Инженерно-геологические изыскания 

Инженерно-геологические изыскания выполняются геотехнических инженеров или инженерных геологов для получения информации о физических свойствах грунта и скальных пород вокруг дизайна сайта, чтобыземляные работы и основы для предлагаемой структуры и для ремонта страдания земляные работы и сооружения вызваны подземных условиях. Этот тип исследования называется месте расследования . Кроме того, Инженерно-геологические изыскания также используются для измерения теплового сопротивления грунтов обратной засыпки или материалов, необходимых для подземных линий электропередачи, нефте-и газопроводов, захоронение радиоактивных отходов, и солнечные тепловые хранилищ . Геотехнические исследования будет включать в себя разведку наземных и подземных исследование сайта. Иногда,геофизические методы используются для получения данных о сайтах. Недр разведки обычно включает в себя отбор проб почвы и лабораторные исследования проб почвы восстановлен.

Геотехнические исследования

Геотехнические исследования

Поверхностной разведки может включать в себя геологическое картирование , геофизические методы и фотограмметрии , или это может быть так просто, как профессиональный

геотехнических ходят на сайте, чтобы наблюдать физические условия на сайте.

Для получения информации о состояние почвы под поверхностью, некоторые формы разведке подземных требуется. Методы наблюдения почвы под поверхностью, получение образцов и определение физических свойств грунтов и горных пород включать шурфов, траншей (в частности, для обнаружения неисправностей и слайд самолеты ), расточки, и на месте испытаний.

Отбор проб почвы

Отверстиями в двух (2) основные разновидности большого диаметра и малого диаметра. Большой диаметр раздражениям редко используются из-за соображений безопасности и расходы, но иногда используются, чтобы позволить геолога или инженера визуально и вручную изучения грунтов и скальных пород стратиграфии на месте. Малого диаметра раздражения часто используются, чтобы позволить геолога или инженера изучить почву или бурового шлама или для получения образцов на глубине использованием почвы пробники , а также выполнять на месте испытания почвы.

Образцы почвы часто квалифицированы как либо “нарушенных” или “спокойно”, однако, “спокойно” образцы не являются действительно спокойно. Нарушенный образец, в котором структуру почвы была изменена настолько, что тесты структурных свойств грунта не будет представителем на месте условий, а только свойства почвы зерна (например, распределение зерен по размерам, Аттерберга пределы и, возможно, содержание воды) может быть точно определено. Спокойно образец является одним где состояние почвы в образце находится достаточно близко к условиям почвы на месте, чтобы позволить испытаний структурных свойств грунта, который будет использоваться для аппроксимации свойств грунта на месте.

Оффшорный сбор почвы вводит много трудных переменных. На мелководье, работа может быть сделана с баржей. В более глубоких водах корабль будет требоваться. Пробоотборники Deepwater почвы, как правило, варианты Kullenberg типа сэмплеры, модификации на основные бур тяжести С помощью поршня (Lunne и длинные, 2006). Орган по морскому сэмплеры, также доступны, которые толкают пробирку медленно в почву.

Почва пробники

Образцы почвы, сделанные с использованием различных пробоотборников; некоторые предоставляют нарушается только образцы, а другие могут обеспечить относительно ненарушенных образцов.

  • Лопата . Образцы могут быть получены выкапывания почвы с сайта. Пробы, взятые таким образом нарушаются образцов.
  • Судебная Ямы являются относительно небольшими вручную или машинным раскопаны траншей используется для определения уровня грунтовых вод и взять образцы с нарушенной.
  • Ручной / приводной машины шнеком. Этот пробоотборник обычно состоит из короткого цилиндра с передний край присоединен к стержню и ручку. Пробоотборник выдвинутая комбинации вращения и вниз силой. Пробы, взятые таким образом нарушаются образцов.
  • Непрерывная оже полета. Метод выборки с использованием шнека, как штопор. Шнек ввинчен в основание затем вынимали. Почва удерживается на лопасти шнека и выдерживают в течение испытаний. Почва пробы таким образом, считается нарушенным.
  • Сплит-ложка / SPT Sampler. Используемые в «Стандартный метод испытаний для Стандартный тест на проникновение (СПТ) и сплит-Barrel Отбор проб почв (ASTM D 1586). Этот образец, как правило, 18 “-30” длиной, 2,0 “наружный диаметр (OD) полая трубка разделена пополам. Закаленной обуви привода металла с 1,375” открытие прикреплен к нижнему концу, и односторонний клапан и Буровая штанга адаптера на сэмплер голову. Он приводится в землю с 140-фунтовый (64 кг) молот падения 30 “. Удара отсчетов (удары молота), необходимые для продвижения сэмплер в общей сложности 18” подсчитываются и сообщил. Обычно используется для несвязных грунтов, образцы, получаемые таким способом, считаются нарушен.
  • Изменение Калифорнии Sampler. Используемые в «Стандартная практика для толстую стену, Кольцо матерчатые, Сплит баррель, Drive Выборка ofSoils1 ‘(ASTM D 3550). Аналогично эффектам ППП сэмплер, сэмплер баррель имеет больший диаметр, и, как правило, выложены металлических труб, чтобы содержать образцы. Образцы из пробоотборника изменения Калифорния считаются нарушается из-за большой доли площади образца (образец площадь стены / образец площадь поперечного сечения).
  • Shelby труб Sampler. Используемые в «Стандартная практика для тонкостенной трубы Отбор проб почвы для геотехнического целях” (ASTM D 1587 ). Этот образец состоит из тонкостенной трубы с передний край на носке. Пробоотборник головы придает трубке к буровой штанге, а также содержит обратный клапан и давление отверстия. Обычно используется в вязких грунтах этот образец продвигается в почве слой, обычно 6 “меньше, чем длина трубки. Вакуума, создаваемого клапаном и сцепление образца в трубке вызывать образца должны быть сохранены, когда трубка извлекают Стандартный ASTM размеры;. 2 “OD, 36” длиной, толщиной 18 калибр, 3 “OD, 36” длиной, 16 толщиномера;. и 5 “OD, 54” длиной, 11 толщиномера Следует отметить, что ASTM позволяет другим диаметром, пока они пропорциональны унифицированных конструкций трубки и длина трубы должна быть подходящей для полевых условиях. Почва пробы таким образом, считается помех.
  • Поршневые пробоотборников. Эти пробоотборники тонкостенных металлических трубок, которые содержат поршнем на конце. Пробоотборники проталкивается в нижней части скважины , при этом поршень оставшиеся на поверхности почвы в то время как трубка скользит мимо него. Эти пробники вернется спокойно образцов в слабых грунтах, но трудно продвинуться в песках и глинах жесткой, и может быть поврежден (ущерба образца), если гравий встречается. Ливингстон бур , разработанная Д. Ливингстон , является широко используемым поршня сэмплер. Модификация Ливингстон бур с головой керна зубчатые позволяет ему вращаться, чтобы прорваться через подземного растительного вещества, такие как малые корни похоронены или веток.
  • Сэмплер Кувшин баррель. Этот образец похож на поршневой пробоотборники, за исключением того, что нет никакого поршня. Есть сброса давления отверстия в верхней части пробоотборника для предотвращения нарастания давления воды или воздуха над поверхностью почвы образца.

В месте испытаний

  • Стандартный тест на проникновение (SPT) является на месте динамического испытания проникновения предназначен для предоставления информации о свойствах почвы, а также сбора нарушенной почве образец для гранулометрического анализа и классификации почв.
  • Динамический конуса пенетрометра (DCP) представляет собой монолитный тест, в котором вес вручную поднимать и упала на конус, который проникает в землю. число мм за удар записываются и это используется для оценки определенных свойств почвы.Это простой метод испытания и обычно требуется резервное копирование с лабораторными данными, чтобы получить хорошую корреляцию.
  • Испытание Пенетрация (КПП) осуществляется с использованием инструментальных зонда с коническим наконечником, толкнул в почву гидравлически с постоянной скоростью. Основным инструментом доклады ЕКПП сопротивления наконечника и сопротивление сдвигу вдоль цилиндрической баррель. CPT данные были соотнесены с свойства почвы. Иногда инструментов, кроме основной зонд CPT используются, в том числе:
  • CPTu – Piezocone Penetrometer. Этот зонд продвигается на том же оборудовании как обычный зонд CPT, но зонд имеет дополнительный инструмент, который измеряет давление грунтовых вод в качестве зонда является продвинутым.
  • SCPTu – Сейсмические Penetrometer Piezocone. Этот зонд продвигается на том же оборудовании, как CPT или CPTu зонд, но зонд также оснащен или геофонов или акселерометров для обнаружения сдвиговых волн и / или давления волн, создаваемых источником на поверхности.
  • Полный Пенетрометры Поток – Т-образный, Ball, и створки: Эти датчики используются в очень мягкой глинистой почве (например, морского дна депозиты) и являются передовыми в сфере так же, как CPT. Как следует из их названия, T-бар цилиндрического стержня прикреплен под прямым углом к ​​бурильной колонне образуя то, что любит вид T, мяч большую сферу, и пластиной плоской круглой пластины. В мягкой глины, почвы обтекает зонд похож на вязкую жидкость. Давления из-за горное давление и поровое давление воды равна со всех сторон из зондов (в отличие от КПП), поэтому корректировка не является необходимым, снижение источником ошибок и повышение точности. Особенно желаемое в мягком грунте из-за очень низкой нагрузке на измерительных датчиков. Полный поток зонды можно также циклически вверх и вниз для измерения восстановленных сопротивление почвы. В конечном счете геотехнических профессионального можете использовать измеренное сопротивление проникновению оценить бессточных Восстановленные и прочность на сдвиг.
  • HPT (Винтовая Probe Test) разведку и уплотнения почвы тестирование с помощью теста спиральные зонд (HPT) стал популярным для обеспечения быстрого и точного метода определения свойств почв на относительно небольших глубинах. Тест HPT является привлекательным для на месте инспекции основу, потому что это легкий и может быть проведена быстро одним человеком. Во время тестирования зонда управляется на желаемую глубину и крутящий момент, необходимый для включения датчика используется в качестве меры для определения характеристик почвы. Предварительные испытания ASTM установила, что метод HPT хорошо коррелирует стандартных тестов на проникновение (СПТ) и конуса тестирования на проникновение (КПП) с эмпирической калибровки.

Плоский испытаний Дилатометр Plate (DMT) представляет собой плоскую пластину зонда часто выдвигаются использованием CPT установок, но может быть также достигнут прогресс от обычных буровых установок. Диафрагмы на пластине относится боковое усилие в почву материалы и меры напряжений, возникающих на различных уровнях приложенного напряжения на заданной глубине интервала.

В месте испытания газа может быть осуществлено в скважинах на завершение и зонд в отверстия, выполненные в сторонах испытание ямы как часть сайта исследование . Тестирование, как правило, с портативным метр, который измеряет содержание метана в качестве объемных процентах в воздухе. Соответствующие концентрации кислорода и двуокиси углерода также измерена. Более точный метод используется для мониторинга в более долгосрочной перспективе, состоит из стояков газового контроля должны быть установлены в скважинах. Эти прорези обычно содержат ПВХ трубопроводов окружении одного размера гравия. Верхние от 0,5 м до 1,0 м трубопроводов, как правило, не прорези и окружен бентонит гранулы для герметизации скважины. Клапаны установлены и установок защищены запираемый кран охватывает обычно устанавливаются на одном уровне с землей. Мониторинг снова портативный измеритель и обычно делается раз в две недели или ежемесячно.

Лабораторные тесты

Широкий спектр лабораторных испытаний могут быть выполнены на почвах измерить широкий спектр свойств грунта. Некоторые свойства почвы присущи состав почвы матрицы и не влияет на образец нарушение, а другие свойства зависят от структуры почвы, а также ее состав, и может быть эффективно протестирован на относительно ненарушенных образцов. Некоторые почвы тесты измеряют прямым свойства почвы, а другие меры “Свойства индекса”, которые предоставляют полезную информацию о почве без непосредственного измерения собственности лучшего.

Аттерберга пределы 
Аттерберга пределы определяют границы нескольких государств согласованности для пластиковых почв. Границы определяются количество воды, почвы должна быть в одном из этих границ. Границы называют пластиковых предел и предел текучести, и разница между ними называют пластичности. Усадки предел также часть пределах Аттерберга. Результаты этого теста могут быть использованы для прогнозирования других свойств техники. 
Калифорния несущей способности грунта 
ASTM D 1883. Тест для определения пригодности почв или выборочной совокупности как дорога земляного полотна. Поршень проталкивается в уплотненный образец, и его измеряют сопротивление. Этот тест был разработан Caltrans , но она никогда больше не используется в разработке метода Caltrans тротуар. Он все еще ​​используется как дешевый метод оценки модуля упругости. 
Прямое испытание на сдвиг 
ASTM D3080. Прямое испытание на сдвиг определяет консолидированную, слить прочностные свойства образца. Постоянной скоростью деформации наносится на одну плоскость сдвига при нормальной нагрузки, а нагрузка ответа измерить. Если эта проверка выполняется с различными нормальных нагрузок, общий сдвиг параметров сила может быть определена. 
Индекс испытания на раздачу 
Этот тест использует восстановленных образцов почвы для определения расширения индекса (EI), эмпирические значения, требуемого проектирование зданий кодов , при содержании воды в 50% для экспансивного почвы, как экспансивные глины . 
Гидравлические испытания проводимости 
Есть несколько тестов, доступных для определения почвы гидравлической проводимостью . Они включают в себя постоянный напор, упав головой, и постоянный поток методами. Почва испытанных образцов может быть любого типа включают восстановленных, спокойно и спрессованных образцов. 
Одометр теста 
Это может быть использовано для определения консолидации (ASTM D2435) и отек (ASTM D4546) параметров.
Гранулометрический анализ 
Это делается для определения почвы градации . Более крупные частицы, отделенные в ситового анализа часть и мелкие частицы анализировали с помощью ареометра . Различие между крупные и мелкие частицы, как правило, на 75 мкм. Анализ сито трясет образца через все меньшие сетки для определения его градации. Ареометр анализ использует скорость осаждения частиц для определения градации. 
R-Value теста 
Калифорния испытаний 301 Этот тест измеряет боковой реакции уплотненного образца почвы или агрегат для вертикально приложенное давление в конкретных условиях. Этот тест используют Caltrans для дорожной одежды, заменив соотношение Калифорния подшипника теста.
Уплотнение почвы тесты 
Стандартный Проктор (ASTM D698), модифицированный Проктор (ASTM D1557) и Калифорнии испытаний 216 . Эти тесты используются для определения максимального единицу веса и оптимальное содержание воды в почву можно достичь при заданном уплотнения усилие.
Тесты всасывания почвы 
ASTM D5298.
Трехосных испытаний на сдвиг 
Это тип теста, который используется для определения сдвига прочностные свойства почвы. Он может имитировать ограничивающего давления почвы увидит глубоко в землю. Это также может имитировать слить и бессточных условиях.
Неограниченная испытания на сжатие 
ASTM D2166. Этот тест сжимает образец почвы для измерения его силы. Модификатор “неограниченном” противопоставляет этот тест для трехосных испытание на сдвиг.
Водосодержание 
Этот тест дает содержание воды в почве, как правило, выражается в виде процента от веса воды к сухой массе грунта.

Геофизические исследования

Основная статья: разведочной геофизики

Геофизические методы используются в инженерно-геологических изысканий для оценки поведения сайта в сейсмических событий. Путем измерения почвы сдвиговой волны скорости, динамические характеристики, что почва может быть оценена.  Есть несколько методов, используемых для определения скорости волны сдвига сайта:

  • Межскважинного метод
  • Скважинный способом (с сейсмическими CPT или замену устройства)
  • Поверхностного отражения или преломления волн
  • Подвеска регистрации (также известный как PS Ойо регистрации или регистрация)
  • Спектральный анализ поверхностных волн (SASW)
  • Модальный анализ поверхностных волн (MASW)
  • Отражение микросейсм (Реми)