11.pdf

ĆWICZENIE NR 11

BADANIATERENOWE: WIERCENIA, POBIERANIE PRÓBEK GRUNTU

Wstęp

Geologia inżynierska służy rozpoznaniu środowiska geologiczno-inżynierskiego dla

potrzeb posadowienia obiektów inżynierskich i budowlanych opierając się na:

a) geologiczno-inżynierskich badaniach podłoża gruntowego,

b) szerokiej analizie budowy geologicznej z uwzględnieniem zagadnień:

a. geodynamicznych,

b. strukturalnych,

c. hydrogeologicznych.

Ostateczną decyzję o lokalizacji obiektów inżynierskich podejmuje się po

konfrontacji danych geologicznych z ukształtowaniem powierzchni terenu i wymogami

konstrukcyjnymi obiektu.

Zakres i charakter oraz metody badań geologiczno-inżynierskich uzależnione są od:

a) rodzaju budowli,

b) etapu realizacji projektu,

c) etapu realizacji budowy,

d) warunków geologicznych,

e) warunków geomorfologicznych terenu.

W zakres tych prac dla wszystkich rodzajów obiektów budowlanych wchodzą

przede wszystkim badania płytkiego podłoża budowlanego prowadzone za pomocą

wierceń badawczych. Lokalizacja i głębokość wierceń zależy od charakteru

projektowanej budowli, jej przeznaczenia i eksploatacji, rodzaju konstrukcji, ciężaru,

obciążeń, wrażliwości na osiadanie podłoża, zagłębienia i rodzaju fundamentów i

warunków geologicznych.

Oprócz wierceń badawczych polowe badania geotechniczne przeprowadza się

również za pomocą wykopów badawczych oraz sondowań sondami statycznymi i

dynamicznymi.

1. Wiercenia badawcze

Wiercenie dzieli się w zależności od sposobu drążenia otworu

wiertniczego na:

−

ręczne okrętne,

−

ręczne okrętno-udarowe,

−

mechaniczne obrotowe,

−

mechaniczne udarowe.

Wiercenia umożliwiają:

− pobieranie próbek gruntu, na podstawie których odtwarza się profil

geologiczny i ustala cechy fizyczno-mechaniczne gruntów,

− przeprowadzenie obserwacji hydrogeologicznych oraz pobieranie próbek

wód, a także przeprowadzenie innych badań, np. geofizycznych, próbnych

obciążeń itp.

W skład urządzeń wiertniczych wchodzą m.in. świder ręczny (rys. 1), wieża

wiertnicza, rury wiertnicze (osłonowe), narzędzia wiertnicze (świdry, końcówki) – rys. 2.

Świder ręczny (rys.1) jest najczęściej wykorzystywany w badaniach terenowych.

Umożliwia on zbadanie podłoża do głębokości 5-6 m poniżej powierzchni terenu.

Rys. 1. Świder ręczny (sonda penetracyjna)

Objaśnienia: 1- klucz pokrętny, 2 – żerdzie, 3 - świder rurowy

Rys. 2. Narzędzia wiertnicze – świdry

Objaśnienia: 1- świder jednonożowy, 2 – świder rurowy dwunożowy, 3 – świder

spiralno-rurowy, 4- świder spiralny, 5 – świder zwojowy prosty, 6 – świder zwojowy

stożkowy, 7 – łyżka wiertnicza z zaworem klapowym, 8 – łyżka wiertnicza z zaworem

kulowym, 9 – świder krzyżakowy, 10 – świder bakowy, 11 – świder prosty, płaski, 12 –

świder mimośrodowy, 13 – świder piramidalny

2. Pobieranie próbek gruntu

W trakcie wierceń należy co 1 m i po każdej zmianie warstw pobrać próbkę gruntu

i przeprowadzić pełne badanie makroskopowe urobku (wg PN-88/B-04481).

Rozróżnia się następujące rodzaje próbek gruntu:

− Próbki o naturalnym uziarnieniu (NU) - pobierane w celu zbadania cech

fizycznych gruntów, których oznaczenie nie wymaga zachowania naturalnej

wilgotności i struktury gruntu. W czasie wierceń próbki NU pobiera się bezpośrednio ze

świdra, z każdej napotkanej warstwy gruntu różniącej się uziarnieniem, stanem,

wilgotnością lub barwą. Próbki te należy pobierać nie rzadziej niż co 1,0 m.

− Próbki o naturalnej wilgotności (NW) - pobiera się do badania tych

cech fizycznych gruntów, których oznaczenie wymaga zachowania naturalnego uziarnienia

gruntu oraz wilgotności, natomiast nie wymaga zachowania naturalnej struktury. Próbki

pobiera się w taki sam sposób, jak próbki NU, z tym, że umieszcza się je w szczelnych

naczyniach (słojach) lub workach foliowych.

− Próbki o naturalnej strukturze (NNS) - pobiera się do badań wszystkich

cech mechanicznych gruntów oraz tych cech fizycznych, których oznaczenie wymaga

zachowania naturalnego uziarnienia, wilgotności oraz struktury gruntu. Próbki NNS

pobiera się do specjalnych cylindrów, które wbija się w dno wykopu lub odwiertu.

Pobieranie próbek wody gruntowej – dokonuje się z każdej warstwy

wodonośnej i z kilku otworów wiertniczych wykonanych na rozpatrywanym terenie.

Próbki wody pobiera się bezpośrednio po nawierceniu warstwy wodonośnej, gdy

słup wody w otworze osiągnie wysokość około 1,0 m. Wodę pobiera się do butelek o

pojemności 1 dm 3 opuszczanych na dno otworu wiertniczego za pomocą liny lub

specjalnych przyrządów. Do analiz chemicznych pobiera się z jednego otworu 1 próbkę o

objętości 1 dm 3 , natomiast do oznaczeń agresywności wody pobiera się dodatkowo około

0,5 dm 3 wody, wsypując do butelek sproszkowany i przemyty marmur (2-4 g).

Obserwacje poziomów piezometrycznych wód gruntowych (PPW) -

przeprowadza się w każdym otworze wiertniczym, dla każdej warstwy wodonośnej w celu

określenia poziomu występowania swobodnego zwierciadła wody gruntowej. W tym

celu należy po osiągnięciu warstwy wodonośnej przerwać wiercenia i prowadzić pomiary

głębokości występowania zwierciadła wody (co 2-5 min.) sporządzając jednocześnie

wykres jego stabilizacji. Pomiary uznaje się za zakończone, gdy krzywa zależności

głębokości zwierciadła wody od czasu pozwoli na wykreślenie asymptoty równoległej do osi

odciętych.

W przypadku konieczności wykonywania długotrwałych oraz wielokrotnych

obserwacji poziomu wód gruntowych (np. w cyklu rocznym) stosuje się piezometry.

3. Sporządzenie karty dokumentacyjnej otworu

Wyniki badań makroskopowych oraz innych badań i obserwacji służą do

opracowania metryki lub karty dokumentacyjnej otworu. W karcie takiej podaje się:

- profil geologiczny,

- przelot warstw,

- opis litologiczny,

- informacje dotyczące genezy i stratygrafii,

- dane dotyczące warunków hydrogeologicznych,

- dane o cechach fizyczno-mechanicznych gruntów.

Końcowym etapem badań jest opracowanie dokumentacji geologiczno-inżynierskiej.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: