Прочностью грунтов называют их способность сопротивляться разрушению, под которым обычно подразумевают сдвиг одной части относительно другой. Определение прочности грунта является задачей, необходимой для выполнения с целью получения данных, которые будут использоваться в проектировании. Особенно важно определить этот параметр для грунтовых плотин, поскольку для них он характеризует прочность сооружения.
Для инженерно-геологических целей определяется механическая прочность – способность к сопротивлению разрушению под действием механических воздействий. Для выяснения многих характеристик грунтов не требуется создавать усилия, приводящих к разрушению образца. Однако определение прочности грунта требует создания нагрузок, которые разрушают образец.
С физической точки зрения прочность грунта объясняется силами меж частичного взаимодействия, то есть характеризуется прочностью связей, удерживающих структуру. Они зависят от влажности и химического состава. Разрушение грунтов наблюдается при сдвиге, когда в образце возникают значительные касательные напряжения. Этим напряжениям противостоят силы трения отдельных частиц и сцепления.
Исследование грунтов на прочность задача не из легких и здесь не справиться без специального оборудования и экспериментальных лабораторий. В данном случае просто квалифицированных специалистов не достаточно, требуется специализированный инструментарий, а еще грунтовые инструментальные лаборатории, которые позволяют выполнить ряд изысканий.
Геология для проекта строительства: лабораторные испытания образцов
Проведение испытаний требует, чтобы образцы имели оптимальную влажность, при этом прочность грунтов была максимальная. Для испытаний используются приборы простого строения, поэтому и цена работ невысока. Типичный испытательный прибор представляет собой два металлических кольца, одно над другим. Нижнее закреплено неподвижно, а верхнее способно смещаться вдоль горизонтали.
Образец помещается в кольца и сверху прижимается пластиной для уплотнения. Так имитируются условия, в которых грунт будет эксплуатироваться под нагрузкой от строения. На верхнее кольцо ступенчато оказываются горизонтальные нагрузки. От этого в образце возникают касательные напряжения. При предельных значениях верхнее кольцо смещается, и разрушает образец. По усилию происходит определение прочности грунта.
Заказать подобные испытания можно в специализированной лаборатории. Там выполнение эксперимента может осуществляться и на других устройствах. Тем не менее, стоимость подобных работ невысока. В качестве образца используется материал грунта, взятый из скважины.
Сегодня нет причин отказывать от подобных изысканий, считая, что это позволит сэкономить, наоборот, только усугубит положение. Ведь неверные изыскания для фундамента приведут к неверным расчётам по основанию здания, а это в свою очередь приведет к частичному или даже полному разрушению здания.
Обследование качественных характеристик грунта поможет не затратить средств больше необходимых. К примеру, если требуется несложный фундамент для строения и известно, что в данном климатическом регионе основание сохраниться на много десятков лет, то смысл приобретать дорогостоящие материалы, которые должны усиливать конструкцию? Зачем тратить миллионы на фундамент, если по своей стоимости вы могли бы построить два таких здания?
