Отбор проб грунта для испытаний

Отбор проб грунта – это один из самых важных этапов строительных работ. Точность всех исследований зависит от оборудования, опыта специалиста, который выполняет данную операцию, а также от соблюдения всех требований. Даже малейшие ошибки могут исказить итоговые результаты испытаний или вовсе не позволят их провести.

Все работы по отбору проб грунта проводятся согласно ГОСТ 12071-2014. В нем прописаны все условия и требования, которые необходимо соблюдать во время данной операции.

Различают и условия отбора проб для разных видов проверок. К примеру, при отборе образцов для микробиологического исследования в керне должны присутствовать только те микроорганизмы, которые есть в данной почве. Очень важно сохранить их до начала испытаний керна и исключить попадание посторонних микроорганизмов. В противном случае данные будут искажены, что в итоге повлияет на результаты исследования.

В целом процесс сбора образцов происходит в три этапа:

· отбор проб;

· лабораторные испытания образцов;

· интерпретация результатов и подготовка документов.

Точность всех данных, которые указаны в протоколе, имеет высокую степень важности, особенно при согласовании проектов строительства. Все итоги исследования оформляются в следующих документах:

· схема отбора проб грунта;

· акт установления фонового содержания химических веществ в почве;

· акт отбора проб грунта;

· протокол проведения измерений содержания химических веществ в грунте.

Схема отбора проб грунта содержит информацию о местоположении фоновых участков, пробных площадок и точек отбора проб с указанием порядкового номера пробной площадки. Схема и другие документы хранятся в лаборатории, которая производила все измерения. Срок хранения составляет 3 года с момента проведения данных работ.

Площадь пробной площадки должна составлять как минимум 250 квадратных метров. Оптимальная форма площадки – это квадрат, но в любом случае итоговая схема (глубина, площадь и протяженность участка) зависит от целей исследования.

Несмотря на то, что процесс сбора образцов происходит в три этапа, сама методика отбора проб грунта может быть разной. Всего существует три способа взятия образцов:

· точечный способ. Отличается тем, что из каждого слоя грунта извлекается образец небольшого объема;

· бороздовой способ. Данный метод предполагает взятие образцов из борозд, которые проведены по всему пласту породы;

· валовый способ. В данном случае на лабораторный анализ отправляется вся взятая из выработки порода. Чаще всего бороздовой и валовый способ применяются для того, чтобы изучить возможности использования грунта в качества строительной площадки или стройматериала.

Выбор в пользу определенного способа отбора грунта зависит от условий, особенностей почвы и других факторов. Выбранный метод отбора должен учитывать миграцию отдельных ингредиентов в зависимости от физических параметров объекта и условий окружающей среды, например, от температуры. Данные методические рекомендации не предназначены для отбора проб со льда или вечномерзлых грунтов.

Для отбора проб используют различные инструменты. Их выбор зависит от типа грунта:

· скальные почвы повышенной прочности. Для отбора проб используются одинарные или двойные колонковые трубы;

· скальные низкой плотности. Применяется двойная колонковая труба;

· дисперсные крупнообломочные. В данном случае используется желонка;

· плотные и рыхлые пески. Забивной стакан или виброзонд с клапаном либо одинарная колонковая труба;

· глинистые почвы (твёрдые, пластинчатые и текучие суглинки). Для отбора образцов используется вдавливаемый или забивной стакан с клапаном, виброзонд, одинарная либо двойная колонковая труба. Выбор конкретного инструмента зависит от определенных факторов;

· органо-минеральные грунты. В качестве рабочего инструмента используется буровая ложка либо виброзонд с клапаном;

· торфы и другие органические почвы. Для выборки образцов используется буровая ложка;

· мёрзлые грунты. В данном случае используется забивной стакан, двойная либо одинарная колонковая труба;

Для отбора проб в монолитных грунтах используются грунтоносы, режущие кольца и обычная лопата. В некоторых случаях применяется нож.

Отбор проб грунта кольцом, транспортировка и хранение образцов производится в соответствии с требованиями, указанными в ГОСТ 12071-2014. Сам метод применяется при работе с грунтами, которые легко поддаются вырезке, с супермёрзлыми почвами, с массивной криогенной структурой, а также с грунтами, не способными сохранять свою форму без кольца.

Согласно требованиям ГОСТа, выбирается кольцо-пробоотборник. Его толщина и угол заточки должны соответствовать типу грунта. Кольцо-пробоотборник изготавливают из стали и покрывается антикоррозийным слоем. Также в качестве исходного материала могут выступать и другие материалы, которые не уступают стали по своей прочности и коррозийной стойкости. Все кольца нумеруют, замеряют внутренний диаметр и высоту. Допустимая погрешность не должна превышать 0,1 миллиметр. По результатам исследований вычисляют и объем кольца.

Отбор проб грунта методом режущего кольца происходит следующим образом:

· с внутренней стороны кольцо необходимо смазать вазелином или другой смазкой. Для сохранения естественного уровня влажности при бурении запрещено использовать промывочную жидкость;

· верхнюю часть грунта выравнивают, срезая все излишки;

· на зачищенной плоскости устанавливают режущее кольцо и специальным прессом либо вручную вдавливают его, после чего фиксируют границу образца;

· снаружи кольца грунт обрезают, тем самым формируя столбик, который примерно на 2 миллиметра больше, чем диаметр самого кольца;

· по мере срезания режущее кольцо для отбора проб лёгким нажимом насаживают на грунт. При этом очень важно не допускать перекосов. В противном случае итоговые данные будут искажены;

· после заполнения кольца почва подрезается примерно на 10 миллиметров ниже, чем расположен край режущего кольца.

На завершающем этапе грунт отделяют, взвешивают и упаковывают для транспортировки в лабораторию. Упаковка используется для того, чтобы сохранить первоначальную структуру и уровень влажности керна.

Для упаковки образцов используют тару, которая обеспечивает хранение мелких частиц. Чаще всего для этих целей используют синтетическую плёнку, полиэтилен или водостойкий картон. Для образцов, которые требуют сохранения влажности, используют бюксы с плотно закрывающейся крышкой. Допускается использование жёстких гильз из пластика. В него помещают керн, который плотно обёрнут в полиэтилен. Торцы плотно закрывают пластиковой крышкой. Внутрь тары укладывают этикетку со всей информацией о почве. Её предварительно заворачивают в полиэтилен, чтобы защитить от влаги. Также содержание этикетки допускается наносить на саму тару.

Стоит отметить, что метод режущего кольца из-за своей простоты и доступности является наиболее приемлемым и распространённым.

Отбор образцов при уплотнении грунтов производят из шурфов на глубине от 50 сантиметров по сетке. Она определяется местными условиями и зависит от литологического состава почвы. Величину отсыпаемого слоя проверяется при помощи мелких шурфов: в свежеотсыпанный слой до уплотненной поверхности предыдущего слоя погружается металлический стержень и замеряется его толщина. Зимой необходимо дополнительно проверить выполнение условий, которые предъявляются к мерзлым грунтам.

Количество отбираемых проб уплотненного грунта зависит от характера и объёма работ, характеристики грунта и других условий, в которых проводится отбор образцов. Ориентировочно порядок отбора кернов устанавливается следующий:

· на дорожной насыпи: расстояние от 20 до 30 метров;

· на насыпях вертикальной планировки схема отбора проб грунта при уплотнении образца будет следующей: в шахматном порядке через каждые 20-40 метров;

· в засыпаемых траншеях отбор проб осуществляется по оси траншеи;

· в гидротехнических сооружениях (к ним относятся дамбы и плотины) отбор кернов осуществляется в карьерах и насыпях.

Если толщина уплотняемого слоя составляет менее 30 сантиметров, то пробы отбирают из его средней части. При большей толщине производится отбор 2-х проб по высоте слоя. При линейных работах отбор образцов рекомендуется выполнять в шахматном порядке.

После проведения всех работ в полевую книжку записывают дату отбора, расстояние от центральной оси, номер цилиндра. Очень важно сохранить структуру керна и его исходную плотность. В случае недоуплотнения почвы необходимо выяснить причины и принять необходимые меры к доведению плотности до той, которая указана в проектной документации.

Согласно правилам отбора проб грунта, если почва подверглась доуплотнению, то в итоговый журнал вносят те данные, которые были получены после повторных работ.

После отбора образцов составляется акт отбора проб. В нём указываются:

· порядковый номер керна;

· дата проведения исследований;

· цель;

· время отбора;

· название и наименование предприятия, которое проводило данные работы;

· используемые инструменты;

· тип пробы;

· сведения об упаковке;

· условия отбора керна и его агрегатное состояние;

· химический состав отхода (указывается, только если он известен);

· ГОСТ или иной документ, регламентирующий отбор проб;

· отметка о передаче керна в испытательную лабораторию;

· дополнительные сведения.

Вся информация записывается карандашом или ручкой, которая исключает обесцвечивание или расплывание записей.

Отбор проб осуществляется для дальнейших исследований с целью определения свойств грунта. Последующие проверки позволяют определить его прочность и другие характеристики, которые влияют на ход строительства и дальнейшую эксплуатацию сооружения.

В зависимости от гидрогеологических условий местности и других факторов специалисты выбирают наиболее подходящий способ отбора образцов. С учетом исследований отобранные образцы могут подвергаться консервации, охлаждению или заморозке. Но в большинстве случаев они должны оставаться в исходном состоянии. Срок хранения кернов зависит от типа грунта. При нарушении условий и сроков хранения дальнейшие исследования не проводятся.

Строительная лаборатория ООО "Бюро "Строительные исследования" занимается испытаниями конструкций и материалов в Санкт-Петербурге и Москве

Основная специализация лаборатории:

• Испытания бетона
• Геотехнический контроль грунта
• Другие области испытаний
• Наши вакансии

Бесплатно вызвать лаборанта на объект или задать вопрос эксперту можно:

1. Заполнив форму на нашем сайте

2. По телефонам:

+7(812)386-11-75 - главный офис в Санкт-Петербурге

+7(965)006-94-59 (WhatsApp, Telegramm) - отдел по работе с клиентами Санкт-Петербург и Москва

3. Написать нам на почту

Подписывайтесь на наши социальные сети и YouTube канал, там много интересной информации и лайфхаков.