Динамическое зондирование применяется с середины прошлого века. При Этом технология выполнения динамического зондирования в своей основе остаётся постоянной. Это сборно-разборная установка на каждой точке зондирования, внедрение штанг дл. до 1 м путём поднятия и сбрасывания груза лебёдкой, визуальные замеры количества ударов и глубины забивки штанги. Но самое главное, лобовое сопротивление определяется косвенно по количеству ударов в залоге. И справедливо, что величина определяемого лобового сопротивления называется условной. После зондирования необходима серьёзная камеральная обработка.

В целом характеризуя существующий способ динамического зондирования можно отметить, что он является достаточно трудоёмким и растянутым во времени. В силу сказанного динамическое зондирование в настоящее время применяется редко. Поэтому на практике широко распространено статическое зондирование. Этому способствует высокая технологичность статического зондирования. Но вместе с тем статическое зондирование содержит ряд существенных недостатков. Для краткости можно остановиться на двух из них, которые являются наиболее существенными. Первое это громоздкость оборудования. Так установка зондирования УСЗГ-20 на базе а/машины КАМАЗ имеет массу 20 тонн. Второе это низкая информативность. В результате статического зондирования определяется только лобовое сопротивление зонда и усилие трения по боковой поверхности.

В предлагаемой технологии динамического зондирования впервые для внедрения штанги с зондом в грунт применяется не система подъёма и сбрасывания груза при помощи лебёдки, а специальная гидро-ударная машина с регулируемой энергией удара. В ГОСТ 19912-2012 для динамического зондирования в различных типах грунтов допускается применять три типа оборудования с массой груза от 30 до 120 кг. В предлагаемом оборудовании система регулирования энергии удара позволяет производить зондирование во всех типах грунтов. Установка монтируется на а/машине УАЗ 39094. Масса в снаряжённом состоянии около 3 тонн. На рис 1 показано походное положение, на рис 2 положение при наращивании штанг. Установка полностью механизирована и автоматизирована.

Рис 1. Походное положение агрегатной системы.

Рис 2. Положение при наращивании штанг.

Рис 3. График лобового сопротивления, пример 1.
Рис 4. График лобового сопротивления, пример 2.
С работой установки можно ознакомиться по видеоклипу:

По существующей технологии зондирования как статического так и динамического требуется камеральная обработка данных. После чего можно получить ориентировочные данные по характеристикам грунтов. Но при этом необходимо установить номенклатуру грунтов по глубине зондирования. Характеристики грунтов определяются косвенно по таблицам, что не исключает элементов субъективизма. Поэтому определяемые данные по СП 11-105-97 именуются, как рекомендуемые.

Сравнивая приведенные на рис. 3 и рис. 4 графики лобового сопротивления для глинистых и песчаных грунтов можно отметить их существенное отличие. Это проявление вязкости грунтов. Привлекая дополнительные данные, например, графики осадок и др. можно ранжировать типы грунтов по глубине только по данным зондирования. Причём эти данные объективные и адекватные. Это позволяет отказаться от камеральной обработки и получать графики зондирования сразу же после окончания зондирования.

Согласно существующей технологии динамического зондирования на выполнение одного удара по штанге с зондом путём поднятия и сбрасывания груза лебёдкой необходимо около 3х секунд. По предлагаемой технологии для этого требуется не более одной секунды. Разработанная технология создана на современной технической основе. В результате достигнута полная механизация процесса зондирования. В несколько раз повышена производительность против существующих технологий. Обеспечено получение качественно новых результатов. При этом стоимость оборудования в несколько раз ниже применяемых в настоящее время аналогов. Всё это позволяет утверждать по заключению специалистов (Институт вычислительной математики РАН), что предлагаемая технология является технологией нового поколения.

Предлагаемая технология и агрегатная система превосходят по производительности и особенно по качеству получаемых результатов широко применяемое в настоящее время статическое зондирование.

Масса установки статического зондирования УСЗГ 20 свыше 20 тн, стоимость более 9.0 млн руб. Масса предлагаемой установки динамического зондирования, смонтированной на а/машине УАЗ 39094 менее 3.0 тн, стоимость 3.6 млн руб. При статическом зондировании мы получаем в каждой точке по глубине зондирования всего два числа. Силу лобового сопротивления и силу трения по боковой поверхности муфты трения. По предлагаемой технологии динамического зондирования мы имеем весьма насыщенную информацию. Это графики лобового сопротивления и графики осадок зонда во времени от одного удара. Эти графики идеально подходят для решения обратной задачи с получением требуемых характеристик грунтов. Задача сложная и трудная, но решаемая. Требуется только финансирование.

При выполнении инженерно-геологических изысканий львиная доля времени и трудозатрат уходит на отбор монолитов грунтов, проведение лабораторных работ и обработку результатов, а также выполнение штамповых испытаний. С решением поставленной обратной задачи у нас появится возможность определения всех требуемых характеристик грунтов по данным динамического зондирования. При этом повысится качество определения характеристик, в разы сократятся сроки и трудозатраты выполнения изыскательских работ.