Badanie zagęszczenia gruntu oraz kontrola zagęszczenia nasypów stanowią niezbędny element zapewnienia trwałości konstrukcji inżynierskich. Lekka płyta dynamiczna umożliwia szybką metodę oceny nośności podłoża bez konieczności stosowania ciężkiego sprzętu laboratoryjnego.
Parametr Evd – moduł odkształcenia dynamicznego
Moduł odkształcenia Evd definiuje sztywność gruntu oraz jego zdolność do przenoszenia obciążeń dynamicznych praktycznie bez deformacji. Parametr ten oblicza się jako stosunek ciśnienia wywieranego przez płytę do zmierzonego ugięcia powierzchni. Badanie dynamiczne zagęszczenia dostarcza wartości Evd typowo w zakresie od 15 do 70 MN/m², co pozwala na błyskawiczną ocenę jakości wykonanych prac ziemnych.
Zasada działania płyty dynamicznej polega na zrzucie masy uderzeniowej z określonej wysokości na płytę obciążającą o średnicy 300 mm. Czujnik przemieszczeń rejestruje ugięcie gruntu, a jednostka sterująca przetwarza dane zgodnie ze wzorem uwzględniającym powierzchnię styku oraz przyłożoną siłę dynamiczną.
Różnica między Evd a modułami statycznymi E1 oraz E2 wynika z odmiennej metodyki obciążenia. Moduł odkształcenia Evd odzwierciedla odpowiedź gruntu na obciążenie impulsowe, podczas gdy parametry statyczne mierzą zachowanie materiału pod długotrwałym naciskiem.
Lekka płyta dynamiczna Minidyn – budowa i zasady pomiaru
Płyta dynamiczna składa się z bijaka o masie 10 lub 20 kg, płyty obciążającej 300 mm oraz zintegrowanego czujnika osiadania. Zakres pomiarowy urządzenia wynosi od 10 do 120 MPa, co pozwala na badanie zarówno gruntów słabonośnych, jak i warstw o wysokim stopniu zagęszczenia.
Konstrukcja z anodyzowanego aluminium zapewnia odporność na warunki terenowe potwierdzoną normą IP65. Moduł Bluetooth umożliwia transmisję danych do urządzeń mobilnych z systemem Android lub Windows wraz z geolokalizacją.
Norma dotycząca lekkiej płyty dynamicznej odnosi się do wytycznych zawartych w niemieckiej normie TP BF-StB Part B 8.3 oraz PN-EN ISO 22476-3.
Procedura pomiarowa obejmuje następujące etapy:
- Przygotowanie powierzchni poprzez oczyszczenie miejsca badania z luźnych elementów oraz wyrównanie terenu.
- Ustawienie płyty na gruncie z zachowaniem stabilnego położenia eliminującego luz między powierzchniami.
- Wykonanie trzech uderzeń wstępnych stabilizujących kontakt między płytą a podłożem.
- Przeprowadzenie serii trzech uderzeń pomiarowych z rejestracją ugięć gruntu przez czujnik.
- Automatyczne obliczenie wartości Evd przez jednostkę sterującą na podstawie zarejestrowanych danych.
- Dokumentacja pomiaru z zapisem lokalizacji GPS oraz parametrów technicznych badania.
Praktyczne zastosowanie lekkiej płyty dynamicznej
Nadzór inwestycji budowlanej stanowi podstawowe zastosowanie lekkiej płyty dynamicznej. Urządzenie LWD (Light Weight Deflectometer) do stabilizacji gruntu weryfikuje jakość wykonania warstwy mrozoochronnej oraz podbudowy drogowej z kruszywa łamanego.
Badanie gruntu w wykopie umożliwia ocenę nośności dna wykopów pod fundamenty oraz trasę instalacji podziemnych. Nasypy komunikacyjne wymagają systematycznej kontroli zagęszczenia każdej warstwy o grubości 20 do 30 cm.
Zalety metody LWD:
- Szybkość wykonania pojedynczego pomiaru pozwala na kontrolę wielu punktów podczas jednej zmiany roboczej.
- Mobilność urządzenia o wadze 15 do 20 kg umożliwia badania w miejscach niedostępnych dla ciężkiego sprzętu laboratoryjnego.
- Prosta obsługa nie wymaga specjalistycznego szkolenia, operator samodzielnie przeprowadza pomiar bez asysty dodatkowych osób.
Ograniczenia metody wynikają z głębokości penetracji impulsu dynamicznego, która sięga około 0,5 metra. Dla głębszych analiz struktury gruntu konieczne staje się zastosowanie metody VSS.
Różnica LWD a VSS polega na zakresie pomiarowym oraz szczegółowości uzyskanych danych. Badanie VSS dostarcza informacji o rozkładzie naprężeń w profilu gruntu do głębokości kilku metrów, podczas gdy LWD koncentruje się na warstwie przypowierzchniowej.
Dobór i eksploatacja sprzętu do badań geotechnicznych
Płyta dynamiczna cena zależy od wyposażenia dodatkowego oraz funkcjonalności urządzenia. Podstawowa wersja z manualną rejestracją danych kosztuje znacząco mniej niż system wyposażony w moduł GPS, pamięć wewnętrzną oraz automatyczną transmisję bezprzewodową wyników. Inwestycja w zaawansowane oprogramowanie analityczne zwraca się poprzez skrócenie czasu opracowania dokumentacji oraz eliminację błędów manualnego przepisywania rezultatów.
Sprzęt do badań geotechnicznych wymaga regularnej kalibracji zapewniającej wiarygodność wskazań. Certyfikowane laboratoria wykonują weryfikację parametrów technicznych czujników oraz sprawdzenie zgodności wyników z punktami odniesienia. Zaleca się wykonywanie przeglądu co najmniej raz w roku dla urządzeń stosowanych systematycznie.
Wilgotność gruntu istotnie wpływa na otrzymywane wartości Evd, dlatego interpretacja wyników powinna uwzględniać warunki atmosferyczne podczas wykonywania badań. Grunt nawodniony wykazuje niższe wartości modułu odkształcenia niż materiał znajdujący się w stanie optymalnej wilgotności. Dokumentacja pomiaru powinna zawierać informacje o stanie pogody oraz wilgotności badanego materiału.
Wybierz technologię przyszłości z Viateco
Lekka płyta dynamiczna stanowi efektywne narzędzie kontroli zagęszczenia gruntu w budownictwie komunikacyjnym. Urządzenie Minidyn oferuje zakres pomiarowy od 10 do 120 MPa oraz transmisję danych przez Bluetooth.
Firma Viateco zapewnia wsparcie techniczne obejmujące szkolenie operatorów oraz serwis gwarancyjny. Skontaktuj się z ekspertami, aby otrzymać ofertę dostosowaną do specyfiki prowadzonych projektów budowlanych.
Tagi
Udostępnij artykuł
