Do czego służą sondowania statyczne i jakie parametry z nich uzyskujemy?

Celem sondowań statycznych jest rozpoznanie własności gruntów in situ, czyli w miejscu ich zalegania. Sondowaniami statycznymi zajmują się fachowcy związani z geologią inżynierską. Mówiąc w dużym uogólnieniu, dzięki sondowaniu możemy określić, na jakiej głębokości zalegają warstwy o różnych cechach mechanicznych, a także parametry techniczne poszczególnych warstw. Przyjrzyjmy się sondowaniom statycznym bliżej.

Sondy statyczne – charakterystyka

W badaniach polowych wykorzystywane są sondy statyczne (wciskane) i dynamiczne. A naszym artykule skoncentrujemy się na tych pierwszych, a więc według europejskich oznaczeń: sondach wciskanych CPT i sondach wciskanych z pomiarem ciśnienia wody w porach CPTU. Dzięki wykorzystaniu sond statycznych przeprowadzamy punktowe rozpoznania, które stanowią część badań wstępnych, na przykład do projektowania różnego rodzaju podstaw pod konstrukcje (od prostych fundamentów bezpośrednich po bardzo głęboko osadzone pale fundamentowe).

Na przebieg sondowania i wyniki, które dzięki niemu uzyskujemy, wpływa kilka czynników – mówi nam przedstawiciel firmy BAARS z miejscowości Słupca.

Na wyniki ma wpływ nie tylko sam rodzaj, ale i stopień zagęszczenia gruntów, stopień plastyczności w przypadku gruntów spoistych, a także na przykład warstwowanie sedymentacyjne oraz występowanie wody gruntowej, czy fragmentów innych gruntów lub materiałów. Badania trzeba przeprowadzać z właściwą wiedzą i odpowiednią uwagą. Prosty przykład: gdybyśmy sondowali piasek, a sonda trafiłaby na duży kamień, w wynikach (na wykresach) pojawią się w tych punktach znaczące odstępstwa. W dalszych badaniach i kalkulacjach należy to wziąć pod uwagę.

Parametry uzyskiwane z sondowania

Dzięki sondowaniu CPT i CPTU możemy określić jednorodność budowy podłoża, granice między różnymi warstwami pod względem litologicznym, ale też granicy między gruntami nasypowymi i rodzimymi. Mówimy w tym przypadku o interpretacji jakościowej. Interpretacja ilościowa obejmuje natomiast określenie rodzaju gruntu najczęściej na podstawie charakterystycznego diagramu (pierwszy normogram powstał w 1986 roku) Robertsona, na którym oś pionowa wskazuje opór na stożku oznaczany w MPa, a oś pozioma to współczynnik tarcia w %. Diagram wskazuje wykres zależności oporu i współczynnika tarcia. Interpretacja ilościowa obejmuje także określenie stan gruntów niespoistych i konsystencję gruntów spoistych oraz parametrów odkształceniowych i wytrzymałościowych gruntów. Na koniec warto dodać, że piezostożki CPTU są dodatkowo wyposażone w czujniki ciśnienia, które umożliwiają pomiar ciśnienia porowego. Nowoczesne sondy pozwalają też na wykonywanie testów rozpraszania nadwyżek porowych.