Методологии испытания грунтов

Перед использованием грунтов для каких-либо целей, будь-то строительство или сельское хозяйство, грунты подвергают испытаниям на предмет выявления их свойств, характеристик и профпригодности для различных целей. Две основных методологии, посредством которых испытывают грунт, применяемые в современных условиях, — это полевые и лабораторные испытания, о них и пойдет речь в данной статье.

Полевые испытания грунта

Полевые испытания грунтов входят в состав инженерно-геологических изысканий, целью которых служит оценка прочностных и деформационных показателей сырья, определение гидрогеологических параметров в условиях естественного залегания пород, их генезисе. Они проводятся с использованием специальной техники и оборудования на территории инженерных конструкций, находящихся на стадии проектирования или реконструкции.

ГОСТ: полевые испытания грунтов

Полевые методы испытания грунтов (технические условия) регламентированы приведенными ниже нормативными документами:

• ГОСТ 20276-85 «Грунты. Методы полевого определения характеристик деформируемости», «Грунты. Метод полевого испытания динамическим зондированием»;
• ГОСТ 21719-80 «Грунты. Методика полевых испытаний на срез в скважинах и в массиве»;
• ГОСТ 23741-79 «Грунты. Методы полевых испытаний на срез в горных выработках»;
• ГОСТ 5686-2012 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями»;
• ГОСТ 20069-81 «Грунты. Методика полевого испытания статическим зондированием».

Нормативный документ ГОСТ 25100-2011 «Грунты. Классификация» регулирует сферу применения, основные показатели свойств, разновидности, состав, вес и иные характеристики грунтов.

Грунты: методы испытаний

Наиболее часто полевые испытания грунтов применяются для песчаного и пылевато-глинистого типа грунтов.

Распространенные полевые методы испытания грунтов:

• статические испытания грунтов предоставляют исчерпывающую информацию относительно толщины, структуры слоев, глубине залегания скальных пород. Особенностью данного метода является то, что анализ может проводиться без разрушения и выемки грунта;
• динамические испытания грунтов используются при работе с залегающими ниже грунтовых вод слоями, а также когда необходимо точное определение границы слоев и разницы плотности грунта на разной глубине;
• штамповые испытания грунтов способствуют определению деформационных свойств сырья и позволяют спрогнозировать его изменения по истечении времени.

Результаты испытания грунтов фиксируются в соответствии с приведенными в нормативных документах способами.

Испытания грунтов в лаборатории: определение плотности и влажности

Лабораторные испытания грунтов проводятся с целью выявления полного спектра физико-механических свойств сырья, основными из которых являются коэффициент плотности грунта (максимальная плотность грунта) и степень влажности грунта (максимальная влажность грунта). Полученные данные указываются в отчете об инженерно-геологических изысканиях и используются при расчете несущей способности оснований проектируемых объектов, выборе оптимального типа строительных материалов и гидроизоляционных покрытий.

ГОСТ: лабораторные испытания грунтов

При проведении лабораторных испытаний используется соответствующее нормам и требованиям  международных стандартов высокоточное оборудование, а именно:

• ГОСТ 23161-78 «Грунты. Метод лабораторного определения характеристик просадочности»;
• ГОСТ 12248-96 «Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости»;
• ГОСТ 24143-80 «Грунты. Метод лабораторного определения характеристик набухания и усадки»;
• ГОСТ 25584 «Грунты. Метод лабораторного определения коэффициента фильтрации»; Коэффициент фильтрации — это один из основных показателей, который важен для использования песка при строительстве.
• ГОСТ 22733-77. «Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности»;
• ГОСТ 5180-84. «Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик» и т.д.

Лабораторные методы определения плотности и влажности грунта

Естественная плотность грунтов — это масса объема грунта при его естественных показателях влажности и природного сложения. Данный показатель имеет прямую зависимость от входящих в состав минеральных веществ и уровня влажности. Так, увеличение количества примесей тяжелых минералов приведет к увеличению плотности, а органических веществ — ее снижению.

Лабораторные методы определения плотности грунта:

• режущее кольцо;
• парафинирование;
• непосредственные измерения;
• взвешивание в нейтральной жидкости.

Естественная влажность грунта (природная влажность грунта) — это отношение массы содержащейся в грунте воды к массе грунта в сухом состоянии. Данный показатель выражается в «%» или в единичных долях, определяет прочность и деформативность сырья.

Лабораторные методы определения влажности грунта:

• весовой;
• термостатный;
• гидростатический;
• радиометрический;
• нейтронный;
• электрометрический;
• спиртобензометод.