Badania polowe gruntów
Czym są i w jakim celu przeprowadza się badania polowe gruntów?
Badania polowe to szereg działań pozwalających na określenie cech gruntu w trakcie badań terenowych. Zwykle polegają na uzyskaniu parametrów pomierzonych. Dodatkowo podczas ich wykonywania zwykle projektuje się uzupełniająco dodatkowe badania laboratoryjne, pozwalające na korelację z sondowaniami i jeszcze dokładniejsze rozpoznanie warunków gruntowych. Ich celem jest ocena przydatności podłoża dla posadawiania nieruchomości lub wykonywania innych prac budowlanych np. budowy drogi, dzięki szczegółowemu poznaniu modelu budowy geologicznej. Badania polowe gruntów wraz z laboratoryjnymi pozwalają na określenie parametrów gruntów w danej lokalizacji, na założonej głębokości, dla danego zakresu odkształceń w przeciwieństwie do parametrów określanych jedynie z wycofanych norm lub literatury. Istnieje wiele metod przeprowadzania badań polowych. Dobierane są one indywidualne, by wykonane przez naszą firmę badania były dostosowane do warunków geologicznych oraz użyteczne podczas projektowania oraz posadawiania obiektów budowlanych.
Badania laboratoryjne i polowe gruntów – oferta GEOdev
Badania polowe przeprowadzane przez firmę GEOdev to wieloaspektowy zakres usług pozwalający na spełnienie oczekiwań i potrzeb szerokiego grona klientów. W naszej ofercie znajdują się działania związane z:
- wierceniem otworów geologiczno-inżynierskich i geotechnicznych oraz poborem prób o nienaruszonej strukturze NNS,
- sondowaniem statycznym (CPTU),
- badaniami dylatometrycznymi (DMT),
- badania sejsmiczne (SDMT, SPDMT, SCPTU, SPCPTU),
- sondowaniem dynamicznym (DPL, DPH oraz DPSH)
- wykonywaniem podstawowych badań laboratoryjnych,
- wykonywaniem badań trójosiowych (UU, CU, CD) i edometrycznych na podstawie prób NNS.
Badania polowe – zalety
Geotechnika i badania polowe niosą za sobą szereg zalet. Do najważniejszych zaliczmy możliwość dokładnego sprawdzenia gruntu oraz dopasowania do niego parametrów posadawianych fundamentów budowli. Dodatkowo tego typu przegląd przed zakupem działki pozwala na prawidłowe określenie czy spełnia ona wymagania stawiane przed planowaną inwestycją, a także czy jej zakup jest ekonomicznie opłacalny. Są to działania pozwalające na szybkie i ekonomiczne uzyskanie wszelkich potrzebnych danych. Warto skorzystać z usług wykwalifikowanej firmy, która posiada wysokiej jakości sprzęt oraz doświadczonych pracowników. Dzięki temu opinia wydana na podstawie badań będzie rzetelna, wiarygodna i użyteczna. Na naszej stronie internetowej mogą Państwo sprawdzić, jaki sprzęt do badań polowych wykorzystuje firma GEOdev.
Pobór prób o nienaruszonej NNS
Wiercenia świdrem spiralnym, który jest w Polsce najczęściej używanym sprzętem do poboru prób, powoduje duże zniszczenie struktury gruntu. Próbki NNS klasyfikuje się do najwyższej klasy poboru prób. W przypadku, gdy oczekujemy specjalistycznych badań geotechnicznych, konieczny jest pobór prób 1 klasy. Do tego wykorzystujemy specjalny próbnik Shelby (o średnicy 88,9 mm), który jest wciskany w podłoże na daną głębokość za pomocą sondy statycznej, po czym otwiera się go na głębokości założonego poboru próby. Takie rozwiązanie pozwala uzyskać najwyższej klasy próby ze względu na wciskanie statyczne. W przypadku wciskania próbników dynamicznie może dojść do uszkodzenia zewnętrznej części próby lub uplastycznienia gruntu.
Próby takie wykorzystuje się następnie do badań laboratoryjnych (edometrycznych, trójosiowych), które można korelować z sondowaniami CPTU i badaniami DMT.
Badania dylatometryczne
Badanie dylatometryczne DMT wykorzystywane jest najczęściej do badania parametrów gruntów słabonośnych. oraz dla realizacji dużych inwestycji budowlanych, podczas których realizacji mogą zajść duże odkształcenia gruntów (osiadanie). Wykorzystuje się je głównie do gruntów organicznych, plastycznych pyłów, ale także dla pozostałych rodzajów. Badania dylatometryczne przeprowadzane są za pomocą dylatometru, który składa się z płaskiej łopatki wciskanej w grunt. Jej membrana odkształca się pod wpływem działającego na nią ciśnienia, co pozwala na dokładne określenie rodzaju oraz aktualnego stanu podłoża, jego profilu i historii naprężenia, a także wskaźnika materiałowego ID, wskaźnika naprężenia bocznego KD oraz modułu dylatometrycznego ED. Metoda ta uważana jest aktualnie najdokładniejszy sposób rozpoznania paramentów odkształceniowych gruntów.
Warto wiedzieć, że podczas zagłębiania łopatki na żądaną głębokość podczas badania dylatometrycznego wykonuje się pomiar ciśnienia w dwóch położeniach membrany. Położenie pierwsze (A) wykonuje się, gdy membrana znajduje się w jednej płaszczyźnie z ostrzem. Drugi pomiar (B) wykonuje się gdy membrana zostanie wysunięta o 1,1 mm w kierunku gruntu. Dodatkowo można wykonać pomiar trzeci (C), ciśnienia w momencie powrotu membrany do pozycji pomiaru A.
Na czym polega sondowanie statyczne?
Sondowanie CPTU oraz CPT to kolejne z często stosowanych metod podczas przeprowadzania badań polowych. Polega ono na jednostajnym wciskaniu w grunt stożka wyposażonego w system czujników, które pozwalają na zarejestrowanie pomierzonych parametrów gruntów (opór stożka, tarcie pobocznicy, ciśnienia porowe w gruncie). Parametry geotechniczne podczas sondowania statycznego wyznacza się na podstawie wzorów empirycznych uzyskanych doświadczalnie. Dobrą zasadą jest prowadzenie przez firmy swoich własnych baz danych i tworzenie lokalnych zależności korelacyjnych. Do najbardziej popularnych parametrów możliwych do wyprowadzenia z sondowania CPTU są wytrzymałość na ścinanie bez odpływu, efektywny kąt tarcia wewnętrznego, moduł edometryczny, stopień zagęszczenia i plastyczności. Sondowanie statyczne CPTU pozwala na uzyskanie wiarygodnych wyników mierzonych in-situ, czyli bezpośrednio w gruncie. Dodatkowo stożek jest wyposażony w inklinometr pozwalający na zmierzenie odchylenia stożka i weryfikowanie na bieżąco poprawność pomiarów. Sondowanie dynamiczne może stanowić zamiennik badania statycznego CPTU (tylko dla gruntów niespoistych), zwłaszcza gdy w gruncie mogą znajdować się cegły, kamienie lub gruz mogące uszkodzić stożek elektryczny.
Do opracowywanych dokumentacji geotechnicznych, bazujących na sondowaniach CPTU należy dołączać certyfikat kalibracji stożka.
Co to odwierty geotechniczne?
Wykonywanie odwiertów geotechnicznych w ramach badań polowych jest najpopularniejszą metodą uzyskania danych odnośnie rodzajów gruntów. Pozwalają one na uzyskanie profilu geologicznego, jak i poznanie przybliżonego stanu gruntów oraz głębokości zwierciadła wód gruntowych. Ponadto tę metodę badania polowego wykorzystuje się w celach poszukiwania złóż oraz wód podziemnych (wraz z ich badaniem). Odwierty geotechniczne mogą być wykonywane:
- mechanicznie (udarowo, obrotowo),
- ręcznie.
Wybór metody zazwyczaj związany jest z czynnikami ekonomicznymi, logistycznymi, jak i z indywidualnymi cechami danych odwiertów (ilość otworów, ich głębokość).
Co to badania sejsmiczne SDMT, SCPTU?
Badania te pozwalają na określenie prędkości propagacji fal sejsmicznych poprzecznych Vs, na podstawie których wyznaczane są parametry w zakresie bardzo małych odkształceń. Takie badania pozwalają wyznaczyć krzywą degradacji gruntu za pomocą szybkich badań in situ, w nienaruszonym górotworze. Wykonując jednocześnie badania sejsmiczne SDMT i trójosiowe z pomiarami za pomocą elementów typu bender możliwe jest także interpretowanie jakości poboru prób.
Firma GEOdev wykonuje także pomiary fal sejsmicznych podłużnych Vp. Ich interpretacja umożliwia wyznaczenie np. głębokości strefy pełnej saturacji gruntu (Sr~1). Takie rozwiązanie pozwala szacować głębokość wystąpienia warunków z odpływem i bez odpływu, a co za tym idzie diametralnie zmienia się wytrzymałość gruntu.