Embed Size (px)
Citation preview
Sigita Dišlere, M.geol. LU Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu fakultāte Ģeoloģijas
nodaļa, Inženierģeoloģijas laboratorijas vadītājaSIA Firma L4 Mācību centra vadītāja
IZPĒTES METODES PĀĻU PROJEKTĒŠANAI
SATURS
Pāļu aprēķina metodes un tajās lietotie grunts parametri
Izpētes metodes šo parametru noteikšanai
Grunts blīvums un blīvuma pakāpe
Mālu grunts plastiskums un konsistence
Statiskā zondēšana (CPT un CPTU)
Secinājumi
2
PĀĻU APRĒĶINU METODES
Pāļu projektēšanas metodes (atsaucoties uz Pāļu pamatu aprēķinu metodiku salīdzinoša analīze, Tirāns u.c., 2012):
• LBN 214-03• LVS EN 1997-2 pielikuma D p.D.6• LVS EN 1997-2 pielikuma D p.D.7• CΠ 50-102-2010• Pile Design and Construction Practice
(M.Tomlinson – Taylor&Francis, 2008)
PARAMETRI PĀĻU PROJEKTĒŠANAI
LBN 214-03 LVS EN 1997-2
pielikuma D p.D.6
LVS EN 1997-2
pielikuma D p.D.7
CΠ 50-102-2010
Pile Design and
Construction Practice
Pāļu nestspējas noteikšana pēc statiskās zondēšanas datiem
Grunts tipsqc
fs
qc
Grunts tipsqc
Grunts tipsqc
fs
Statņpāļu aprēķins Rc Rc, RQD Rc, RQD
Berzes pāļu aprēķins (bez statiskās zondēšanas datiem)
Grunts tips, IL, ID, e, ρ,
φ, c φ, cu
IZPĒTES METODES PĀĻU PROJEKTĒŠANAI
5
PARAMETRS IZPĒTES METODEStatiskās zondēšanas zondes konusa pretestība qc un īpatnējā sānu berze fs
CPT un CPTU
Smilšu grunts tips Paraugs - granulometriskā sietu analīze
Mālu grunts tips un konsistence IL Paraugs – dabiskā mitrums, grunts tecēšanas un drupšanas robežas noteikšana
Smilšu grunts relatīvais blīvums ID CPT un CPTU vai aprēķinu ceļā pēc ePorainības koeficients e Tikai netraucētas struktūras paraugā
vai pēc CPT vai CPTUGrunts blīvums ρ Tikai netraucētas struktūras paraugāGrunts stiprības raksturlielumi iekšējās berzes leņķis φ un īpatnējā saiste c (vai nedrenētā saiste cu)
Tikai netraucētas struktūras paraugā vai pēc CPT vai CPTU
Grunts blīvums un blīvuma pakāpe
Porainības koeficients, e (void ratio) - poru tilpuma un cieto daļiņu tilpuma attiecība:
e = Vp / Vs
Grunts relatīvā blīvuma raksturošanai lieto rādītāju Id, ko sauc par grunts blīvuma pakāpi un izsaka daļas veidā vai procentos:
Id = (emax-e) / (emax-emin)
kur emin un emax - porainības koeficienta vērtības gruntij attiecīgi visirdenākajā un visblīvākajā stāvoklī (šos koeficientus nosaka eksperimentāli);
e - porainības koeficients gruntij dabiskā sagulumā.
(visirdenākā grunts) 0 < ID < 1 (visblīvākā grunts)
NEPIECIEŠAMS NETRAUCĒTAS STRUKTŪRAS PARAUGS!
Grunts blīvums un blīvuma pakāpe
Grunts tipi Parametrs Blīvas Vidēji blīvas Irdenas
Grantaina smilts, rupja un vidēji rupjasmilts
Id, d.v.1-0,67 0,67-0,33 0,33-0
n, % <35 35-40 >40
e, d.v. <0,55 0,55-0,7 >0,7
Smalka un putekļaina smilts, mālsmiltsar nelielu māla daļiņu saturu
Id, d.v.1-0,67 0,67-0,33 0,33-0
n, % <38 38-44 >44
e, d.v. <0,6 0,6-0,8 >0,8
Māls, smilšmāls un mālsmilts ar lielumāla daļiņu saturu
n, % <30 30-45 >45
e, d.v. <0,4 0,4-0,8 >0,8
Grunts blīvums un blīvuma pakāpe
Nr. p. k. Grunts nosaukums
Grunts blīvums atkarībā no q (MPa)
blīva vidēji blīva irdena
1. Rupja un vidēji rupja smilts (neatkarīgi no tās mitruma) >12 12-3 <3
2. Smalka smilts (neatkarīgi no tās mitruma) >10 10-3 <3
3. Putekļaina smilts:
3.1. vāji mitra un mitra >10 10-3 <3
3.2. Piesātināta ar ūdeni >8 8-2 <2
Mālu grunšu plasticitāte un konsistence
Augšējā jeb drupšanas robeža atbilst tādam grunts mitrumam WP, kuru nedaudz samazinot, grunts pāriet no plastiska stāvokļa cietā stāvoklī.
Apakšējā jeb tecēšanas robeža atbilst tādam grunts mitrumam WL, kuru nedaudz palielinot, grunts pāriet no plastiska stāvokļa tekošā stāvoklī.
Starpību starp WL un WP sauc par plastiskuma skaitli (IP), un tas parāda mitruma intervāla lielumu, kurā grunts ir plastiska:
IP = WL - WP.
Jo lielāks ir šis mitruma intervāls IP, jo tā ir plastiskāka.
Mālu grunšu plasticitāte un konsistence
Grunts tips Plastiskuma skaitlis, d.v.
ļoti plastiska (māli) 0,17 < IP
plastiska (smilšmāli) 0,07 < IP 0,17
vāji plastiska (mālsmiltis) 0,01 < IP 0,07
Mālu grunšu plasticitāte un konsistence
Mālu grunts fizikālo stāvokli raksturo konsistence.
Konsistences rādītāju IL nosaka pēc formulas:
IL =(W- WP) / IP,
kur W - grunts dabiskais mitrums, izteikts daļas veidā;WP - grunts mitrums - drupšanas robeža (daļas veidā);IP - grunts plastiskuma skaitlis (daļas veidā).
NEPIECIEŠAMS PARAUGS AR NEIZMAINĪTU MITRUMA SATURU!
Mālu grunšu plasticitāte un konsistence
Grunts dabiskais mitrums, W IL, procentos
IL, daļas veidā
Grunts konsistence
Māliem un smilšmāliem Mālsmiltīm
WL 100
>1 Tekoša (plūstoša) Tekoša (plūstoša)
1 – 0,75 Tekoši (plūstoši) plastiska
Plastiska
0,75 – 0,5 Mīksti plastiska
0,5 – 0,25 Sīksti plastiska
WP 0
0,25 – 0 Puscieta
< 0 Cieta Cieta
Statiskā zondēšana (CPT un CPTU)
Statiskās zondēšanas metode CPT (Cone Penetration Test)
ar vai bez porūdens spiediena mērīšanas iespēju
Mēriekārtas
Zondes iespiešanas iekārtas
Datu pārraides iekārtas13
Statiskā zondēšana: mēriekārtas
Zondes parametri: Zondēšanas
uzgaļa konusa leņķis – 600;
Konusveida uzgaļa virsmas laukums -10 cm2:
Berzes uzmavas garums – 15 cm, virsmas laukums –150 cm2. 14
Statiskā zondēšana (CPT un CPTU)
Zonde tiek iespiesta gruntī ar vienmērīgu ātrumu (20 mm/s), un tā nolasa grunts parametrus ik pēc 20 mm:
Zondēšanas dziļums;
Maksimālā pretestība zondēšanas konusam (Qc),
Sānu berze berzes uzmavā (Fs);
Poru spiediens - u (ja zondēšana tiek veikta ar poru spiediena reģistrāciju).
Zondes novirzes leņķis, kas ļauj novērst iespējamo zondes nolūšanu pārāk lielas nolieces no vertikāles rezultātā.
15
Zondes iespiešanas (zondēšanas) iekārtas
Zondēšanas iekārtas
16
Datu pārraides iekārtas
Datu pārraides iespējas:
Kabeļu zonde
Bezkabeļu zonde
(akustiskais signāls)
17
Statiskā zondēšana (CPT un CPTU)
18
Datu
nolasīšanas,
prezentācijas
un analīzes
iespējas
Statiskā zondēšana (CPT un CPTU)
pretestība zondēšanas konusam (qc); sānu berze berzes uzmavā (Fs); poru spiediens - u (ja zondēšana tiek veikta ar poru
spiediena reģistrāciju);
19
Statiskā zondēšana (CPT un CPTU)
Aprēķinu ceļā iegūst: Sānu berzes koeficients (attiecība starp pretestību
zondēšanas konusam pret īpatnējo sānu berzi) Rf, kas ļauj prognozēt, kādas gruntis tiek šķērsotas;
Smilšu grunts relatīvais blīvums ID Stiprības īpašību parametri (drenētos un nedrenētos
apstākļos): iekšējās berzes leņķis, īpatnējā saiste, kopējā bīdes pretestība;
Deformācijas īpašību parametri: deformācijas modulis;
Filtrācijas īpašības (pielietojot CPTU)
20
Datu statistiskā apstrāde
Datu statistiskā apstrāde, izmantojot variācijas koeficientu:v = / Ā,
kur v - variācijas koeficients, - kvadrātiskā novirze;Ā - vidējais parametra lielums.
Kvadrātisko novirzi aprēķina: = ( ( Ā - Ai )2)/n,
kur Ai - atsevišķais parametra lielums,n - novērojumu skaits.
Pēc mehāniskajiem rādītājiem par viendabīgu grunti var uzskatīt:
v < 0,3
pēc fizikālajiem rādītājiem v < 0,15.
SECINĀJUMI
Robežu starp ģeotehniskajiem elementiem noteikšana ar CPT(CPT iekārtas ļauj noteikt slāņu robežas ar precizitāti līdz 2 cm);
Grunts sastāvs sākotnēji tiek noteikts pēc berzes koeficienta lieluma (pēc CPT datiem) un pēc tam precizēts, pamatojoties uz laboratorijas pārbaužu rezultātiem – granulometriskā analīze;
Grunts identifikācijas parametri un mehāniskās īpašības tiek noteiktas pēc statiskās zondēšanas rezultātiem un pēc laboratorijas pārbaudēm, turklāt tiek ievērots sekojošais: Smilšu gruntīm un vājajām gruntīm par primārajiem tiek
uzskatīti CPT rezultātā iegūtie raksturlielumi un parametri; Mālu gruntīm par vadošajām ir uzskatāmas pārbaudes
laboratorijas apstākļos (plastiskuma un konsistences noteikšana – Alterberga robežas).
Jautājumi un komentāri
23
Paldies par uzmanību!
Sigita Dišlere
Tālr.29413847, [email protected] Firma L4 Mācību centrs
Jelgavas iela 90, Rīga
Tālr. 67500180, Fakss: 67500181,
E-pasts: [email protected] http://www.L4.lv
