Стандартное пенетрационное испытание (SPT) — процедура, меры предосторожности, преимущества

  • Меры предосторожности при проведении стандартного пенетрационного испытания
  • Преимущества стандартного пенетрационного испытания
  • Недостатки стандартного пенетрационного испытания
  • Стандартный тест на проникновение (SPT)

    Стандартное испытание на пенетрацию — это испытание на месте, которое относится к категории пенетрометрических испытаний. Стандартные испытания на проникновение проводятся в скважине. В ходе испытания измеряется устойчивость почвенного пласта к проникающей нагрузке. Между свойствами грунта и сопротивлением пенетрации выводится эмпирическая корреляция.
    Испытание чрезвычайно полезно для определения относительной плотности и угла сопротивления сдвигу несвязных грунтов. Оно также может быть использовано для определения предела прочности при сжатии связных грунтов.

    Инструменты для стандартного испытания на проникающую способность

    Для проведения SPT необходимы следующие инструменты:

  • Стандартный пробоотборник с разделенной ложкой
  • Молоток весом 63,5 кг
  • Направляющая штанга
  • Буровая установка.
  • Забивная головка (наковальня).
  • Процедура стандартного испытания на проникающую способность

    Испытание проводится в скважине с помощью стандартного пробоотборника с раздвоенной ложкой. После бурения на нужную глубину буровой инструмент удаляется, а пробоотборник помещается в скважину.
    С помощью молотка массой 63,5 кг, падающего с высоты 750 мм со скоростью 30 ударов в минуту, пробоотборник забивается в почву. Это соответствует стандарту IS -2131:1963.
    Подсчитывается количество ударов молотка, необходимое для вбивания пробоотборника на глубину 150 мм. Далее пробоотборник забивается на 150 мм и подсчитывается количество ударов.
    Аналогично, пробоотборник снова загоняется на 150 мм и регистрируется количество ударов. Количество ударов, зарегистрированных для первых 150 мм, не учитывается. Количество ударов, зарегистрированных для последних двух интервалов 150 мм, складывается, чтобы получить стандартное количество ударов (N). Другими словами,

    N = количество ударов, необходимых для проникновения на 150 мм за пределы посадочного диска на 150 мм.

    Стандартный тест на пенетрацию

    Стандартное испытание на проникновение

    Если количество ударов для проходки 150 мм превышает 50, это считается отказом и испытание прекращается. Стандартное число проникания корректируется с учетом поправки на дилатансию и вскрышные породы.

    Поправки в стандартном испытании на пенетрацию

    Прежде чем значения SPT будут использованы в эмпирических корреляциях и расчетных схемах, полевые значения ‘N’ должны быть скорректированы в соответствии со стандартом 2131 — 1981. 2131 — 1981. К таким поправкам относятся:

  • Коррекция дилатансии
  • Коррекция давления вскрышных пород
  • 1. Поправка на дилатансию

    Илистые мелкозернистые пески и мелкозернистые пески ниже уровня грунтовых вод развивают поровое давление воды, которое нелегко рассеивается. Поровое давление увеличивает сопротивление грунта и, следовательно, число пенетрации (N).
    Terzaghi и Peck (1967) рекомендуют следующую поправку в случае алевритовых мелкозернистых песков, когда наблюдаемое значение N превышает 15.
    Скорректированное число пенетрации,

    NC = 15 + 0,5 (NR -15)

    Где NR — зарегистрированное значение, а NC — скорректированное значение.
    Если NR меньше или равно 15, то Nc = NR
    2. Коррекция давления вскрышных пород
    В результате нескольких исследований было доказано, что сопротивление проникновению или величина N зависит от давления вскрышных пород. Если имеются два гранулированных грунта с одинаковой относительной плотностью, то более высокое значение N будет иметь грунт с более высоким давлением вскрыши.
    С увеличением глубины залегания грунта давление прижима также увеличивается. Поэтому значение ‘N’ на малой и большей глубине недооценивается и переоценивается соответственно.
    Следовательно, чтобы учесть это, значение ‘N’, полученное в результате испытаний, корректируется до стандартного эффективного давления вскрыши.
    Корректированное значение ‘N’ составляет

    Nc = CN N

    Здесь CN — поправочный коэффициент для давления вскрышных пород.

    Меры предосторожности при проведении стандартного испытания на проникающую способность

  • Пробоотборник с разделительной ложкой должен быть в хорошем состоянии.
  • Режущий башмак не должен иметь износа.
  • Высота падения должна составлять 750 мм. Любое изменение от этого значения повлияет на значение ‘N’.
  • Используемые буровые штанги должны быть в нормальном состоянии. Погнутые буровые штанги не используются.
  • Перед проведением испытания дно скважины должно быть очищено.
  • Преимущества стандартного испытания на пенетрацию

    Преимущества стандартного испытания на пенетрацию следующие:

  • Испытание является простым и экономичным
  • Испытание позволяет получить представительные образцы для визуального осмотра, классификационных испытаний и определения содержания влаги.
  • Фактическое поведение грунта определяется по результатам SPT
  • Метод помогает проникать в плотные слои и заполнители
  • Испытание может применяться для различных грунтовых условий
  • Недостатки стандартного испытания на проникающую способность

    Ограничениями стандартных испытаний на проникающую способность являются:

  • Результаты будут отличаться из-за любых механических или операторских неполадок или нарушений при бурении.
  • Испытание является дорогостоящим и занимает много времени.
  • Образцы, извлеченные для испытания, нарушаются.
  • Результаты испытаний SPT не могут быть воспроизведены.
  • Применение SPT в гравии, булыжнике и связных грунтах ограничено.
  •  

    Читайте далее:
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Центрсельстрой