Полевые испытания торфяных залежей методом статического зондирования

Метод позволяет с достаточной точностью определить плотность, угол внутреннего трения, модуль деформации и др.характеристики торфяной залежи.

Реально определяется удельное сопротивление грунта вдавливанию конуса Р_q Применяют полевой портативный прибор – пенетрометр П -5 с коническим наконечником, имеющим угол раскрытия 60 градусов

Удельное сопротивление торфа погружению конуса

Рq = (Р_обш – р_тр )/ F,

Р_общ – общее сопротивление, Н; Р_тр – сопротивление движению штанги, F – площадь сечения конуса, м² .

С использованием результатов тарировки:

Рq = + , Па,

Где Р₀ - предварительная затяжка пружины Н; – максимальные показания индикатора ( от конуса и штанг); – показатели индикатора, соответствующие трению штанг; к –цена деления индикатора, определённая при тарировке пружины, дел/Н.

Рис 6.2 Статический пенетрометр конструкции Л.С.Амаряна

На чертеже: 1 – конус; 2 – отключающее устройство; 3 – штанги; 4 – вилка; 5 – корпус нижний; 6 – корпус верхний; 7 – пружина; 8 – индикатор; 9 – рукоятка.

Рабочие параметры: Диаметр конуса 35,6; 50,8; 71,4 мм;Площадь сечения 10; 20; 40 см² ;Глубина зондирования до 15 м; Усилие вдавливания до 30 кг; Максимальная деформация пружины 8 мм.; Масса 3,8 кг; аглублять и извлекать прибор на прочных залежах могут 2 человека; скорость заглубления конуса 1,5 … 2,5 см/сек; тарировка пружины выполняется при нагрузках 5, 10 и 20 кг.

Тарировочный коэффициент: К = l/p,

где: l – количество делений индикатора; p – нагрузка, Н.

При F = 0,001 м² сопротивление погружению конуса будет:

Р_q =10³ P₀ + 10³ (l – l_тр )/к , Па

На нужной глубине фиксируются показания прибора (количество делений). Потом, для учёта влияния трения штанг, пенетрометр приподнимают за рукоятку на 2 … 3 см. Конус остаётся неподвижным. Потом повторно задавливается на эти 2 … 3 см. Показания индикатора при этом, соответствуют силам трения штанг l_{тр .}.

Количество испытаний в точке опробования n должно быть достаточным, но не излишним.

n = t² Ϭ² /ε² или n = t² υ² /ε₁ ² , где

t – степень надёжности (доверительная вероятность, можно принимать: 0,85; 0,9; 0,95); Ϭ – среднее квадратическое отклонение генеральной совокупности; ε – допустимое отклонение показателя (точность определения); υ – коэффициент вариации, %; ε₁ - точность определения, % (10 … 15 %).

Количество измерений зависит от типа залежи и от доверительной вероятности. При t = 0,85 - n = 6 … 19 (на верховой торфяной залежи больше, чем на низинной).