.
Когда строительство ведётся вблизи существующего здания, обследуется качество его основания и состояние фундамента.
Источник