ГОСТ 23061-90

Группа Ж39

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР


ГРУНТЫ

Методы радиоизотопных измерений плотности и влажности

Soils.
Methods for radioisotope measurement of density and humidity

ОКСТУ 2009

Дата введения 1990-09-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным строительным комитетом СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

И.В.Лавров, канд.техн.наук (руководитель темы); В.Г.Копытов, канд. техн.наук; Н.Н.Рынин,канд.техн.наук; В.В.Лисицын; Т.А.Грязнов,канд. техн.наук; В.Т.Дубинчук, канд.техн.наук; Н.Д.Корниенко, канд. техн. наук; Л.В.Селиванов, канд.техн.наук; А.А.Морозов, канд. техн. наук; В.Н.Кириллин; В.Н.Гринченко; В.П.Иванов, канд.техн.наук; В.В.Пушкарев; В.В.Поспеев; А.П.Кучерко; В.С.Вериго; В.А.Дубиняк

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного строительного комитета СССР от 11.06.90 N 55

3. Срок первой проверки - 1995 г.

4. ВЗАМЕН ГОСТ 23061-78 и ГОСТ 24181-80

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ (НТД)

Настоящий стандарт распространяется на песчаные, глинистые, крупнообмолочные, скальные грунты и устанавливает методы радиоизотопных измерений плотности и влажности при исследовании их свойств.

Стандарт не распространяется на крупнообмолочные валунные грунты, а также грунты, в которых содержание фракций размером более 100 мм превышает 20%, фосфоритосодержащие грунты с содержанием фосфоритов более 20%.

Пояснения к терминам, используемым в настоящем стандарте, приведены в приложении 1.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Методы радиоизотопных измерений плотности и влажности грунтов основаны на использовании закономерностей взаимодействия гамма- и нейтронного излучений с электронами и ядрами атомов вещества среды (грунта).

1.2. Метод радиоизотопного измерения плотности грунтов основан на зависимости между плотностью контролируемого грунта и характеристиками ослабления и рассеяния измеряемого потока энергии гамма-излучения.

1.3. Плотность грунта следует измерять путем детектирования и регистрации плотности потока:

рассеянного первичного гамма-излучения (метод альбедо);

ослабленного первичного гамма-излучения (метод абсорбции);

рассеянного и ослабленного первичного гамма-излучения (альбедно-абсорбционный метод).

1.4. Метод альбедо заключается в детектировании и регистрации плотности потока гамма-квантов,рассеянных на электронах атомов вещества при взаимодействии потока энергии первичного гамма-излучения источника ионизирующего излучения с материалом грунта.

1.5. Метод абсорбции заключается в детектировании и регистрации плотности потока гамма-квантов, прошедших через слой материала между радиоактивным источником и детектором гамма-излучения.

1.6. Альбедо-абсорбционный метод заключается в детектировании и регистрации плотности потока гамма-квантов, рассеянных в объеме грунта и прошедших через слой между источником ионизирующего излучения и детектором гамма-излучения.

1.7. Метод нейтронного измерения влажности основан на зависимости между водосодержанием грунта и плотностью потока замедленных нейтронов в процессе их рассеяния на ядрах атомов водорода. Этим методом измеряют влажность грунта в исследуемом объеме между источником нейтронов и измерительным преобразователем.

1.8. Плотность грунта следует измерять радиоизотопным плотномером или определять по зарегистрированной плотности потока гамма-излучения с помощью градуировочного графика радиоизотопного плотномера или по специальной формуле.

1.9. Влажность грунта следует измерять нейтронным влагомером или определять по зарегистрированной плотности потока замедленных нейтронов с помощью градуировочного графика нейтронного влагомера или по специальным формулам.

2. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ

2.1. Для измерения плотности грунта применяют радиоизотопные переносные или возимые плотнометры по ГОСТ 25932.

2.2. Для измерения влажности грунта применяют нейтронные переносные или возимые влагомеры по ГОСТ 19611, ГОСТ 21196.

2.3. Для одновременного измерения плотности и влажности грунта применяют переносные влагоплотномеры по ГОСТ 25932.

2.4. Радиоизотопные плотномеры и влагоплотномеры должны обеспечивать возможность измерения плотности грунта от (0,8±0,2) г/куб.см до (2,3±0,2) г/куб.см, от (800±200) кг/куб.м до (2300±200) кг/куб.м.

Для измерения плотности торфа, заторфованных и других рыхлых грунтов допускается применять радиоизотопные плотномеры с нижним пределом измерений плотности менее 0,8 г/куб.см (800 кг/куб.м) и верхним пределом измерений плотности ниже 2,3 г/куб,см (2300 кг/куб.м).

2.5. При измерении плотности грунта методом альбедо применяют следующие схемы измерений (черт.1):

глубинную - измерительный преобразователь с источником ионизирующего излучения помещают в скважину по ее центру на глубину более 400 мм для измерения плотности в радиусе до 100-250 мм;

поверхностную - измерительный преобразователь и источник ионизирующего излучения помещают на поверхности грунта для измерения плотности грунта в слое толщиной до 120 мм;

поверхностно-глубинную - измерительный преобразователь и источник ионизирующего излучения прижимают к боковой поверхности скважины или обсадной трубы для измерения плотности грунта в слое толщиной до 120 мм.

Схемы измерений радиоизотопными плотномерами
методом альбедо

1- измерительный преобразователь; 2 - детектор; 3 - защитный экран;
4 - радиоизотопный источник; 5 - измерительный прибор; 6 - прижимное устройство

Черт.1

2.6. При измерении плотности грунта абсорбционным методом применяют схему измерений с расположением источника ионизирующего излучения в одной скважине, а измерительного преобразователя - в другой (черт.2а) с расстоянием между источником ионизирующего излучения и детектором преобразователя, фиксированным с погрешностью не более ±0,5%. Для послойного измерения плотности в объеме грунта между скважинами источник ионизирующего излучения и измерительный преобразователь могут быть размещены в жесткой конструкции (черт.2б), погружаемой в грунт.

2.7. При измерении плотности грунта альбедо-абсорбционным методом применяют схему измерений (черт.2в), при которой источник ионизирующего излучения погружают в грунта измерительный преобразователь помещают на поверхности грунта - для измерения средней плотности грунта в слое между источником ионизирующего излучения и измерительным преобразователем.

2.8. Нейтронные влагомеры и радиоизотопные влагоплотномеры должны обеспечивать возможность измерения объемной влажности в пределах от 2 до 100% при глубинных измерениях и от 2 до (40±10)% - в остальных случаях.

Схемы измерений радиоизотопными плотномерами

1 - измерительный преобразователь; 2 - детектор;
3 - радиоизотопный (нуклид) источник; 4 - измерительный прибор

Черт.2

2.9. При измерениях влажности грунта нейтронным методом применяют следующие схемы измерений (черт.3):

глубинную (скважинную) - измерительный преобразователь с источником нейтронов помещают в скважину по ее центру для измерения влажности грунта в радиусе вокруг измерительного преобразователя от 200 до 250 мм при объемной влажности 40-45% и в радиусе до 450 мм при ;

поверхностную - измерительный преобразователь и источник нейтронов помещают на поверхности грунта для измерения влажности грунта в слое толщиной до 150 мм под измерительным преобразователем;

поверхностно-глубинную - измерительный преобразователь и источник нейтронов прижимают к боковой поверхности скважины или обсадной трубы для измерения влажности в слое толщиной до 150 мм под измерительным преобразователем;

комбинированную - измерительный преобразователь помещают на поверхности грунта, а источник нейтронов в грунте - для измерения влажности грунта в слое между источником нейтронов и измерительным преобразователем

.

2.10. При одновременном измерении плотности и влажности грунта радиоизотопными влагоплотномерами применяют следующие схемы измерений (черт.4):

глубинную (скважинную) - измерительный преобразователь, содержащий детектор (детекторы) для одновременной или раздельной регистрации плотности потока гамма-излучения и замедленных нейтронов и источники гамма-излучения и медленных нейтронов, помещают в скважину по ее центру для измерения плотности грунта по п.2.5 и влажности по п.2.9,

поверхностную - измерительный преобразователь устанавливается на поверхности грунта для измерения плотности и влажности грунта в слое толщиной до 150-200 мм под измерительным преобразователем;

поверхностно-глубинную - измерительный преобразователь прижимают к боковой поверхности скважины или обсадной трубы для измерения плотности в слое толщиной до 120 мм  и влажности грунта в слое толщиной до 150 мм под измерительным преобразователем;

комбинированную - измерительный преобразователь помещают на поверхности грунта, а источники нейтронов и гамма-излучения погружают поочередно в грунт для измерения плотности и влажности грунта в слое между измерительным преобразователем и источником ионизирующего излучения.

Схемы измерений нейтронными влагомерами

1 - измерительный преобразователь; 2 - детектор; 3 - источник нейтронов;
4 - измерительный прибор; 5 - прижимное устройство

Черт.3

Схемы измерений радиоизотопными влагоплотномерами