СП 23.13330.2011 Основания гидротехнических сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.02-85 (с Изменением N 1)

Приложение Р
(рекомендуемое)

     
Лабораторные и полевые методы определения характеристик грунтов шельфа

В настоящем приложении приведены методики определения необходимых характеристик, для которых отсутствуют нормативные документы, а также некоторые способы интерпретации данных статического зондирования, специально разработанные применительно к грунтам шельфа.

Содержание карбоната

Р.1 Карбонатность (содержание карбоната кальция ) входит в число необходимых для определения характеристик грунтов [1].

Р.2 Определение содержания в грунтах следует выполнять газометрическим методом, при котором фиксируют количество углекислого газа , выделившегося при разложении навески грунта 10%-ным раствором соляной кислоты. Избыточное давление, генерируемое в закрытом сосуде при взаимодействии карбоната в грунте с соляной кислотой, пропорционально эквивалентному содержанию карбоната в образце. Испытания проводят с помощью манометрического кальциметра.

Р.3 Для определения содержания карбоната высушенную, измельченную и просеянную сквозь сито с размером ячеек 0,425 мм пробу грунта массой (1±0,01) г помещают в реактор прибора, где она реагирует с 20 мл 10%-ного раствора соляной кислоты. После завершения реакции, которая продолжается 10 мин, измеряют избыточное давление и определяют содержание карбоната кальция в грунте с помощью калибровочной зависимости.

Примечание - Приблизительная оценка содержания карбоната может быть выполнена в соответствии с указаниями [1, таблица 6.5], если это допускает программа лабораторных исследований.

Максимальная и минимальная плотности песка

Р.4 Максимальная и минимальная плотности являются важнейшими характеристиками песчаного грунта, поскольку они входят в зависимость для определения степени плотности :

,                                         (Р.1)

где , , - коэффициенты пористости в предельно-рыхлом, предельно-плотном и естественном сложении соответственно;

,                                                      (Р.2)

где - плотность частиц грунта;

- плотность скелета грунта.

Р.5 Отбор образцов ненарушенного сложения в песчаных водонасыщенных грунтах практически невозможен. Поэтому отбирают образцы нарушенного сложения, в полевых условиях определяют природную влажность грунта и затем (по результатам статического зондирования) оценивают его степень плотности . Для лабораторных исследований прочностных и деформационных свойств подобных грунтов требуется формирование искусственных образцов, состояние которых максимально соответствует условиям природного залегания. При этом величину природной плотности вычисляют, используя результаты прямого определения и и аналитической оценки степени плотности .

Р.6 Максимальная плотность несвязных грунтов может быть определена двумя методами: ударным и вибрационным. В большинстве случаев для песчаных грунтов, в которых суммарное содержание пылеватых и глинистых фракций в высушенном грунте не превышает 15% по весу, вибрационный метод дает более высокие значения максимальной плотности. Для таких грунтов величину следует определять вибрационным методом.

Р.7 Методика определения заключается в вибрировании образца (высушенного или с природной влажностью) в металлической форме (стакане) диаметром 100 мм и высотой 100 мм, с пригрузом массой 7475 г, при частоте колебаний 60 Гц и амплитуде ускорений, изменяющейся ступенями. Время вибрирования на каждой ступени - 8 мин. После каждой ступени измеряют осадку образца. На следующих ступенях амплитуду ускорений повышают с шагом (1-1,5). Опыт продолжают до прекращения уплотнения образца или до начала его разуплотнения.

Максимальную плотность вычисляют делением массы грунта на его объем после уплотнения. Конечное значение максимальной плотности получают путем осреднения результатов нескольких испытаний.

Р.8 Минимальную плотность песка следует определять одним из приведенных ниже методов. Суть испытания состоит в размещении образца высушенного грунта определенной массы в градуированном сосуде, с возможно меньшей плотностью. Испытание предусматривает три метода определения.

По методу А грунт осторожно помещают в сосуд с помощью воронки и/или совка.

По методу В на дно сосуда устанавливают вертикально отрезок металлической трубки, которую через воронку заполняют грунтом; затем трубку вертикально извлекают из сосуда в течение 2 с, при этом высыпающийся из трубы грунт укладывается в форму практически с минимальной плотностью.

По методу С пробу грунта помещают в градуированный цилиндр, который закрывают крышкой. Цилиндр переворачивают, затем быстро возвращают в исходное положение и отмечают объем, который занял грунт.

Минимальную плотность вычисляют делением массы грунта на зафиксированный объем. Процедуру повторяют три раза с последующим осреднением результатов.

Форма частиц песка

Р.9 Песчаные частицы размером более 2 мм следует отнести к одному из четырех стандартных типов формы: угловатая, полуугловатая, полуокруглая, округлая. Общая оценка соответствует той форме, которая приписана наибольшему числу частиц.

Оценка качества образцов