Александр Васильевич Ростовцев, канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории методов исследования грунтов
Рязанский проспект, д. 59, г. Москва, 109428
тел.: +7 (903) 720-17-49
Alexander V. Rostovtsev, Cand. Sci. (Engineering), Leading Researcher of Laboratory of Soil Research Methods
Ryazanskiy av., 59, Moscow, 109428
Введение. В настоящее время метод испытаний плоским штампом в скважине является наиболее эффективным для определения деформационных характеристик крупнообломочных грунтов. При этом основной проблемой таких испытаний является низкая достоверность результатов вследствие невозможности качественной зачистки забоя скважины.
Целью работы является разработка новой методики штамповых испытаний с использованием промежуточного слоя из жидкого быстротвердеющего материла, обеспечивающего равномерную передачу нагрузки на крупнообломочный грунт.
Материалы и методы. Проведенный автором комплекс лабораторных и полевых исследований по подбору материала контактного слоя, удовлетворяющего требованиям по пластичности, температуре и времени твердения, а также достигнутой прочности, позволил рекомендовать к применению жидкий быстротвердеющий композитный материал MasterFlow 928. Была разработана технология его доставки к забою скважины, получены данные по минимально необходимой толщине контактного слоя в зависимости от размера частиц испытываемых грунтов. Методика применения быстротвердеющих композитных материалов была апробирована на трех опытных площадках в различных грунтовых условиях и двух отсыпанных экспериментальных участках, на которых выполнен комплекс параллельных испытаний плоским штампом площадью 600 см2 с применением быстротвердеющих композитных материалов и без них. Максимальное расхождение полученных значений модуля деформации для штампов с применением быстротвердеющих композитных материалов от «эталонных» (винтовой штамп при испытаниях в скважине на опытных площадках и плоский штамп площадью 5000 см2 при испытаниях с поверхности на опытных участках) не превысило 14 %.
Результаты. На основе выполненных экспериментальных исследований были разработаны методика и «Рекомендации по проведению штамповых испытаний с использованием быстротвердеющих материалов на контакте штампа с грунтом».
Выводы. Предложенная новая методика штамповых испытаний позволяет решить проблему определения модуля деформации крупнообломочных грунтов за счет использования промежуточного слоя из жидкого быстротвердеющего материала, улучшающего контакт штампа с грунтом для равномерной передачи нагрузки, что значительно увеличивает достоверность определения деформационных характеристик.
Introduction. At present, the plate load testing is considered to be the most effective method for determining the deformation parameters of very coarse soils. However, the major challenge associated with such tests is the low accuracy of the results due to the inability to properly clean the borehole bottom.
Aim. To develop a new methodology for plate load testing using an intermediate layer of a liquid, quick-setting material to ensure uniform load transfer to the very coarse soil.
Materials and methods. The author conducted a number of laboratory and site investigations in order to select contact layer material, which meets requirements for plasticity, temperature, strengthening and setting time. Following that, the author recommended a liquid quick-setting composite material MasterFlow 928 for application. The study involved development of a technology for the material delivery to the borehole bottom and gathering data on the minimum required thickness of a contact layer depending on particle size of the tested soils. The methodology of using quick-setting composite materials was tested at three sites in different soil conditions and at two experimental plots where a set of parallel tests was made using 600 cm2 plate with and without quick-setting composite materials. The maximum discrepancy between the values of the deformation modulus obtained for the plates with application of quick-setting composite materials and the “reference” ones (screw and flat plate of 5000 cm2 ) did not exceed 14 %.
Results. On the basis of the experimental investigations, the author developed a methodology and “Recommendations for plate loading tests to carry out using quick-setting materials at the plate-soil contact”.
Conclusion. The suggested methodology for plate load testing tackles the issue of determining the deformation modulus for very coarse soils by using an intermediate layer of quick-setting liquid material that improves the contact between the plate and the soil for uniform load transfer, thus greatly increasing the accuracy of deformation parameters.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.