Лаборатория исследования физико-механических свойств грунтов

Лабораторные исследования проводятся для определения характеристик состава, состояния, физических, механических и химических свойств для выделения классов, типов, видов и разновидностей грунтов в соответствии с ГОСТ 25100-95, определения их нормативных и расчетных характеристик и их пространственной изменчивости.

Инженерно-геологическая лаборатория оборудована комплексом приборов для физико-механических испытаний грунтов в составе измерительно-вычислительного комплекса "АСИС-1", произведенных НПП "Геотек" (г. Пенза).

Компрессионные испытания по ГОСТ 12248-96, ГОСТ 23161-78, ГОСТ 24143-80.

Испытания методом компрессионного сжатия являются одним из самых распространенных методов по определению деформационных свойств грунтов благодаря своей простоте и эффективности.

Устройства компрессионного сжатия ГТ1.1.4., обеспечивающие определение характеристик:

• деформируемости - методом компрессионного сжатия;
• просадочности - по схемам одной или двух кривых;
• набухания - прямым и косвенным методами.

Устройства компрессионного сжатия обеспечивают:

• проведение испытаний в автоматическом режиме;
• центральную передачу осевой нагрузки;
• приложение осевой нагрузки ступенями;
• непрерывную фильтрацию жидкости через образец грунта с восходящим и нисходящим потоком.

Компрессионное сжатие с измерением боковых напряжений

Для определения активного и пассивного давления при проектировании подпорных стен или иных ограждающих конструкций в грунте используются значения коэффициента бокового давления. Коэффициент определяется из испытания методом компрессионного сжатия.

Устройство компрессионного сжатия ГТ1.1.5. с измерением боковых напряжений обеспечивает определение коэффициента бокового давления, коэффициента сжимаемости, модулей деформации при нагрузке и разгрузке, структурной прочности, коэффициентов фильтрационной и вторичной консолидации, давления предварительного уплотнения.

Компрессионное сжатие с постоянной скоростью деформаций

Компрессионные испытания с постоянной скоростью деформаций позволяют оценить сжимаемость грунтов в зависимости от эффективных напряжений за более короткое время, чем испытания при ступенчатом нагружении.

Установка компрессионного сжатия ГТ0.1.1. обеспечивает определение коэффициента сжимаемости, модулей деформации при нагрузке и разгрузке, коэффициентов фильтрационной и вторичной консолидации, давления предварительного уплотнения.

Трехосное сжатие

Метод трехосного сжатия используется для определения прочностных и деформационных свойств грунтов.

Испытания методом трехосного сжатия проводятся для определения угла внутреннего трения, удельного сцепления, модулей деформации, коэффициента поперечной деформации. Испытания проводятся по различным схемам с разными траекториями нагружения.

Установки трехосного сжатия ГТ0.3.10., ГТ0.3.13., ГТ0.3.14 различаются по величине осевой нагрузки, способу и величине всестороннего обжатия, размеру испытываемых образцов.

Установки обеспечивают:

• проведение испытаний в автоматическом или полуавтоматическом режиме;
• центральную передачу осевой нагрузки;
• боковое расширение образца;
• всестороннее обжатие образца давлением воздуха или жидкостью;
• приложение вертикальной нагрузки ступенями или непрерывно с заданной скоростью деформации сдвига;
• подачу жидкости к образцу грунта снизу или сверху и ее отвод;
• измерение порового давления в верхней и нижней частях образца;
• измерение объемных деформаций образца;
• измерение радиальных и локальных осевых деформаций образца;
• фильтрацию жидкости из образца грунта.

Одноплоскостной срез

Для решения инженерных задач, возникающих при проектировании оснований и фундаментов, большое значение имеют показатели прочности грунта. Несущая способность фундаментов, устойчивость естественных склонов, откосов, выемок, плотин и насыпей, давление грунта на подпорные стенки и своды тоннелей зависят от прочностных характеристик грунта. Прочность грунта характеризуется сопротивлением сдвигу. Показатели сопротивления

грунта сдвигу определяются различными методами, в частности, методом одноплоскостного среза, т.е. среза по заранее фиксированной горизонтальной плоскости.

Для проведения испытаний методом одноплоскостного среза используются установки ГТ0.2.1., ГТ1.2.9. обеспечивающие определение критического и остаточного углов внутреннего трения, удельного сцепления, угла дилатансии.

Испытания проводятся по неконсолидированно-недренированной и консолидированно-дренированной схемам.

Установки обеспечивают:

• проведение испытаний в автоматическом режиме;
• центральную передачу осевой нагрузки;
• приложение сдвигающей нагрузки ступенями или непрерывно с заданной скоростью деформации сдвига;
• замачивание образца в зоне сдвига.

Предварительное уплотнение образцов

Перед испытаниями на сдвиг по консолидированно-дренированной схеме образцы грунта необходимо предварительно уплотнить вертикальной нагрузкой с водонасыщением.

Для этого используется прибор предварительного уплотнения ГТ1.2.5., который обеспечивает одновременное уплотнение трех образцов грунта нагрузкой 0-600 кПа и их водонасыщение.

Прибор обеспечивает:

• уплотнение трех образцов грунта;
• ручное управление вертикальной нагрузкой воздуха;
• измерение вертикальных деформаций образца при помощи индикатора;
• замачивание образцов в процессе уплотнения.

Одноосное сжатие

При проектировании сооружений с быстрыми темпами нагружения, например, земляного полотна дорог, дамб, подпорных стен, откосов, и оценке несущей способности и устойчивости водонасыщенных связных оснований требуется определение недренированной прочности и предела прочности на одноосное сжатие связных грунтов в естественном или нарушенном (перемятом) состоянии. Эти характеристики определяются при испытанииях методом одноосного сжатия. Испытания проводятся в режиме быстрого нагружения с такой скоростью деформации, чтобы не происходило рассеивания порового давления.

Установки одноосного сжатия ГТ0.5.3., ГТ0.5.4. обеспечивают определение предела прочности на одноосное сжатие и сопротивления недренированному сдвигу водонасыщенных глинистых грунтов.

Установка обеспечивает:

• проведение испытаний в автоматическом режиме;
• центральную передачу осевой нагрузки;
• приложение осевой нагрузки непрерывно с заданной скоростью осевых деформаций;
• боковое расширение образца;
• возможность измерения вертикальной деформации;
• возможность измерения радиальной деформации в центральной части образца.

Определение предела пластичности

Для испытаний образцов связного грунта на предел пластичности методом раскатывания мы предлагаем автоматический прибор, который производится ООО "НПП "Геотек" по лицензии фирмы APS (Германия).

Прибор обеспечивает:

• автоматическое формование образца, точно заданного диаметра;
• возможность настройки скорости раскатывающих роликов;
• дополнительное регулируемое подсушивание образца;
• точность и повторяемость результатов испытаний.

Испытания методом одноосного растяжения для скальных грунтов

Механические свойства горных пород обычно характеризуются механической прочностью. Различают механическую прочность на сжатие, растяжение, срез и удар. Для инженерно-геологических целей практический интерес представляет испытание горных пород на сжатие и растяжение. Прочность на сжатие и растяжение характеризуются пределами прочности на сжатие и растяжение соответственно. Установки ГТ0.6.3., ГТ0.6.4. для испытания образцов горных пород методом одноосного растяжения обеспечивают определение предела прочности образцов горных пород произвольной формы при одноосном растяжении встречными сферическими инденторами.

Установки обеспечивает:

• проведение испытаний в автоматическом режиме;
• приложение вертикальной нагрузки непрерывно с заданной скоростью осевой деформации;
• возможность измерения разрушающей силы, приложенной к образцу через стальные встречно направленные сферические инденторы.

МЕРЗЛЫЕ ГРУНТЫ

Вечномерзлые грунты являются совершенно уникальным природным материалом с особыми свойствами, настолько чувствительным к внешним воздействиям, что даже незначительное изменение их величины, характера и времени действия сказывается на его механических характеристиках. При использовании таких грунтов в качестве оснований важно определять расчетные характеристики их механических свойств с учетом нестабильности и прогнозировать изменения, которые могут произойти за время эксплуатации сооружения.

Для определения механических свойств мерзлых грунтов используются методы:

• испытания шариковым штампом - для определения предельно длительного сопротивления грунтов;
• одноплоскостного среза по поверхности смерзания - для определения сопротивления срезу грунта по поверхности смерзания с материалом фундамента или другим твердым материалом, с другим грунтом или грунтовым раствором;
• одноосного сжатия - для определения предела прочности на одноосное сжатие, модуля линейной деформации, коэффициента поперечного расширения, коэффициента нелинейной деформации, коэффициента вязкости;
• компрессионного сжатия - для определения коэффициента сжимаемости пластичномерзлых грунтов, коэффициента оттаивания, коэффициента сжимаемости при оттаивании.

Комплекс АСИС-6 предназначен для испытания мерзлых грунтов.

Испытательные устройства, входящие в состав комплекса АСИС-6, размещаются в камере холода.

Установка для испытания шариковым штампом

Установка ГТ0.6.2. обеспечивает определение предельно длительного значения эквивалентного сцепления мелких и пылеватых песков и глинистых грунтов, кроме заторфованных засоленных и сыпучемерзлых разностей этих грунтов.

Установка обеспечивает:

• проведение испытаний в автоматическом режиме;
• передачу осевой нагрузки;
• приложение осевой нагрузки непрерывно с заданной скоростью деформации;
• возможность измерения вертикальной деформации.

Установка одноплоскостного среза

Установка ГТ0.2.2. обеспечивает испытание образцов вечномерзлого грунта методом одноплоскостного среза по поверхности смерзания с заданной скоростью деформаций среза и определение следующих характеристик:

• сопротивления срезу мерзлого грунта, грунтового раствора и льда по поверхности их смерзания с материалом фундамента или другим твердым материалом;
• сопротивления срезу мерзлого грунта по поверхности смерзания с другим грунтом или грунтовым раствором;
• сопротивления срезу льда по поверхности смерзания с грунтом или грунтовым раствором.

Установки одноосного сжатия

Установка ГТ0.5.2. обеспечивает испытание мерзлого грунта методом одноосного сжатия для определения характеристик прочности и деформируемости: предела прочности на одноосное сжатие, модуля линейной деформации, коэффициента поперечного расширения, коэффициента нелинейной деформации, коэффициента вязкости сильнольдистых грунтов для песков (кроме гравелистых и крупных) и глинистых грунтов, кроме заторфованных, засоленных и сыпучемерзлых разностей указанных грунтов.

Установка обеспечивает:

• проведение испытаний в автоматическом режиме;
• передачу осевой нагрузки;
• приложение вертикальной нагрузки непрерывно с заданной скоростью осевой деформации;
• боковое расширение образца;
• возможность измерения вертикальной деформации;
• возможность измерения радиальной деформации в центральной части образца.

Установка компрессионного сжатия

Установка ГТ0.1.2. обеспечивает определение следующих характеристик:

• коэффициента сжимаемости пластичномерзлых грунтов;
• коэффициента оттаивания и сжимаемости при оттаивании для песков и глинистых грунтов (кроме песков гравелистых и крупных), а также заторфованных, засоленных и сыпучемерзлых разностей указанных грунтов.

Универсальные установки для проведения динамических испытаний

Универсальные установки предназначены для динамических испытаний материалов с нагрузкой до 3000 кН и частотой до 100 Гц в соответствии со стандартами ASTM , BS, AASHTO, SHRP, EN. Установки данного типа разработаны для решения широкого спектра инженерных задач с использованием различных стандартов. Они позволяют проводить статические или динамические испытания образцов любых материалов любого размера методом трехосного или одноосного сжатия и осуществлять в процессе испытания контроль скорости, нагрузки или положения. Установки могут быть оборудованы системами статического или динамического бокового обжатия, системами контроля фаз проведения испытаний, устройствами для проведения статических или динамических испытаний на кручение, климатической камерой.

Установки имеют модульную конструкцию, что позволяет комплектовать их в зависимости от размера испытываемых образцов и нужд заказчика: подбирать оснастку, камеру нужного типа и размера, нагрузочные штампы, другие устройства и приспособления, а также программное обеспечение.

Установки обеспечивают проведение испытаний:

• грунтов (например: грунтов в шельфовой зоне, районах землетрясений, земляного полотна в основании дорожных одежд);
• асфальтов (в частности, определение модуля упругости);
• наполнителей;
• геотекстильных материалов.

Прибор стандартного уплотнения ГТ1.4.1

Прибор предназначен для лабораторного определения максимальной плотности и оптимальной влажности глинистых, песчаных и гравийных грунтов по ГОСТ 22733-2002.

Приспособление для подготовки образцов ГТ4.0.1.

Приспособление с набором режущих колец позволяет вырезать образцы глинистого грунта согласно ГОСТ 12248-96 для испытаний в устройства х компрессионного сжатия, одноплоскостного среза и трёхосного сжатия.

Приспособление для подготовки глинистых образцов ГТ4.0.2.

Приспособление позволяет вырезать образцы глинистого грунта цилиндрической формы из монолита для дальнейших испытаний на одноосное и трехосное сжатие.

Приспособления для водонасыщения образцов

Камера вакуумная ГТ4.0.6

Предназначена для деаэрации воды и водонасыщения образцов грунта. Применяется с оснасткой для водонасыщения образцов. Изготовлена из органического стекла. Для создания разрежения в камере может быть использован вакуумный эжектор. Каждая оснастка обеспечивает установку трех образцов грунта в вакуумную камеру.

Стенд для испытания моделей фундамента ГТ0.7.2

Стенд предназначен для испытания моделей ленточных и столбчатых фундаментов в условиях плоской и пространственной деформации. Также на стенде можно проводить испытания моделей анкерных плит на выдергивание, свай и т.д.