Динамическое зондирование грунта перед монтажом фундамента: цели, методика, интерпретация и практическое значение

Перед началом строительства любого здания или сооружения крайне важно получить достоверную информацию о составе, прочности и несущей способности грунтов, на которых будет возводиться фундамент. Одним из наиболее эффективных методов инженерно-геологических изысканий является динамическое зондирование грунта (ДЗ). Этот метод обеспечивает оперативную и экономически целесообразную оценку физико-механических характеристик грунтов на строительной площадке.

Цели динамического зондирования

•  Определение слоистой структуры грунта и выявление слабых прослоек;
•  Оценка плотности и прочностных характеристик грунтов;
•  Уточнение глубины залегания водоносных горизонтов;

•  Проверка равномерности грунтового основания по всей строительной площадке;
•  Определение глубины промерзания и сезонного увлажнения;
•  Оценка несущей способности грунта для выбора типа и параметров фундамента;
•  Контроль качества уплотнения грунтов насыпей и обратных засыпок.

Методика выполнения динамического зондирования

Динамическое зондирование грунта

Принцип действия

Метод основан на погружении зонда (обычно стального штангового наконечника) в грунт под действием ударов стандартного молота определённой массы, падающего с фиксированной высоты. Регистрируется количество ударов, необходимых для погружения зонда на определённую глубину (обычно 10 см).

Оборудование

• Зонд с наконечником (чаще всего коническим);
• Стальная штанга с возможностью наращивания;
• Ударный механизм (молот);
• Счётчик ударов и глубинометр;
• Рама или тренога для устойчивого вертикального движения молота.

Классификация по СП 47.13330.2016

Существуют три основные категории динамического зондирования:

1. Лёгкое (ДЗЛ): масса молота — 10 кг, высота падения — 0.5 м;
2. Среднее (ДЗС): масса молота — 30 кг, высота падения — 0.75 м;
3. Тяжёлое (ДЗТ): масса молота — 50–75 кг, высота падения — 0.75–1.0 м.

Интерпретация результатов

Основной показатель: N10

Показатель N10 — число ударов, необходимое для погружения зонда на 10 см — является ключевым при анализе данных ДЗ.

Эмпирические зависимости

Пески:

•  N10 ≤ 5 — рыхлые;
•  N10 = 6–15 — средней плотности;
•  N10 ≥ 16 — плотные.

Определение расчетного сопротивления

СП 22.13330.2016 содержит формулы для расчета расчетного сопротивления грунтов по данным зондирования.

Преимущества и ограничения метода

Преимущества:

•  Высокая скорость проведения;
•  Мобильность оборудования;
•  Невысокая стоимость;
•  Простота интерпретации результатов.

Ограничения:

• Не определяет физические параметры напрямую;
• Требуется калибровка по местным условиям;
• Трудности в скальных и сильно связных грунтах.

Применение результатов при проектировании фундамента

Результаты динамического зондирования позволяют:

•  Уточнить геологический разрез;
•  Оценить равномерность условий основания;
•  Выбрать тип и параметры фундамента;
•  Провести предварительный расчет несущей способности свай.

Заключение

Динамическое зондирование — один из наиболее информативных методов инженерных изысканий. Совмещение его с лабораторными исследованиями и другими методами позволяет гарантировать надежность основания.