ОДМ 218.5.007-2016

     

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

Методические рекомендации по определению модуля упругости статическим штампом

     

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН: рабочей группой секции N 4 "Стандартизация, повышение качества и внедрение новых технологий, техники и материалов" Научно-технического совета Федерального дорожного агентства

2 ВНЕСЕН: Управлением научно-технических исследований и информационного обеспечения Федерального дорожного агентства

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ распоряжением Федерального дорожного агентства N 1235-р от 13.0.2016 г.*

_______________

* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: распоряжением Федерального дорожного агентства N 1235-р от 13.07.2016 г. - Примечание изготовителя базы данных.

4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений DIN 18134:2012-04* "Soil - Testing procedures and testing equipment - Plate load test" (Грунты. Испытания и аппаратура для испытаний. Метод испытания давлением с применением нагрузочной плиты)

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

5 ИЗДАН: ФГБУ "ИНФОРМАВТОДОР"

6 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР

7 ВВОДИТСЯ ВЗАМЕН ОДМ 218.3.023-2012.

     1. Область применения

1.1 Отраслевой дорожный методический документ "Методические рекомендации по определению модуля упругости статическим штампом" (далее - методический документ) является актом рекомендательного характера.

1.2 Методический документ разработан для определения модулей упругости на поверхности слоёв покрытий (кроме асфальто- и цементобетонных), оснований и земляного полотна, так и на поверхности конструкций из них в дорожном, аэродромном, промышленном и гражданском строительстве.

1.3 Методический документ рекомендован к применению изыскательскими, проектными, строительными и эксплуатирующими организациями, а также при реализации проектов по заданию государственных и иных исполнительных органов управления.

     2. Нормативные ссылки

ГОСТ 577-68 Индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм. Технические условия.

ГОСТ 6507-90 Микрометры. Технические условия.

ГОСТ Р 8.726-2010 ГСИ Датчики весоизмерительные. Общие технические требования. Методы испытаний.

ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия.

ГОСТ 9533-81 Кельмы, Лопатки и отрезовки. Технические условия.

ГОСТ 10778-83 Шпатели. Технические условия.

ГОСТ 7948-80 Отвесы стальные строительные. Технические условия.

ГОСТ 19596-87 Лопаты. Технические условия.

ГОСТ 28638-90 Изделия щетинно-щёточные бытового назначения. Общие технические условия.

ГОСТ 8736-93 Песок для строительных работ. Технические условия.

ГОСТ 125-79 Вяжущие гипсовые. Технические условия.

ГОСТ 20799-88 Масла индустриальные. Технические условия.

    Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменён (изменён), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменённым (изменённым) документом. Если ссылочный документ отменён без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3. Термины и определения

3.1 общая деформация - изменение геометрических параметров объекта под воздействием внешней нагрузки. Общая деформация включает в себя упругую (обратимую) и пластическую (необратимую) деформации.

3.2 упругая деформация (упругость) - способность объекта на обратимое геометрическое изменение под воздействием на него нагрузки. Упругая деформация объекта полностью исчезает после снятия с него нагрузки.

3.3 модуль общей деформации , МН/м - величина, характеризующая как упругие, так и пластические свойства объекта при деформации от внешней нагрузки.

3.4 модуль упругой деформации (модуль упругости) , МН/м - величина характеризующая упругие свойства объекта при деформации от нагрузки.

3.5 статическая штамповая установка (статический штамп) - геолого-диагностическое оборудование, определяющее несущую способность исследуемого объекта в результате передачи статической нагрузки посредством гидроцилиндра через нагрузочную плиту.

3.6 нагрузочная плита - плоский стальной элемент штамповой установки, определённой площади, распределяющий нагрузку на поверхность испытываемого объекта.

     4. Требования к средствам измерений и вспомогательным устройствам

Для проведения испытаний необходимо следующее оборудование:

4.1 Противовес. В качестве противовеса может использоваться, например, груженый грузовик, каток или другая тяжёлая строительная техника, нагрузка от которой минимум на 10 кН больше максимальной, создаваемой штамповой установкой в результате испытания. Масса упора должна обеспечивать задание максимальной нагрузки от штампа.

4.2 Штамповая установка.

4.2.1 Нагрузочная плита. Нагрузочная плита представляет собой металлический диск с цилиндрической опорой по центру, для гидроцилиндра. В качестве материала для нагрузочной плиты штамповой установки применяется сталь марки S 355 J0 по DIN EN 10025-1, либо её аналог.

Технологические допуски для плоскостности и шероховатости нагрузочных плит должны соответствовать данным, приведенным на Рисунке 1 и Рисунке 2. Нагрузочная плита должна иметь две ручки для переноса (см. Рисунок 1).

1 - центрирующая цапфа с поворотной головкой для гидроцилиндра; 2 - ручка для переноса плиты; 3 - туннель для измерения; размеры указаны в миллиметрах с допуском ±0,2 мм.

     
Рисунок 1 - Нагрузочная плита, диаметром 300 мм

Нагрузочные плиты диаметром 300 мм должны иметь толщину не менее 25 мм.

Нагрузочные плиты диаметром 600 мм и 762 мм должны иметь толщину не менее 20 мм и изготавливаться с ребрами жесткости, расположенными симметрично по радиусу. Их верхняя поверхность, предназначенная для установки грузовой плиты диаметром 300 мм, должна быть плоскопараллельной нижней поверхности. Центрирующие упоры (штифты) и в данном случае зажимы служат для удерживания установленной плиты (см. Рисунок 2).

1 - центрирующие упоры для 300 мм нагрузочной плиты; 2 - нагрузочная плита диаметром 300 мм; 3 - рёбра жёсткости, толщиной не менее 20 мм; 4 - отверстия для переносящего устройства; 5 - три зажима.

     
- расположение рёбер жёсткости указано схематично и в уменьшенном виде

размеры указаны в миллиметрах с допуском ±0,2 мм.

     
Рисунок 2 - Нагрузочные плиты, диаметром 600 мм и 762 мм

4.2.2 Нагрузочное устройство. Нагрузочное устройство состоит из гидравлического насоса, связанного с гидравлическим цилиндром с помощью шланга высокого давления длиной минимум 2 м. Это устройство должно обеспечивать нагрузку и разгрузку нагрузочной плиты в отдельных ступенях нагружения.

Для беспрепятственной передачи усилия гидравлический цилиндр с двух сторон должен располагаться на шарнирах. Гидроцилиндр должен быть устойчивым к опрокидыванию. Рабочий ход поршня гидроцилиндра должен быть не менее 150 мм.

Монтажная высота статической штамповой установки должна быть в рабочем состоянии не более 0,6 м. Для компенсации расстояния от гидроцилиндра до противовеса должны быть в распоряжении штатные удлиняющие элементы, которые обеспечивают возможность упора гидравлического цилиндра в противовес до 1 м.

4.2.3 Устройство для измерения нагрузки. Между нагрузочной плитой и гидравлическим цилиндром устанавливают механический или электрический динамометр. Динамометр должен показывать соответствующую нагрузку с пределом погрешности не более 1% от максимальной нагрузки при испытании.

Разрешающая способность индикации показаний напряжения должна составлять для грузовой плиты диаметром 300 мм не менее 0,001 МН/м, а для грузовых плит диаметром 600 мм или 762 мм не менее 0,0001 МН/м.

4.2.4 Устройство для измерения осадки плиты. На Рисунке 3 схематически представлено устройство для измерения осадки с поворотным щупом (см. Рисунок 3а) и со щупом, перемещаемым по оси (см. Рисунок 3б).

Измерительное устройство с поворотным щупом пригодно только для испытаний в котлованах глубиной до 0,3 м. Измерительное устройство с осевым перемещением щупа может применяться для более глубоких котлованов.

Устройство для измерения осадки состоит из:

- несущего каркаса, расположенного на трех опорах (см. поз.2 на Рисунке 3),

- вертикально перемещаемого щупа, устойчивого к кручению и изгибу (см. поз.4 на Рисунке 3),

- датчика перемещения или стрелочного индикатора (см. поз.1 на Рисунке 3).

Расстояние от средней точки грузовой плиты до оси опор должно составлять не менее 1,5 м и не может превышать 1,6 м (см. Рисунок 3).

Соотношение длин рычагов (см. Рисунок 3а) должно быть точно отрегулировано и зафиксировано во избежание изменения в процессе измерения. Соотношение длин рычагов не должно быть более 2,0.

Устройство для измерения осадки должно обеспечить измерение осадки плиты с пределом погрешности не более 0,04 мм в области измерения до 10 мм при применении нагрузочной плиты диаметром 300 мм и 600 мм и в области измерения до 15 мм при применении нагрузочной плиты диаметром 762 мм.

Разрешающая способность индикации значений измерения должна составлять не более 0,01 мм.

а) Штамповая установка с поворотным щупом по принципу "коромысла весов". Измерения осадки плиты при изменяющемся соотношении длины рычагов

б) Штамповая установка с перемещающимся по оси щупом в линейном подшипнике. Измерения осадки плиты при фиксированном соотношении длины рычагов 1:1.

1 - стрелочный индикатор или датчик перемещения; 2 - несущий каркас; 3 - точка вращения; 4 - щуп; 5 - нагрузка; 6 - линейный подшипник; 7 - опора; 8 - считывающее устройство; 9 - опорная поверхность противовеса.

     
- расстояние от нагрузочной плиты до опорной поверхности противовеса (см. пункт 6.2)

размеры указаны в метрах с допуском ±0,01 м.

     
Рисунок 3 - Варианты исполнения штамповых установок

Допускается измерение осадки с применением альтернативного измерительного оборудования, если оно имеет, как минимум, одинаковую разрешающую способность индикации или одинаковый предел погрешности. Калибровку этого устройства для измерения осадки проводят по Приложению А, пункт А4.2.

4.3 Вспомогательное оборудование.

4.3.1 Лопата по ГОСТ 19596-87

4.3.2 Щётка волосяная по ГОСТ 28638-90

4.3.3 Линейки стальные длиной 500 мм или 1000 мм по ГОСТ 427-75

4.3.4 Кельма каменщика по ГОСТ 9533-81

4.3.5 Шпатель по ГОСТ 10778-83

4.3.6 Отвес по ГОСТ 7948-80

4.3.7 Песок сухой средней крупности по ГОСТ 8736-93