Влияние конструкции и размеров зонда на результаты статического зондирования
По вопросу влияния диаметра зонда проводилось довольно много экспериментальных исследований как отечественными, так и зарубежными специалистами. Данные различных авторов несколько противоречивы, но в целом они указывают на довольно слабое влияние диаметра зонда на получаемые величины. В интервале значений диаметра 35...80 мм сопротивления грунта различаются лишь на несколько процентов. В большинстве
случаев удельное сопротивление несколько снижается с увеличением диаметра, причем это
снижение наиболее заметно в прочных грунтах. Многочисленные полевые эксперименты БашНИИстроя также подтвердили эти представления. Подробнее вопрос о влиянии диаметра стержня, проникающего в грунт, на сопротивление этого грунта рассматривается в разделе о расчете несущей способности свай по данным зондирования.
В настоящее время вопрос о влиянии диаметра зонда не является особо актуальным, так как размеры зондов стандартизированы как в нашей стране, так и за рубежом, и нестандартные зонды применяются крайне редко.
Более важным является вопрос о различии результатов, получаемых стандартными зондами I и II типов. Как уже отмечалось, сопротивление грунта, приходящееся на кожух зонда I типа, является частью удельного сопротивления грунта под конусом зонда, в то время как у зонда II типа величина отражает сопротивление только под конусом. Удельное сопротивление грунта по боковой поверхности кожуха зонда I
типа приблизительно равно, - удельному сопротивлению его по муфте трения зонда II типа. У
стандартного зонда площадь боковой поверхности кожуха составляет 83 см2. Учитывая, что в глинистых грунтах величина составляет чаще всего 1...3%, в песках 0,3... 1% от величины, легко подсчитать, что «добавка» сопротивления кожуха увеличит величину в глинистых грунтах на 8...25%, в песках - на 2...8%. Таким образом, удельное сопротивление грунта с под конусом зонда I типа должно быть большим, чем у зонда II типа, примерно на столько же процентов.
Это обстоятельство проверялось экспериментально путем сравнения результатов зондирования установками, оснащенными зондами I и II типа. В 1969 году в Челябинске институтами НИИОСП, Фундаментпроект, БашНИИстрой и трестом УралТИСИЗ проводились сравнительные испытания установок с зондами I и II типов: С-979, УСЗК и С-832. Работы проводились на площадках с глинистыми и песчаными грунтами (аллювиальные,
делювиальные и элювиальные отложения). Сравнивались результаты, получаемые
зондами следующей конструкции:
- стандартным механическим зондом I типа, используемым в установках С-979 и УСЗК-3,
- стандартным тензометрическим зондом II типа, используемым в установке С-832,
- тензометрическим зондом установки С-832, на который навинчивался специальный наконечник, габариты которого точно соответствовали конусу С-979).
Измерения проводились с большой повторностью (пятикратной, десятикратной), причем точки зондирования, выполняемые разными зондами, располагались (в плане) вперемешку. На каждой глубине сравнивались средние значения, получаемые зондами, приведенными. Такая методика позволяла существенно снизить влияние неоднородности грунта и других случайных факторов. Полученные результаты полностью подтвердили
упомянутое различие между сопротивлениями, получаемыми зондами I и II типов. В отдельных
случаях различия даже превышали 25%. Наибольшего внимания заслуживает тот факт, что навинчивание на зонд установки С-832 конуса с кожухом (муфта трения оставалась прежней) устраняло упомянутое различие, т.е. значенияс, получаемые установкой С-832, становились практически такими же, как и у установок с зондами I типа - С-979 и УСЗК. Это подтверждало мнение о сопоставимости результатов зондирования, получаемых механическими и тензометрическими зондами.