Испытания скальных грунтов на прочность
Предел прочности на одноосное сжатие, коэффициент размягчаемости, плотность и водопоглощение — для классификации скальных грунтов и проектирования.
Лицензированная услуга · EL-845/2026
Скальный грунт принято считать надёжным основанием, однако одноимённые породы — например, известняк или песчаник — по прочности различаются в очень широком диапазоне и при водонасыщении могут её терять. Лабораторные испытания определяют фактическую прочность породы и позволяют правильно её классифицировать.
Зачем испытывать скальные грунты
Основной показатель скальных и полускальных грунтов — предел прочности на одноосное сжатие. На нём основаны классификация породы по прочности, расчёт основания фундамента, оценка устойчивости выемок и откосов, категория сложности буровых и земляных работ. Если в отчёте приведено только визуальное описание породы, проектировщик вынужден принимать её прочность с запасом, то есть заниженной.
Полускальные породы — мергели, глинистые песчаники, некоторые известняки — при водонасыщении заметно теряют прочность. Это характеризует коэффициент размягчаемости — отношение пределов прочности в водонасыщенном и сухом состоянии. Если порода в основании может увлажняться, в расчёте учитывается прочность в водонасыщенном состоянии.
Когда требуется
- если фундамент опирается на скальные или полускальные грунты;
- при строительстве в горных и предгорных районах — для проектирования выемок, подпорных стен и откосов;
- когда нужно оценить мощность зоны выветривания и изменение прочности по глубине;
- при планировании объёма и сложности буровых и земляных работ;
- для предварительной оценки породы как строительного материала.
Определяемые показатели
| Показатель | Как определяется | Назначение |
|---|---|---|
| Предел прочности на одноосное сжатие (в сухом состоянии) | Образец правильной формы (цилиндр или куб) сжимается на прессе до разрушения | Классификация породы по прочности, расчёт основания |
| Предел прочности на одноосное сжатие (в водонасыщенном состоянии) | Образец предварительно насыщается водой, затем испытывается | Прочность при увлажнении, коэффициент размягчаемости |
| Коэффициент размягчаемости | Отношение пределов прочности в водонасыщенном и сухом состоянии | Оценка водостойкости породы |
| Плотность и плотность частиц | Измерение объёма и массы образца, пикнометрический метод | Расчёт пористости, расчёт нагрузок |
| Водопоглощение | Взвешивание образца до и после насыщения водой | Оценка открытой пористости и склонности к выветриванию |
| Прочность при точечном нагружении | Образец неправильной формы или кусок керна сжимается между двумя коническими наконечниками | Косвенная оценка прочности пород, из которых нельзя изготовить образцы правильной формы |
При необходимости определяются также прочность на растяжение (методом раскалывания) и модуль упругости. Методы испытаний и требования к размерам образцов выбираются в соответствии с действующими нормативными документами. [YOXLA]
Какие образцы нужны
- Керн — цилиндрический образец породы, полученный при колонковом бурении. Для испытаний выбираются цельные участки без трещин.
- Монолит (блок) — кусок породы из шурфа, выемки или обнажения; образцы из него изготавливаются в лаборатории.
- Для каждой разновидности породы и зоны выветривания отбирается количество образцов, достаточное для статистической обработки.
- Образцы упаковываются так, чтобы не пересыхали и не растрескивались; отмечаются верх и низ, номер скважины и глубина.
Колонковое бурение выполняется в составе услуги бурение скважин и отбор проб.
Этапы работ
- Отбор образцов. Из керна или блоков выбираются пригодные для испытаний участки, составляется описание породы.
- Изготовление образцов. Образцы выпиливаются на камнерезном станке, торцы шлифуются до параллельности и ровности, фиксируются размеры.
- Водонасыщение. Образцы для испытаний в водонасыщенном состоянии выдерживаются в воде до постоянной массы.
- Испытание. Образцы нагружаются на прессе до разрушения, фиксируются разрушающая нагрузка и характер разрушения.
- Обработка и передача. Вычисляются пределы прочности и коэффициент размягчаемости, выполняется статистическая обработка, оформляется протокол.
Применяемое оборудование
- камнерезные и шлифовальные станки — для изготовления образцов правильной формы;
- гидравлические прессы — для испытаний на одноосное сжатие;
- прибор для испытаний точечным нагружением — для образцов неправильной формы и кусков керна;
- штангенциркули, весы, сушильные шкафы и ёмкости для водонасыщения.
Результат работ
- таблица пределов прочности, плотности и водопоглощения по образцам;
- коэффициент размягчаемости и вывод о водостойкости породы;
- классификация пород по прочности;
- статистическая обработка по разновидностям пород и зонам выветривания;
- PDF и бумажный экземпляр.
Сроки
Срок зависит от количества образцов, трудоёмкости обработки породы и необходимости водонасыщения. Точный срок указывается в коммерческом предложении.
Какие данные нужны от вас
- перечень образцов: номер скважины, интервал глубин, описание породы;
- требуемые показатели (в сухом, водонасыщенном состоянии и т. д.);
- краткие сведения об объекте и фундаменте.
Что влияет на стоимость
- количество образцов и трудоёмкость обработки породы;
- состав испытаний: только в сухом или также в водонасыщенном состоянии;
- дополнительные испытания — точечное нагружение, прочность на растяжение;
- срочность.
Цены — на странице цены на лабораторные испытания грунтов; для точного расчёта отправьте запрос стоимости.
Особенности условий Азербайджана
Залегающие близко к поверхности на Апшеронском полуострове ракушечники и песчаники неоднородны по прочности: на одном участке прочные прослои нередко чередуются со слабосцементированными. В предгорьях Большого и Малого Кавказа встречаются мергели и глинистые сланцы, прочность которых при водонасыщении резко снижается.
