Badanie płytą dynamiczną, znane również jako badanie dynamiczne, to metoda oceny właściwości mechanicznych nawierzchni drogowych i innych powierzchni. Polega na zastosowaniu dynamicznego obciążenia na próbkę nawierzchni przy użyciu specjalnej płyty dynamicznej.
Badanie płytą dynamiczną to metoda geotechniczna służąca do oceny nośności i stopnia zagęszczenia gruntu. Jest to szybka i stosunkowo prosta metoda, pozwalająca na uzyskanie informacji o parametrach gruntu w warunkach polowych.
W badaniu płytą dynamiczną, płyta jest umieszczana na powierzchni nawierzchni i poddana jest powtarzającym się cyklom obciążeń dynamicznych poprzez wywieranie na niej impulsów obciążenia. Pomiary są przeprowadzane, aby zarejestrować odpowiedzi nawierzchni na te impulsy, takie jak odkształcenia, prędkość propagacji fali i inne parametry dynamiczne.
Na czym polega badanie płytą dynamiczną?
Badanie polega na dynamicznym obciążeniu płyty leżącej na gruncie. Obciążenie to wywoływane jest przez uderzenie obciążnika o określoną masie (zazwyczaj 10 kg) spadającego z określonej wysokości (ok. 70 cm) na płytę obciążającą o średnicy 30 cm. W wyniku uderzenia następuje odkształcenie podłoża, które jest mierzone za pomocą elektronicznego czujnika. Na podstawie pomiarów oblicza się dynamiczny moduł odkształcenia (EvD), wyrażany w MN/m² lub MPa.
Co mierzy płyta dynamiczna?
Badanie płytą dynamiczną dostarcza różne informacje o nawierzchni, takie jak:
- Wytrzymałości i nośność gruntu: Badanie to pozwala na ocenę wytrzymałości i nośności nawierzchni drogowych poprzez mierzenie jej reakcji na obciążenia dynamiczne. Może pomóc w identyfikacji słabych miejsc nawierzchni, pęknięć, deformacji czy obniżonej nośności.
- Elastyczność: Płytą dynamiczną można mierzyć elastyczność nawierzchni, czyli zdolność nawierzchni do odkształcania się pod wpływem obciążeń i do powrotu do pierwotnego kształtu po ich zniknięciu. Pomiar elastyczności jest istotny dla oceny trwałości i komfortu nawierzchni.
- Parametry dynamiczne: Badanie to pozwala również na otrzymanie parametrów dynamicznych nawierzchni, takich jak prędkość propagacji fali, czas reakcji, sztywność czy tłumienie drgań. Te parametry mogą być wykorzystywane do oceny jakości i charakterystyk mechanicznych nawierzchni.
- Porównywanie nawierzchni: Badanie płytą dynamiczną umożliwia porównywanie różnych nawierzchni pod względem ich właściwości mechanicznych. Może być stosowane do oceny skutków różnych rodzajów materiałów, grubości nawierzchni, technik konstrukcyjnych i innych czynników na jej wydajność.
Przebieg badania płytą dynamiczną
- Przygotowanie podłoża: Podłoże pod badanie powinno być wyrównane i oczyszczone z luźnych fragmentów.
- Ustawienie płyty: Płyta obciążająca jest umieszczana na przygotowanym podłożu.
- Obciążanie dynamiczne: Obciążnik jest podnoszony na określoną wysokość i zwalniany, uderzając w płytę.
- Pomiar odkształcenia: Czujnik elektroniczny mierzy odkształcenie podłoża.
- Obliczenie modułu EvD: Na podstawie pomiarów obliczany jest dynamiczny moduł odkształcenia. Zazwyczaj wykonuje się kilka pomiarów w danym punkcie i wyznacza wartość średnią.
Zastosowanie badania płytą dynamiczną
Badanie płytą dynamiczną znajduje szerokie zastosowanie w budownictwie, geotechnice i drogownictwie. Jest wykorzystywane m.in. do:
- Kontroli zagęszczenia gruntu: Badanie pozwala ocenić, czy grunt został odpowiednio zagęszczony, np. pod fundamenty, posadzki, drogi, place manewrowe.
- Oceny nośności podłoża: Moduł EvD jest wskaźnikiem nośności gruntu i może być wykorzystywany do projektowania fundamentów i innych konstrukcji.
- Badania podłoża pod drogi i autostrady: Badanie pozwala ocenić jakość podłoża i jego przydatność do budowy nawierzchni drogowych.
- Badania osuwisk: Badanie może być wykorzystywane do oceny stabilności zboczy i prognozowania ryzyka osuwisk.
Zalety i wady badania płytą dynamiczną
Zalety badania płytą dynamiczną:
- Szybkość i mobilność: Badanie jest szybkie i nie wymaga użycia ciężkiego sprzętu.
- Możliwość badania w trudnodostępnych miejscach: Lekka konstrukcja urządzenia pozwala na badanie w miejscach trudno dostępnych dla ciężkiego sprzętu.
- Cena: W porównaniu z innymi metodami badania gruntu, badanie płytą dynamiczną jest stosunkowo tanie.
Ograniczenia badania płytą dynamiczną:
- Badanie warstwy przypowierzchniowej: Metoda ta bada jedynie warstwę przypowierzchniową gruntu (do ok. 0,5 m głębokości).
- Wpływ wilgotności gruntu: Wyniki badania mogą być wrażliwe na zmiany wilgotności gruntu.
- Ograniczone zastosowanie do gruntów spoistych: W przypadku gruntów spoistych o dużej wilgotności wyniki badania mogą być trudne do interpretacji.
Różnice między badaniem płytą dynamiczną a VSS
Badanie płytą dynamiczną różni się od badania płytą statyczną VSS sposobem obciążania podłoża. W badaniu dynamicznym obciążenie jest przykładane dynamicznie, poprzez uderzenie, natomiast w badaniu VSS obciążenie jest statyczne, stopniowo zwiększane. Badanie VSS jest bardziej precyzyjne, ale również bardziej czasochłonne i kosztowne.
Badanie płytą dynamiczną jest wykorzystywane w dziedzinie inżynierii drogowej i jest pomocne w projektowaniu, ocenie, monitorowaniu i konserwacji nawierzchni drogowych. Dostarcza informacji o charakterystykach mechanicznych nawierzchni, które mogą być wykorzystane do poprawy bezpieczeństwa, trwałości i efektywności dróg.
Badanie uzupełniające do badania płytą dynamiczną, to sondowanie DPL.
Normy
- Norma BN-77/8931-12 Oznaczenie wskaźnika zagęszczenia gruntu.
- Norma PN-B-04481:1988 Grunty budowlane. Badania próbek gruntu.
- Norma PN-EN 1997-2:2009 Eurokod 7 Projektowanie geotechniczne. Część 2: Rozpoznanie i badanie podłoża gruntowego.
pomiary nośności gruntu płytą VSS, PN-S-02205 Badania nośności gruntu - oznaczenie nośności i zagęszczenia metodą VSS polega na pomiarze odkształceń gruntu pod wpływem obciążenia statycznego przeciwwagą. Inna popularna metoda, to badanie nośności (bez przeciwwagi) za pomocą lekkiej płyty dynamicznej. Podstawowe cechyProducent: Laboratorium Geotechniczne Symbol: pomiar-vss Jednostka: miejsce pomiaru Specjalizacja: pomiary nośności gruntu metodą dynamiczną VSS, badanie nośności gruntu Rodzaj: badania geotechniczne Zastosowanie: oznaczenie nośności gruntu pod konstrukcje inżynierskie, oznaczenie nośności gruntu pod fundament domu Sytuacje stosowania
| |
Kod QR produktu | |