Грунтовая лаборатория

При проведении практически любых инженерно-геологических работ, одной из первых задач встаёт изучение поверхности и глубин участка земли, на котором запланирована выбранная деятельность. Для получения всей необходимой информации, с объекта специалистами изымаются образцы почвы и породы, а также проводятся некоторые испытания, после чего полученные данные и экземпляры отправляются в стационарную грунтовую лабораторию

Грунтовая лаборатория занимается изучением как самих грунтов, так и информации от полевых испытаний, полученных с объекта. Применяя как имеющиеся архивные данные, так и сведения от собственных исследований полученных материалов, сотрудники лаборатории могут определить физические, механические и химические характеристики грунтов и грунтовых вод.

При проведении анализа грунта в лабораторных условиях, можно получить информацию о его пластичности, влажности, пористости, фильтрующей способности, плотности, определить толщину слоёв пластов, их стабильность и изменчивость, а также точно вычислить глубину залегания грунтовых вод. Последнее особенно актуально для многих видов проводимых с почвой работ, так как крупный процент затрат средств, сил и времени при проведении экскавации уходит именно на борьбу с возможным затоплением.

На основании полученных от грунтовой лаборатории данных решаются многие инженерные вопросы касаемо строительства необходимого сооружения на участке, его планировку, структуру, фундамент, размер занимаемой площади, вплоть до финального решения вопроса о целесообразности возведения здания на участке с точек зрения безопасности, практичности, целесообразности и выгоды.

Грунтовая лаборатория дополнительно может вынести прогноз о том, как грунт будет меняться со временем под воздействием разных факторов как природного происхождения, так и при вмешательстве человеческой хозяйственной деятельности, особенно в результате возведения крупных зданий и сооружений, и останутся ли построенные конструкции безопасными в эксплуатации и надёжными в обслуживании в близкой или далёкой перспективах.

Когда требуется грунтовая лаборатория

При проведении любых изыскательских работ, таких как: инженерно-геологические, инженерно-экологические, инженерно-метеорологические — всегда необходимо совершить полный комплекс испытаний грунта с рабочей зоны объекта в лабораторных условиях. Все эти типы работ требуют выяснения целого ряда характеристик, таких как состав, содержание, прочность, гибкость, эластичность, влажность и другие. Только получив всю необходимую информацию об области, в которой проводится строительство или иная проектная деятельность, можно приступать к планированию сооружения простых земляных конструкций, например, насыпей, выемок, склонов, плотин, откосов, или линейных объектов, таких как дороги, тоннели, трубопроводы, электросети, подземные сооружения, или прочих сооружений инфраструктуры и полномасштабных сооружений.

Виды испытаний грунта в лаборатории

Выбор вида испытаний грунтов зависит от стоящих задач и типа изысканий. Проводиться испытания могут на разных этапах работы: предпроектном, проектном, строительном, эксплуатационном. На каждом из этапов можно проводить следующие виды испытаний грунта:

1. Испытания на физические показатели. В результате определяются:
1. Зерновой и агрегатный состав.
2. Характеристики влажности: естественная, гироскопическая, суммарная, верхний и нижний пределы пластичности.
3. Показатели плотности в сухом состоянии грунта в целом, частиц, скелета.
4. Значения пористости.
2. Испытания на физико-механические показатели.
1. Показатели прочности и деформируемости.
2. Стабилизируемость грунта при воздействии на него деформации от определённых нагрузок.
3. Коэффициент фильтрации.
4. Характеристики уплотнения и просадки.
5. Уровень пучинистости.
3. Испытания на химические и физико-химические характеристики.
1. Активность естественных радиоактивных веществ.
2. Содержание органических материалов.
3. Общее количество карбонатов.
4. Водопроницаемость.

Также в лаборатории проводятся исследования с целью классификации грунта по виду и классу. Установление точных свойств грунтов через целый комплекс испытаний позволяет значительно снизить расходы на строительство и дальнейшее обслуживание благодаря подбору правильных материалов и выбора корректной технологии возведения целевой конструкции.

Этапы проведения лабораторных испытаний грунтов

Любые лабораторные испытания грунтов начинаются с извлечения образцов для изучения. Для этого используется различное буровое оборудование, как в виде самоходных буровых машин, так и компактные переносные буровые станки. Извлекать материал для исследования они могут разными способами в зависимости от своей конструкции и требуемых задач на каждом конкретном рабочем участке.

Дополнительно специалисты могут провести ряд полевых испытаний для определения ряда характеристик на месте, вне лаборатории. Для каждого конкретного случая и необходимых к получению результатов может применяться свой метод анализа, такие как: динамическое зондирование, штамповые испытания, статическое зондирование, испытания на сдвиг и некоторые другие. Всё это позволяет определить целый ряд характеристик при различных условиях взаимодействия с грунтом и воздействия на него различного оборудования и возводимых конструкций.

Получив необходимые образцы грунтов и данные с полевых испытаний, геологи-лаборанты перемещаются в стационарную лабораторию, где приступают к следующему этапу — изучениям. В стандартный набор исследования грунтов входят следующие испытания:

• Анализ физических свойств грунта. Включает в себя определение показателей влажности, веса, пористости, пластичности и прочее.
• Анализ механических свойств грунта. Состоит из вычисления свойств набухания, усадки, деформационных и прочностных характеристик и другие.
• Анализ химического состава грунта и содержащихся в нём вод. Осуществляется путём вытяжки жидкостей из грунта и изучением их свойств, а также силу их влияния на различные материалы, которые могут применяться в инженерных работах.

По завершению геологического исследования грунта, заказчик получает всю необходимую информацию о физико-механических характеристиках грунта в определённой запланированной для использования области. Все полученные результаты предоставляются в соответствии с установленными государственными нормативами и другими утверждёнными стандартами качества. Предоставляются данные в виде технического отчёта с указанием всех законодательных норм и результатом работ, а также с заключением и выводами специалиста о пригодности выбранного участка к проведению указанных работ с прогнозом на изменение поведения грунтов после оказанной на них нагрузки.

Оборудование лаборатории

• Анализатор коррозионной активности.
• Измеритель пучинистости грунтов.
• Одометр для определения степени сжимаемости грунтов.
• Плотномер для исследования динамической упругости грунтов.
• Приборы для измерения сопротивления сдвигу разных составных частей грунта.
• Приборы предварительного уплотнения.
• Устройства компрессионного сжатия.
• Установки одноплоскостного среза.
• Приспособления для подготовки образцов.
• Весы, фотометры, термореакторы, сушильные шкафы, электропечи, дистилляторы и прочие вспомогательные устройства.
• Автоматизированные измерительно-вычислительные комплексы.

Все приборы работают либо под управлением специалистов, либо под контролем сертифицированного лицензионного программного обеспечения. Ежегодно всё оборудование проходит метрологические проверки.