Главной особенностью и одновременно требованием к проведению испытаний грунтов является максимально возможное приближение условий испытаний в лаборатории к условиям на площадке строительства. По этой причине перед началом исследований необходимо в зависимости от схемы нагружения основания выбрать условия проведения опытов. Данный этап является одним из самых ответственных при проведении изысканий, поскольку любая неуверенность проектировщика, в том числе, в соответствии полученных результатов испытаний поведению грунта в массиве, приводит к увеличению запасов прочности и неэкономичным решениям.
В этом контексте происходит постоянное совершенствование методов испытаний, каждый год выходят научные публикации на данную тему, вводятся новые нормативные документы. Относительно недавно утверждены стандарты на определение степени переуплотнения и динамических свойств грунтов. При этом российская нормативная база по-прежнему не только не учитывает в полной мере мировой опыт, но даже не включает в себя разработки советского периода. К примеру, в России отсутствует стандарт на испытания грунтов лабораторной крыльчаткой, позволяющей оценить прочность грунтов, стандарт на трехосные испытания с анизотропной консолидацией, более соответствующей условиям залегания грунтов в массиве и так далее.
Конечно, можно провести отдельное исследование на тему того, насколько финансирование научных работ и совершенствование нормативной базы улучшают практику фундаментостроения, но все равно путь движения здесь представляется вполне определенным.
С одной стороны, лабораторные испытания грунтов для целей строительства проводятся повсеместно, с другой – они, зачастую, ограничены проведением только компрессионных и срезных испытаний. Указанные виды исследований достаточны для проведения инженерных расчетов по действующим нормативным документам, но ограничивают применение математического моделирования. В современных расчетных комплексах Plaxis, Z-soil, Fem models заложены различные модели грунтов, требующие проведения трехосных испытаний, а также привычных для российской практики методов, но с иными схемами проведения испытания.
Как следствие, перед началом испытаний геотехникам и инженер-геологам необходимо определить то, какая модель грунта будет лучше всего отражать поведение основания. После этого становится ясным перечень необходимых испытаний. Иными словами, если указания изыскателям ограничены лишь требованием выполнения работ в соответствии с действующими нормативными документами, такой подход может лишить смысла проведение испытаний.
Для проведения испытаний лучше использовать оборудование с автоматизированной системой записи перемещений, давления и усилий. Оно позволяет уменьшить сроки выполнения опытов. При этом, с точки зрения выбора исполнителей, главным является их принципиальность. Освоить проведение опытов не так сложно, как противостоять усилиям, направленным на фальсификацию результатов. Если Вы проанализируете условия проведения многих конкурсов: сроки, трудозатраты, виды и объем работ, – то они с самого начала предполагают отрицательный отбор исполнителя. С другой стороны, для полной уверенности в том, что опыты действительно выполнены, заказчику нужно направить своего представителя в лабораторию. Такая стратегия выгодна всем, поскольку при проектировании ответственных и крупных сооружений зачастую подрядчики не могут найти достаточное количество добросовестных лабораторий.
Важно понимать, что проблемы и аварии при строительстве и реконструкции по причине некачественных и недостаточных исследований прочностных и деформационных характеристик грунтов не происходят из-за неверного округления третьего знака после запятой в величине сцепления грунта. Они вызваны крупными просчетами и, прежде всего, фальсификациями результатов, как при проведении испытаний, так и при бурении скважин. Последние регулярно являются причиной кренов конструкций, поскольку проектировщики не могут учесть в проекте наличие линз сильносжимаемых грунтов, если они даже не обозначены на инженерно-геологических разрезах.
Характеристики грунтов, определенные в лаборатории, сопоставляются с описанием грунтов и результатами полевых опытов. По этой причине комплексный анализ материалов изысканий в значительной степени снижает вероятность аварийной ситуации.
