Динамическое сопротивление пенетрации
Зонд, включающий штанги и наконечник, забивают в грунт ударами молота, падающего с фиксированной высоты (рис. 7.3). При забивке зонда фиксируют число ударов и глубину погружения зонда от одного залога, который устанавливают в зависимости от сопротивления грунта. Сопротивление, оказываемое грунтом зонду, называется динамическим сопротивлением пеиетрации. Оно включает сопротивление грунта прониканию наконечника и силу трения по боковой поверхности зонда (между грунтом и штангами).
Рис. 7.3. Схема установки динамического зондирования.
1 —
конический наконечник; 2 — штанга зонда; 3 — наковальня; 4 — молот; 5 — захват
молота; 6 — ограничитель высоты подъема молота
Динамическое сопротивление пенетрации выражают в виде относительной величины, числа стандартных ударов на 10 см погружения зонда, N = 10 n/s, где n — число ударов в залоге, 5 — осадка зонда от залога. В процессе зондирования, с увеличением глубины испытаний, увеличиваются масса зонда (навинчивание новых штанг) и трение по боковой поверхности зонда. Вследствие этого в величину N вносится поправка N1 = N • k, где N1 — исправленный показатель динамической пенетрации, k — коэффициент, учитывающий приращение массы зонда и трение между зондом и стенками зондировочной скважины. Приведем значения поправочного коэффициента k (табл. 7.6).
Таблица 7.6 Значения поправочного коэффициента к в зависимости от глубины зондирования
Примечание. В знаменателе помещены значения коэффициента, учитывающего приращение массы зонда, которые используют при отсутствии трения по боковой поверхности зонда.
Интенсивность динамического сопротивления пенетрации, т. е. сила, приходящаяся на единицу площади поперечного сечения зонда, называется удельным динамическим сопротивлением пепетрации (ω). Величину ω подсчитывают по формуле Г. К. Бондарика и М. И. Войцеховского:
где Р — вес молота, Q — вес зонда, Н — высота падения молота, Л — площадь
поперечного сечения наконечника зонда, F — трение по боковой поверхности зонда
(учитывается при зондировании пластичных глинистых и водонасыщенных песчаных
грунтов), 5 — осадка от залога, n — число ударов в залоге. При небольшой глубине
зондирования (до 7 м) и при отсутствии трения по боковой поверхности ω = PHn /
As
Условное динамическое сопротивление подсчитывают по формуле
где k — коэффициент учета потерь энергии при ударе молота; А — удельная кинетическая энергия падающего молота; Ф — коэффициент, учитывающий потери энергии на трение штанг о грунт. Величины k, A, Ф определяют (табл. 7.7) в зависимости от типа оборудования (легкое, основное, тяжелое), интервала глубины зондирования и типа грунтов (песчаные, глинистые).
Таблица 7.7 Коэффициенты А, k, Ф
| Интервал зондирования, м | k | Ф | |||
| Оборудование | Грунты | ||||
| легкое | основное | тяжелое | песчаные | глинистые | |
| 0,5-1,5 | 0,49 | 0,62 | 0,72 | 1,0 | 1,0 |
| 1,5-4,0 | 0,43 | 0,56 | 0,64 | 0,92 | 0,83 |
| 4,0-8,0 | 0,37 | 0,48 | 0,57 | 0,84 | 0,75 |
| 8,0-12,0 | 0,32 | 0,42 | 0,51 | 0,76 | 0,67 |
| 12,0-16,0 | 0,28 | 0,37 | 0,46 | 0,68 | 0,59 |
| 16,0-20,0 | 0,25 | 0,34 | 0,42 | 0,68 | 0,50 |
Примечания. 1. Легкое, основное и тяжелое оборудование различается
массой молота и высотой его падения. Они составляют соответственно 30, 60, 120
кг и 40, 80, 100 см.
2. А (в Н/см) для оборудования составляет: легкого —
300, основного — 1100, тяжелого -2800.
