 |
Soils. Laboratory testing. Generalrequirements
|
|
|
|
ГОСТ 30416-96
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙСТАНДАРТ
ГРУНТЫ Лабораторные испытания.
Общие положения
Межгосударственная научно-техническая комиссияпо стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве(МНТКС)
Москва
СОДЕРЖАНИЕ
| 1 Область применения 2 Нормативные ссылки 3 Определения 4 Общие положения 5 Подготовка образцов грунта для испытаний 6 Требования к установкам для проведения испытаний, приборам и оборудованию Приложение А (рекомендуемое) Методы лабораторных испытаний грунтов Приложение Б (рекомендуемое) Методика изготовления образцов полускального грунта Приложение В (рекомендуемое) Методика изготовления образцов грунта с заданными значениями влажности и плотности сухого грунта |
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Государственным предприятиемнаучно-исследовательским, проектно-изыскательским иконструкторско-технологическим институтом оснований и подземных сооружений им.Н. М. Герсеванова (НИИОСП им. Герсеванова) с участием Государственногодорожного научно-исследовательского института (Союздорнии) и Производственногои научно-исследовательского института по инженерным изысканиям в строительстве(ПНИИИС) Российской Федерации
ВНЕСЕН Минстроем России
2 ПРИНЯТ Межгосударственнойнаучно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию исертификации в строительстве (МНТКС) 15 мая 1996 г.
За принятие проголосовали:
| Наименование государства | Наименование органа государственного управления строительством |
| Азербайджанская Республика | Госстрой Азербайджанской Республики |
| Республика Армения | Госупрархитектуры Республики Армения |
| Республика Белоруссия | Минстройархитектуры Республики Белоруссия |
| Республика Казахстан | Минстрой Республики Казахстан |
| Кыргызская Республика | Госстрой Кыргызской Республики |
| Республика Молдова | Минархстрой Республики Молдова |
| Российская Федерация | Минстрой России |
| Республика Таджикистан | Госстрой Республики Таджикистан |
| Республика Узбекистан | Госкомархитектстрой Республики Узбекистан |
3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
|
|
|
4ВВЕДЕН в действие с 1 января 1997 г. в качестве государственного стандартаРоссийской Федерации постановлением Минстроя России от 1 августа 1996 г. №18-57
ГОСТ 30416-96
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙСТАНДАРТ
ГРУНТЫ. Лабораторные испытания.
Общие положения
Soils. Laboratory testing. Generalrequirements
Дата введения 1997-01-01
1 Область применения
Настоящийстандарт устанавливает общие требования к методам лабораторного определенияхарактеристик физико-механических свойств грунтов при их исследовании длястроительства.
2 Нормативные ссылки
Внастоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 166 -89Штангенциркули. Технические условия
ГОСТ577-68 Индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм. Техническиеусловия
ГОСТ3749-77 Угольники поверочные 90°. Технические условия
ГОСТ5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик
ГОСТ7328-82 Меры массы общего назначения и образцовые. Технические условия
ГОСТ9696-82 Индикаторы многооборотные с ценой деления 0,001 и 0,002 мм.Технические условия
ГОСТ9753-88 Прессы гидравлические одностоечные. Параметры и размеры. Нормыточности
ГОСТ10110-87 Круги алмазные отрезные формы IAIR. Технические условия
ГОСТ10197-70 Стойки и штативы для измерительных головок. Технические условия
ГОСТ12071-84 Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов
ГОСТ12536-79 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического(зернового) и микроагрегатного состава
|
|
|
ГОСТ20522-96 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний
ГОСТ22733-77 Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности
ГОСТ24104-88 Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общиетехнические условия
ГОСТ 25100-95 Грунты.Классификация
3 Определения
Внастоящем стандарте применяют следующие термины.
Влажность грунта - отношение массы воды вобъеме грунта к массе этого грунта, высушенного до постоянной массы.
Гигроскопическая влажность - влажность грунта ввоздушно-сухом состоянии, т.е. в состоянии равновесия с влажностью итемпературой окружающего воздуха.
Влажность на границетекучести -влажность грунта, при которой грунт находится на границе между пластичным итекучим состояниями.
Влажность на границераскатывания - влажность грунта, при которой грунт находится на границе между твердым ипластичным состояниями.
Плотность грунта - масса единицы объемагрунта.
Плотность сухого грунта - отношение массы грунта,за вычетом массы воды и льда в его порах, к его первоначальному объему.
Плотность частиц грунта - масса единицы объематвердых (скелетных) частиц грунта.
Воздушно-сухое состояниегрунта -состояние грунта, высушенного на воздухе.
Водонасыщенное состояниегрунта -состояние грунта при практически полном заполнении пор грунта водой.
Гранулометрический(зерновой) состав грунта - количественное содержание в грунте твердых частиц того или иногоразмера.
Микроагрегатный составгрунта -количественное содержание в грунте твердых водостойких агрегированных частицтого или иного размера.
Коэффициент фильтрации - скорость фильтрации водыв грунте при градиенте напора, равном единице.
Градиент напора - отношение разностигидростатических напоров воды (потери напора) к длине пути фильтрации.
Структурная прочность - вертикальное напряжение вобразце грунта, соответствующее началу перехода от упругих к пластическимдеформациям сжатия.
Вертикальное давление наобразец грунта - отношение вертикальной нагрузки, приложенной к образцу, к площади егопоперечного сечения.
Относительная вертикальнаядеформация образца грунта - отношение абсолютной вертикальной деформации к начальной высотеобразца.
|
|
|
Стабилизация деформации - приращение деформации вовремени, характеризующее практическое затухание деформации при определеннойнагрузке.
Стабилизированное состояниегрунта -состояние грунта, характеризуемое окончанием деформаций уплотнения подопределенной нагрузкой и отсутствием избыточного давления в поровой воде.
Нестабилизированное состояниегрунта -состояние грунта, характеризуемое незавершенностью деформаций уплотнения подопределенной нагрузкой и наличием избыточного давления в поровой воде.
Консолидированно-дренированноеиспытание -испытание грунта для определения характеристик прочности и деформируемости спредварительным уплотнением образца и отжатием из него воды в процессе всегоиспытания.
Консолидированно-недренированноеиспытание -испытание грунта для определения характеристик прочности с предварительнымуплотнением образца и отжатием из него воды только в процессе уплотнения.
Неконсолидированно-недренированноеиспытание -испытание грунта для определения характеристик прочности без предварительногоуплотнения образца при отсутствии отжатия из него воды в процессе всегоиспытания.
Сопротивление грунта срезу - характеристика прочностигрунта, определяемая значением касательного напряжения, при котором происходитразрушение (срез).
Предел прочности наодноосное сжатие - отношение вертикальной нагрузки на образец грунта, при которойпроисходит его разрушение, к площади поперечного сечения образца.
Коэффициент сжимаемости - отношение относительнойвертикальной деформации (изменения коэффициента пористости) к давлению,вызвавшему эту деформацию.
Абсолютное суффозионноесжатие -уменьшение первоначальной высоты образца грунта в результате сжатия припостоянном вертикальном давлении и непрерывной фильтрации жидкости, вызывающейхимическую суффозию.
Относительное суффозионноесжатие -отношение абсолютного суффозионного сжатия к высоте образца грунта природнойвлажности при природном давлении.
|
|
|
Начальное давлениесуффозионного сжатия - минимальное давление, при котором проявляется суффозионное сжатиегрунта.
Коэффициент оттаивания - показательдеформируемости, характеризующий осадку мерзлого грунта при его оттаивании безнагрузки.
Модуль линейной деформации - показатель линейнойдеформируемости мерзлого грунта, отражающий отношение напряжений к вызваннымотносительным продольным деформациям.
Коэффициент нелинейнойдеформации - показатель, характеризующий зависимость деформаций ползучести мерзлого грунтаот напряжений и времени.
Коэффициент поперечногорасширения - показатель деформируемости, характеризующий отношение поперечных и продольныхдеформаций грунта.
Коэффициент вязкости - показательдеформируемости, характеризующий скорость пластично-вязкого течениясильнольдистого мерзлого грунта, зависящий от времени действия нагрузки изначения отрицательной температуры грунта.
Эквивалентное сцепление - комплекснаяхарактеристика прочности мерзлого грунта, учитывающая как собственно сцепление,так и наличие внутреннего трения.
Угол внутреннего трения - параметр прямойзависимости сопротивления грунта срезу от вертикального давления, определяемыйкак угол наклона этой прямой к оси абсцисс.
Удельное сцепление грунта - параметр прямойзависимости сопротивления грунта срезу от вертикального давления, определяемыйкак отрезок, отсекаемый этой прямой на оси ординат.
Модуль деформации - коэффициентпропорциональности линейной связи между приращениями давления на образец и егодеформацией.
Модуль сдвига - характеристикадеформируемости, определяемая отношением интенсивности касательных напряжений кинтенсивности деформаций сдвига.
Остальныетермины, используемые в настоящем стандарте, приведены в ГОСТ 25100.
4 Общие положения
4.1Метод определения характеристик физико-механических свойств грунтовустанавливают в программе испытаний в зависимости от стадии проектирования,грунтовых условий, вида и уровня ответственности проектируемых зданий и сооружений.
4.2Область применения методов лабораторных испытаний физико-механических свойствгрунтов в зависимости от вида грунта приведена в приложенииА.
4.3Отбор, упаковку, транспортирование и хранение образцов грунта, предназначенныхдля лабораторных испытаний, производят по ГОСТ12071.
4.4Испытания проводят на лабораторных образцах грунта ненарушенного сложения сприродной влажностью и в водонасыщенном состоянии или на искусственноприготовленных пробах и образцах с заданными плотностью и влажностью, значениякоторых устанавливают в программе испытаний.
|
|
|
Приопределении характеристик прочности и деформируемости лабораторные образцыгрунта ненарушенного сложения должны иметь ориентацию, соответствующуюприродному залеганию.
Образцыгрунта природной влажности испытывают непосредственно после их изготовления.
4.5Форму и размеры лабораторных образцов грунта определяют в зависимости от методаиспытаний, а также от свойств самого грунта (способности сохранять форму, наличиявключений и т.д.).
Минимальныйразмер испытуемых образцов должен быть не менее пятикратного размерамаксимальной фракции грунта (включений, агрегатов).
4.6За результат испытаний принимают среднее арифметическое значение параллельныхопределений, предусмотренных для соответствующего метода.
4.7Погрешность измерений при испытаниях не должна превышать:
0,02г - при измерении массы образца;
0,1 мм»» геометрических размеров образца ирабочего (режущего) кольца;
0,01 мм» деформацийобразца;
5 %»» прикладываемой нагрузки от ступенинагрузки;
0,1 °С»» температурывоздуха в помещении с отрицательной температурой.
4.8При обработке результатов испытаний плотность грунта вычисляют с точностью 0,01г/см3, влажность до 30 % включ. - 0,1 %, влажность 30 % и выше – 1 %,угол внутреннего трения - 1°, удельное сцепление - 1кПа, абсолютную вертикальную деформацию образца - 0,01 мм, относительнуювертикальную деформацию образца - 0,001, относительную объемную деформациюобразца - 0,001.
4.9Статистическую обработку результатов определений характеристикфизико-механических свойств грунтов, используемых при проектировании основанийи фундаментов зданий и сооружений, производят по ГОСТ20522.
4.10Испытания немерзлых грунтов проводят в помещениях с положительной температуройвоздуха.
4.11Испытания мерзлых грунтов проводят в помещении с регулируемой отрицательнойтемпературой, холодильных камерах, а также в шурфах или подземных лабораториях,расположенных в толще вечномерзлых грунтов.
Технологияизготовления образцов и проведения испытаний должна обеспечивать сохранностьмерзлого состояния грунта, недопущение сколов и других нарушений поверхностиобразца.
4.12 В помещении для проведения испытаний мерзлыхгрунтов должна поддерживаться заданная программой испытаний температуравоздуха, отклонения от которой не должны превышать ±0,1; ±0,2 и±0,5°Спри температуре испытаний соответственно от 0 до минус 1; ниже минус 2 до минус5 и ниже минус 5 °С.
4.13Измерения температуры воздуха в процессе испытаний мерзлых грунтов следуетвыполнять одновременно с измерением деформаций образца грунта по двумлабораторным термометрам (или другим термоизмерительным устройством),расположенным по обе стороны установки для испытаний таким образом, чтобы ихртутный резервуар или датчик находились на уровне образца грунта на расстояниине более 0,5 м от него.
4.14В период подготовки и проведения испытаний необходимо предусматривать меры попредохранению образцов немерзлых грунтов от высыхания, а мерзлых - отиссушения.
Дляпредохранения образцов грунта от иссушения следует предусматривать созданиезащитных оболочек, прокладку образцов снегом или льдом, помещение установок дляиспытаний под чехлы.
4.15Для водонасыщения (доувлажнения) образцов грунта и в качестве фильтрующейжидкости следует применять воду питьевого качества, если в задании не приведеныуказания по использованию дистиллированной воды, грунтовой воды с места отбораобразца, а также водных вытяжек или химических растворов заданного состава.
4.16При использовании в качестве реактивов опасных (едких, токсичных) веществследует руководствоваться требованиями безопасности, изложенными в нормативныхдокументах на эти реактивы.
4.17Результаты лабораторных испытаний образцов грунта заносят в журналы испытаний,содержащие данные о месте отбора образцов (монолитов) грунта и другиенеобходимые характеристики грунта.
Страницыжурнала должны быть пронумерованы. Журнал должен быть подписан руководителемлаборатории и исполнителями.
5 Подготовка образцов грунта для испытаний
5.1Изготовление образца дисперсного грунта ненарушенного сложения методом режущегокольца
5.1.1Для изготовления образца грунта применяют следующее оборудование и материалы:
-режущее кольцо (цилиндрическая форма с режущим краем, рабочее кольцо прибора дляиспытаний);
-гладкие пластинки (стекло, металл и т.п.);
-винтовой пресс;
-насадка для вдавливания колец;
-выталкиватель для извлечения образца из кольца;
-штангенциркуль по ГОСТ166;
-плоская лопатка;
-нож с прямым лезвием;
-лабораторные весы по ГОСТ24104 с гирями по ГОСТ7328.
5.1.2Размеры режущего кольца выбирают в зависимости от метода испытаний иприменяемого оборудования.
5.1.3 Режущее кольцо перед употреблением должнобыть проверено: при помещении кольца торцами на гладкую пластинку не должнобыть видимых зазоров между краем кольца и пластинкой.
5.1.4Образец грунта изготавливают в следующем порядке:
-режущее кольцо смазывают с внутренней стороны тонким слоем вазелина иликонсистентной смазки;
-кольцо ставят режущим краем на выровненную и зачищенную горизонтальнуюповерхность монолита грунта и винтовым прессом или вручную через насадку слегкавдавливают в грунт, обозначая границу образца для испытаний;
-грунт снаружи кольца обрезают на глубину 5-10 мм ниже режущего края кольца,формируя столбик диаметром на 1-2 мм больше наружного диаметра кольца.Периодически, по мере срезания грунта, легким нажимом надвигают кольцо настолбик грунта, не допуская перекоса, до полного заполнения кольца. Образованиезазоров между грунтом и рабочим кольцом не допускается. В грунт (сыпучий илипластичный), из которого не удается вырезать столбик, кольцо вдавливают иудаляют грунт вокруг кольца;
-верхний торец образца зачищают ножом вровень с краем кольца и накрываютпластинкой;
-подрезают столбик грунта на 10 мм ниже режущего края кольца и отделяют его. Привдавливании кольца подхватывают его снизу плоской лопаткой;
-переворачивают кольцо, зачищают другой торец образца вровень с краем кольца итакже накрывают пластинкой.
5.1.5При необходимости образец извлекают из кольца с помощью выталкивателя, измеряютдиаметр образца в трех поперечных сечениях и высоту не менее чем по тремобразующим.
Заначальную высоту и диаметр образца принимают их средние арифметическиезначения.
Образецвзвешивают.
5.1.6При изготовлении образцов мерзлого грунта ненарушенного сложения предварительновыпиливают из монолита заготовки в виде призм, размеры основания и высотакоторых должны превышать требуемые размеры образцов. Нарезанные заготовкиподбирают в группы с идентичной криогенной текстурой.
Всеоперации по изготовлению образцов мерзлого грунта необходимо проводить вутепленных перчатках.
5.1.7Подготовленные образцы мерзлого грунта герметизируют (например, полиэтиленовойпленкой) и помещают в эксикатор, находящийся в помещении с отрицательнойтемпературой воздуха. Дно эксикатора должно быть покрыто льдом или снегом.
Образцымерзлого грунта допускается хранить не более 10 сут.
5.1.8Непосредственно перед испытанием образцы мерзлого грунта выдерживают не менее12 ч в установке для испытаний при температуре испытания.
5.2Изготовление образцов полускального грунта
Образцыполускального грунта изготавливают в форме круглых цилиндров или прямоугольныхпараллелепипедов в соответствии с приложениемБ.
5.3Изготовление образцов дисперсного грунта нарушенного сложения с заданнымизначениями плотности и влажности
Образцыдисперсного грунта нарушенного сложения с заданными значениями плотности ивлажности сухого грунта изготавливают в рабочих кольцах или разъемных формах всоответствии с приложениемВ.
5.4Среднюю пробу грунта для определения физических характеристик (кромевлажности), не требующих образцов ненарушенного сложения, отбирают методомквартования.
Приквартовании конус грунта разравнивают и делят взаимно перпендикулярнымилиниями, проходящими через центр, на четыре части. Две любые противоположныечетверти берут в пробу. Последовательным квартованием сокращают пробу в два,четыре раза и т.д. до получения пробы соответствующей массы.
Изпробы могут быть отобраны навески грунта в соответствии с методикой испытания.
6 Требования к установкам для проведенияиспытаний, приборам и оборудованию
6.1Установки для проведения испытаний должны размещаться на жестком горизонтальномосновании, исключающем ударные и вибрационные воздействия на приборы и образцыгрунта.
6.2Механизмы для нагружения образца грунта (рычажные, гидравлические,пневматические, электромеханические и др.) должны обеспечивать:
-центрированную (соосную) передачу нормальной нагрузки на образец грунта и еевертикальность;
-приложение касательной нагрузки в строго фиксированной плоскости среза;
-возможность нагружения образца грунта ступенями или непрерывно при заданнойпостоянной скорости деформирования образца;
-постоянство давления на каждой ступени нагружения.
6.3Устройства для измерения деформаций образца грунта в процессе испытания(приборы для автоматической записи деформаций, индикаторы часового типа и т.п.)должны обеспечивать погрешности измерений не более указанных в 4.7.
6.4Приборы для испытания грунтов необходимо тарировать не реже одного раза в годдля учета их собственных деформаций при определении деформаций образца грунта.
6.5Измерительные приборы должны периодически подвергаться метрологическим поверками иметь ведомость поправок в пределах рабочего диапазона каждого прибора.
6.6Части установок и приборы, соприкасающиеся с водой и грунтом, должны бытьизготовлены из коррозионностойких материалов.
Приложение А
(рекомендуемое)
Методы лабораторныхиспытаний грунтов
Таблица А.1
| Характеристика грунта | Метод определения | Область применения метода | |
| Влажность: | Высушивание до постоянной массы | Все грунты | |
| в том числе гигроскопическая | |||
| суммарная | Средней пробой | Мерзлые грунты со слоистой и сетчатой криогенной текстурой | |
| границы текучести | Пенетрация конусом | Глинистые грунты | |
| границы раскатывания | Раскатывание в жгут | То же | |
| Прессование | » | ||
| Плотность: | Режущим кольцом | Грунты, легко поддающиеся вырезке или не сохраняющие свою форму без кольца, сыпучемерзлые и с массивной криогенной текстурой | |
| Взвешивание в воде парафинированных образцов | Глинистые немерзлые грунты, склонные к крошению или трудно поддающиеся вырезке | ||
| Взвешивание в нейтральной жидкости | Мерзлые грунты | ||
| сухого грунта | Расчетный | Все грунты | |
| частиц грунта | Пикнометрический с водой | Все грунты, кроме засоленных и набухающих | |
| Пикнометрический с нейтральной жидкостью | Засоленные и набухающие грунты | ||
| Двумя пикнометрами | Засоленные грунты | ||
| Состав: | Ситовой без промывки водой | Пески с крупностью зерен от 10 до 0,5 мм | |
| гранулометрический (зерновой) состав | Ситовой с промывкой водой | То же | |
| Ареометрический | Глинистые грунты | ||
| гранулометрический (зерновой) и микроагрегатный | Пипеточный | То же | |
| содержание растительных остатков | Выделение сухим или мокрым способом | Пески и глинистые грунты | |
| содержание гумуса | Оксидометрический после удаления хлоридов | Пески и глинистые грунты, содержащие менее 10 % гумуса | |
| Сухое сжигание, после удаления карбонатов | Пески и глинистые грунты, содержащие более 10 % гумуса | ||
| Коэффициент фильтрации | При постоянном градиенте напора | Пески и глинистые грунты | |
| Деформируемость немерзлых грунтов: | Дренированное испытание при трехосном сжатии | Все дисперсные грунты | |
| модуль деформации; | |||
| коэффициент поперечной деформации | |||
| коэффициент сжимаемости; | Компрессионное сжатие | Пески мелкие и пылеватые; глинистые грунты с IL > 0,25; органо-минеральные и органические грунты | |
| модуль деформации | |||
| коэффициент фильтрационной и вторичной консолидации | Компрессионное сжатие | Глинистые, органоминеральные и органические грунты | |
| структурная прочность | » | Глинистые и органоминеральные грунты | |
| относительная просадочность при заданном давлении | Компрессионное сжатие по схеме «одной кривой» | Глинистые грунты и пески пылеватые (просадочные разности) | |
| относительная просадочность при различных давлениях и начальное просадочное давление | Компрессионное сжатие по схеме «двух кривых» | ||
| относительное набухание при различных давлениях и давление набухания | Компрессионное сжатие | Глинистые набухающие грунты | |
| относительная усадка (по высоте, диаметру, объему) | При свободной трехосной деформации | ||
| относительное суффозионное сжатие при заданном давлении | Компрессионное сжатие по схеме «одной кривой» | Засоленные (содержащие легко- и среднерастворимые соли) пески (кроме гравелистых), супеси и суглинки | |
| относительное суффозионное сжатие при различных давлениях и начальное давление суффозионного сжатия | То же, по схеме «трех кривых» | ||
| Прочность немерзлых грунтов: | Одноосное сжатие | Полускальные грунты и глинистые водонасыщенные грунты, сохраняющие форму без кольца | |
| предел прочности на одноосное сжатие | |||
| сопротивление недренированному сдвигу | |||
| угол внутреннего трения; | Неконсолидированно- недренированное испытание при трехосном сжатии | Глинистые, органоминеральные и органические грунты в нестабилизированном состоянии | |
| удельное сцепление; | |||
| сопротивление недренированному сдвигу | |||
| Консолидированно- недренированное испытание при трехосном сжатии | |||
| Консолидированно- дренированное испытание при трехосном сжатии | Все дисперсные грунты | ||
| сопротивление срезу; | Одноплоскостной срез | Пески (кроме гравелистых и крупных); глинистые и органоминеральные грунты | |
| угол внутреннего трения; | |||
| удельное сцепление | |||
| Прочность и деформируемость | Компрессионное сжатие | Пески (кроме гравелистых и крупных), | |
| мерзлых грунтов: | глинистые грунты | ||
| коэффициент сжимаемости | Глинистые пластично-мерзлые грунты | ||
| коэффициент оттаивания; | То же | Пески (кроме гравелистых и крупных), глинистые грунты | |
| коэффициент сжимаемости при оттаивании | |||
| предел прочности на одноосное сжатие; | Одноосное сжатие | ||
| модуль линейной деформации; | |||
| коэффициент поперечного расширения; | |||
| коэффициент нелинейной деформации; | |||
| коэффициент вязкости для | |||
| сильнольдистых грунтов | |||
| предельно длительное значение эквивалентного сцепления | Испытание шариковым штампом | Пески мелкие и пылеватые, глинистые грунты | |
| сопротивление срезу по поверхности смерзания | Одноплоскостной срез | Пески (кроме гравелистых и крупных), глинистые грунты | |
| Примечание - Методы определения прочности и деформативности мерзлых грунтов не распространяются на заторфованные, засоленные и сыпучие грунты. |
Приложение Б
(рекомендуемое)
Методикаизготовления образцов полускального грунта
1Для изготовления образцов для испытаний полускального грунта применяютследующие оборудование и материалы:
-токарный станок с высотой центров не менее 200 мм;
-сверлильный станок с набором коронарных сверл;
-шлифовальный станок;
-машина камнерезная по ГОСТ 10110;
-дисковая пила;
-стойка типа С-III по ГОСТ10197 с индикатором часового типа по ГОСТ577 или многооборотным по ГОСТ9696;
-угольник поверочный 90° типа УП по ГОСТ 3749;
-штангенциркуль по ГОСТ166;
-лекальная линейка;
-весы лабораторные по ГОСТ24104 с гирями по ГОСТ7328;
-сосуд для насыщения образцов грунта водой.
2Образцы грунта изготавливают в форме круглых цилиндров или прямоугольныхпараллелепипедов и отшлифовывают их торцевые поверхности.
3Проверяют параллельность торцевых поверхностей и их перпендикулярность боковойповерхности.
Параллельностьторцевых контролируют металлической линейкой или индикатором по двум взаимноперпендикулярным диаметрам (или сторонам параллелепипеда). Отклонениедопускается не более 0,1 мм по длине диаметра.
Отклонениеот перпендикулярности торцевых поверхностей к боковой поверхности образцаконтролируют угольником в четырех точках каждой торцевой поверхности, смещенныхотносительно друг друга на 90°. В этих же точках измеряютдиаметр (или стороны торцевой грани) и высоту образца. Отклонения при каждомизмерении не должны превышать 1,0 мм по длине диаметра (или стороне торцевойграни) и высоте образца.
Длинавзаимно перпендикулярных диаметров (или размеров сторон) поперечных сечений,измеряемых штангенциркулем в верхней, средней и нижней частях образца, не должнаотличаться более чем на 1,0 мм.
4Образец грунта, предназначенный для испытания в воздушно-сухом состоянии,высушивают на воздухе до тех пор, пока разница в его массе будет не более (0,5±0,1) г в сутки.
5Подготовку образцов, предназначенных для испытаний в водонасыщенном состоянии,производят следующим образом: образцы помещают в сосуд с дистиллированнойводой, погружая их в воду на 1/3 высоты. Через 6 чуровень воды в сосуде поднимают до верха образцов (не заливая их сверху) иоставляют образцы в таком положении до полного насыщения водой. Насыщениеусловно считают законченным, когда приращение массы образца в сутки будет менее1-2 г. Перед взвешиванием торцевые грани образца обтирают влажной выжатоймарлей.
Приложение В
(рекомендуемое)
Методика изготовленияобразцов грунта с заданными значениями влажности и плотности сухого грунта
1Для подготовки образца грунта нарушенного сложения с заданными значениямивлажности и плотности сухого грунта необходимо грунт просушить, растеретьпестиком с резиновым наконечником до исчезновения комков, просеять через сито сотверстиями 2 мм и определить влажность по ГОСТ5180.
Дляполучения заданного значения влажности в грунт необходимо добавить расчетноеколичество воды Q p, см3, определяемое по формуле
, (В.1)
где m г - масса исследуемого грунтапри влажности W, г;
W з и W - соответственно заданная иисходная влажности грунта, д.е.;
r W - плотность воды, равная 1г/см3.
Послеувлажнения грунт следует тщательно перемешать и поместить в эксикатор (дляравномерного распределения влаги) не менее чем на 2 ч с последующим контрольнымопределением влажности.
2Уплотнение подготовленного в соответствии с пунктом 1 грунта до заданнойплотности сухого грунта rdз следует производить врабочих кольцах прибора, применяя один из следующих методов: послойноетрамбование; обжатие под прессом; уплотнение в приборе стандартного уплотненияпадающим грузом.
Дляподготовки образца, не сохраняющего форму, рабочее кольцо должно быть с жесткимдном.
Приуплотнении послойным трамбованием или обжатием под прессом следуетпредварительно рассчитать массу грунта, которая в объеме рабочего кольцаобеспечит заданную плотность сухого грунта rdз, по формуле
, (В.2)
где V к - внутренний объем рабочего кольца, см3.
Прииспользовании прибора стандартного уплотнения для получения rdз необходимо предварительно определитьпоследовательным приближением высоту сбрасывания груза и число ударов.
3Подготовку образцов насыпного грунта с заданными значениями влажности иплотности сухого грунта следует осуществлять по пункту 1, просеивая грунт черезсито с отверстиями 10 мм.
Дляполучения заданного значения влажности (оптимальный Wopt или имеющейся в источникеполучения W 1) в грунт необходимодобавить количество воды Q p, определенное по формуле(В.1).
Уплотнениеподготовленного грунта до заданной плотности сухого грунта rdз следует производить в рабочем кольце прибораобжатием под прессом в соответствии с пунктом 2.
Заданнаяплотность сухого грунта, соответствующая Wopt и W 1, определяется по кривойстандартного уплотнения данного грунта, построенной по ГОСТ22733. Влажности Wopt соответствует максимальная плотность сухого грунта rd max; влажности W 1 > Wopt соответствует плотность сухого грунта на правой ветви кривойстандартного уплотнения.
Приотсутствии приборов стандартного уплотнения максимальную плотность сухогогрунта rd, г/см3, (приданной влажности) можно ориентировочно определить по формуле
, (В.3)
где rs - плотность частиц, г/см3;
Va - содержание воздуха вгрунте максимальной плотности, д.е.;
W - фактическая (заданная) влажность грунта, д.е.
Ориентировочныезначения Va составляют:
0,065- для песков и супесей с Ip < 4
0,035- для супесей с Ip > 4;
0,035- для суглинков с Ip < 12;
0,045- для суглинков с Ip > 12.
4Расчетное количество воды Q p, см3,необходимое для повышения влажности образцов просадочного грунта ненарушенногосложения с природной влажностью W < W p до значения W p, определяют по формуле
, (В.4)
Послевпитывания воды образец в рабочем кольце необходимо поместить на 1 сут вэксикатор, затем взвесить, определить плотность грунта r1 и уточнить полученноезначение влажности по формуле
.
|
|
|
