ГОСТ 20276-85

Группа Ж39

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ГРУНТЫ

Методы полевого определения характеристик деформируемости

Soils. Field methods for determining
deformation characteristics

ОКСТУ 5709

Дата введения 1985-07-01

РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским институтом оснований и подземных сооружений им. Н.М.Герсеванова (НИИОСП) Госстроя СССР

Производственным и научно-исследовательским институтом по инженерным изысканиям в строительстве (ПНИИИС) Госстроя СССР

Министерством монтажных и специальных строительных работ СССР

Министерством высшего и среднего специального образования РСФСР

Министерством энергетики и электрификации СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

Л.Г.Мариупольский, канд. техн. наук (руководитель темы); А.Н.Скачко, канд. техн. наук (ответственный исполнитель); Н.С.Четыркин, канд. техн. наук; И.Г.Рабинович, канд. техн. наук; Л.С.Амарян, д-р техн. наук; Р.С.Зиангиров, д-р геол.-минер. наук; А.В.Васильев, канд. геол.-минер. наук; Ю.Г.Трофименков, канд. техн. наук; З.К.Пярнпуу; В.В.Лушников, канд. техн. наук; И.А.Парабучев, канд. геол.-минер. наук; А.И.Котюжан, канд. геол.-минер. наук; К.В.Руппенейт, д-р техн. наук; С.В.Тимофеев, канд. техн. наук; О.Н.Сильницкая

ВНЕСЕН Научно-исследовательским институтом оснований и подземных сооружений им. Н.М.Герсеванова (НИИОСП) Госстроя СССР

Зам. директора В.А.Ильичев

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 24 октября 1984 г. N 179

Настоящий стандарт распространяется на грунты без жестких структурных связей и устанавливает методы полевого определения характеристик деформируемости (модуля деформации, начального просадочного давления, относительной просадочности) при исследованиях грунтов для строительства.

Стандарт не распространяется на грунты в мерзлом состоянии, а также на набухающие и засоленные грунты при испытаниях их с замачиванием.

Основные термины, применяемые в настоящем стандарте, и их пояснения приведены в справочном приложении 1.     

1. Общие положения

1.1. Модуль деформации грунта определяют по графику зависимости осадки штампа от давления при испытании грунта штампом или графику зависимости горизонтальных перемещений грунта от горизонтального давления при испытании радиальным или лопастным прессиометром.

1.2. Начальное просадочное давление и относительную просадочность просадочных грунтов определяют при испытаниях их штампом в условиях полного водонасыщения (при замачивании).

За начальное просадочное давление принимают минимальное давление, при котором проявляется просадка грунта.

Относительную просадочность грунта определяют как отношение просадки грунта в основании штампа к деформируемой зоне по вертикали.

1.3. Испытания грунта штампами и прессиометрами следует производить в горных выработках (котлованах, шурфах, дудках и буровых скважинах) и непосредственно в массиве грунта.

Схемы испытаний приведены в справочном приложении 2.

1.4. Способы проходки выработок должны обеспечивать сохранение ненарушенного сложения и природной влажности испытываемых грунтов.

1.5. Выработки должны быть защищены от проникновения поверхностных вод и атмосферных осадков, а в зимнее время - от промерзания.

1.6. При бурении скважин для испытания грунта ниже уровня грунтовых вод не допускается понижение уровня грунтовых вод в скважине.

1.7. Минимальная толщина испытываемого слоя грунта должна составлять не менее:

двух диаметров штампа - при испытании грунта штампом;

1,5 длины камеры зонда - при испытании грунта радиальным прессиометром;

1,5 длины лопасти прессиометра - при испытании грунта лопастным прессиометром.

1.8. Испытания прессиометрами крупнообломочных грунтов не допускаются.

Содержание частиц крупнее 2 мм в грунте не должно превышать: 25% (по массе) - при испытании грунта радиальным прессиометром; 15% (по массе) - при испытании грунта лопастным прессиометром.

1.9. Результаты полевых определений характеристик деформируемости должны сопровождаться данными о месте проведения испытаний, описанием грунтов и их физико-механическими характеристики - гранулометрическим составом, влажностью, плотностью, плотностью частиц грунта, влажностью на границах раскатывания и текучести, углом внутреннего трения и сцеплением.

1.10. Образцы грунта для определения его характеристик отбирают на расстоянии не более 3 м от оси выработки для проведения испытаний.

1.11. При обработке результатов испытаний модуль деформации вычисляют с точностью до 1 МПа (10 кгс/см) при Е более 10 МПа (100 кгс/см), 0,5 МПа (5 кгс/см) при Е от 2,0 до 10 МПа (от 20 до 100 кгс/см) и 0,1 МПа (1 кгс/см) при Е менее 2 МПА (20 кгс/см).

Начальное просадочное давление вычисляют с точностью до 0,01 МПа (0,1 кгс/см), относительную просадочность - до 0,001.     

2. Метод испытания грунта штампом

2.1. Условия проведения испытаний

2.1.1. При испытаниях грунтов в шурфах площадь поперечного сечения шурфа должна быть определена в зависимости от необходимости крепления его стен и глубины проходки. Минимальные допускаемые размеры шурфа в плане - 1,5х1,5 м. Диаметр дудок, проходимых механизированным способом, должен быть не менее 0,9 м. Диаметр буровых скважин для испытаний должен быть 325 мм.

2.1.2. Бурение скважин следует вести вертикально с обсадкой трубами до забоя.

Ударно-канатное и вибрационное бурение скважин на участке ближе 1 м до отметки испытания запрещается.

2.1.3. Замачивание просадочных грунтов при испытаниях в котлованах и дудках следует проводить до степени их влажности на глубину не менее двух диаметров штампа ниже его подошвы.

Глубина замачивания должна контролироваться определением влажности образцов грунта, отобранных из специально пробуренной скважины на расстоянии не более 0,5 м от края штампа. Образцы грунта должны отбираться с интервалом через 0,25 м до глубины не менее двух диаметров штампа ниже его подошвы.

Примечание. Для контроля влажности грунтов допускается применять радиоизотопные методы.     

2.2. Приборы и оборудование

2.2.1. В состав установки для испытаний грунта штампом должны входить:

штамп;

устройство для нагружения штампа;

анкерное устройство (для установок без грузовой платформы);

устройство для измерения осадок штампа.

2.2.2. Конструкция установки должна обеспечивать:

возможность нагружения штампа ступенями по 0,01 - 0,1 МПа (0,1 - 1,0 кгс/см);

центрированную передачу нагрузки на штамп;

постоянство давления на каждой ступени.

2.2.3. Штампы должны быть жесткими круглой формы следующих типов:

I - с плоской подошвой площадью 2500 и 5000 см;

II - с плоской подошвой площадью 1000 см с кольцевой пригрузкой по площади, дополняющей площадь штампа до 5000 см;

III - с плоской подошвой площадью 600 см;

IV - винтовой штамп площадью 600 см (см. рекомендуемое приложение 3).

2.2.4. Тип и площадь штампа назначают в зависимости от испытываемого грунта по табл. 1.

Таблица 1

2.2.5. Нагружение штампа осуществляют домкратом или тарированным грузом.

Домкраты должны быть предварительно оттарированы.

Нагрузку измеряют с погрешностью не более 5% от ступени давления.

2.2.6. Прогибомеры для измерения осадки штампа должны быть закреплены на реперной системе. Штамп должен быть соединен с прогибомером нитью из стальной проволоки диаметром 0,3-0,5 мм. Измерительная система должна обеспечивать измерение осадок с погрешностью не более 0,1 мм.

Необходимо учитывать деформацию проволоки от температурных воздействий и вводить поправку в показания прогибомеров. Поправку определяют по показаниям контрольного прогибомера (п. 2.3.7). Осадку штампа следует определять как средне-арифметическое показаний трех прогибомеров, фиксирующих осадку штампа в трех точках, расположенных под углом 120° от центра штампа.

Для измерения осадок штампа допускается применять другие приборы, обеспечивающие измерение осадок с погрешностью не более 0,1 мм.

Примечание. При испытании грунтов в скважинах и измерении осадок штампа по перемещениям верха колонны труб, служащих для передачи нагрузки на штамп, учитывают деформацию сжатия труб от нагрузки и предусматривают мероприятия, исключающие их продольный изгиб.

2.2.7. Реперная система, на которой крепят прогибомеры, должна состоять из четырех свай, забиваемых или завинчиваемых попарно в грунт с противоположных сторон выработки на расстоянии 1,0-1,5 м от ее краев, и прикрепляемых к ним параллельно металлических ригелей, на которых устанавливают прогибомеры. Глубина погружения свай в грунт должна обеспечивать неподвижность реперной системы в процессе испытания. Реперную систему и прогибомеры следует защищать от действия солнечных лучей, ветра и атмосферных осадков.

2.3. Подготовка к испытаниям

2.3.1. При испытаниях в котлованах, шурфах и дудках штамп устанавливают на дно выработки. Для достижения плотного контакта подошвы штампа с грунтом необходимо произвести не менее двух поворотов штампа вокруг его вертикальной оси, меняя направление поворота. После установки штампа проверяют горизонтальность его положения.

В глинистых грунтах с показателем текучести 0,75 штамп следует устанавливать в выемку, устраиваемую на дне выработки. Глубина выемки должна быть 40-60 см, поперечный размер выемки не должен превышать диаметр штампа более чем на 10 см. Стенки выемки при необходимости следует закрепить.