Sondowania dynamiczne

Generowanie kart dokumentacyjnych sondowań dynamicznych odbywa się poprzez dedykowany moduł dostępny w zakładce "Programy" ⭢ "Sondowania DP" (Dostępny jedynie dla użytkowników z aktywną subskrypcją programu "Sondowania dynamiczne"). Moduł pozwala na:

• zdefiniowanie podstawowych parametrów obliczeń, w tym:
  • określenie wzoru do obliczeń stopnia zagęszczenia I_D (PN-B-04452:2002 | PN-EN 1997-2:2009 EC7)
  • pole zaznaczenia umożliwiające uwzględnienie korekty ze względu na zwierciadło wody (jeżeli w badaniu określono parametry zwierciadła)
  • pole zaznaczenia umożliwiające uwzględnienie profilu referencyjnego (jeżeli w badaniu określono profil referencyjny)
• zdefiniowanie parametrów obliczeniowych dla poszczególnych sond (standardowo ustawione parametry domyślne)
• wybór badań z tabeli, dla których zostaną wygenerowane karty dokumentacyjne
• podglad błędów/ostrzeżeń dla poszczególnych danych widoczny w kolumnie "Błędy", gdzie symbol:
  • ⚠ oznacza błąd w danych badania
  • ⚠ ostrzeżenia np. dotyczące brakujących danych
• podgląd wyników obliczeń (po wykonaniu obliczeń w tabeli, w kolumnie "Calc" pojawi się przycisk umożliwiający podgląd wyników obliczeń)
• podgląd parametrów głównych zastosowanych podczas obliczeń (kolumny ID, refOW, wtCor)
• filtrowanie rekordów wyświetlanych w tabeli na podstawie wybranych kryteriów
• zapisanie predefiniowanych zestawów wyboru badań
• wykonanie obliczeń, przycisk "Wykonaj obliczenia"
• generowanie wyników, przycisk "Generuj wyniki"
• dodatkowy przycisk funkcyjny umożliwiający:
  • usunięcie obliczeń
  • eksport wyników obliczeń do pliku csv

Wykonywanie obliczeń

W celu wykonania obliczeń należy w tabeli zaznaczyć sondowania, dla któych ma zostać wykonana kalkulacja i wcisnąć przycisk "Wykonaj obliczenia". Obliczenia zapisywane są w pliku danych i wystarczy wykonać je jednokrotnie dla każdego sondowania (ponowne przeliczenie wyniku należy należy wykonać w przypadku zmiany danych lub wzorów obliczeniowych).

Widok okna podglądu obliczeń

Po wybraniu badań i wykonaniu obliczeń, w kolumnie "Calc" pojawi się dodatkowy przycisk umożliwiający otwarcie okna podglądu obliczeń. W oknie dostępne są wyniki obliczeń w tym:

• wykresy N_x, I_D, I_s, r_d, q_d
• informacja na temat parametrów wykorzystanych do obliczeń
• tabela szczegółowych wyników obliczeń

Dodatkowo w dolnej części okna dostępne są przyciski funkcyjne:

• - przycisk otwiera okno konfiguracji, które umożliwia określenie wyświetlania wykresów oraz wartości minimalne oraz maksymalne na wykresach
• - przyciks otwieracjący okno z wartościami średnimi dla wydzielonych warstw
• - przycisk umożliwiający eksport wyników obliczeń do pliku csv

Generowanie raportu

Po wybraniu badań, dla których mają zostać wygenerowane karty należy kliknąć przycisk "Generuj wyniki" co otworzy dodatkowe okno podglądu wyników. W oknie podglądu możliwe jest zdefiniowanie dodatkowych ustawień dla wyników takich jak:

• Język - język wyniku (PL | EN)
• Szablon - szablon określający wygląd karty, możliwe jest wybranie szablonów domyślnych lub szablonu własnego utworzonego za pomocą opcji "Szablon"
• Numeracja załączników - pole pozwala określić sposób numeracji załączników. Wartość zamknięta w nawiasach klamrowych {1} traktowana jest jako zmienna, od której rozpoczyna się numeracja (np. "2.{2}a" spowoduje powstanie numerów załączników w postaci 2.2a, 2.3a, 2.4a, ...)"
• Skala - skala w jakiej zostaną wygenerowane wyniki
• Ust. dodatkowe - ustawienia dodatkowe obejmujące opcje:
  • Agreguj karty - jeżeli opcja jest zaznaczona i w zestawie występują płytkie badania (bezpośrednio sąsiadujące) zostaną one umieszczone na jednej stronie (maksymalnie 2 badania na jednej stronie)
  • Gł. z otworu - jeżeli zaznaczone, sondowanie ma określony otwór referencyjny oraz głębokość tego otworu jest większa niż głębokość sondowania, głębokość na karcie dokumentacyjnej będzie odpowiadała głębokości otworu wiertniczego (zostaną pokazane wszystkie warstwy w otworze, także te zalegające poniżej głębokości sondowania)
  • Pokaż kolor gruntu - jeżeli zaznaczone, obszar pod szrafurą gruntu wypełniany jest wskazanym w warstwie otworu wiertniczego kolorem rgb (wymaga określenia refenrencyjnego otworu wiertniczego)

Dodatkowo po prawej stronie dostępne są przyciski funkcyjne:

• - przycisk uruchamiający generowanie karty dokumentacyjne
• - przycisk konwersji szrafur. Niektóre przeglądarki przy wydruku mogą konwertować szrafury do grafiki rastrowej pogarszając ich jakość. Jeżeli szrafury po wydruku są nieostre, należy użyć przycisku konwersji
• - przycisk wydruku wygenerowanych wyników
• - przycisk zapisu bieżących ustawień. Jeżeli ustawienia zostaną zapisane, staną się one ustawieniami domyślnymi

Stopień zagęszczenia I_D

PN-B-04452:2002

• sonda lekka DPL
  \[{{I_{D} = 0}\text{.}{\text{429} \cdot \text{log}}(N_{\text{10}}{) + 0}\text{.}\text{071}}{}\]
• sonda średnia DPM
  \[{{I_{D} = 0}\text{.}{\text{431} \cdot \text{log}}(N_{\text{10}}{) + 0}\text{.}\text{176}}{}\]
• sonda ciężka DPH
  \[{{I_{D} = 0}\text{.}{\text{441} \cdot \text{log}}(N_{\text{10}}{) + 0}\text{.}\text{271}}{}\]
• sonda super ciężka DPSH
  \[{{I_{D} = 0}\text{.}{\text{4441} \cdot \text{log}}(N_{\text{20}}{) + 0}\text{.}\text{196}}{}\]

PN-EN 1997-2:2009 EC7

• sonda lekka DPL
  • powyżej ZWG
    \[{{I_{D} = 0}\text{.}{\text{26} \cdot \text{log}}(N_{\text{10}}{) + 0}\text{.}\text{15}}{}\]
  • poniżej ZWG
    \[{{I_{D} = 0}\text{.}{\text{23} \cdot \text{log}}(N_{\text{10}}{) + 0}\text{.}\text{21}}{}\]
• sonda średnia DPM
  W normie nie zdefiniowano współczynników dla sondy DPM. Przed wygenerowaniem wyniku wymagane jest uzupełnienie współczynników zgodnie z własnymi preferencjami.
• sonda ciężka DPH
  • powyżej ZWG
    \[{{I_{D} = 0}\text{.}{\text{435} \cdot \text{log}}(N_{\text{10}}{) + 0}\text{.}\text{1}}{}\]
  • poniżej ZWG
    \[{{I_{D} = 0}\text{.}{\text{38} \cdot \text{log}}(N_{\text{10}}{) + 0}\text{.}\text{23}}{}\]
• sonda super ciężka DPSH
  W normie nie zdefiniowano współczynników dla sondy DPM. Przed wygenerowaniem wyniku wymagane jest uzupełnienie współczynników zgodnie z własnymi preferencjami.

gdzie:
N10	-	liczba uderzeń na 10 cm wpędu sondy
N20	-	liczba uderzeń na 20 cm wpędu sondy

Wskaźnik zagęszczenia I_S

Wskaźnik zagęszczenia obliczany jest ze wzoru :

Korekta ze względu na zwierciadło wody

Wg PN-B-04452 “W przypadku, gdy w strefie występowania zwierciadła wody gruntowej grunty niespoiste są w stanie średnio zagęszczonym liczba uderzeń N_x jest zwiększana o 50% (N_xcor = 1.5N_x) w przedziale 1 m powyżej zwierciadła i 3 m poniżej zwierciadła wody. Stopień zagęszczenia określany jest na podstawie wartości skorygowanej.”

Program podczas korekty liczby uderzeń ze względu na występowanie zwierciadła wody gruntowej uwzględnia zagęszczenie i-tej warstwy gruntu i w przedziale 1 m powyżej zwierciadła i 3 m poniżej zwierciadła wody uwzględnia korektę liczby uderzeń w następujący sposób:

Korekta ilości uderzeń dla gruntów w stanie średnio zagęszczonym uwzględniana jest w sposób proporcjonalny w zależności od stopnia zagęszczenia gruntu. Korekta uwzględniana jest w postaci malejącej funckji liniowej, gdzie N_xcor = 1.5N_x, gdy stan gruntu znajduje się na granicy lużnego/średnio zagęszczonego i maleje proporcjonalnie do wartości N_xcor = 1.0N_x w miarę zbliżania się stanu gruntu do zagęszczonego.

Głębokość krytyczna

Głębokość krytyczna dla której można uznać, że wartość naprężeń geostatycznych równoważy siły powodujące wyparcie gruntu podczas pogrążania sondy (głębokość od której powinno się rozpocząć interpretację wyników sondowań dynamicznych) wynosi:

• sonda lekka DPL: t_c = 0.6 m
• sonda średnia DMP: t_c = 1.0 m
• sonda ciężka DPH: t_c = 1.0 m
• sonda super ciężka DPSH: t_c = 1.5 m

Jednostkowy opór stożka r_d

gdzie:
m	-	masa młota [kg]; zgodnie z tabelą lub wartość zdefiniowana przez użytkownika
g	-	przyspieszenie ziemskie; g = 9.81 m/s2
h	-	wysokość spadania młota [m]; zgodnie z tabelą lub wartość zdefiniowana przez użytkownika
A	-	powierzchnia podstawy stożka [m2]; zgodnie z tabelą lub wartość zdefiniowana przez użytkownika
e	-	wpęd sondy dla 1-go uderzenia; e = 0.1/N10 (DPL, DPM, DPH) i e = 0.2/N20 (DPSH)

Jednostkowy dynamiczny opór stożka q_d

gdzie:
m	-	masa młota [kg]; zgodnie z tabelą lub wartość zdefiniowana przez użytkownika
m’	-	Masa żerdzi, prowadnicy i kowadła [kg]; zgodnie z tabelą lub wartość zdefiniowana przez użytkownika

Charakterystyczne parametry sond dynamicznych wg PN-B-04452

Oprzyrządowanie		DPL lekka	DPM średnia	DPH ciężka	DPSH bardzo ciężka
Młot
masa (m)	[kg]	10 ± 0.1	30 ± 0.3	50 ± 0.5	63.5 ± 0.5
wysokość spadania (h)	[mm]	500 ± 10	500 ± 10	500 ± 10	750 ± 20
Kowadło
maksymalna masa (łącznie z prowadnicą)	[kg]	6	18	18	30
końcówka o kącie 90°
nominalna powierzchnia podstawy (A)	[cm2]	10	10	15	20
średnica podstawy (D),nowa	[mm]	35.7 ± 0.3	35.7 ± 0.3	43.7 ± 0.3	51 ± 0.5
długość części walcowej	[mm]	35.7 ± 1	35.7 ± 1	43.7 ± 1	51 ± 2
wysokość ostrza końcówki	[mm]	17.9 ± 0.1	17.9 ± 0.1	21.9 ± 0.1	25.3 ± 0.4
Żerdzie
masa (m)	[kg/m]	3	6	6	6
średnica zewnętrzna (OD)	[mm]	22	32	32	32
Energia uderzenia młota na jednostkę powierzchni
(mgh/A)	[kJ/m2]	50	150	167	238

Sondowanie dynamiczne można zakończyć, gdy liczba uderzeń na 2-3 kolejnych odcinkach wpędu sondy jest większa od 60 uderzeń. Sondowanie należy kontynuować pomimo osiągnięcia projektowanej głębokości, jeżeli liczba uderzeń zaczyna znacznie maleć (grunty bardzo luźne, luźne).

Literatura

1. ISO 22476-2 (2005): Geotechnical Investigation and Testing–Field Testing–Part 2: Dynamic probing. CEN, Brussels,
2. Kłosiński B., Bażyński J., Frankowski Z., Kaczyński R., Wierzbicki S. (1998). Instrukcja badań podłoża gruntowego budowli drogowych i mostowych. Instytut Badawczy Dróg i Mostów, Warszawa,
3. PN-B-04452 (2002). Geotechnika badania polowe.
4. PN-EN 1997-2 (2009). Eurokod 7. Projektowanie geotechniczne. Część 2: Rozpoznawanie i badanie podłoża gruntowego.