ГОСТ Р 58961-2020

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГРУНТЫ

Метод полевых испытаний мерзлых грунтов термостатическим зондированием

Soils. Field test method for frozen soils with the use of cone penetration with temperature measurement and heating

ОКС 93.020

Дата введения 2020-09-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-изыскательским и конструкторско-технологическим институтом оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова (НИИОСП им.Н.М.Герсеванова) - институтом АО "НИЦ "Строительство"

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 августа 2020 г. N 489-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на дисперсные природные, техногенные мерзлые, промерзающие и протаивающие грунты, состав и состояние которых позволяют проводить непрерывное внедрение зонда, и устанавливает метод полевых испытаний термостатическим зондированием при их исследовании для проектирования, строительства и контроля оснований.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 19912 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием

ГОСТ 25358 Грунты. Метод полевого определения температуры

ГОСТ 30672 Грунты. Полевые испытания. Общие положения

ГОСТ Р 58888-2020 Грунты. Метод полевых испытаний температурно-каротажным статическим зондированием

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 зонд для термостатического зондирования: Устройство, погружаемое в грунт при зондировании и состоящее из штанги и наконечника, позволяющего с помощью электрических датчиков измерять сопротивления грунта зондированию и температуру зонда, а также нагревать грунт зондом.

3.2 термостатическое зондирование: Вдавливание в грунт зонда с постоянной скоростью, включающее периодические, с заданным интервалом по глубине остановки зонда, при которых выполняются стабилизация зонда и термостатическое испытание зонда, с измерением показателей сопротивления грунта зондированию и температуры зонда.

3.3 термостатическое испытание: Испытание, при котором в процессе остановки зонда на заданной глубине с помощью установленного в него нагревательного элемента выполняется нагрев грунта.

     4 Обозначения

В настоящем стандарте использованы следующие обозначения:

A - тепловой коэффициент зонда;

- удельное сопротивление грунта вдоль муфты трения зонда;

- удельное сопротивление грунта вдоль муфты трения при погружении зонда с постоянной скоростью;

- удельное сопротивление грунта вдоль муфты трения при испытании зонда в режиме стабилизации;

N - предельное усилие вдавливания зонда;

P - мощность нагрева зонда;

- удельное сопротивление грунта под конусом зонда;

- удельное сопротивление грунта под конусом при погружении зонда с постоянной скоростью;

- удельное сопротивление грунта под конусом при испытании зонда в режиме стабилизации;

- удельное сопротивление грунта под конусом в начальный момент додавливания зонда после завершения оттаивания грунта;

- фрикционное отношение =()·100%;

- температура конуса зонда;

- температура конуса при нагреве грунта с заданной постоянной температурой конуса;

- температура конуса при нагреве грунта зондом постоянным тепловым потоком малой мощности (без оттаивания мерзлого грунта);

- температура конуса при испытании зонда в режиме стабилизации;

- температура конуса при погружении зонда с постоянной скоростью;

- температура конуса при оттаивании мерзлого грунта зондом;

- природная температура грунта;

- время, прошедшее с момента начала нагрева грунта зондом постоянным тепловым потоком малой мощности (без оттаивания мерзлого грунта);

- время, прошедшее с момента начала стабилизации зонда;

- время, прошедшее с момента начала оттаивания мерзлого грунта зондом;

z - глубина погружения зонда;

- откорректированная глубина погружения зонда;

- угол отклонения наконечника зонда от вертикали;

- коэффициент теплопроводности грунта.

     5 Общие положения

5.1 Общие требования к полевым испытаниям грунтов, оборудованию и приборам, подготовке площадок для испытаний приведены в ГОСТ 30672.

5.2 Испытание грунта проводят путем прерывистого вдавливания в грунт зонда с периодическими, с заданным интервалом по глубине, остановками зонда, при которых выполняются стабилизация зонда и термостатическое испытание зонда, с измерением показателей сопротивления грунта зондированию и температуры зонда.

Примечание - В процессе термостатических испытаний измеряют осадку зонда, если это предусмотрено выбранной методикой испытаний.

5.3 Испытание грунта осуществляют с помощью установки, обеспечивающей вдавливание в грунт и извлечение зонда, измерение сопротивлений грунта внедрению зонда, измерение температуры и нагрев конуса зонда.

5.4 Метод полевого испытания грунтов термостатическим зондированием применяют в комплексе с другими видами инженерно-геологических работ или отдельно:

- для определения теплофизических свойств грунта;

- определения механических свойств мерзлого грунта с учетом его оттаивания;

- прохождения слоев прочных мерзлых грунтов, а также для решения задач стандартным (см. ГОСТ 19912) и температурно-каротажным (ГОСТ Р 58888) статическим зондированием.

5.5 В результате полевых испытаний грунтов термостатическим зондированием определяют и фиксируют:

- удельное сопротивление грунта под конусом зонда , МПа;

- удельное сопротивление грунта вдоль муфты трения зонда , кПа;

- температуру конуса зонда , °C;

- время в процессе стабилизации зонда, нагрева и оттаивания грунта t, с;

- мощность нагрева зонда P, Вт;

- температуру нагрева зонда , °C;

- глубину погружения зонда z, м;

- угол отклонения наконечника зонда от вертикали , °.

Примечание - При выборе специальной методики испытания или зондов с дополнительными датчиками и устройствами в процессе испытаний измеряют и другие параметры зондирования (осадка зонда, поровое давление, удельная электропроводность грунта и др.).

5.6 Глубину и расположение точек зондирования указывают в программе инженерно-геологических изысканий.

Часть точек зондирования должна быть расположена в непосредственной близости (на расстоянии 1,5-2,5 м) от инженерно-геологических выработок и термометрических скважин в целях получения данных, необходимых для интерпретации результатов зондирования, а также для контроля и внесения необходимых поправок в результаты и методики определения показателей физико-механических свойств, несущей способности, температуры и состояния грунтов.

     6 Оборудование и приборы

6.1 В состав установки для испытания грунта термостатическим зондированием (далее - зондировочная установка) должны входить:

- задавливающее оборудование;

- зонд (наконечник и штанги);

- измерительная система;

- нагревательная система.

6.2 Задавливающее оборудование должно обеспечивать погружение зонда со скоростью (1,2±0,3) м/мин и (0,5±0,1) м/мин, включать опорно-анкерное устройство, устройство для вдавливания и извлечения зонда, передвижное или плавающее средство (при необходимости).