Метод основан на том. Что песчано-глинистые грунты в зависимости от их состава и свойств оказывают различное сопротивление коническому наконечнику.
Под зондированием или пенетрацией понимают метод исследования рыхлых горных пород при помощи вдавливания в них статической нагрузкой (статическое зондирование) или забивки при помощи динамической нагрузки (динамическое зондирование) наконечника на глубину, превышающую его высоту. Динамическое и статическое зондирование являются методами непрерывного изучения свойств грунтов по разрезу.
Сопротивление грунта при динамическом зондировании выражают обычно условным сопротивлением пенетрации равным отношению числа стандартных ударов молота к постоянной глубине погружения. Величина сопротивления грунта вдавливанию зонда статической нагрузкой, отнесенная к площади сечения зонда, называется удельным статическим сопротивлением грунта пенетрации и выражается в кг/см 2 . Величина условного и удельного сопротивления пенетрации зависит от многих переменных: пористости, степени влагонасыщения, гранулометрического состава, формы минеральных зерен, сцепления, упрочения и др.
Вопрос пенетрации
Поэтому результаты зондирования являются прежде всего качественными показателями, характеризующими грунт по совокупности признаков. С другой стороны сопоставление результатов зондирования с физико-механическими свойствами этих же грунтов или тарировка метода позволяет найти корреляционные связи между ними и, таким образом, использовать результаты зондирования для количественной оценки свойств грунтов. Зондирование (пенетрация) позволяет решать следующие задачи: 1. Расчленение разреза песчано-глинистых пород на слои (линзы), отличающиеся по своим механическим свойствам. 2. Оценка степени однородности и выдержанности пород по сопротивлению пенетрации, необходимая для выделения по разрезу и плоскости литологических разностей с одинаковыми инженерно-геологическими свойствами. 3. Определение показателей свойств пород (плотность, консистенция, модуль деформации, угол внутреннего трения и др.).
Динамическое зондирование предназначено для исследования песчано-глинистых пород, содержащих не более 40 % крупнообломочного материала на глубину до 20 м
Статическое зондирование применяется для грунтов, содержащих не более 25% частиц крупнее 10 мм
ПЕНЕТРАЦИОННО_КАРОТАЖНЫЕ МЕТОДЫ.
Пенетрационно-каротажные исследования
Пенетрационный каротаж – основан на совмещении статического зондирования с радиоизотопным каротажем, что позволяет получить информацию без бурения;это комплекс видов исследований, в состав которых входят:
— статическое зондирование с определением параметров удельного сопротивления грунтов под наконечником зонда (q3, МПа) и удельного трения по боковой поверхности зонда (f3, кПа);
— гамма-гамма каротаж (ГГК) для определения плотности грунта (?, г/см 3 );
— нейтрон-нейтронный каротаж (ННК) для определения объемной влажности грунтов (Wоб, %);
— гамма каротаж (ГК) – регистрация естественной гамма-активности (I?, мкР/ч) для определения типа грунта.
Современная логистика: закупки и снабжение
Все указанные параметры показателей свойств грунтов при пенетрационном каротаже определяются без бурения скважин, в их естественном залегании, для выполнения работ используются специальные зонды и аппаратура. Характеристики свойств грунтов регистрируются зондом автоматически с переносом и записью информации на цифровые носители.
По совмещенным графикам пенетрационного каротажа: статического зондирования, гамма-гамма каротажа, нейтрон-нейтронного каротажа и гамма каротажа, производится расшифровка полученной информации с выделением по отдельным или комплексным показателям характерных интервалов грунта, которые являются определяющими при выделении инженерно-геологических элементов на основе комплексных инженерно-геологических изысканий.
Кроме качественной оценки свойств грунтов по пенетрационному каротажу определяются и прямые показатели физико-механических свойств: плотность (объемный вес), объемная влажность, а также производные от них расчетные показатели: коэффициент пористости, пористость, естественная влажность, степень влажности и др.
Полученные материалы пенетрационного каротажа используются для непосредственной оценки инженерно-геологических условий участка или региона, расчета несущей способности проектируемых свайных оснований, анкеров и т.д., назначения целенаправленного опробования грунтов при проходке горных выработок.
Испытания грунтов производят пенетрационно-каротажными станциями, состоящими из следующих основных узлов и агрегатов:
— измерительной системы ПК – зонд, канал связи, бортовая измерительная регистрирующая аппаратура;
Источник: studfile.net
Лекция № 11. Пенетрация— метод определения физико-механических свойств прониканием в них посторонних тел разных формы и размеров
Пенетрация— метод определения физико-механических свойств прониканием в них посторонних тел разных формы и размеров. Пенетрациейназывается метод измерения структурно-механических характеристик полутвёрдых и твёрдых продуктов путём определения сопротивления продуктов проникновению в них за определенное время инденторов (конус, шар, игла, цилиндр) имеющих строго определённые размер, массу и материал. Различают собственно пенетрацию, когда глубина погружения наконечника не превышает его высоты, и зондирование, если глубина погружения превышает его высоту. При исследовании пищевых материалов (особенно при технологических испытаниях) широкое применение нашла собственно пенетрация.
Результаты пенетрационных испытаний являются объективными характеристиками, отражающими сопротивление материала смятию и сдвигу.
Пенетрационный метод — предусматривает измерение усилия, необходимого для внедрения конического, цилиндрического, шарообразного, игольчатого (или иной формы) индентора определенного геометрического размера в толщину продукта на заданную глубину.
Прочностные и сдвиговые свойства, замеряемые методом пенетрации вполне приемлемы для контроля качественной характеристики – консистенции, как сырья, так и готовых изделий из него.
Пенетрометры по принципу действия разделяются на статистические (индентор внедряется в продукт под действием силы тяжести за определенное заданное время, когда устанавливается равновесное состояние с силами сопротивления продукта) и динамические (индентор внедряется в продукт принудительно, до достижения заданного усилия сопротивления продукта).
Пенетрационный метод испытаний, как наиболее простой и легко воспроизводимый, нашел широкое применение в лабораторной практике для сравнительной оценки (часто в условных единицах) физических свойств пищевых масс при введении в них различных добавок, улучшителей качества или ускорителей того или иного технологического процесса, а также для изучения влияния какого-либо технологического фактора (температуры, влажности, времени замеса и т. п.) на изменение консистенции материала.
Исследование может проводиться:
а) с постоянным усилием пенетрации F (при этом определяется глубина пенетрации h);
б) с постоянной глубиной погружения h (измеряется усилие F);
в) с постоянной скоростью погружения (регистрируется усилие в зависимости от глубины погружений).
Опыты проводят на серийных пенетрометрах и пластометрах или на приборах собственной конструкции. Устройство этих приборов достаточно простое: силовой узел с наконечником и измеритель глубины его погружения. В приборах наиболее часто применяют конические наконечники. На этой основе рассчитываются разные параметры, имеющие отношение к консистенции.
Предельное напряжение сдвига θ0 как одна из важных реологических характеристик материала, служащая для оценки прочности его структуры, находится при помощи конического пластометра. Метод погружения конуса для характеристики структурно-механических свойств вязко-пластичных тел предложен П.А. Ребиндером и Н.А. Семененко. Идея конических пластометров заключается в том, что по величине глубины погружения конуса в материал под воздействием вертикальной силы можно определить предельное напряжение сдвига материала.
Предельное напряжение сдвига, как одна из важных реологических характеристик материала, служащих для оценки прочности его структуры, находится при помощи конического пластометра. Схема прибора предложена П. А. Ребиндером и Н. А. Семененко. Методика пенетрационных испытаний подробно описана в литературе.
Исследуемая масса помещается в сосуд (рис. 15) на подъемный столик, вершина конуса 2 приводится в соприкосновение с поверхностью массы. Конус нагружается гирями 4, и с помощью индикатора 3 определяется величина погружения конуса до полной его остановки.
Источник: studopedia.ru