искать
Оборудование и технологии 

Прессиометрические испытания в Северной Америке: обзор. Часть 4

Авторы
БЕНУА ЖАН (BENOIT JEAN)Профессор кафедры гражданского строительства Университета Нью-Гемпшира, доктор наук, г. Дарем, шт. Нью-Гемпшир, США
ХАУИ ДЖОН (HOWIE JOHN)Доцент кафедры гражданского строительства Университета Британской Колумбии, доктор наук, г. Ванкувер, пров. Британская Колумбия, Канада
00О «ПЕТРОМОДЕЛИНГ»Генеральный спонсор «ГеоИнфо»

В 2022 году по инициативе и при поддержке генерального директора ООО «Петромоделинг» Алексея Бершова редакция журнала «ГеоИнфо» продолжит знакомство читателей с методом прессиометрических испытаний грунтов. Эти испытания большинством изыскателей и проектировщиков воспринимаются как «более дешевая и простая альтернатива штамповых испытаний». На деле данная технология является уникальным методом испытаний грунтов в массиве. Она используется для определения как действующих горизонтальных напряжений и коэффициента К0 (без которого, как известно, невозможны оценка начального (природного) состояния геологической среды и дальнейшие расчетные обоснования конструкций), так и физико-механических откликов геологической среды на горизонтальное механическое воздействие. Например, таких как зависимость между напряжениями и деформациями и недренированная прочность.

Как отмечает А. Бершов, понимание методов оценки напряженно-деформированного состояния массива грунтов очень важно для эффективного перехода к трехмерному моделированию геологической среды и построению ее инженерных цифровых моделей. Это базовая часть информационной цифровой модели объекта капитального строительства, без которой любые информационные проектные построения просто "повисают в воздухе".

Сегодня предлагаем вниманию читателей четвертую часть адаптированного перевода обзора [1] по полевым испытаниям грунтов с использованием прессиометров, написанного профессором кафедры гражданского строительства Университета Нью-Гемпшира Жаном Бенуа (США) и доцентом кафедры гражданского строительства Университета Британской Колумбии Джоном Хауи (Канада). Эта часть, как и предыдущая, посвящена проблемам прессиометрических испытаний в Северной Америке, но уже на конкретных примерах. Также приведены обсуждение рассмотренных материалов, заключение и рекомендации авторов обзора. Нумерация рисунков и таблиц соответствует таковой в оригинальной статье [1].

Консультационную помощь редакции при подготовке адаптированного перевода оказали генеральный директор ООО «Петромоделинг» Алексей Бершов и другие специалисты этой компании.

 

 

Примеры прессиометрических испытаний

 

Хотя Менар проводил свои первые прессиометрические испытания в США, принятие и использование таких тестов в целом было относительно медленным по сравнению с другими методами, применяемыми in situ, такими как статические испытания на внедрение конуса (CPT). Тем не менее несколько изыскательских или проектно-изыскательских фирм используют испытания прессиометрами на различных площадках. Применение таких типов тестов в США и Канаде, по-видимому, является локальным и сильно зависит от исторического использования и опыта.

Как было отмечено в оригинальной работе Менара, а затем и в других публикациях (Kastman, 1978; Baker, 2005; Lukas, 2010), одно из первых применений прессиометра, помещаемого в предварительно пробуренную скважину, было в районе Чикаго.

В одной из вышеуказанных статей (Kastman, 1978) соотношение между модулем Менара и результирующим (net) предельным давлением EM/pLM используется в качестве индикатора качества испытания (или нарушений) и для идентификации грунта. На рисунке 9 показаны результаты этой работы, полученные для различных грунтов с помощью испытаний прессиометром в США и с применением отношения EM/pLM как функции логарифма прессиометрического модуля. На этом рисунке ясно видна сильная линейная зависимость для каждого типа грунта. Было обнаружено, что отношение EM/pLM находится в диапазоне от 8 до 12 для нормально консолидированных грунтов и от 12 до 20 для переуплотненных (Kastman, 1978).

 

Рис.&nbsp;9. Прессиометрическое отношение&nbsp;E<sub>M</sub>/p<sub>LM</sub> в&nbsp;зависимости от прессиометрического модуля&nbsp;E<sub>M</sub> (по Kastman,&nbsp;1978)
Рис. 9. Прессиометрическое отношение EM/pLM в зависимости от прессиометрического модуля EM (по Kastman, 1978)

 

В одной из работ (Lukas, 2010) описан опыт прессиометрических тестов в сильно переуплотненных чикагских глинах, в которых невозможно проведение статических испытаний на внедрение конуса (CPT) и из которых невозможен отбор проб с помощью тонкостенного трубчатого грунтоноса Шелби. Вплоть до 1970-х годов характеристики этих грунтов получали с помощью динамических стандартных пенетрационных испытаний (SPT), при которых число ударов N обычно превышало значения 50–100. Испытания с помощью прессиометра для таких грунтов были хорошо приняты, поскольку их легко использовать в полевых условиях и они гораздо дешевле, чем полномасштабные испытания на нагрузку. Прогнозы несущей способности и осадок за 35 лет опыта (Lukas, 2010) достаточно хорошо коррелировали с действительностью. Так, осадка 61-этажного здания, построенного на буровых сваях в этих переуплотненных грунтах, была оценена с использованием прессиометрических данных. Расчетные вертикальные смещения хорошо согласовывались с измеренными в полевых условиях, когда реактивный отпор грунта (bearing pressures) был ниже давления, вызывающего ползучесть (creep pressure), а при расчетах осадок использовался прессиометрический модуль. В другом случае расчетная несущая способность сплошного (плитного) фундамента высотного здания, построенного на переуплотненной глине, оцененная по результатам прессиометрических испытаний, хорошо согласовывалась с данными, полученными с помощью более традиционных подходов к проектированию с использованием значений недренированной прочности на сдвиг, полученных по данным прессиометрических тестов (Lukas, 2010).

Подобным же образом в другой работе (Baker, 2005) описывается опыт испытаний с помощью прессиометра в районе города Чикаго (США), а также в других частях мира. Прессиометрические испытания проводятся в Чикаго с 1969 года и позволяют менее консервативно проектировать буровые сваи и кессоны, чем при использовании параметров, полученных в результате динамических стандартных пенетрационных тестов (SPT) и лабораторных испытаний на одноосное сжатие, увеличивая допустимые давления более чем на 50%. Опыт (Baker, 2005) показывает, что в случаях сильно уплотненных ледниковых морен и отложений от средней плотности до плотных использование прессиометрической теории и адекватных результатов прессиометрических испытаний позволяет надежно прогнозировать осадки фундаментов глубокого заложения при рабочих нагрузках. Уверенность в надежном прогнозировании осадок позволила разрабатывать более инновационные проекты. Высказывалось мнение (Baker, 2005), что для надежных прогнозов осадок нагрузка от собственного веса конструкций плюс давление вышележащего грунта не должны превышать среднего давления ползучести (однако бывают случаи, когда такой подход неприменим, например для слабосцементированного песчаника). Расчетные оценки в рассматриваемой работе (Baker, 2005) выполнялись с помощью либо правил Менара, либо теории упругости с эквивалентным модулем Юнга, полученным на основе данных прессиометрических испытаний. Использованный подход был основан на местном опыте и мониторинге эффективности других похожих фундаментов в похожих грунтах. Такой подход часто приводит к эмпирическим формулам, характерным для работы конкретных компаний.

Прессиометрические испытания также широко проводились в районе города Ричмонд в штате Вирджиния США (Martin, Drahos, 1986) в миоценовых глинах, сильно предварительно уплотненных и твердых по консистенции. Этот материал также чувствителен к воздействиям и может вести себя очень пластично. На основе этих работ была выведена взаимосвязь между компрессионным модулем деформации (constrained modulus), определенным при повторном нагружении во время компрессионных испытаний (consolidation tests), и прессиометрическим модулем EM. Было обнаружено, что полученные результаты (Martin, Drahos, 1986), показанные на рисунке 10, сильно отличаются от данных для чикагских глин из более ранней публикации (Lukas, DeBussy, 1976). Также была выведена корреляция между давлением ползучести по результатам прессиометрических испытаний (pf) и давлением предварительного уплотнения (pc). Было указано, что консервативная оценка pc может быть получена по формуле pc = 0,6pf (Martin, Drahos, 1986).

 

Рис.&nbsp;10. Ваимосвязь между компрессионным модулем деформации, определенным при повторном нагружении во время компрессионных испытаний&nbsp;(E<sub>c</sub>), и&nbsp;прессиометрическим модулем&nbsp;(E<sub>M</sub>). Примечание: tsf&nbsp;– тонн на квадратный фут (ton per square foot); 1&nbsp;tsf&nbsp;=&nbsp;95,76&nbsp;кПа
Рис. 10. Ваимосвязь между компрессионным модулем деформации, определенным при повторном нагружении во время компрессионных испытаний (Ec), и прессиометрическим модулем (EM). Примечание: tsf – тонн на квадратный фут (ton per square foot); 1 tsf = 95,76 кПа

 

Как показано в таблице 7, составленной авторами настоящего обзора на основе технической литературы и геотехнических отчетов, используется ряд различных версий прессиометров. Безусловно, наиболее распространенным был гидравлический прессиометр марки Texam производства канадской компании Roctest. Это однокамерный прессиометр, помещаемый в предварительно пробуренную скважину, разработанный Брио и его сотрудниками (Briaud, 1992). Он был разработан для того, чтобы "упростить и сделать более безопасными (благодаря отсутствию баллона с газом под давлением) эксплуатацию и ремонт прессиометра Менара, обеспечив при этом большее количество типов возможных прессиометрических испытаний (в том числе, например, при циклическом нагружении)" (Briaud, 1992). Существует также высокопроизводительный вариант от той же компании – прессиометр Probex, предназначенный для испытаний в скальных грунтах.

 

Таблица 7. Наиболее распространенные прессиометры, упоминаемые в североамериканских публикациях и документах

 

Cравнение результатов испытаний однокамерным зондом Texam и трехкамерным прессиометром Менара (Briaud, 1992) показало, что они сопоставимы при условии, что отношение длины однокамерного прессиометра к его диаметру (L/D) больше 6. С тех пор Texam, по идее, должен был бы стать наиболее распространенным вариантом прессиометра в публикациях по практическим случаям прессиометрических испытаний с предварительным бурением скважины. Однако в Европе предпочитают модели серии GAM, соответствующие европейским стандартам. Зонд Pencel также был предметом значительных исследований, особенно во Флориде (Cosentino et al., 2006; Messaoud, Nouaouria, 2010; Messaoud et al., 2011). При диаметре 35 мм он намного меньше, чем большинство других прессиометрических зондов. Основное внимание в этих исследованиях было уделено построению кривых « y» для расчетов и проектирования свай при горизонтальных нагрузках.

Некоторые испытания также проводились с использованием однокамерного прессиометра кембриджского типа, помещаемого в предварительно пробуренную скважину, надуваемого газом и имеющего тензодатчики, размещенные с интервалами 120 град. в середине высоты зонда. Кривые испытаний, полученные с помощью этого прессиометра, показывают расширение только на 10–15% и не могут быть продолжены до достаточной деформации полости для достижения удвоения ее объема. Следовательно, предельные давления Менара в случае использования этого инструмента должны быть получены экстраполяцией. Однако большинство случаев, связанных с этим подходом к прессиометрическим испытаниям, основывалось на процедурах тестов, которые не соответствовали стандарту ASTM D4719, и их результаты анализировались и интерпретировались с использованием компьютерного моделирования на основе простых комплексных геомеханических (конститутивных) моделей поведения грунта. Результаты тестов интерпретировались для получения основных свойств испытанных материалов, которые затем учитывались в сочетании с другой геотехнической и геологической информацией, собранной при описании площадки изысканий.

В одной из работ (Jefferies et al., 1987) использовались компьютерное моделирование и испытания самозабуривающимся прессиометром для определения профиля эффективного напряжения в глинах моря Бофорта. Полученный профиль горизонтального напряжения не согласовывался с оценками, основанными на коэффициентах переуплотнения, полученных в результате компрессионных испытаний (consolidation tests). Таким образом, была показана важность полевых тестов. Аналогичный пример такого подхода был представлен и в другом исследовании (Hoopes, Hughes, 2014), в котором результаты прессиометрических испытаний использовались для оценки профиля горизонтального напряжения in situ в ледниково-озерной глине, покрытой ледником, путем поиска давления во время разгрузки, при котором не происходило расширение или сжатие.

В одной из статей об использовании испытаний in situ для проектирования буровых свай в крупнозернистых отложениях (Rabab’ah et al., 2012) было описано гениальное решение, разработанное ранее (Durkee et al., 2007), по подготовке испытательного кармана в таких сложных грунтовых условиях. Была пройдена скважина увеличенного диаметра (127 мм) с помощью ударно-вращательного бурения с обсадкой. Затем скважина была залита цементным раствором методом вертикального перемещения трубы с одновременным извлечением обсадной колонны. После двухнедельного периода затвердевания в цементе было пробурено отверстие диаметром 76 мм, при этом у стенки кармана было оставлено цементное кольцо («труба») толщиной 20 мм, в котором был установлен прессиометр. Состав цемента был рассчитан таким образом, чтобы он был хрупким и трескался на ранних этапах расширения прессиометра. Эта последовательность подготовки кармана для испытания проиллюстрирована на рисунке 11. Качество 45 прессиометрических испытаний, проведенных в таких карманах с использованием однокамерного зонда кембриджского типа, было от хорошего до отличного. Для определения геотехнических свойств грунта была выполнена интерпретация результатов указанных тестов с учетом наличия цемента на стенках скважины. Несмотря на вероятность некоторого нарушения испытанного грунта, эта процедура все же позволила получить некую оценку его свойств, что в противном случае было бы невозможно из-за сложности бурения в таких отложениях и отбора из них проб.

 

Рис. 11. Стадии подготовки скважины (испытательного кармана) для прессиометрического испытания в&nbsp;гравелистом грунте (по Durkee et&nbsp;al.,&nbsp;2007)
Рис. 11. Стадии подготовки скважины (испытательного кармана) для прессиометрического испытания в гравелистом грунте (по Durkee et al., 2007)

 

Прессиометры продолжают представлять интерес для исследователей. Так, было представлено исследование прессиометрических испытаний в слабых скальных породах с помощью однокамерного прессиометра кембриджского типа и с использованием компьютерного моделирования на основе репрезентативных комплексных геомеханических (конститутивных) моделей скальных грунтов (Dafni, 2013). На рисунке 12 сопоставлены результаты измерений и кривая, полученная ранее (Yang, Zou, 2011) с использованием модели Хёка – Брауна (Hoek-Brown).

 

Рис.&nbsp;12. Кривые прессиометрических испытаний в слабом скальном грунте на основе реальных измерений и на основе модели Хёка&nbsp;– Брауна (по Dafni, 2013; Yang, Zou, 2011) (GSI&nbsp;– Geological Strength Index&nbsp;– геологический индекс прочности Хёка&nbsp;– Брауна)
Рис. 12. Кривые прессиометрических испытаний в слабом скальном грунте на основе реальных измерений и на основе модели Хёка – Брауна (по Dafni, 2013; Yang, Zou, 2011) (GSI – Geological Strength Index – геологический индекс прочности Хёка – Брауна)

 

На рисунке 13 показан пример результатов испытаний зондом типа прессиометра Менара в целях изучения его возможностей для оценки прочности на горизонтальный сдвиг (side shear capacity) стенок скважин, пробуренных в известняке Флориды (Jacobs, 2003). Задачей было определение того, дадут ли эти испытания данные, более репрезентативные для массива скальных грунтов, чем результаты используемого в то время подхода, основанного на лабораторных испытаниях ненарушенных образцов керна скальной породы. Эмпирический метод расчета прочности на горизонтальный сдвиг, разработанный в Центральной лаборатории мостов и дорог (LCPC – Laboratoire Central des Ponts et Chaussees), оказался достаточно эффективным, поэтому было рекомендовано его дальнейшее изучение и отмечено, что требуется его дополнительная калибровка путем сравнения с результатами испытаний на нагрузку, прежде чем начать его применять для проектирования в штате Флорида США (Jacobs, 2003).

 

Рис.&nbsp;13. Пример результатов испытаний зондом типа прессиометра Менара во флоридском известняке (Jacobs, 2003)
Рис. 13. Пример результатов испытаний зондом типа прессиометра Менара во флоридском известняке (Jacobs, 2003)

 

ОБСУЖДЕНИЕ

 

Прессиометрические испытания пока (по крайней мере на момент написания настоящей статьи в 2014 году. – Ред.) не получили широкого распространения в геотехнической практике Северной Америки. Обычно их считают слишком дорогими для повседневной практики. Например, Министерство транспорта штата Невада США выразило общее мнение о них следующим образом:

«Прессиометр  это точный инструмент, и испытания с его помощью очень чувствительны к нарушениям ствола скважины. Для некоторых грунтов интерпретация полученных прессиометрических данных может быть трудной, но преимуществом является то, что из-за большого размера измерительной камеры маловероятно, что на нее негативно повлияет присутствие в дисперсном грунте гравия. Такие испытания требуют высокого уровня технических знаний и опыта, а также отнимают много времени».

Ситуация осложняется тем, что используется целый ряд инструментов и процедур испытаний. Форма прессиометрической кривой на основе испытаний в любом дисперсном или скальном грунте зависит от метода помещения прессиометра в испытываемый материал, геометрии этого прибора и деталей хода выполнения тестов. Следовательно, испытания, проводимые с помощью разных приборов и разных методик, будут давать неодинаковые кривые для одного и того же грунта, причем величины расхождений будут зависеть от тестируемого материала. При этом есть свидетельства того, что некоторые инженеры продолжают интерпретировать результаты испытаний, используя правила Менара, несмотря на то что их данные не были получены с помощью приборов и процедур, соответствующих этим правилам.

Для традиционного строительства фундаментов в песках и более мелкозернистых грунтах, которые обычно умеренно переуплотнены, прессиометр не дает никаких преимуществ перед такими более быстрыми и более надежными тестами in situ, как испытания плоским дилатометром (DMT) и статические испытания на внедрение конусного зонда, оборудованного датчиками порового давления и сейсмическими датчиками (сейсмические испытания CPTu), за исключением необычных случаев, когда прессиометр может дать дополнительную информацию. Однако для характеристики механического поведения твердых или очень плотных, крупнозернистых, остаточных, сапролитовых или латеритных дисперсных грунтов, слабых и трещиноватых скальных пород, мерзлых грунтов и льда лучше подходят испытания прессиометром, помещаемым в предварительно пробуренную скважину, а не обычные пенетрационные испытания или бурение и отбор образцов. Тогда задача состоит в том, чтобы для успешного проведения прессиометрических тестов подготовить подходящий испытательный карман. И это «самый важный и самый сложный этап качественного прессиометрического испытания» (Briaud, 2013).

Методики испытаний прессиометром, помещаемым в предварительно пробуренную скважину, прописанные в текущей (на 2014 год. – Ред.) версии стандарта ASTM, не соответствуют методикам европейского стандарта (ISO). Основное отличие касается возможности включения цикла «разгрузка – повторное нагружение» на некоем этапе расширения. Соответствующие рекомендации ISO основаны на многолетнем опыте успешного использования во Франции параметров, полученных с помощью прессиометрических испытаний, непосредственно для проектирования фундаментов. Эта разница ставит под угрозу возможность извлечения выгоды из этого опыта инженерами Северной Америки.

Одна из причин медленного внедрения прессиометрических испытаний в Северной Америке – недостаточные (или даже отсутствующие) знания об их инструментах, методиках, а также интерпретации и использовании их результатов. Отчасти это можно отнести к системе образования. Так, среди членов Совета университетов США по геотехническому образованию и исследованиям была распространена специальная анкета для оценки уровня и типа деятельности в области исследований и преподавания в отношении прессиометрических испытаний в Соединенных Штатах Америки (Benoit, 2013). Один из вопросов касался количества лекционного времени в основном учебном курсе, посвященного каждому типу испытаний in situ. Результаты обработки ответов на этот вопрос показаны на рисунке 14. На испытания SPT и CPT в 25% программ тратилось менее 30 минут (на каждое), еще в 25% – 1–2 часа, и только около 13% программ охватывали эти материалы более подробно, посвящая им более 3 часов. Что касается дилатометрических (DMT), прессиометрических (PMT) испытаний и геофизических методов, то примерно 40% программ тратили на них всего по 10–30 минут, а около 15% использовали по 1 часу или больше. Было несколько удивительно, что до 20% программ тратили на DMT, PMT, FVT (испытания крыльчаткой) и геофизические методы менее 10 минут.

 

Рис. 14. Количество лекционного времени, потраченного на разные типы геотехнических испытаний in&nbsp;situ во&nbsp;время основных учебных курсов в вузах США, имеющих отношение к геотехнике, на&nbsp;основе 40&nbsp;анкет (Benoit,&nbsp;2013)
Рис. 14. Количество лекционного времени, потраченного на разные типы геотехнических испытаний in situ во время основных учебных курсов в вузах США, имеющих отношение к геотехнике, на основе 40 анкет (Benoit, 2013)

 

При подготовке этого обзора у авторов сложилось мнение, что некоторые типы испытаний, например прессиометрические, отнимают много времени и слишком сложны. Однако, если будущих и нынешних геотехников не научат основам использования и интерпретации разных методов испытаний, то возможности для повышения эффективности и безопасности наших проектов, вероятно, продолжат медленно развиваться, но, конечно, более продвинутые и сложные испытания будут маловероятны. Правильное же обучение и понимание более сложных методов тестирования грунтов in situ приведут к более широкому использованию полевых методов, в том числе прессиометрических.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Хотя прессиометрические испытания доступны в Северной Америке с конца 1950-х годов, они не получили там широкого распространения в геотехнической практике. В песчаных и более мелкозернистых грунтах, которые не подвергались сильному переуплотнению или другим уплотняющим процессам, такие тесты медленнее и дороже для повседневного использования и не могут конкурировать с более традиционными видами испытаний – на внедрение конуса с измерением порового давления (CPTu), плоским дилатометром (DMT) или на стандартную пенетрацию (SPT). Но прессиометрические испытания находят применение в таких грунтовых условиях, для которых более тщательные расчеты и анализ для проектирования являются вполне оправданными из-за возможных последствий некачественных геотехнических характеристик. Примерами такого использования могут быть получение кривых « y» для проектирования свай с горизонтальной нагрузкой и определение жесткости для детальной оценки неравномерных осадок. Если основные свойства грунта оценить с помощью испытаний прессиометром кембриджского типа, то можно получить входные параметры для детального численного анализа.

Прессиометрические испытания широко применялись и применяются в районах США и Канады, в которых встречаются твердые или очень плотные дисперсные грунты, такие как ледниковые морены и сильно переуплотненные глины, плотные/твердые остаточные грунты и очень крупнозернистые отложения. Еще такие тесты использовались и используются в слабых и трещиноватых скальных породах, в мерзлых грунтах и во льду, а также в качестве инструмента для контроля качества усиления грунта. Обычно прессиометрические испытания оказывались действительно полезными там, где традиционные подходы к описанию площадок давали неопределенные или нечувствительные результаты (например, какая разница в параметрах грунта, полученных для числа ударов при SPT, равного 6 на 0,3 м и 12 на 0,3 м?). Поскольку методы интерпретации прессиометрических данных имеют теоретическую основу, есть возможность оценить значимые параметры прочности и деформации для всех материалов, для которых можно получить кривую расширения. Также можно соотнести  измеренные параметры с обширным опытом, накопленным при использовании прессиометрических тестов для проектирования фундаментов в Европе и других странах.

 

Чтобы испытания с помощью прессиометров получили более широкое признание в инженерной практике Северной Америки, необходимо принять следующие меры.

  • Должно быть улучшено преподавание теории и принципов прессиометрических испытаний в вузах, по крайней мере в магистратуре и аспирантуре. Это повысит вероятность того, что этот тип испытаний будет использоваться надлежащим образом и даст положительный опыт.
  • Оборудование и методики прессиометрических испытаний должны быть более строго стандартизированы, чтобы они давали данные, соответствующие используемым методам расчетов и проектирования. Если должны применяться правила Менара, то и испытания следует проводить в соответствии с этими же правилами, то есть без циклов «разгрузка – повторное нагружение». Если должен использоваться подход кембриджского типа, то процедуры испытаний по ASTM D4719 неприменимы и следует использовать альтернативные приборы и методики.
  • Следует признать, что прессиометрические испытания наиболее применимы в сложных грунтовых условиях, если в них можно подготовить подходящий испытательный карман.
  • Для верификации применимости методов проектирования на основе прессиометрических тестов и их продвижения требуются более полномасштабные испытания на нагрузку и мониторинг фундаментов североамериканских строительных объектов.

 

Например, имея дело с проектами и грунтовыми основаниями в городе Ричмонд в штате Вирджиния США, необходимо было приложить усилия для «систематического сбора и оценки информации по подповерхностным условиям, а также по проектированию, строительству и поведению зданий в Ричмонде. Это в конечном итоге привело бы к набору относительно простых и надежных правил проектирования фундаментов зданий в этом городе» (Casagrande, 1966). Правила Менара, по существу, были разработаны и улучшены в соответствии с этими принципами. Прессиометр – это инструмент, который до сих пор (по крайней мере до 2014 года. – Ред.) недостаточно использовался в Северной Америке, а иногда и ненадлежащим образом. Важно внедрить и расширить его применение, в особенности потому, что численные инструменты требуют для анализа более сложных современных параметров.

 


Источник для перевода

1. Benoit J., Howie J.A. A View of Pressuremeter Testing in North America // Soils and Rocks (International Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering). San Paulo, 2014. Vol. 37. № 3. P. 211–231. URL: soilsandrocks.com.br/soils-androcks/SR37-3_211-231.pdf.

Список литературы, использованной авторами переведенной статьи

AFNOR (2012). Justification des ouvrages geotechniques. Normes d’application nationale de l’Eurocode 7. Fondations profondes. Norme NF P94–262.

ASTM D4719 (2007). Standard test methods for prebored pressuremeter testing in soils // Annual Book of ASTM Standards, 2007. Section 4. V. 04.08.

Baguelin F., Jezequel J.-F., Le Mee H., Le Meehaute A. (1972). Expansions of cylindrical probes in soft soils // Journal of Soil Mechanics and Foundation Design, ASCE. 1972. V. 98:SM11. P. 1129–1142.

Bandis C., Lacasse S. (1986). Interpretation of self-boring and push-in pressuremeter tests in Holmen sand: NGI Report № 40019-21. Oslo, 1986.

Baker C.N. (2005). The use of the Menard pressuremeter in innovative foundation design from Chicago to Kuala Lumpur // Proceedings of the International Symposium 50 Years of Pressuremeters (ed.: Gambin, Magnan, Mestat). Presses de l’ENPC/LCPC, 22–24 August, 2005, Paris, France. V. 2. P. 63–95.

Benoit J. (2013). Current status of pressuremeter testing education in the USA // Parallel International Symposium on Pressuremeters, 18th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris, France, 2013.

Benoit J., Atwood M.J., Findlay R.C., Hilliard B.D. (1995). Evaluation of jetting insertion for the self-boring pressuremeter // Canadian Geotechnical Journal. 1995. V. 32. P. 22–39.

Briaud J.-L. (2013) The pressuremeter test. Expanding its use: Menard lecture // Proceedings of the 18th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris, France, 2013. P. 107–126.

Briaud J.-L. (2005). The pre-boring pressuremeter: some contributions // Proceedings of the International Symposium 50 Years of Pressuremeters (ed.: Gambin, Magnan, Mestat). Presses de l’ENPC/LCPC, 22–24 August, 2005, Paris, France. V. 2. P. 103–124.

Briaud J.-L. (1992). The pressuremeter. Rotterdam: A.A. Balkema, 1992. 322 p.

Briaud J.-L., Shields D.H. (1979). A special pressuremeter and pressuremeter test for pavement evaluation and design // Geotechnical Testing Journal. 1979. V. 2:3. P. 143–151.

Bustamante M., Gambin M., Gianeselli L. (2009). Pile design at failure using the Menard Pressuremeter: an up-date. French contributions to International Foundation Congress & Equipment Expo’09. Contemporary topics in in situ testing, analysis, and reliability of foundations // ASCE Geotechnical Special Publication № 186, Orlando, Florida, 2009. P. 127–134.

Casagrande L. (1966). Subsoils and foundation design in Richmond, VA // Journal of the Soil Mechanics and Foundation Design. 1966. SM5, September. P. 109–126.

Cassan M. (2005). Historique des pressiometres // Proceedings of the International Symposium 50 Years of Pressuremeters (ed.: Gambin, Magna, Mesta). Presses de l’ENPC/LCPC, 22–24 August, 2005, Paris, France. V. 2. P. 125–200.

Clarke B.G. (1995). Pressuremeters in geotechnical design. Blackie Academic & Professional, city, 1995. 364 p.

Clarke B., Gambin M.P. (1998). Pressuremeter testing in onshore ground investigations: a report by the ISSMGE Committee 16 // International Conference on Site Characterization, Atlanta, 1998.

Clayton C.R.I.; Matthews M.C., Simons N.E. (1995). Site investigation. Blackwell: Blackwell Science, 1995. 584 p.

Cosentino P., Kalajian E., Stansifer R., Anderson J.B., Kattamuri K., Sundaram S., Messaoud F., Misilo T., Cottingham M. (2006). Standardizing the pressuremeter test for determining p-y curves for laterally loaded piles: FDOT Research Report, Contract BD 658. 2006.

Dafni J. (2013). The analysis of weak rock using the pressuremeter: M. Sc. thesis. Seattle: University of Washington, Department of Civil Engineering, 2013.

Drahos E.G. (2014). Personal communication.

Durkee D., Ackerman F., Smith D., Rucker M. (2007) Borehole preparation technique for pressuremeter testing in sand gravel and cobbles: geotechnical special publication № 162 // Geo-Denver 2007, February 18–21, 2007, Denver, Colorado.

Fahey M. (1991). Measuring shear modulus in sand with the self-boring pressuremeter. deformation of soils and displacements of structures // Proc. X Eur. emif. SMFE, Florence, Italy, 1991. Rotterdam: Balkema, 1991. V. 1. P. 73–76.

Ferreira R.S., Robertson P.K. (1992). Interpretation of undrained self-boring pressuremeter test results incorporating unloading // Canadian Geotechnical Journal. 1992. V. 29:6. P. 918–928.

Gambin M., Flavigny E., Boulon M. (1996). Le module pressiometrique: historique et modelisation // XI Colloque Franco-Polonais en Mecanique des Sols et des Roches Appliquee, Gdansk, Poland, 1996.

Gauthier A., Gonin H., Mйnard L. (1954). Travail de find’etude. Paris, France: Ecole Nationale des Ponts et Chaussees, 1954.

Hoopes O., Hughes J. (2014). In situ lateral stress measurement in glaciolacustrine seattle clay using the pressuremeter // Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. 2014. 10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0001077, 04013054.

Houlsby G.T., Carter J.P. (1993). The effects of pressuremeter geometry on the results of tests in clay // Geotechnique. 1993. V. 43. P. 567–576.

Houlsby G.T., Withers N.J. (1988). Analysis of cone pressuremeter test in clay // Geotechnique. 1988. V. 38:4. P. 575–587.

Hughes J.M.O., Robertson P.K. (1985). Full-displacement pressuremeter testing in sand // Canadian Geotechnical Journal. 1985. V. 22. P. 298–307.

ISO/FDIS 22476-4:2009(E) – ISO/TC 182/SC 1 (2009). Geotechnical investigation and testing. Field testing. Part 4. Menard pressuremeter test.

Jacobs S.A. (2003). In situ measurement of Florida limestone modulus and strength properties: M. Eng. thesis. University of Florida, 2003.

Jefferies M.G. (1988). Determination of horizontal geostatic stress in clay with self-bored pressuremeter // Canadian Geotechnical Journal. 1988. V. 25. P. 559–573.

Jefferies M.G., Shuttle D.A. (1995). Disturbance does not prevent obtaining reliable parameters from sbp tests, the pressuremeter and its new avenues // Proceedings of the Fourth International Symposium on Pressuremeters (ISP4) (ed.: G. Ballivy). Sherbrooke, Quebec, Canada, May 17–19, 1995. A.A. Balkema, 1995. P. 177–183.

Jefferies M.G., Crooks J.H.A., Becker D.E., Hill P.R. (1987). Independence of geostatic stress from overconsolidation in some beaufort sea clays // Canadian Geotechnical Journal. 1987. V. 24:3. P. 342–356.

Kastman K. (1978). In-situ testing with the Menard pressuremeter // Proceedings of a Symposium on Site Exploration in Soft Ground using In Situ Techniques. Final Report. Alexandria, Virginia, 1978. P. 206–223.

Ladanyi B. (1995). A brief history of pressuremeter // Proceedings of the 4th International Symposium on the Pressuremeter and its New Avenues, Sherbrooke, Quebec, Canada, 1995 (ed.: G. Ballivy). A.A. Balkema, 1995. P. 5–23.

Long M. (2008). Design parameters from in situ tests in soft ground. Recent developments // Proceedings of the Third International Conference on Geotechnical and Geophysical Site Characterization ISC-3, Taipei, Taiwan, 2008. P. 89–116.

Lukas R.G. (2010). Pressuremeter publication № 198 // Geo-Florida. 2010. P. 392–400.

Lukas R.G., De Bussy B.L. (1976). Pressuremeter and testing for foundation design. Art of foundation engineering practice: ASCE geotechnical special laboratory test correlations for clays // ASCE Journal of Geotechnical Engineering. 1976. V. 102:9. P. 945–962.

Martin R.E., Drahos E.G. (1986). Pressuremeter correlations for preconsolidated clays // Proceedings of In Situ’86. Blacksburg, Virginia: ASCE, 1986. June. P. 206–220.

Menard L. (1957). An apparatus for measuring the strength of soils in place: thesis submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science in Civil Engineering. University of Illinois, 1957. 50 p.

Messaoud M.S.M.F., Cosentino P.J. (2011). PENCEL pressuremeter test evaluation for developing p-y curves for driven piles // ACEE International Journal on Transportation and Urban Development. 2011. V. 1:2. P. 14–18.

Messaoud F., Nouaouria M.S. (2010). The use of PENCEL pressuremeter test for underground structures // International Journal of Civil Engineering. 2010. V. 8:1. P. 33–43.

Palmer A.C. (1972). Undrained plane-strain expansion of a cylindrical cavity in clay: a simple interpretation of the pressuremeter test // Geotechnique. 1972. September. V. 22:3. P. 451–457.

Rabab’ah S.R., Niedzielski J.C., Durkee D.B. (2012). Use of in-situ tests for design of drilled shafts in coarse granular deposits // GeoCongress. 2012. P. 265–274.

Reid W.M., St. John H.D., Fyffe S., Rigden W.J. (1982). The push-in pressuremeter // Proceedings of the Symposium on the Pressuremeter and its Marine Applications, Paris, France, 1982.

Reiffsteck P. (2009). ISP5 pile prediction revisited. French contributions to International Foundation Congress & Equipment Expo‘09. Contemporary topics in in situ testing, analysis, and reliability of foundations: ASCE geotechnical special publication № 186. Orlando, Florida, 2009. P. 50–57.

Reiffsteck P., Burlon S. (2012). Traitement des incertitudes dans le calcul geotechnique avec la nouvelle norme fondations profondes NF P 94 262. Tunisia, 2012.

Roy D., Campanella R., Byrne P., Hughes J. (2002). Undrained anisotropic monotonic behavior of sand from in situ tests // Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. 2002. V. 128:1. P. 85–91.

Schnaid F., Ortigao J.A.R., Mantaras F.M., Cunha R.P., MacGregor I. (2000). Analysis of self-boring pressuremeter (SBPM) and Marchetti dilatometer (DMT) tests in granite saprolites // Canadian Geotechnical Journal. 2000. V. 37:4. P. 796–810.

Shuttle D.A., Jefferies M.G. (1995). A practical geometry correction for pressuremeter tests in clay // Geotechnique. 1995. V. 45:3. P. 549–553.

Withers N.J., Schaap K.H.J., Dalton J.C.P. (1986). The development of a full displacement pressuremeter // Proceeding of the Symposium on Pressuremeter and its Marine Applications, ASTM STP 950. 1986. P. 38–56.

Wroth C.P. (1984). The interpretation of in-situ soil tests: 24th Rankine Lecture // Geotechnique. 1984. V. 34:4. P. 449–489.

Wroth C.P., Hughes J.M.O. (1972). An instrument for the in situ measurement of the properties of soft clays: report of the Department of Engineering. University of Cambridge, 1972. CUED/C. Soils TR 13.

Yang X.-L., Zou J.-F. (2011). Cavity expansion analysis with non-linear failure criterion // Proceedings of the Institution of Civil Engineers. Geotechnical Engineering. 2011. V. 164. P. 41–49.

Yeung S.K., Carter J.P. (1990). Interpretation of the pressuremeter test in clay allowing for membrane end effects and material non-homogeneity // Pressuremeters. London: Thomas Telford Limited, 1990. P. 199–208.

Yu H.S. (2004). James K. In situ soil testing – from mechanics to interpretation: Mitchell lecture // Proceedings ISC-2 on Geotechnical and Geophysical Site Characterization. Rotterdam: Millpress, 2004

 

 

Отправить сообщение, заявку, вопрос

Отправить заявку на посещение мероприятия

Отправить заявку на участие как экспонент

Запросить консультацию специалистов по данному техническому решению