Статическое зондирование – метод комплексного исследования и анализа структуры грунтового массива и физико-механических свойств пород/грунтов. Статическое зондирование может использоваться для решения следующих основных задач - расчленение геологического разреза на отдельные слои (инженерногеологические элементы), идентификация их по площади и по глубине, - типизация и классифицирование грунтов по составу, состоянию и свойствам; - исследование пространственной изменчивости свойств грунтов для выбора наиболее обоснованных расчётных моделей оснований; - определение показателей физико-механических свойств грунтов на основе, как эмпирических интерпретационных формул, так и аналитических решений; - решение задач проектирования и расчёта оснований (например, определение расчётной нагрузки на сваю, расчётного сопротивления слоя грунта, осадки сваи и свайного основания). Метод статического зондирования впервые был применён в Голландии в 20-ые годы прошлого столетия.

С того времени этот метод претерпел значительное развитие и усовершенствование и к настоящему времени превратился в один из ведущих полевых методов изысканий, обеспечивающих высококачественную информацию о геологическом строении и свойствах грунтов. Параметры, замеряемые в ходе зондирования, зависят от конструкции зонда и используемых каналов связи. Современные технологии зондирования ориентированы на применение пьезодатчиков. Так, четырёхканальный пьезозонд может определять: - удельное сопротивление грунта под конусом (лобовое сопротивление внедрению конуса) – qc , МПа; - удельное сопротивление по муфте трения (боковое сопротивление внедрению конуса) – fs , МПа; - суммарное поровое давление (сумма наведённого порового давления Δu, вызванного внедрением конуса, и природного порового давления u0) u2 = u0 + Δu, МПа; (8) - угол наклона скважины (инклинометрия), град. Частота фиксации сигналов датчиков зонда может достигать 50 – 100 на 1 погонный метр разреза. Информация, регистрируемая в ходе задавливания зонда, накапливается в виде дискретных цифровых файлов и визуализируется на дисплее полевого регистратора или компьютера в виде непрерывных графиков изменения параметров зондирования по глубине. При планировании статического зондирования следует учитывать, что статическое зондирование обладает широкими технологическими возможностями для выполнения пробоотбора грунтов и подземных вод, а также специальных исследований грунтов в условиях естественного залегания. В частности, современное оборудование и технология статического зондирования позволяют осуществлять: - отбор проб ненарушенного сложения, как крупнообломочных грунтов, так и пылевато-глинистых грунтов длиной до 1,5м и диаметром до 100мм специальными пробоотборниками; - замеры температуры и электропроводности грунтов; - замеры деформационных характеристик слабых пылевато-глинистых грунтов в условиях естественного залегания с помощью дилатометров и прессиометров; - определение скоростей продольных и поперечных волн в грунтах различного физического состояния с помощью сейсмозондов; - постановку одноразовых фильтров для мониторинга загрязнения подземных вод, а также глубинных датчиков порового давления.

Большие преимущества открывает применение бескабельной системы зондирования (акустическая или радиоволновая передача сигнала), внедрение многоцелевых, пенетрационно - буровых установок. Использование современной технологии зондирования открывает путь к овладению компьютерными программами обработки больших пакетов цифровых данных, что существенно убыстряет и удешевляет весь процесс инженерных изысканий. Применение статического зондирования в сочетании с другими методами изучения инженерно-геологических условий территории (участка) позволяет: - оптимизировать процесс инженерно-геологических изысканий на основе сочетания геофизических методов, бурения скважин и других полевых методов; - применять наиболее экологичные приёмы и методы исследования грунтов insitu, в частности, применять ликвидационный тампонаж зондировочных скважин при бескабельном зондировании; - добиваться снижения затрат на производство инженерных изысканий при одновременном получении наиболее экономичных проектировочных решений. Особое внимание следует уделять использованию результатов статического зондирования при проектировании свайных фундаментов. В настоящее время стали широко применяться многофункциональные пенетрационно - буровые самоходные установки, позволяющие производить широкий спектр разведочных работ. Установки спроектированы для применения различных технологий бурения, зондирования и пробоотбора. В частности, с помощью таких установок производят статическое зондирование, гидроударное зондирование, нагрузочное зондирование, зондирование с непрерывной обсадкой скважины, алмазное вращательное бурение. Такие установки снабжены различными многоканальными зондами и наконечниками. В ходе углубки скважины на диаграммной ленте и на экране дисплея полевого самописца (или портативного компьютера) фиксируются многочисленные параметры процесса взаимодействия выбранного наконечника с грунтами в условиях естественного залегания: нагрузка на зонд, скорость вращения, величина и давление промывки, крутящий момент, глубина бурения. При статическом зондировании идёт непрерывная регистрация лобового, бокового сопротивлений, наведённого порового давления, угла наклона скважины. Цифровые файлы зондирования могут обрабатываться в различных компьютерных программ, в том числе в электронных таблицах Excel. Вид таких графиков показан на рис.  В комбинированных зондах могут применяться датчики температуры, электропроводности, детекторы нефтепродуктов, при этом передача сигналов от всех датчиков на поверхность может осуществляться не только по кабелю, но и звуковым или радиоволновым бескабельным способом. При бескабельной системе отсутствует риск повреждения кабеля и разъёмов; снижаются затраты времени на зондирование и исключается достаточно трудоёмкая ручная работа с кабелем; появляется возможность увеличения глубины зондирования до 100 м за счёт использования смазки колонны зонда бентонитовым раствором из полости несущих штанг; возможен ликвидационный тампонаж скважин при подъёме штанг, что очень важно для предотвращения гидравлической связи вскрытых водоносных горизонтов и проникновения в них загрязняющих веществ. Бескабельная система работает в рамках единого интерфейса, объединяющего микрофон, датчик глубины и портативный компьютер, позволяющий вести визуальный контроль зондирования, накапливать данные зондирования в цифровой форме и распечатывать графики зондирования. Всё большее распространение получает комплексный подход к интерпретации материалов зондирования, разработанный проф. P.K. Робертсоном (2009) и реализуемый в программном пакете Геологисмики . Помимо типизации грунтов и расчленения разреза статическое зондирование предлагает методики определения основных геотехнических параметров грунтов с высокой степенью надёжности . На рис. представлена основная типологическая диаграмма для интерпретации результатов зондирования. Dr. P.K Robertson.  

В основе расчленения разреза лежит представление о типовых моделях грунтов SBT и типологическом индексе грунта Ic , вычисляемом для каждого произведённого замера лобового и бокового сопротивлений с учётом порового динамического давления в рабочей зоне зонда. Этот индекс является тем физическим эквивалентом, который определяет механическое поведение грунта в рабочей зоне зонда и коррелятивно связан с другими показателями, Зоны соответствия грунтам: 1. sensitive fine grained - чувствительные тонкозернистые; 2. organic materials – органические; 3. clay - глина; 4. silty clay to clay - от сильно пылеватых до чистых глин (алевроглины и глины); 5. clayey silt to silty clay - от тяжёлых супесей и суглинков до пылеватых глин (глинистые алевриты и алевроглины); 6. sandy silt to clayey silt - от лёгких супесей и суглинков до тяжёлых суглинков (песчанистые и глинистые алевриты); 7. silty sand to sandy silt - от пылеватых песков до лёгких супесей и суглинков (алевропески и песчанистые алевриты); 8. sand to silty sand - от чистых песков до пылеватых песков (пески и алевропески) 9. sand - пески; 10. gravelly sand to sand - от гравелистых песков до однородных песков; 11. very stiff fine grained - сильно уплотнённые тонкозернистые (переуплотнённые или сцементированные); 12. sand to clayey sand - от чистых песков до глинистых песков (переуплотнённые или сцементированные). отражающими состояние и свойства грунтов в условиях реального напряжённого состояния. Условное динамическое сопротивление Физические параметры зондирования уверенно коррелируются со скоростями прохождения продольных и поперечных волн, что позволяет связать модели поведения грунтов SBT с геофизическими моделями упругой среды и обосновать вычисление основных параметров грунтов с высокой надёжностью. На рис. 31 представлен образец геологического разреза, построенного по результатам зондирования. Вычислительные возможности для параметров грунтов по материалам статического зондирования сведены в таблицу 10 [17].      0,5 2 2 I c  3,47  log Qt1  log Fr 1,22 0 0 ' 1 v t v t q Q    100% 0    t v s r q f F  Qt1 нормализованное лобовое сопротивление (б.р) Fr нормализованное боковое сопротивление (%) qt – откорректированное значение лобового сопротивления fs- боковое сопротивление σv0 общее напряжение σv0 ‘ эффективное напряжение Пески Глины Ic > 2.6 Ic < 2.6 Рис. 31 Табл. 10 5.6.7. Динамическое зондирование. 

https://gksgeotehnika.by/sites/default/files/styles/slide/public/uslugi/mashina_kung_staticheskoe_zondirovanie.jpeg?itok=LVMKoARk

Остались вопросы? Хотите узнать цены или оставить заявку?