• Określenie wtórnego modułu odkształcenia za pomocą płyty dynamicznej

Sposób przeprowadzenia badania polega na ułożeniu płyty w danym miejscu. Następnie umieszczamy prowadnicę w uchwycie płyty i ustawiamy urządzenie w pionie. Należy pamiętac o zastosowaniu podsypki piaskowej w przypadku nierównego podłoża. W celu kalibracji sprzętu należy wykonac bijakiem trzy uderzenia. Po tych czynnościach należy włączyć odczyt i wykonać trzy uderzenia badawcze. Po ostatnim opuszczeniu bijaka na wyświetlaczu pokazany jest wynik w MPa. Jest to odczyt wielkości zwanej dynamicznym modułem odkształcenia E_vd. Aby przeliczyć wynik na wtórny moduł odkształcenia E₂ konieczne jest skorzystanie ze współczynnika przeliczeniowego, który można wyznaczyć indywidualnie, jeżeli mamy możliwość przeprowadzenia kilku badań płytą VSS w tych samych miejscach co płytą dynamiczną. W przeciwnym przypadku należy skorzystać z badań przedstawionych w literaturze.

Opisywane badanie trwa około 3 minut, a w najnowszych typach płyt dynamicznych wyniki z badań otrzymujemy natychmiastowo w postaci wydruku.

Dynamiczny moduł odkształcenia Evd jest parametrem określającym odkształcalność gruntu pod wpływem zdefiniowanego pionowego obciążenia uderzeniowego o średnim czasie trwania uderzenia tmax. Wartość modułu odkształcenia oblicza się na podstawie osiadania maksymalnego smax płyty obciążeniowej

E_vd=1,5
[
]

smax = średnia wartość osiadań z 3 uderzeń pomiarowych

(po 3 wstępnych uderzeniach)

r = promień płyty obciążeniowej

σmax = naprężenie normalne pod płytą obciążeniową (0,1 MN/m2).

Zastosowanie metody:

1. do badania nośności i osiągniętego zagęszczenia gruntów w podłożu/podbudowie w

robotach ziemnych oraz budownictwie dróg komunikacyjnych

2. dla szybkiej ocena równomierności kontrolowanego odcinka

3. 1

c) wykonanie badań w utrudnionych warunkach (np. rowy przewodowe,
zasypki za przyczółkami obiektów budowlanych)

d) do nawierzchni gruboziarnistych i o uziarnieniu mieszanym
wielkości maksymalne ziaren do 63 mm

5. dla ustalenia dynamicznego modułu odkształcenia Evd powyżej 15 MN/m2 do 70 MN/m2

• Określenie wtórnego modułu odkształcenia za pomocą płyty statycznej VSS

Przygotowanie do badania polega na wyrównaniu powierzchni badanej warstwy podłoża gruntowego lub podbudowy, dociskając płytę i okręcając ją kilkukrotnie. Następnie należy ułożyć statyw tak, aby punkty podparcia były w jak największej odległości od siebie oraz kół przeciwwagi. Kolejno należy zamontować przedłużacz rurowy z płytą górną oraz zamocować czujniki w uchwytach na stelaża.

Pierwszą czynnością po ustawieniu przyrządu jest wprowadzenie wstępnego obciążenia 0,02 MPa. Następnie należy wyzerować czujniki do pozycji 0,00 mm a potem doprowadzić ciśnienie na badaną warstwę do wartości 0,05 MPa. Wskazania czujników przy tym samym ciśnieniu, regulowanym od czasu do czasu powolnym ruchem dźwigni pompy, odczytuje się co 2 min. Jeżeli różnica kolejnych dwóch odczytów w odstępie 2 min. na czujnikach jest mniejsza od 0,05 mm, to należy przejść na następny stopień obciążenia jednostkowego większy od poprzedniego o 0,05 MPa. Każdy odczyt należy zapisać w formularzu badawczym, w którym należy określić czas odczytu, wskazanie manometru oraz wskazania czujników.

Pierwotny moduł odkształcenia E₁:

Końcowe obciążenia doprowadza się w zależności od rodzaju gruntu do 0,25 MPa - dla podłoża gruntowego oraz nasypów lub 0,35 MPa - dla podłoża ulepszonego (stabilizowanego). Po osiągnięciu wymaganego obciążenia końcowego należy przeprowadzić odciążenie stopniowo co 0,1 MPa, aż do osiągnięcia zerowej wartości obciążenia. Wskazania czujników należy zapisywać co 2 min oraz odczekać 5 min przed ostatnim odczytem.

Wtórny moduł odkształcenia E₂:

Po całkowitym odciążeniu płyty zadać wstępne ciśnienie 0,05 MPa i dalsze badania prowadzi się analogicznie jak powyżej.

Wartość modułów odkształcenia E₁ i E₂ oblicza się ze wzoru

gdzie:

E - moduł odkształcenia [MPa],

Δp - różnica nacisków [MPa], 2

Δs - przyrost osiadań odpowiadający różnicy nacisków [mm].

W zależności od badanego rodzaju podłoża stosuje się następujący sposób przeliczenia różnic nacisków oraz przyrostu osiadań i tak dla:

• podłoża gruntowego

- przyrost obciążenia jednostkowego w zakresie od 0,05 MPa do 0,15 MPa,

Δs - przyrost odkształcenia odpowiadający zakresowi obciążeń

(
) [mm]

• podłoża ulepszonego

- przyrost obciążenia jednostkowego w zakresie od 0,15 MPa do 0,25 MPa,

Δs - przyrost odkształcenia odpowiadający zakresowi obciążeń

(
) [mm]

Rozporządzenie określa następujące minimalne wartości modułu odkształcenia wtórnego

• KR1 i KR2 E₂ = 100 MPa

• KR3 - KR6 E₂ = 120 MPa

Obliczenia wskaźnika odkształcenia dokonuje się wg wzoru:

=

gdzie:

- wskaźnik odkształcenia

- pierwotny moduł odkształcenia, w MPa

- wtórny moduł odkształcenia, w MPa

Cechy charakterystyczne omawianej metody:

1. ograniczona możliwość dostępu do punktu badawczego,

2. długi czas ustawienia aparatury,

3. konieczność stosowania przeciwwagi,

4. długi czas pomiaru,

5. wykluczenie drgań zewnętrznych,

6. brak bezpośredniego raportu z badania

Nacisk na płytę wywierany jest za pośrednictwem dźwignika hydraulicznego, który oparty jest o przeciwwagę, np. Ramę samochodu. Badanie należy przeprowadzic w temperaturach otoczenia powyżej 0˚ C . 3

---