Hidrogeologie independentă: cum să studiați singur compoziția și proprietățile solului

Conținutul articolului

• Obiectivele și problemele hidrogeologiei inginerești
• Lucrări pe teren: îndepărtarea probelor de sol
• Determinarea GWL și a proprietăților solului
• Generarea de rapoarte

Dacă doriți să construiți o casă fiabilă și durabilă cu propriile mâini, trebuie să începeți cu un proiect de construcție, pentru a cărui pregătire aveți nevoie de date inițiale, cum ar fi compoziția și capacitatea de rulare a solului de pe șantier. vă va spune cum să obțineți aceste date singuri.

Obiectivele și problemele hidrogeologiei inginerești

Pentru început, să ne dăm seama ce probleme rezolvă hidrogeologia construcțiilor. Orice clădire se bazează pe o fundație care asigură stabilitatea formei și distribuie sarcina din pereții portanți de-a lungul solului. Pentru ca fundația să funcționeze corect, este necesar să se determine cu exactitate greutatea, aria de sprijin și alte caracteristici de proiectare.

Desigur, îl puteți juca în siguranță și puteți oferi o marjă de fiabilitate, dar acest lucru va duce inevitabil la o creștere a costului proiectului, ceea ce este inacceptabil. Este mult mai corect să se efectueze studii asupra solului și a situației hidrogeologice în ansamblu, pentru a fi siguri că parametrii calculați corespund condițiilor reale.

Cercetarea hidrogeologică include trei etape:

1. Luând probe de sol.
2. Studii de laborator a proprietăților sale fizice.
3. Elaborarea unui aviz tehnic, care este transferat proiectantului de construcții.

Cercetările privind compoziția și proprietățile solului sunt realizate de organizații speciale, cu toate acestea, apelând la serviciile lor are două aspecte negative:

1. Costul cercetării hidrogeologice este destul de mare și se ridică la aproximativ 30.000 de ruble pe 10 acri.
2. Mărimea minimă a suprafeței chestionate este de obicei de 10 acri.

În acest sens, este logic ca un dezvoltator privat să se gândească să facă hidrogeologie inginerească cu propriile mâini. Din fericire, acest lucru necesită un echipament special, iar metodele studiilor de laborator ale proprietăților solului sunt descrise în detaliu în literatura tehnică și pot fi reproduse acasă..

Lucrări pe teren: îndepărtarea probelor de sol

În construcțiile individuale de locuințe, nu sunt necesare prea multe date privind compoziția solului de pe șantier. Este suficient să știi:

1. Nivelul apelor subterane (GWL) și dinamica schimbării acestuia pe parcursul anului.
2. Adâncimea și grosimea diferitelor tipuri de sol (secțiunea geologică).
3. Densitatea și compresibilitatea solului.

Pentru a obține informațiile necesare, este necesar să faceți mai multe perforații în sol între inundații, prelevând probe de miez – mostre de roci sedimentare de la diferite adâncimi. Cel puțin patru perforații se fac în punctele extreme ale șantierului. Dacă există o pantă puternică sau este necesară drenarea solului, perforațiile sunt efectuate mai des, în plus, unele dintre ele sunt amplasate în afara șantierului.

Pentru a realiza o puncție, aveți nevoie de o bucată de țeavă de oțel cu un diametru de 50-70 mm și o lungime de 1,5-2 metri. O margine trebuie să fie ascuțită într-un mod specific, care depinde de densitatea și tipul de sol. Următoarele opțiuni sunt posibile aici:

• Marginea dreaptă cu ascuțire este potrivită pentru solul negru, loam și alte soluri de densitate medie, fără incluziuni pietroase.
• O tăietură oblică la un unghi de 25-30 ° va trece cu ușurință prin soluri vâscoase de argilă saturate cu apă.
• O tăiere interioară dublă este optimă pentru nisipurile argiloase și cele nisipoase.
• O tăiere exterioară dublă permite o străpungere fără efort prin pământul stâncos.
• Ascuțirea seriată este optimă în prezența particulelor dure predispuse la zdrobire.

Marginea superioară a țevii trebuie să aibă o tăietură dreaptă și trebuie, de asemenea, să se realizeze un cap de impact. În cel mai simplu caz, este potrivită o placă masivă de oțel, la care este sudată o bucată de țeavă de 5–7 cm lungime, al cărei diametru este egal cu trecerea nominală a acului tubular. Este important ca cusătura de sudură să fie amplasată în interiorul manșonului: în acest fel, placa va apăsa pe marginea acului fără un gol și nu se va bloca de impacturi.

La perforarea solului, acul este scufundat în pământ cu 15-20 cm, iar miezul este îndepărtat periodic cu ajutorul unei tije de curățare și ambalat într-o pungă de plastic sigilată. Probele confiscate trebuie să fie amplasate la locul puncției în ordinea apariției lor, pe parcursul înregistrării grosimii straturilor de sol. După realizarea unei puncții, stratul superior al solului trebuie îndepărtat în lateral, formând o pâlnie mică, apoi acoperă puțul cu placaj sau foi metalice, protejându-l de colmatare.

Determinarea GWL și a proprietăților solului

Sondele rămase după perforații trebuie depozitate timp de un an pentru a urmări nivelul apei subterane și dinamica schimbării acesteia. În aceste scopuri, trebuie să faceți o sondă din lemn cu o traversă perpendiculară.

Măsurarea GWL trebuie efectuată de mai multe ori pe parcursul anului. Perioadele optime sunt considerate a fi începutul și sfârșitul inundațiilor de primăvară și toamnă, precum și mijlocul iernii. Nu are sens să măsurați nivelul apei subterane într-o săptămână după precipitații, deoarece nivelul din puț va fi inevitabil mai mare din cauza scurgerii apelor de suprafață în acesta.

Pentru a determina proprietățile fizice ale solului, un mic laborator ar trebui să fie organizat acasă. În primul rând, este necesar să luați probe din fiecare tip de sol în greutate de 100-150 grame, să-l uscați complet la cuptor la o temperatură de 70-80 ° C și să îl macinați într-o fracțiune prăfuită. Cu ajutorul unui grafic de culori pentru a determina tipul de roci sedimentare, puteți determina cu exactitate compoziția straturilor din zona dvs..

Determinarea compoziției solului după culoare

O metodă mai precisă pentru determinarea compoziției solului implică divizarea acestuia în fracțiuni. Eșantionul se toarnă într-un recipient de sticlă cu apă lată, se agită bine și se lasă într-o poziție de staționare. Nisipul, ca cea mai grea fracție, se va așeza în 2-3 minute, iar siltul va cădea deasupra acestuia în 2 ore. Depunerea argilei poate fi considerată completă după ce apa devine limpede. După grosimea fiecărui strat, este ușor să calculați conținutul celor trei componente principale din sol, pentru aceasta este convenabil să utilizați clasificarea din GOST 25100–95.

Determinarea compoziției solului de triunghiul Ferré

Odată ce tipurile de sol sunt cunoscute, puteți începe să determinați capacitatea lor de rulare. În primul rând, trebuie să determinați umiditatea conform procedurii descrise în GOST 5180–84. O probă proaspătă trebuie cântărită pe o balanță electronică, calcinată într-un cuptor și cântărită din nou, setând conținutul de umiditate în greutate..

Testele de capacitate de încărcare trebuie efectuate numai după aducerea eșantioanelor la nivelul specificat de umiditate. Pe scurt, întregul proces arată astfel:

1. O parte din sol este plasată într-o matriță și compactată la starea sa naturală.
2. Pe suprafața eșantionului se pune un cub de lemn cu o latură de 1 cm.
3. Greutățile sunt utilizate pentru încărcarea cubului până la formarea unei impresii adânci de 1 mm în probă.

Dacă tipul de sol este cunoscut exact, rezistența la compresiune poate fi determinată prin calcul. În aceste scopuri, ar trebui să utilizați apendicele 3 din SNiP 2.02.01-83.

Generarea de rapoarte

Datele obținute în cursul perforațiilor solului – nivelul apei subterane, conținutul de umiditate și capacitatea de susținere – trebuie simplificate și transferate dezvoltatorului proiectului de construcție într-o formă convenabilă. În primul rând, ar trebui să afișați șantierul pe planul șantierului, să marcați pe el locurile în care sunt efectuate perforațiile, distanța dintre ele și punctele de ancorare. Fiecare puncție este indicată printr-un indice alfanumeric individual.

A doua parte a raportului este un jurnal sub forma unui tabel, unde este alocată o linie separată pentru fiecare puncție:

• Prima coloană indică nivelurile minime și maxime ale apelor subterane.
• În al doilea, se înregistrează o secțiune geologică: tipul de sol, precum și limitele superioare și inferioare ale fiecărui strat. Pentru comoditate, coloana este împărțită în mai multe celule.
• În a treia coloană, vizavi de fiecare celulă a celei anterioare, indicați conținutul natural de umiditate și capacitatea de suport a eșantionului prelevat dintr-un anumit strat.

Datele din acest format vor fi suficiente pentru ca proiectantul să poată alege tipul și masivitatea corectă a fundației fără a crește bugetul proiectului de construcție..