72935 s glit

Obciążenie presjometrem wykonuje się w otworze wiertniczym, wprowadzając do niego cylindryczną sondę z płaszczem zrobionym z twardej, ale podatnej na odkształcenia gumy. Cylinder jest mniejszy od średnicy otworu wiertniczego (po usunięciu rury osłonowej) o około 2 mm. Do wnętrza tej sondy wtłacza się wodę, która przez gumową ściankę naciska na ściany gruntu w otworze wiertniczym i rozpycha je. Pomiar wzrostu objętości komory sondy pozwala ustalić wzrost średnicy otworu wiertniczego, co w zestawieniu z pomiarem ciśnienia daje zależność między ciśnieniem i odkształceniem (objętości komory lub promienia otworu). Na tej podstawie określa się moduły odkształcenia, jak w badaniach świdrem talerzowym oraz parametry wytrzymałościowe gruntu przy komorze sondy presjometru (kąt tarcia wewnętrznego i spójność).

11.3. Terenowe badania specjalne

W problematyce terenowych badań geologiczno-inżynierskich na etapie wstępnego rozpoznania lub w celu szczegółowych badań podstawowych wykorzystywane są metody geofizyczne. Z szeregu metod badawczych najczęściej wykorzystywane są metody elektro-oporowe i mikrosejsmiczne, sporadycznie radiometryczne. W celu rozpoznania niektórych zjawisk rozwijających się w podłożu gruntowym stosowane są również i inne metody badawcze.

11.3.1. Metody elektrooporowa

Istota metody polega na określeniu cech pola elektrycznego wytworzonego sztucznie w podłożu. W tym celu w grunt wprowadza się elektrody zasilające (A - B), którymi doprowadzany jest prąd stały o określonym natężeniu. Za pomocą elektrod pomiarowych (M - N) ustala się istniejące między nimi różnice potencjałów. Na tej podstawie wnioskuje się o zdolności przewodzenia prądu przez podłoże. Opiera się to na wyliczeniu wielkości oporności pozornej danego kompleksu warstw gruntowych, którą wyraża się w omometrach (H m).

Na wielkość oporności pozornej wpływa rodzaj i wilgotność gruntów, chęmizm wody znajdującej się w gruncie, sposób ułożenia warstw oraz odległość między elektrodami.

W sposób orientacyjny przyjmuje się, że grunty nieskaliste charakteryzują się następującymi opornościami:

- żwiry, pospółki, piaski - suche    > 250 n m

- żwiry, pospółki, piaski - nawodnione    80-350 ilm

-    grunty mało- i średnio spoiste    35-80 C2 m

-    grunty zwięzło i bardzo spoiste    < 30 firn

-    namuły, torfy - suche    > 500 Qm

-    namuły, torfy - nawodnione    < 50 firn

Elektrooporowe rozpoznanie podłoża gruntowego prowadzi się za pomocą pionowego sondowania elektrooporowego (PSE) lub profilowania elektrooporowego (PE).

Pionowe sondowanie elektrooporowe (PSE) opiera się zazwyczaj na pomiarach pozornej oporności podłoża przez symetryczny rozstaw elektrod (rys. 11.1). Oddalając się coraz bardziej od środka układu, rozpoznać można oporność pozorną na coraz to większych głębokościach. Pionowe sondowanie elektrooporowe stosuje się w celu wstępnego, szybkiego rozpoznania podłoża gruntowego, określenia głębokości zalegania wody podziemnej, występowania przewarstwień ilastych, miejsc z gruntami wykazującymi cechy agresywne w stosunku do metali i betonu, zasięgu infiltracji zanieczyszczonych wód powierzchniowych w podłoże gruntowe.

Profilowanie elektrooporowe (PE) pozwala na szybkie ustalenie oporności pozornej podłoża wzdłuż pewnej linii profilowej, do stałej głębokości. Badania te prowadzi się przy stałych rozstawach między elektrodami zasilającymi (A - B) i pomiarowych (M - N) w wytypowanych punktach badawczych. Na podstawie wyników profilowania elektrooporowego ustala się głębokość zalegania w określonej strefie głębokościowej podłoża interesujących warstw gruntu, np. miąższości warstwy suchej, zalegania gruntów nawodnionych, występowania gruntów ilastych łub organicznych.

11.3.2. Metody sejsmiczne

Na etapie wstępnego rozpoznania podłoża gruntowego wykorzystywane są metody sejsmiczne oraz sejsmoakustyczne.

Badania sejsmiczne opierają się na rejestracji zróżnicowania sprężystych cech poszczególnych pakietów gruntowych, przez które z różną prędkością przechodzą sztucznie wzbudzone fale sejsmiczne. Przyjmuje się, że fale sejsmiczne przez grunty mineralne nieskaliste przechodzą z następującymi prędkościami:

-piaseksuchy    200 - 900m/s

-    piasek nawodniony 1500 - 2000 m/s

-    żwir suchy    300 - 1000 m/s

-    żwir nawodniony 700 - 1600 m/s

-glina    300 - 900m/s

-ił

I

1200-2500 m/s

Rozróżnienie warstw gruntu w podłożu opiera się na pomiarach czasu przejścia sejsmicznych fal podłużnych od źródła ich wzbudzenia do miejsca ich rejestracji geofonami (detektorami). W badaniach geologiczno-inżynierskich wykorzystuje się rejestracje fal refrakcyjnych czyli załamanych na granicach ośrodków o różnej sprężystości (rys. 11.2). Pomiary wykonuje się dla różnych zakresów prędkości. I tak przy zakresie pomiarowym 25 ms głębokość penetracji podłoża dochodzi do 10 m, zaś przy zakresie 50 ms wzrasta do 20 m Na podstawie hodografów, czyli wykresów obrazujących czas przejścia danego typu fali od punktu wzbudzenia do geofonu, określa się cechy sprężyste poszczególnych warstw podłoża, co pozwala wnioskować o rodzaju gruntu i jego wilgotności.

149