От свойств грунта зависит несущая способность фундамента, поведение здания под нагрузкой, устойчивость дорог, мостов и других объектов. Ошибки в оценке могут привести к деформациям, просадкам, трещинам и даже разрушениям. Поэтому перед проектированием проводится комплексное лабораторное исследование грунтов, отобранных с участка строительства.
Современные лабораторные испытания грунтов позволяют точно определить физико-механические характеристики грунта, его состав, структуру, влажность, пористость, прочность и пластичность. Также выявляются возможные опасности — наличие пылеватых или водонасыщенных фракций, склонность к набуханию или просадкам, подверженность морозному пучению.
Что проверяется?
В зависимости от цели исследования, грунт подвергается множеству испытаний. Первоначально выполняется визуальный осмотр и классификация, а также проверка влажности и плотности. Затем определяются более сложные характеристики, влияющие на инженерное поведение.
Оценивается гранулометрический состав — соотношение песчаных, глинистых и пылеватых фракций. Это влияет на водопроницаемость, сцепление и устойчивость к нагрузкам. Важно определить коэффициенты пористости, пластичности, угол внутреннего трения и удельное сцепление. Также измеряется предел прочности при сжатии и сдвиге, модуль деформации, показатель консолидации.
Для насыщенных водой образцов проводится фильтрационное испытание. Отдельно исследуется влияние замораживания и оттаивания, циклов нагрузки, а также поведение грунта в водонасыщенном состоянии. В ряде случаев требуется химический анализ — наличие солей, органики, кислотности.
Виды и особенности оборудования для проверки грунтов
Современные лаборатории для исследования грунтов оснащаются универсальными и специализированными приборами, которые позволяют проводить испытания с высокой степенью точности и повторяемости. В зависимости от вида анализа может использоваться как простая ручная техника, так и полностью автоматизированные стенды. Среди основных видов оснащения:
- вибрационные просеиватели и сита
- влагомеры и сушильные шкафы
- измерительные цилиндры и пикнометры
- прессы для испытания на сжатие
- камеры трехосного сжатия
- компрессионные установки
Для определения состава и фракций применяются наборы сит с вибрационными просеивателями. Влагомеры используются для измерения естественной влажности. Плотность проверяется с помощью мерных колб, пикнометров и специальных весов.