Demonstrador padrão do teste de penetração para a investigação de exame

Demonstrador padro do teste de penetraço para a investigaço de exame

Produtos detalhados:
   

Investigaço geotécnical

Teste de penetraço padro

Teste de penetraço padro (SPT)

O teste de penetraço padro (SPT) é um teste de penetraço dinmico in situ projetado fornecer a informaço nas propriedades de planejamento geotécnicais do solo. O procedimento de teste é descrito no ISO 22476-3 do EN das BS do padro britnico, em ASTM D1586 e em padrões australianos COMO 1289.6.3.1. Uma descriço detalhada do teste e do procedimento do SPT pode ser encontrada nos dados geotécnicais

Procedimento

O teste usa um tubo grosso-murado da amostra, com um dimetro externo de 50 milímetros e de um dimetro interno de 35 milímetros, e um comprimento de ao redor 650 milímetros. Isto é conduzido na terra na parte inferior de uma perfuraço por sopros de um martelo da corrediça com um peso de 63,5 quilogramas (140 libras) que caem com uma distncia de 760 milímetros (30 dentro). O tubo da amostra é conduzido 150 milímetros na terra e ento o número de sopros necessários para que o tubo penetre cada 150 milímetros (6 dentro) até uma profundidade de 450 milímetros (18 dentro) é gravado. A soma do número de sopros exigidos para os segundos e terceiros 6 dentro. da penetraço é denominado “a resistência padro da penetraço” ou o “N-valor”. Nos casos onde 50 sopros so insuficientes para a avançar com um intervalo de 150 milímetros (6 dentro) a penetraço após 50 sopros é gravada. A contagem do sopro fornece uma indicaço da densidade da terra, e é usada em muitas fórmulas de planejamento geotécnicais empíricas.

Finalidade

A finalidade principal do teste é fornecer uma indicaço da densidade relativa de depósitos granulados, tais como as areias e os cascalhos de que é virtualmente impossível obter amostras imperturbadas. O grande mérito do teste, e a razo principal para seu uso difundido so que é simples e barato. Os parmetros da força do solo que podem ser pressupostos so aproximados, mas podem dar um guia útil nas circunstncias terra onde no pode ser possível obter amostras da perfuraço de qualidade adequada como cascalhos, areias, sedimentos, argila que contém a areia ou o cascalho e rocha fraca. Nas circunstncias onde a qualidade da amostra imperturbada é suspeita, por exemplo argilas muito sedimentosas ou muito arenosas, ou em argilas duras, é frequentemente vantajoso alternar a amostra com os testes de penetraço padro para verificar a força. Se as amostras so encontradas para ser perturbadas inaceitavelmente, pode ser necessário usar um método diferente para medir a força como o teste da placa. Quando o teste é realizado em solos granulados abaixo do nível de água subterrnea, o solo pode tornar-se afrouxado. Em determinadas circunstncias, pode ser útil continuar a conduzir o demonstrador além da distncia especificou, adicionando umas hastes de furo mais adicionais como necessário. Embora este no seja um teste de penetraço padro, e no deva ser considerado como tal, pode pelo menos dar uma indicaço se o depósito está realmente to fraco quanto o teste padro pode indicar.

A utilidade de resultados do SPT depende do tipo do solo, com as areias de gros finos que do os resultados os mais úteis, com areias mais grosseiras e as areias sedimentosas que do resultados razoavelmente úteis, e dos solos do argila e os gravelosos que rendem os resultados que podem ser muito mal representante das condições verdadeiras do solo. Os solos em áreas áridas, tais como o Estados Unidos ocidental, podem exibir a cementaço natural. Esta circunstncia aumentará frequentemente o valor padro da penetraço.

O SPT é usado para fornecer resultados para a determinaço empírica da susceptibilidade de uma camada da areia liquefaço do terremoto, com base na pesquisa executada por Harry Seed, por T. Leslie Youd, e por outro.

Correlaço com propriedades mecnicas do solo

Apesar de suas muitas falhas, é prática usual correlacionar resultados do SPT com as propriedades do solo relevantes para o projeto de planejamento geotécnical. A razo que é que os resultados do SPT so frequentemente os únicos resultados da análise disponíveis, consequentemente o uso de correlações diretas tem a prática comum tornada em muitos países.

As correlações diferentes so propostas para solos granulados e coesivos.

Investigaço geotécnical

As investigações geotécnicais so executadas por coordenadores geotécnicais ou geólogos do planejamento para obter a informaço nas propriedades físicas do solo e da rocha em torno de um local para projetar terraplenagens e fundações para estruturas propostas e para o reparo da afliço s terraplenagens e s estruturas causadas por circunstncias subsuperficiais. Este tipo de investigaço é chamado uma investigaço do local. [1] adicionalmente, as investigações geotécnicais so usadas igualmente para medir a resistividade térmica dos solos ou para aterrar os materiais exigidos para linhas de transmisso subterrneas, encanamentos do petróleo e gás, eliminaço de resíduos radioativos, e facilidades térmicas solares do armazenamento. Uma investigaço geotécnical incluirá a exploraço de superfície e a exploraço subsuperficial de um local. s vezes, os métodos geofísicos so usados para obter dados sobre locais. A exploraço subsuperficial envolve geralmente a amostra do solo e as análises laboratoriais das amostras do solo recuperaram.

A exploraço de superfície pode incluir o traço geológico, métodos geofísicos, e photogrammetry, ou pode ser to simples quanto um profissional geotécnical que anda ao redor no local para observar as circunstncias físicas no local.

Para obter a informaço sobre as condições do solo abaixo da superfície, algum formulário da exploraço subsuperficial é exigido. Os métodos de observar os solos abaixo da superfície, de obter amostras, e de determinar propriedades físicas dos solos e das rochas incluem poços de teste, trenching (particularmente para encontrar falhas e planos da corrediça), aborrecido, e testes in situ.

Amostra do solo

As perfurações vêm em dois (2) variedades, grande-dimetros e pequenos dimetros principais. as perfurações do Grande-dimetro so raramente usado devido aos interesses e despesa da segurança, mas so usadas s vezes para permitir um geólogo ou um coordenador para examinar a visualmente e manualmente o stratigraphy do solo e da rocha in situ. As perfurações de pequeno dimetro so usadas frequentemente para permitir um geólogo ou o coordenador examina cortes do solo ou de rocha ou para recuperar profundamente as amostras que usam demonstradores do solo, e para executar testes no lugar do solo.

As amostras do solo so categorizadas frequentemente como ou “sendo perturbado” ou “imperturbado; ” contudo, amostras “imperturbadas as” no so verdadeiramente imperturbadas. Uma amostra perturbada é uma em que a estrutura do solo foi mudada suficientemente que os testes de propriedades estruturais do solo no sero representante de circunstncias in situ, e somente as propriedades das grões do solo (por exemplo, distribuiço de tamanho da gro, limites de Atterberg, e possivelmente o índice de água) podem exatamente ser determinadas. Uma amostra imperturbada é uma onde a condiço do solo na amostra é próxima bastante s condições do solo in situ permitir que os testes de propriedades estruturais do solo sejam usados para aproximar as propriedades do solo in situ.

A coleço a pouca distncia do mar do solo introduz muitas variáveis difíceis. Na água pouco profunda, o trabalho pode ser feito fora de uma barca. Em uma água mais profunda um navio será exigido. Os demonstradores do solo da água profunda so normalmente variações do Kullenberg-tipo demonstradores, uma alteraço em um descaroçador básico da gravidade usando um pisto (Lunne e longo, 2006). Os demonstradores do fundo do mar esto igualmente disponíveis, que introduzem o tubo da coleço lentamente no solo.

Demonstradores do solo

As amostras do solo so tomadas usando uma variedade de demonstradores; alguns fornecem únicas amostras perturbadas, quando outro puderem fornecer amostras relativamente imperturbadas.

Pá. As amostras podem ser obtidas escavando para fora o solo do local. As amostras tomadas esta maneira so amostras perturbadas.

Os poços experimentais so mo relativamente pequena ou a máquina escavou as fatias usadas para determinar níveis de água subterrnea e para tomar amostras perturbadas de.

Mo/eixo helicoidal conduzido máquina. Este demonstrador consiste tipicamente em um cilindro curto com um de ponta unido a uma haste e a um punho. O demonstrador é avançado por uma combinaço da rotaço e da força descendente. As amostras tomadas esta maneira so amostras perturbadas.

Eixo helicoidal contínuo do voo. Um método de amostra usando um eixo helicoidal como um corkscrew. O eixo helicoidal é parafusado na terra levantou ento. O solo é retido nas lminas do eixo helicoidal e manteve-se testando. O solo provado esta maneira é considerado perturbado.

demonstrador da Separaço-colher/SPT. Utilizado ‘no método padro do teste para o teste de penetraço padro (SPT) e a amostra do Separaço-tambor dos solos’ (ASTM D 1586 [2]). Este demonstrador é tipicamente um 18" - 30" por muito tempo, 2,0" separaço oca do tubo do dimetro externo (OD) ao meio longitudinalmente. Uma sapata de movimentaço endurecida do metal com um 1,375" abertura é unida extremidade inferior, e a um adaptador de sentido único da haste da válvula e de broca na cabeça do demonstrador. É conduzida na terra com 64 quilogramas) um martelo 30" de queda de 140 libras (. O sopro conta (greves do martelo) exigido para avançar o demonstrador um total de 18" é contado e relatado. Usado geralmente para solos no-coesivos, as amostras tomadas esta maneira so consideradas perturbadas.

Demonstrador alterado de Califórnia. Utilizado na ‘prática normalizada para a parede grossa, tambor Anel-alinhado, rachado, amostra ofSoils1 da movimentaço’ (ASTM D 3550). Similar no conceito ao demonstrador do SPT, o tambor do demonstrador tem um dimetro maior e é alinhado geralmente com tubos do metal para conter amostras. As amostras do demonstrador alterado de Califórnia so consideradas perturbado devido relaço da grande área do demonstrador (área de seço transversal da área da parede do demonstrador/amostra).

Shelby Tube Sampler. Utilizado na ‘prática normalizada para fino - amostra murada do tubo dos solos para finalidades geotécnicais’ (ASTM D 1587 [3]). Este demonstrador consiste em um tubo fino-murado com um de ponta no dedo do pé. Uma cabeça do demonstrador une o tubo haste de broca, e contém uma válvula de verificaço e respiradouros da presso. Usado geralmente em solos coesivos, este demonstrador é avançado na camada do solo, geralmente 6" menos do que o comprimento do tubo. O vácuo criado pela válvula de verificaço e a coeso da amostra no tubo fazem com que a amostra seja retida quando o tubo é retirado. As dimensões padro de ASTM so; 2" OD, 36" por muito tempo, espessura de 18 calibres; 3" OD, 36" por muito tempo, espessura de 16 calibres; e 5" OD, 54" por muito tempo, espessura de 11 calibres. Deve-se notar que ASTM permite outros dimetros contanto que forem proporcionais aos projetos estandardizados do tubo, e o comprimento do tubo deve ser serida para condições de campo. O solo provou é considerado desse modo imperturbado.

Demonstradores do pisto. Estes demonstradores so os tubos fino-murados do metal que contêm um pisto na ponta. Os demonstradores esto introduzidos na parte inferior de uma perfuraço, com o pisto que permanece na superfície do solo quando o tubo deslizar após ele. Estes demonstradores retornaro amostras imperturbadas em solos macios, mas so difíceis de avançar nas areias e em argilas duras, e podem ser danificados (comprometendo a amostra) se o cascalho é encontrado. O descaroçador de Livingstone, desenvolvido por D.A. Livingstone, é um demonstrador de uso geral do pisto. Uma alteraço do descaroçador de Livingstone com uma cabeça de retirada do núcleo serrilhada permite que seja girada para cortar através da matéria vegetal subsuperficial tal como raizes pequenas ou os galhos enterrados.

Demonstrador do tambor do jarro. Este demonstrador é similar aos demonstradores do pisto, salvo que no há nenhum pisto. Há uns furos do presso-relevo perto da parte superior do demonstrador para impedir o acúmulo da presso da água ou do ar acima da amostra do solo.

Testes in situ

Um teste de penetraço padro (SPT) é um teste de penetraço dinmico in situ projetado fornecer a informaço nas propriedades do solo, ao igualmente recolher uma amostra perturbada do solo para a análise da granulometria e a classificaço de solo.

O penetrómetro de cone dinmico (DCP) é um teste in situ em que um peso manualmente é levantado e deixado cair em um cone que penetre a terra. o número de milímetro pela batida é gravado e este é usado para calcular determinadas propriedades do solo. Este é um método do teste simples e precisa geralmente de suportar com dados do laboratório para obter uma boa correlaço.

Um teste de penetraço do cone (CPT) é executado usando uma ponta de prova provida com uma ponta cônica, introduzida no solo hidraulicamente em uma taxa constante. Os relatórios básicos de um instrumento de CPT derrubam a resistência e cortam a resistência ao longo do tambor cilíndrico. Os dados de CPT foram correlacionados para sujar propriedades. Os instrumentos diferentes da ponta de prova básica de CPT so usados s vezes, incluindo:

Penetrómetro de CPTu - de Piezocone. Esta ponta de prova é avançada usando o mesmo equipamento que uma ponta de prova regular de CPT, mas a ponta de prova tem um instrumento adicional que meça a presso da água subterrnea como a ponta de prova seja avançado.

SCPTu - penetrómetro sísmico de Piezocone. Esta ponta de prova é avançada usando o mesmo equipamento que uma ponta de prova de CPT ou de CPTu, mas a ponta de prova é equipada igualmente com os geofone ou os acelerômetros para detectar as ondas de tesoura e/ou as ondas da presso produzidas por uma fonte na superfície.

Penetrómetro do fluxo completo - T-barra, bola, e placa: Estas pontas de prova so usadas em solos de argila extremamente macios (tais como depósitos do mar-assoalho) e avançadas da mesma forma como o CPT. Porque seus nomes implicam, a T-barra é uma barra cilíndrica unida perpendicularmente formaço da corda de broca que olhar gosta de um T, a bola é uma grande esfera, e a placa é placa horizontalmente circular. Em argilas macias, fluxos do solo em torno da ponta de prova similar a um líquido viscoso. A presso devendo sobrecarregar o esforço e a presso de água do poro é igual por todos os lados das pontas de prova (desiguais com CPT), assim que nenhuma correço é necessária, reduzindo uma fonte de erro e aumentando a preciso. Desejado especialmente nos solos macios devido s cargas muito baixas nos sensores de mediço. As pontas de prova do fluxo completo podem igualmente ser dadas um ciclo para cima e para baixo para medir a resistência remolded do solo. Finalmente o profissional geotécnical pode usar a resistência medida da penetraço para calcular forças de tesoura undrained e remolded.

A exploraço do solo do HPT (teste helicoidal da ponta de prova) e os testes da consolidaço pelo teste helicoidal da ponta de prova (HPT) tornaram-se populares para fornecer um método rápido e exato de determinar propriedades do solo em profundidades relativamente rasas. O teste do HPT é atrativo para inspeços de fundamento in situ porque é de pouco peso e pode ser conduzido rapidamente por uma pessoa. Durante testes, a ponta de prova é conduzida profundidade desejada e o torque exigido para girar a ponta de prova é usado como uma medida determinar as características do solo. Os testes preliminares de ASTM determinaram que o método do HPT correlaciona bem aos testes de penetraço padro (SPT) e aos testes de penetraço do cone (CPT) com a calibraço empírica.

O teste do dilatômetro da placa lisa (DMT) é uma ponta de prova da placa lisa avançou frequentemente usando equipamentos de CPT, mas pode igualmente ser avançado dos equipamentos de broca convencionais. Um diafragma na placa aplica uma força lateral aos materiais e s medidas do solo a tenso induzida para vários níveis de esforço aplicado no intervalo desejado da profundidade.
 

Os testes in situ do gás podem ser realizados nas perfurações na concluso e nos furos da ponta de prova feitos nos lados dos poços experimentais como parte da investigaço do local. Testar é normalmente com um medidor portátil, que meça o índice do metano como seu volume da porcentagem no ar. As concentrações correspondentes do dióxido do oxigênio e de carbono so medidas igualmente. Um método mais exato usado para monitorar a longo prazo, consiste no gás que monitora standpipes deve ser instalado nas perfurações. Estes compreendem tipicamente a tubagem entalhada do uPVC cercada pelo único cascalho feito sob medida. Os 0.5m superiores a 1.0m da tubagem no é entalhado e é cercado geralmente por pelotas do bentonite para selar a perfuraço. As válvulas so cabidas e as instalações protegidas pelas tampas lockable do torneira de regulagem cabem normalmente o resplendor com a terra. A monitoraço é outra vez com um medidor portátil e é feita geralmente no quinzenalmente ou na base mensal.

Análises laboratoriais

Uma grande variedade de análises laboratoriais pode ser executada em solos para medir uma grande variedade de propriedades do solo. Algumas propriedades do solo so intrínsecas composiço da matriz do solo e no so afetadas pelo distúrbio da amostra, quando outras propriedades dependerem da estrutura do solo assim como de sua composiço, e podem somente eficazmente ser testadas em amostras relativamente imperturbadas. Alguns testes do solo medem propriedades diretas do solo, quando outro medirem do “as propriedades índice” que fornecem a informaço útil sobre o solo sem diretamente medir a propriedade desejada.

Limites de Atterberg

Os limites de Atterberg definem os limites de diversos estados de consistência para solos plásticos. Os limites so definidos pela quantidade de água que um solo precisa de estar em um daqueles limites. Os limites so chamados o limite plástico e o limite líquido, e a diferença entre eles é chamada o índice da plasticidade. O limite do encolhimento é igualmente uma parte dos limites de Atterberg. Os resultados deste teste podem ser usados para ajudar a prever outras propriedades de planejamento. [4]

Califórnia que carrega a relaço

ASTM D 1883. Um teste para determinar a aptido de um solo ou de uma amostra agregada como um subgrade da estrada. Um atuador é introduzido em uma amostra comprimida, e sua resistência é medida. Este teste foi desenvolvido por Caltrans, mas é usado já no no método de projeto do pavimento de Caltrans. É usado ainda como um método barato para calcular o módulo resiliente. [5] [6]

Teste direto da tesoura

ASTM D3080. O teste direto da tesoura determina as propriedades consolidadas, drenadas da força de uma amostra. Uma taxa de tenso constante é aplicada a um único plano da tesoura sob uma carga normal, e a resposta da carga é medida. Se este teste é executado com as cargas normais diferentes, os parmetros comuns da força de tesoura podem ser determinados. [7]

Teste do índice da expanso

Este teste usa uma amostra remolded do solo para determinar o índice da expanso (EI), um valor empírico exigido por códigos de construço do projeto, em um índice de água de 50% para caros solos, como caros argilas. [8]

Testes hidráulicos da condutibilidade

Há diversos testes disponíveis para determinar a condutibilidade hidráulica de um solo. Incluem a cabeça constante, a cabeça de queda, e os métodos do caudal constante. As amostras do solo testadas podem ser qualquer tipo incluem amostras remolded, imperturbadas, e comprimidas. [9]

Teste de Oedometer

Isto pode ser usado para determinar a consolidaço (ASTM D2435) e a inchaço (ASTM D4546) de parmetros.

Análise de dimenso das partículas

Isto é feito para determinar a gradaço do solo. Umas partículas mais grosseiras so separadas na parcela da análise granulométrica por peneiramento, e as partículas mais finas so analisadas com um hidrômetro. A distinço entre partículas grosseiras e finas é feita geralmente no μm 75. A análise granulométrica por peneiramento agita a amostra através das malhas progressivamente menores para determinar sua gradaço. A análise do hidrômetro usa a taxa de sedimentaço para determinar a gradaço da partícula.

Teste do R-valor

O teste 301 de Califórnia este teste mede a resposta lateral de uma amostra comprimida de solo ou de agregado a uma presso verticalmente aplicada sob circunstncias específicas. Este teste é usado por Caltrans para o projeto do pavimento, substituindo o teste de relaço do rolamento de Califórnia.

Testes da consolidaço de solo

Fiscal de provas padro (ASTM D698), fiscal de provas alterado (ASTM D1557), e teste 216 de Califórnia. Estes testes so usados para determinar o peso de unidade máximo e índice que de água ótimo um solo pode conseguir para um esforço dado da consolidaço.

Testes da suço do solo

ASTM D5298.

Testes Triaxial da tesoura

Este é um tipo de teste que é usado para determinar as propriedades da força de tesoura de um solo. Pode simular a presso que de limitaço um solo veria profundamente na terra. Pode igualmente simular circunstncias drenadas e undrained.

Teste de compresso ilimitado

ASTM D2166. Este teste comprime uma amostra do solo para medir sua força. Os contrastes “ilimitados” do modificador este teste ao teste triaxial da tesoura.

Índice de água

Este teste fornece o índice de água do solo, expressado normalmente como uma porcentagem do peso da água ao peso seco do solo.

Exploraço geofísica

Os métodos geofísicos so usados em investigações geotécnicais para avaliar o comportamento de um local em um evento sísmico. Medindo a velocidade de onda da tesoura de um solo, a resposta dinmica desse solo pode ser calculada. [11] há um número de métodos usados para determinar a velocidade de onda da tesoura de um local:

Método de Crosshole

Método do Downhole (com um CPT sísmico ou um dispositivo do substituto)

Reflexo ou refraço da onda de superfície

Registro da suspenso (igualmente conhecido como o picosegundo que registra ou registro de Oyo)

Análise espectral das ondas de superfície (SASW)

Análise modal das ondas de superfície (MASW)

Microtremor da reflexo (ReMi)
 

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TESTE DE PENETRAÇO PADRO
Exploraço subsuperficial usando o teste de penetraço padro e o teste do penetrómetro de cone
Exploraço subsuperficial usando o teste de penetraço padro
Exploraço do local, caracterizaço do local, exploraço subsuperficial, perfuraço, teste de penetraço padro, penetrómetro de cone
O teste padro do teste de penetraço (SPT) e do penetrómetro de cone (CPT) tem padrões do setor tornados para investigações geotécnicais subsuperficiais usando o pequeno dimetro (<8-in. [20-cm]) perfurações e soundings. Ambos os procedimentos evoluíram durante 100 e 70 anos, respectivamente, e foram adotados como padrões de ASTM. Cada procedimento tem determinadas vantagens sobre as outro, mas ambos podem induzir dados incorretos sob as circunstncias subsuperficiais particulares que so negligenciadas frequentemente, segundo a experiência dos pessoais do campo que operam ou que registram os testes. Este papel procura explicar as suposições operativas empregadas em ambos os procedimentos, destaca as várias correções que so empregadas geralmente, e adverte o leitor de erros comuns na interpretaço.
O artigo conclui indicando que, sob a maioria de circunstncias, o emprego comum do SPT e CPT têm junto o grande potencial para caracterizar locais corretamente.
ASTM D1586 - 11
Método padro do teste para o teste de penetraço padro (SPT) e a amostra do Separaço-tambor dos solos

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