Masy gruntowe w przypadku wielu inwestycji budowlanych, wymagają odpowiedniego zagęszczenia, czyli ubicia i ustabilizowania. Obecnie istnieje wiele metod badawczych, dzięki którym można szybko sprawdzić stopień zagęszczenia gruntu, a tym samym zadecydować o realizacji innych prac budowlanych. Jak sprawdzić, czy grunt jest dobrze zagęszczony?
Metody sprawdzania zagęszczenia gruntu
W budownictwie wykorzystuje się różne metody pomiaru zagęszczenia masy gruntowej. Za rozpoznanie warunków gruntowych pod budownictwo odpowiada europejska norma PN-EN 1997 (inaczej Eurokod 7). Z kolei polska norma BN-77/8931-12 definiuje wskaźniki zagęszczenia gruntu nasypowego. Klasyfikacja zagęszczenia gruntów niespoistych definiowana przez normę PN-086/B-02480 przedstawia się następująco:
- 0,00–0,33 – grunt luźny,
- 0,34–0,67 – grunt średnio zagęszczony,
- 0,68–0,80 – grunt dobrze zagęszczony,
- 0,81–1,00 – grunt bardzo dobrze zagęszczony.
Badanie za pomocą sondy
Jedną z najpopularniejszych metod badania zagęszczania gruntu jest tzw. sondowanie. W dużym uproszczeniu polega to na pomiarze oporu, jaki stawia końcówka sondy, którą wbija się lub wkręca wgłąb gruntu. Badanie z użyciem sondy można podzielić na sondowanie dynamiczne i statyczne.
Sondowanie dynamiczne – końcówka sondy o kształcie stożka lub cylindra wbijana jest w grunt (przy pomocy ciężkiego młota) i na podstawie stawianego oporu, można zmierzyć stopień zagęszczenia gruntu. Sondowanie dynamiczne to względnie prosta metoda pomiaru zagęszczenia podłoża.
Sondowanie statyczne – stożek sondy CPT lub CPTU jest powoli wciskany w podłoże gruntowe. Ten sposób badania gruntu dostarcza bardziej szczegółowe informacje na temat stopnia zagęszczenia ziemi niż sondowanie dynamiczne.
Badanie za pomocą płyty VSS
Stopień zagęszczenia gruntu można badać również przy pomocy specjalnego aparatu VSS. Jednocześnie tym sposobem można zweryfikować cechy odkształceniowe i wytrzymałościowe podłoża. Ogólnie rzecz biorąc, badanie aparatem VSS obejmuje pomiar odkształceń pionowych gruntu pod wpływem nacisku statycznego. Wykonuje się to w dwóch cyklach, a każdy z nich składa się z dwóch etapów: skokowego dobijania płyty co 0,05 MPa aż do momentu osiągnięcia 350 kPa oraz skokowego odciążąnia płyty co 0,1 MPa.
Badanie aparatem VSS zalicza się do najdokładniejszych badań geotechnicznych warstw gruntowych i możliwości badania podłoża na głębokości nawet 50 cm. Trzeba jednak uwzględnić fakt, że jest to badanie czasochłonne (ponad 1 godzina) i wymagające pod kątem zaplecza sprzętowego (z uwagi na konieczność zastosowania przeciwwagi, np. w formie minikoparki).
Sprawdź również: Obsługa zagęszczarki
Badanie za pomocą płyty dynamicznej
Jeszcze inną formą badania stopnia zagęszczenia gruntu jest badanie przy pomocy lekkiej płyty dynamicznej. W skrócie proces ten polega na wielokrotnym opuszczaniu i podnoszeniu obciążnika o masie ok. 10 kg na płytę obciążeniową. Stopień ugięcia płyty przekształcany jest na sygnał elektryczny i przekazywany do specjalnego miernika elektronicznego. Zaletą omawianego badania jest jego szybkość i niski poziom skomplikowania.
Podsumowując, jeżeli zależy nam na czasie, to najszybszą metodą badawczą jest zastosowanie lekkiej płyty dynamicznej. Z kolei najbardziej precyzyjne wyniki dostarczy nam sondowanie gruntu.
Jakie czynniki wpływają na jakość zagęszczenia gruntu?
Aby skutecznie zagęścić grunt do pożądanego poziomu, należy wziąć pod uwagę nie tylko parametry samego podłoża, ale również sprzętu do tego celu wykorzystywanego, czyli zagęszczarki.
Rodzaj i skład gruntu
Nieco inny stopień zagęszczenia można osiągnąć w przypadku gruntów spoistych i niespoistych. W zależności od rodzaju i składu podłoża, zmienia się również dobór sprzętu do jego zagęszczania. W przypadku gruntów o większej spoistości, lepiej zastosować zagęszczarki stopowe, czyli tzw. ubijaki. Z kolei do podłoży kamienistych i bardziej luźnych, lepiej wykorzystać modele płytowe, czyli zagęszczarki jednokierunkowe lub zagęszczarki dwukierunkowe.
Stopień wilgotności gruntu
Na jakość zagęszczania podłoża ma wpływ również jego wilgotność. W przypadku prac budowlanych może być mowa nawet o optymalnej wilgotności gruntu, która pozwala na jego zagęszczenie w maksymalnym możliwym stopniu. Sprawdź również nasz osobny artykuł, który dokładnie opisuje jak zagęścić mokry grunt.
Ciężar zagęszczarki
Masa zagęszczarki odgrywa jedną z kluczowych roli w procesie stabilizacji masy gruntowej. Im cięższy sprzęt wkracza na plac budowy, tym większy stopień zagęszczenia podłoża można uzyskać. Potężne, kilkuset kilogramowe zagęszczarki rewersyjne, są w stanie zagęścić masę gruntową na głębokości blisko 1 metra. Więcej informacji na ten temat znajdziesz w osobnym artykule: Jak głęboko zagęszcza zagęszczarka?
Częstotliwość wibracji
Nie tylko masa zagęszczarki, ale również i częstotliwość generowanych wibracji to bardzo istotny czynnik podczas zagęszczenia podłoża. W przypadku ubijaków, stopa uderza w podłoże kilkanaście razy w ciągu sekundy, podczas gdy zagęszczarki płytowe wytwarzają wibracje o częstotliwości ok. 70 Hz.
Często zadawane pytania (FAQs)
Czy istnieją urządzenia pomiarowe do sprawdzania zagęszczenia gruntu?
Oczywiście, że tak. Obecnie stopień zagęszczenia gruntu można zmierzyć na wiele różnych sposobów i z użyciem wielu narzędzi, takich jak specjalne sondy czy płyty VSS.
Jak często należy sprawdzać jakość zagęszczenia gruntu?
Badanie stopnia zagęszczenia podłoża wykonywane jest głównie na wstępnych etapach realizacji inwestycji budowlanych. Najczęściej zajmują się tym technicy lub inżynierowie posiadający stosowne uprawnienia i wiedzę w tym zakresie. Za standardowe badanie geotechniczne podłoża trzeba zapłacić ok. 1000–1500 zł, aczkolwiek wszystko zależy od ilości i głębokości odwiertów.
Czy niskie zagęszczenie gruntu może wpłynąć na jakość budowy?
Zbyt słabo zagęszczony grunt może doprowadzić do osuwania się terenu i pęknięć na budynkach.
