ГОСТ 30416-96

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ГРУНТЫ Лабораторные испытания.

Общие положения

Межгосударственная научно-техническая комиссия по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС)

Москва

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Государственным предприятием научно-исследовательским, проектно-изыскательским и конструкторско-технологическим институтом оснований и подземных сооружений им. Н. М. Герсеванова (НИИОСП им. Герсеванова) с участием Государственного дорожного научно-исследовательского института (Союздорнии) и Производственного и научно-исследовательского института по инженерным изысканиям в строительстве (ПНИИИС) Российской Федерации

ВНЕСЕН Минстроем России

2 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 15 мая 1996 г.

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4 ВВЕДЕН в действие с 1 января 1997 г. в качестве государственного стандарта Российской Федерации постановлением Минстроя России от 1 августа 1996 г. № 18-57

ГОСТ 30416-96

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ГРУНТЫ. Лабораторные испытания.

Общие положения

Soils . Laboratory testing. General requirements

Дата введения 1997-01-01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общие требования к методам лабораторного определения характеристик физико-механических свойств грунтов при их исследовании для строительства.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

Штангенциркули. Технические условия

Индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм. Технические условия

Угольники поверочные 90 ° . Технические условия

Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 7328-82 Меры массы общего назначения и образцовые. Технические условия

ГОСТ 9696-82 Индикаторы многооборотные с ценой деления 0,001 и 0,002 мм. Технические условия

ГОСТ 9753-88 Прессы гидравлические одностоечные. Параметры и размеры. Нормы точности

ГОСТ 10110-87 Круги алмазные отрезные формы IAIR. Технические условия

ГОСТ 10197-70 Стойки и штативы для измерительных головок. Технические условия

Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов

Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава

Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний

Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности

Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общие технические условия

Грунты. Классификация

3 Определения

В настоящем стандарте применяют следующие термины.

Влажность грунта - отношение массы воды в объеме грунта к массе этого грунта, высушенного до постоянной массы.

Гигроскопическая влажность - влажность грунта в воздушно-сухом состоянии, т.е. в состоянии равновесия с влажностью и температурой окружающего воздуха.

Влажность на границе текучести - влажность грунта, при которой грунт находится на границе между пластичным и текучим состояниями.

Влажность на границе раскатывания - влажность грунта, при которой грунт находится на границе между твердым и пластичным состояниями.

Плотность грунта - масса единицы объема грунта.

Плотность сухого грунта - отношение массы грунта, за вычетом массы воды и льда в его порах, к его первоначальному объему.

Плотность частиц грунта - масса единицы объема твердых (скелетных) частиц грунта.

Воздушно-сухое состояние грунта - состояние грунта, высушенного на воздухе.

Водонасыщенное состояние грунта - состояние грунта при практически полном заполнении пор грунта водой.

Гранулометрический (зерновой) состав грунта - количественное содержание в грунте твердых частиц того или иного размера.

Микроагрегатный состав грунта - количественное содержание в грунте твердых водостойких агрегированных частиц того или иного размера.

Коэффициент фильтрации - скорость фильтрации воды в грунте при градиенте напора, равном единице.

Градиент напора - отношение разности гидростатических напоров воды (потери напора) к длине пути фильтрации.

Структурная прочность - вертикальное напряжение в образце грунта, соответствующее началу перехода от упругих к пластическим деформациям сжатия.

Вертикальное давление на образец грунта - отношение вертикальной нагрузки, приложенной к образцу, к площади его поперечного сечения.

Относительная вертикальная деформация образца грунта - отношение абсолютной вертикальной деформации к начальной высоте образца.

Стабилизация деформации - приращение деформации во времени, характеризующее практическое затухание деформации при определенной нагрузке.

Стабилизированное состояние грунта - состояние грунта, характеризуемое окончанием деформаций уплотнения под определенной нагрузкой и отсутствием избыточного давления в поровой воде.

Нестабилизированное состояние грунта - состояние грунта, характеризуемое незавершенностью деформаций уплотнения под определенной нагрузкой и наличием избыточного давления в поровой воде.

Консолидированно-дренированное испытание - испытание грунта для определения характеристик прочности и деформируемости с предварительным уплотнением образца и отжатием из него воды в процессе всего испытания.

Консолидированно-недренированное испытание - испытание грунта для определения характеристик прочности с предварительным уплотнением образца и отжатием из него воды только в процессе уплотнения.

Неконсолидированно-недренированное испытание - испытание грунта для определения характеристик прочности без предварительного уплотнения образца при отсутствии отжатия из него воды в процессе всего испытания.

Сопротивление грунта срезу - характеристика прочности грунта, определяемая значением касательного напряжения, при котором происходит разрушение (срез).

Предел прочности на одноосное сжатие - отношение вертикальной нагрузки на образец грунта, при которой происходит его разрушение, к площади поперечного сечения образца.

Коэффициент сжимаемости - отношение относительной вертикальной деформации (изменения коэффициента пористости) к давлению, вызвавшему эту деформацию.

Абсолютное суффозионное сжатие - уменьшение первоначальной высоты образца грунта в результате сжатия при постоянном вертикальном давлении и непрерывной фильтрации жидкости, вызывающей химическую суффозию.

Относительное суффозионное сжатие - отношение абсолютного суффозионного сжатия к высоте образца грунта природной влажности при природном давлении.

Начальное давление суффозионного сжатия - минимальное давление, при котором проявляется суффозионное сжатие грунта.

Коэффициент оттаивания - показатель деформируемости, характеризующий осадку мерзлого грунта при его оттаивании без нагрузки.

Модуль линейной деформации - показатель линейной деформируемости мерзлого грунта, отражающий отношение напряжений к вызванным относительным продольным деформациям.

Коэффициент нелинейной деформации - показатель, характеризующий зависимость деформаций ползучести мерзлого грунта от напряжений и времени.

Коэффициент поперечного расширения - показатель деформируемости, характеризующий отношение поперечных и продольных деформаций грунта.

Коэффициент вязкости - показатель деформируемости, характеризующий скорость пластично-вязкого течения сильнольдистого мерзлого грунта, зависящий от времени действия нагрузки и значения отрицательной температуры грунта.

Эквивалентное сцепление - комплексная характеристика прочности мерзлого грунта, учитывающая как собственно сцепление, так и наличие внутреннего трения.

Угол внутреннего трения - параметр прямой зависимости сопротивления грунта срезу от вертикального давления, определяемый как угол наклона этой прямой к оси абсцисс.

Удельное сцепление грунта - параметр прямой зависимости сопротивления грунта срезу от вертикального давления, определяемый как отрезок, отсекаемый этой прямой на оси ординат.

Модуль деформации - коэффициент пропорциональности линейной связи между приращениями давления на образец и его деформацией.

Модуль сдвига - характеристика деформируемости, определяемая отношением интенсивности касательных напряжений к интенсивности деформаций сдвига.

Остальные термины, используемые в настоящем стандарте, приведены в .

4 Общие положения

4.1 Метод определения характеристик физико-механических свойств грунтов устанавливают в программе испытаний в зависимости от стадии проектирования, грунтовых условий, вида и уровня ответственности проектируемых зданий и сооружений.

4.2 Область применения методов лабораторных испытаний физико-механических свойств грунтов в зависимости от вида грунта приведена в .

4.3 Отбор, упаковку, транспортирование и хранение образцов грунта, предназначенных для лабораторных испытаний, производят по .

4.4 Испытания проводят на лабораторных образцах грунта ненарушенного сложения с природной влажностью и в водонасыщенном состоянии или на искусственно приготовленных пробах и образцах с заданными плотностью и влажностью, значения которых устанавливают в программе испытаний.

При определении характеристик прочности и деформируемости лабораторные образцы грунта ненарушенного сложения должны иметь ориентацию, соответствующую природному залеганию.

Образцы грунта природной влажности испытывают непосредственно после их изготовления.

4.5 Форму и размеры лабораторных образцов грунта определяют в зависимости от метода испытаний, а также от свойств самого грунта (способности сохранять форму, наличия включений и т.д.).

Минимальный размер испытуемых образцов должен быть не менее пятикратного размера максимальной фракции грунта (включений, агрегатов).

4.6 За результат испытаний принимают среднее арифметическое значение параллельных определений, предусмотренных для соответствующего метода.

4.10 Испытания немерзлых грунтов проводят в помещениях с положительной температурой воздуха.

4.11 Испытания мерзлых грунтов проводят в помещении с регулируемой отрицательной температурой, холодильных камерах, а также в шурфах или подземных лабораториях, расположенных в толще вечномерзлых грунтов.

Технология изготовления образцов и проведения испытаний должна обеспечивать сохранность мерзлого состояния грунта, недопущение сколов и других нарушений поверхности образца.

4.12 В помещении для проведения испытаний мерзлых грунтов должна поддерживаться заданная программой испытаний температура воздуха, отклонения от которой не должны превышать ± 0,1; ± 0,2 и ± 0,5 ° С при температуре испытаний соответственно от 0 до минус 1; ниже минус 2 до минус 5 и ниже минус 5 ° С.

4.13 Измерения температуры воздуха в процессе испытаний мерзлых грунтов следует выполнять одновременно с измерением деформаций образца грунта по двум лабораторным термометрам (или другим термоизмерительным устройством), расположенным по обе стороны установки для испытаний таким образом, чтобы их ртутный резервуар или датчик находились на уровне образца грунта на расстоянии не более 0,5 м от него.

4.14 В период подготовки и проведения испытаний необходимо предусматривать меры по предохранению образцов немерзлых грунтов от высыхания, а мерзлых - от иссушения.

Для предохранения образцов грунта от иссушения следует предусматривать создание защитных оболочек, прокладку образцов снегом или льдом, помещение установок для испытаний под чехлы.

4.15 Для водонасыщения (доувлажнения) образцов грунта и в качестве фильтрующей жидкости следует применять воду питьевого качества, если в задании не приведены указания по использованию дистиллированной воды, грунтовой воды с места отбора образца, а также водных вытяжек или химических растворов заданного состава.

4.16 При использовании в качестве реактивов опасных (едких, токсичных) веществ следует руководствоваться требованиями безопасности, изложенными в нормативных документах на эти реактивы.

4.17 Результаты лабораторных испытаний образцов грунта заносят в журналы испытаний, содержащие данные о месте отбора образцов (монолитов) грунта и другие необходимые характеристики грунта.

Страницы журнала должны быть пронумерованы. Журнал должен быть подписан руководителем лаборатории и исполнителями.

5 Подготовка образцов грунта для испытаний

5.1 Изготовление образца дисперсного грунта ненарушенного сложения методом режущего кольца

5.1.1 Для изготовления образца грунта применяют следующее оборудование и материалы:

Режущее кольцо (цилиндрическая форма с режущим краем, рабочее кольцо прибора для испытаний);

Гладкие пластинки (стекло, металл и т.п.);

Винтовой пресс;

Насадка для вдавливания колец;

Выталкиватель для извлечения образца из кольца;

Штангенциркуль по ;

Плоская лопатка;

Нож с прямым лезвием;

Лабораторные весы по с гирями по ГОСТ 7328.

5.1.2 Размеры режущего кольца выбирают в зависимости от метода испытаний и применяемого оборудования.

5.1.3 Режущее кольцо перед употреблением должно быть проверено: при помещении кольца торцами на гладкую пластинку не должно быть видимых зазоров между краем кольца и пластинкой.

5.1.4 Образец грунта изготавливают в следующем порядке:

Режущее кольцо смазывают с внутренней стороны тонким слоем вазелина или консистентной смазки;

Кольцо ставят режущим краем на выровненную и зачищенную горизонтальную поверхность монолита грунта и винтовым прессом или вручную через насадку слегка вдавливают 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 на столбик грунта, не допуская перекоса, до полного заполнения кольца. Образование зазоров между грунтом и рабочим кольцом не допускается. В грунт (сыпучий или пластичный), из которого не удается вырезать столбик, кольцо вдавливают и удаляют грунт вокруг кольца;

Верхний торец образца зачищают ножом вровень с краем кольца и накрывают пластинкой;

Подрезают столбик грунта на 10 мм ниже режущего края кольца и отделяют его. При вдавливании кольца подхватывают его снизу плоской лопаткой;

Переворачивают кольцо, зачищают другой торец образца вровень с краем кольца и также накрывают пластинкой.

5.1.5 При необходимости образец извлекают из кольца с помощью выталкивателя, измеряют диаметр образца в трех поперечных сечениях и высоту не менее чем по трем образующим.

За начальную высоту и диаметр образца принимают их средние арифметические значения.

Образец взвешивают.

5.1.6 При изготовлении образцов мерзлого грунта ненарушенного сложения предварительно выпиливают из монолита заготовки в виде призм, размеры основания и высота которых должны превышать требуемые размеры образцов. Нарезанные заготовки подбирают в группы с идентичной криогенной текстурой.

Все операции по изготовлению образцов мерзлого грунта необходимо проводить в утепленных перчатках.

5.1.7 Подготовленные образцы мерзлого грунта герметизируют (например, полиэтиленовой пленкой) и помещают в эксикатор, находящийся в помещении с отрицательной температурой воздуха. Дно эксикатора должно быть покрыто льдом или снегом.

Образцы мерзлого грунта допускается хранить не более 10 сут.

5.1.8 Непосредственно перед испытанием образцы мерзлого грунта выдерживают не менее 12 ч в установке для испытаний при температуре испытания.

5.2 Изготовление образцов полускального грунта

Образцы полускального грунта изготавливают в форме круглых цилиндров или прямоугольных параллелепипедов в соответствии с .

5.3 Изготовление образцов дисперсного грунта нарушенного сложения с заданными значениями плотности и влажности

Образцы дисперсного грунта нарушенного сложения с заданными значениями плотности и влажности сухого грунта изготавливают в рабочих кольцах или разъемных формах в соответствии с .

5.4 Среднюю пробу грунта для определения физических характеристик (кроме влажности), не требующих образцов ненарушенного сложения, отбирают методом квартования.

При квартовании конус грунта разравнивают и делят взаимно перпендикулярными линиями, проходящими через центр, на четыре части. Две любые противоположные четверти берут в пробу. Последовательным квартованием сокращают пробу в два, четыре раза и т.д. до получения пробы соответствующей массы.

Из пробы могут быть отобраны навески грунта в соответствии с методикой испытания.

6 Требования к установкам для проведения испытаний, приборам и оборудованию

6.1 Установки для проведения испытаний должны размещаться на жестком горизонтальном основании, исключающем ударные и вибрационные воздействия на приборы и образцы грунта.

6.2 Механизмы для нагружения образца грунта (рычажные, гидравлические, пневматические, электромеханические и др.) должны обеспечивать:

Центрированную (соосную) передачу нормальной нагрузки на образец грунта и ее вертикальность;

Приложение касательной нагрузки в строго фиксированной плоскости среза;

Возможность нагружения образца грунта ступенями или непрерывно при заданной постоянной скорости деформирования образца;

Постоянство давления на каждой ступени нагружения.

6.3 Устройства 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 .

6.4 Приборы для испытания грунтов необходимо тарировать не реже одного раза в год для учета их собственных деформаций при определении деформаций образца грунта.

6.5 Измерительные приборы должны периодически подвергаться метрологическим поверкам и иметь ведомость поправок в пределах рабочего диапазона каждого прибора.

6.6 Части установок и приборы, соприкасающиеся с водой и грунтом, должны быть изготовлены из коррозионностойких материалов.

Приложение А
(рекомендуемое)

Методы лабораторных испытаний грунтов

Таблица А.1

Приложение Б
(рекомендуемое)

Методика изготовления образцов полускального грунта

1 Для изготовления образцов для испытаний полускального грунта применяют следующие оборудование и материалы:

Токарный станок с высотой центров не менее 200 мм; ГОСТ 166 ;

Лекальная линейка;

Весы лабораторные по с гирями по ГОСТ 7328;

Сосуд для насыщения образцов грунта водой.

2 Образцы грунта изготавливают в форме круглых цилиндров или прямоугольных параллелепипедов и отшлифовывают их торцевые поверхности.

3 Проверяют параллельность торцевых поверхностей и их перпендикулярность боковой поверхности.

Параллельность торцевых контролируют металлической линейкой или индикатором по двум взаимно перпендикулярным диаметрам (или сторонам параллелепипеда). Отклонение допускается не более 0,1 мм по длине диаметра.

Отклонение от перпендикулярности торцевых поверхностей к боковой поверхности образца контролируют угольником в четырех точках каждой торцевой поверхности, смещенных относительно друг друга на 90 ° . В этих же точках измеряют диаметр (или стороны торцевой грани) и высоту образца. Отклонения при каждом измерении не должны превышать 1,0 мм по длине диаметра (или стороне торцевой грани) и высоте образца.

Длина взаимно перпендикулярных диаметров (или размеров сторон) поперечных сечений, измеряемых штангенциркулем в верхней, средней и нижней частях образца, не должна отличаться более чем на 1,0 мм.

4 Образец 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.

5 Подготовку образцов, предназначенных для испытаний в водонасыщенном состоянии, производят следующим образом: образцы помещают в сосуд с дистиллированной водой, погружая их в воду на 1 / 3 высоты. Через 6 ч уровень воды в сосуде поднимают до верха образцов (не заливая их сверху) и оставляют образцы в таком положении до полного насыщения водой. Насыщение условно считают законченным, когда приращение массы образца в сутки будет менее 1-2 г. Перед взвешиванием торцевые грани образца обтирают влажной выжатой марлей.

Приложение В
(рекомендуемое)

Методика изготовления образцов грунта с заданными значениями влажности и плотности сухого грунта

1 Для подготовки образца грунта нарушенного сложения с заданными значениями влажности и плотности сухого грунта необходимо грунт просушить, растереть пестиком с резиновым наконечником до исчезновения комков, просеять через сито с отверстиями 2 мм и определить влажность по .

Для получения заданного значения влажности в грунт необходимо добавить расчетное количество воды Q p , см 3 , определяемое по формуле

,(В.1)

где m г - масса исследуемого грунта при влажности W , г;

W з и W - соответственно заданная и исходная влажности грунта, д.е.;

r W - плотность воды, равная 1 г/см 3 .

После увлажнения грунт следует тщательно перемешать и поместить в эксикатор (для равномерного распределения влаги) не менее чем на 2 ч с последующим контрольным определением влажности.

2 Уплотнение подготовленного в соответствии с пунктом 1 грунта до заданной плотности сухого грунта r d з следует производить в рабочих кольцах прибора, применяя один из следующих методов: послойное трамбование; обжатие под прессом; уплотнение в приборе стандартного уплотнения падающим грузом.

Для подготовки образца, не сохраняющего форму, рабочее кольцо должно быть с жестким дном.

При уплотнении послойным трамбованием или обжатием под прессом следует предварительно рассчитать массу грунта, которая в объеме рабочего кольца обеспечит заданную плотность сухого грунта r d з , по формуле

,(В.2)

где V к - внутренний объем рабочего кольца, см 3 .

При использовании прибора стандартного уплотнения для получения r d з необходимо предварительно определить последовательным приближением высоту сбрасывания груза и число ударов.

3 Подготовку образцов насыпного грунта с заданными значениями влажности и плотности сухого грунта следует осуществлять по пункту 1, просеивая грунт через сито с отверстиями 10 мм.

Для получения заданного значения влажности (оптимальный W opt или имеющейся в источнике получения W 1 ) в грунт необходимо добавить количество воды Q p , определенное по формуле (В.1).

Уплотнение подготовленного грунта до заданной плотности сухого грунта r d з следует производить в рабочем кольце прибора обжатием под прессом в соответствии с пунктом 2.

Заданная плотность сухого грунта, соответствующая W opt и W 1 , определяется по кривой стандартного уплотнения данного грунта, построенной по . Влажности W opt соответствует максимальная плотность сухого грунта r d max ; влажности W 1 > W opt соответствует плотность сухого грунта на правой ветви кривой стандартного уплотнения.

При отсутствии приборов стандартного уплотнения максимальную плотность сухого грунта r d , г/см 3 , (при данной влажности) можно ориентировочно определить по формуле

,(В.3)

где r s - плотность частиц, г/см 3 ;

V a - содержание воздуха в грунте максимальной плотности, д.е.;

W - фактическая (заданная) влажность грунта, д.е.

Ориентировочные значения V a составляют:

0,065 - для песков и супесей с I p < 4

0,035 - для супесей с I p > 4;

0,035 - для суглинков с I p < 12;

0,045 - для суглинков с I p > 12.

4 Расчетное количество воды Q p , см 3 , необходимое для повышения влажности образцов просадочного грунта ненарушенного сложения с природной влажностью W < W p до значения W p , определяют по формуле

,(В.4)

После впитывания воды образец в рабочем кольце необходимо поместить на 1 сут в эксикатор, затем взвесить, определить плотность грунта r 1 и уточнить полученное значение влажности по формуле

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ

Издание официальное

Стандартинформ

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты

Сведения о стандарте

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

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и оценке соответствия в строительстве (приложение В к протоколу от 4 июня 2012 г. Ne40)

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 ноября 2012 г. No 707-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 30416-2012 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2013 г.

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а люкст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае поросмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - неофициальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

© Стандартинформ. 2013

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен. тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ 30416-2012

1 Область применения...................................................1

3 Термины и определения................................................1

4 Общие положения....................................................3

5 Подготовка образцов грунта для испытаний....................................5

6 Требования к установкам для проведения испытаний, приборам и оборудованию............6

влажности и плотности сухого грунта...............................11

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Лабораторные испытания. Общие положения

Soils. Laboratory testing. General

Дата введения - 2013-07-01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общие требования к методам лабораторного определения характеристик физико-механических свойств грунтов при их исследовании для строительства.

ГОСТ 166-89 (ИСО 3569-76) Штангенциркули. Технические условия

ГОСТ 577-68 Индикаторы часового типа с ценой деления 0.01 мм. Технические условия

ГОСТ 3749-77 Угольники поверочные 90°. Технические условия

ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик ГОСТ 7328-82 Меры массы общего назначения и образцовые. Технические условия ГОСТ 9696-82 Индикаторы многооборотные с ценой деления 0.001 и 0.002 мм. Технические условия

ГОСТ 10110-87 Круги алмазные отрезные формы 1A1R. Технические условия ГОСТ 10197-70 Стойки и штативы для измерительных головок. Технические условия ГОСТ 12071-2000 Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов ГОСТ 20522-2012 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний ГОСТ 22733-2002 Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности ГОСТ 24104-2001 * Весы лабораторные. Общие технические требования ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация

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 ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененнымСтандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающий эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины поГОСТ 25100 . а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 естественная влажность грунта (natural water content) w: Отношение массы воды в объеме грунта к массе этого грунта, высушенного до постоянной массы.

В Российской Федерации действует ГОСТ Р 53228-2008 .

Издание официальное

ГОСТ 30416-2012

3.2 гигроскопическая влажность (hygroscopic water content) и^: Влажность грунта в воздушносухом состоянии, т. е. в состоянии равновесия с влажностью и температурой окружающего воздуха.

3.3 влажность на границе текучести (water content on liquid limit) Влажность грунта, при которой грунт находится на границе между ппастичным и текучим состояниями.

3.4 влажность на границе раскатывания (water content on plastic limit) w p: Влажность грунта, при которой грунт находится на границе между твердым и пластичным состояниями.

3.5 плотность грунта (soil density)p: Масса единицы объема грунта.

3.6 плотность сухого грунта (dry soil density) р а: Отношение массы грунта, за вычетом массы воды и льда в его порах, к его первоначальному объему.

3.7 плотность частиц грунта (density of solid particles) p a: Масса единицы объема твердых (скелетных) частиц грунта.

3.8 воздушно-сухое состояние грунта (dry soil condition): Состояние грунта, высушенного на воздухе.

3.9 водонасыщенное состояние грунта (water saturated soil condition): Состояние грунта при практически полном заполнении пор грунта водой.

3.10 гранулометрический (зерновой) состав грунта (soil grain-size composition): Количественное содержание в грунте твердых частиц того или иного размера.

3.11 микроагрегатный состав грунта (soil microaggregate composition): Количественное содержание в грунте твердых водостойких агрегированных частиц того или иного размера.

3.12 коэффициент фильтрации (coefficient of permeability) к: Скорость фильтрации воды в грунте при градиенте напора, равном единице.

3.13 градиент напора (hydraulic gradient) J: Отношение разности гидростатических напоров воды (потери напора) к длине пути фильтрации.

3.14 вертикальное давление на образец грунта (vertical pressure on soil sample) F: Отношение вертикальной нагрузки, приложенной к образцу, к площади его поперечного сечения.

3.15 относительная вертикальная деформация образца грунта (relative vertical deformation of soil sample) t:: Отношение абсолютной вертикальной деформации к начальной высоте образца.

3.16 условная стабилизация деформации (stabilization of deformation): Приращение деформации во времени, характеризующее практическое затухание деформации при определенной нагрузке.

3.17 стабилизированное состояние грунта (consolidated soil state): Состояние грунта, характеризуемое окончанием деформаций уплотнения под определенной нагрузкой и отсутствием избыточного давления в поровой жидкости.

3.18 нестабилиэированное состояние грунта (unconsolidated soil state): Состояние грунта, характеризуемое незавершенностью деформаций уплотнения под определенной нагрузкой и наличием избыточного давления в поровой жидкости.

3.19 консолидированно-дренированное испытание (consolidated-drained test): Испытание грунта для определения характеристик прочности и деформируемости с предварительным уплотнением образца и отжатием из него воды в процессе всего испытания.

3.20 консолидированно-недренированное испытание (consolidated-undrained test): Испытание грунта для определения характеристик прочности с предварительным уплотнением образца и отжатием из него воды только в процессе уплотнения.

3.21 неконсолидированно-недронированное испытание (unconsolidated-undrained test): Испытание грунта для определения характеристик прочности без предварительного уплотнения образца при отсутствии отжатия из него воды в процессе всего испытания.

3.22 сопротивление грунта недренированному сдвигу (undrained shear strength) c u: Характеристика прочности грунта, определяемая значением касательного напряжения, при котором происходит разрушение в условиях отсутствия дренирования.

3.23 предел прочности на одноосное сжатие (uniaxial compressive strength) R e: Отношение вертикальной нагрузки на образец грунта, при которой происходит его разрушение, к площади поперечного сечения образца.

3.24 коэффициент сжимаемости (coefficient of compressibility) т о: Отношение относительной вертикальной деформации (изменения коэффициента пористости) к давлению, вызвавшему эту деформацию.

3.25 абсолютное суффозионное сжатие (total suffusion compression) ДЛ 4Г: Уменьшение первоначальной высоты образца грунта в результате сжатия при постоянном вертикальном давлении и непрерывной фильтрации жидкости, вызывающей химическую суффозию.

ГОСТ 30416-2012

3.26 относительное суффозионное сжатие (relative suffusion compression) zj. Отношение абсолютного суффозиониого сжатия к высоте образца грунта естественной влажности при природном давлении.

3.27 начальное давление суффозиониого сжатия (initial pressure of suffusion compression) p ir: Минимальное давление, при котором проявляется суффозионное сжатие грунта.

3.28 коэффициент оттаивания (thawing coefficient) A lh: Показатель деформируемости, характеризующий осадку мерзлого грунта при его оттаивании без нагрузки.

3.29 коэффициент нелинейной деформации (nonlinear deformation modulus): Показатель, характеризующий зависимость деформаций ползучести мерзлого грунта от напряжений и времени.

3.30 коэффициент поперечного расширения (коэффициент Пуассона) (Poisson"s ratio) v: Показатель деформируемости, характеризующий отношение поперечных и продольных деформаций грунта.

3.31 коэффициент вязкости (viscosity coefficient) ц: Показатель деформируемости, характеризующий скорость пластично-вязкого течения сильнольдистого мерзлого грунта, зависящий от времени действия нагрузки и значения отрицательной температуры грунта.

3.32 коэффициент фильтрационной (coefficient of consolidation) C v и вторичной консолидации С: Показатели, характеризующие скорость деформации грунта при постоянном давлении за счет фильтрации воды С и ползучести грунта С я.

3.33 эквивалентное сцепление (equivalent cohesion of soil) C cq: Комплексная характеристика прочности мерзлого грунта, учитывающая как собственно сцепление, таки наличие внутреннего трения.

3.34 угол внутреннего трения (internal friction angle) ср: Параметр прямой зависимости сопротивления грунта срезу от вертикального давления, определяемый как угол наклона этой прямой к оси абсцисс.

3.35 удельное сцопление грунта (specific cohesion of soil) с: Параметр прямой зависимости сопротивления грунта срезу от вертикального давления, определяемый как отрезок, отсекаемый этой прямой на оси ординат.

3.36 структурная прочность: Вертикальное напряжение в образце грунта, соответствующее началу перехода от упругих к пластическим деформациям сжатия.

3.37 модуль деформации (deformation modulus) Е: Коэффициент пропорциональности линейной связи между приращениями давления на образец и его деформацией.

3.38 модуль сдвига (shear modulus) G: Характеристика деформируемости, определяемая отношением интенсивности касательных напряжений к интенсивности деформаций сдвига.

3.39 оттаивающий грунт (thawing soil): Грунт, в котором при переходе из мерзлого состояния в талое разрушаются криогенные структурные связи.

3.40 максимальная плотность (стандартная плотность) (maximal dry soil density) p dmM: Наибольшая плотность сухого грунта, которая достигается при испытании грунта методом стандартного уплотнения.

3.41 оптимальная влажность (optimal humidity) w opr: Значение влажности грунта, соответствующее максимальной плотности сухого грунта.

4 Общие положения

4.1 Метод определения характеристик физико-механических свойств грунтов устанавливают в программе испытаний в зависимости от стадии проектирования, грунтовых условий, вида и уровня ответственности проектируемых зданий и сооружений.

4.2 Область применения методов лабораторных испытаний физико-механических свойств грунтов в зависимости от вида грунта приведена в приложении А.

4.3 Отбор, упаковку, транспортирование и хранение образцов грунта, предназначенных для лабораторных испытаний, проводят по ГОСТ 12071 .

4.4 Испытания проводят на образцах грунта ненарушенного сложения с естественной влажностью и в водонасыщенном состоянии или на искусственно приготовленных пробах и образцах с заданными плотностью и влажностью, значения которых устанавливают в программе испытаний.

При определении характеристик прочности и деформируемости образцы грунта ненарушенного сложения должны иметь ориентацию, соответствующую природному залеганию, если иное не определено в техническом задании.

Образцы грунта естественной влажности испытывают непосредственно после их изготовления.

4.5 Форму и размеры образцов грунта определяют в зависимости от метода испытаний, а также от свойств самого грунта (способности сохранять форму, наличия включений и т. д.).

Минимальный размер испытуемых образцов должен быть не менее пятикратного размера максимальной фракции грунта (включений, агрегатов).

4.6 Нагрузки, задаваемые при испытаниях, должны назначаться с учетом передаваемых на основание давлений и глубины отбора образцов грунта.

4.7 За результат испытаний принимают среднеарифметическое значение параллельных определений, предусмотренных для соответствующего метода.

4.8 Погрешность измерений при испытаниях не должна превышать:

0,02 г - при измерении массы образца;

0,1мм » » геометрических размеров образца и рабочего (режущего) кольца;

0.01мм » » деформаций образца;

5 % » » прикладываемой нагрузки от ступени нагрузки;

0.1 в С » » температуры воздуха в помещении с отрицательной температурой.

4.9 При обработке результатов испытаний плотность грунта вычисляют с точностью 0,01 г/см 3 , влажность до 30 % включительно - 0,1 %, влажность выше 30% - 1 %. угол внутреннего трения - I е, удельное сцепление - 1 кПа, абсолютную вертикальную деформацию образца - 0.01 мм. относительную вертикальную деформацию образца - 0.001, относительную объемную деформацию образца - 0,001.

4.10 Статистическую обработку результатов определений характеристик физико-механических свойств грунтов, используемых при проектировании оснований и фундаментов зданий и сооружений, проводят по ГОСТ 20522 .

4.11 Испытания немерзлых грунтов проводят в помещениях с температурой воздуха (22 л 2) X.

4.12 Испытания мерзлых грунтов проводят в помещении с регулируемой отрицательной температурой, холодильных камерах, а также в шурфах или подземных лабораториях, расположенных в толще многолетнемерзлых грунтов.

Технология изготовления образцов и проведения испытаний должна обеспечивать сохранность мерзлого состояния грунта, недопущение сколов и других нарушений поверхности образца.

4.13 В помещении для проведения испытаний мерзлых грунтов должна поддерживаться заданная программой испытаний температура воздуха, отклонения от которой не должны превышать ♦ 0.1 °С,

10,2 °С и ± 0.5 в С при температуре испытаний соответственно от 0 “С до минус 1 в С: ниже минус 2 “С до минус 5 X и ниже минус 5 X.

4.14 Измерения температуры воздуха в процессе испытаний мерзлых грунтов следует проводить одновременно с измерением деформаций образца грунта по двум лабораторным термометрам (или другим термоизмерительным устройствам), расположенным по обе стороны установки для испытаний так. чтобы их ртутный резервуар ил и датчик находился на уровне образца грунта на расстоянии не более 0,5 м от него.

4.15 В период подготовки и проведения испытаний необходимо предусматривать меры по предохранению образцов немерзлых грунтов от высыхания, а мерзлых - от иссушения.

Для предохранения образцов грунта от иссушения следует предусматривать создание защитных оболочек, прокладку образцов снегом или льдом, помещение установок для испытаний под чехлы.

4.16 Для водонасыщения (доувлажнения) образцов грунта и в качестве фильтрующей жидкости следует применять воду питьевого качества, если в задании не приведены указания по использованию дистиллированной воды, грунтовой воды с места отбора образца, а также водных вытяжек или химических растворов заданного состава.

4.17 При использовании в качестве реактивов опасных (едких, токсичных) веществ следует руководствоваться требованиями безопасности, изложенными в нормативных документах на эти реактивы.

4.18 Результаты лабораторных испытаний заносят в журналы (ведомости), содержащие данные о месте отбора образцов (монолитов) и другие необходимые характеристики грунта.

Страницы журнала должны быть пронумерованы. Журнал должен быть подписан руководителем лаборатории и исполнителями.

ГОСТ 30416-2012

5 Подготовка образцов грунта для испытаний

5.1 Изготовление образца дисперсного грунта ненарушенного сложения методом режущего

5.1.1 Для изготовления образца грунта применяют следующие оборудование и материалы:

Режущее кольцо (цилиндрическая форма с режущим краем, рабочее кольцо прибора для испытаний);

Гладкие пластинки (стекло, металл и т. п.);

Винтовой пресс;

Насадка для вдавливания колец;

Выталкиватель для извлечения образца из кольца;

Плоская лопатка;

Нож с прямым лезвием;

Лабораторные весы по ГОСТ 24104 с гирями по ГОСТ 7328 .

5.1.2 Размеры режущего кольца выбирают в зависимости от метода испытаний и применяемого оборудования.

5.1.3 Режущее кольцо перед употреблением должно быть проверено: при помещении кольца торцами на гладкую пластинку не должно быть видимых зазоров между краем кольца и пластинкой.

5.1.4 Образец грунта изготавливают в следующем порядке:

Рожущее кольцо смазывают с внутренней стороны тонким слоем вазелина или консистентной смазки;

Кольцо ставят режущим краем на выровненную и зачищенную горизонтальную поверхность монолита грунта и винтовым прессом или вручную через насадку слегка вдавливают 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 на столбик грунта, не допуская перекоса, до полного заполнения кольца. Образование зазоров между грунтом и рабочим кольцом не допускается. В грунт (сыпучий или пластичный), из которого не удается вырезать столбик, кольцо вдавливают и удаляют грунт вокруг кольца:

Верхний торец образца зачищают ножом вровень с краем кольца и накрывают пластинкой;

Подрезают столбик грунта на 10 мм ниже режущего края кольца и отделяют его. При вдавливании кольца подхватывают его снизу плоской лопаткой:

Переворачивают кольцо, зачищают другой торец образца вровень с краем кольца и также накрывают пластинкой.

5.1.5 При необходимости образец извлекают из кольца с помощью выталкивателя, измеряют диаметр образца в трех поперечных сечениях и высоту не менее чем по трем образующим.

За начальную высоту и диаметр образца принимают их среднеарифметические значения.

Образец взвешивают.

5.1.6 При изготовлении образцов мерзлого грунта ненарушенного сложения предварительно выпиливают из монолита заготовки в виде призм, размеры основания и высота которых должны превышать требуемые размеры образцов. Нарезанные заготовки подбирают в группы с идентичной криогенной текстурой.

Все операции по изготовлению образцов мерзлого грунта необходимо проводить в утепленных перчатках.

5.1.7 Подготовленные образцы мерзлого грунта герметизируют (например, полиэтиленовой пленкой) и помещают в эксикатор, находящийся в помещении с отрицательной температурой воздуха. Дно эксикатора должно быть покрыто льдом или снегом.

Образцы мерзлого грунта допускается хранить не более 10 сут.

5.1.8 Непосредственно перед испытанием образцы мерзлого грунта выдерживают не менее 12ч в установке для испытаний при томпературе испытания.

5.2 Изготовление образцов полускального грунта

Образцы полускального грунта изготавливают в форме круглых цилиндров или прямоугольных параллелепипедов, методика приведена в приложении В.

5.3 Изготовление образцов дисперсного грунта нарушенного сложения с заданными

значениями плотности и влажности

Образцы дисперсного грунта нарушенного сложения с заданными значениями плотности сухого грунта и влажности изготавливают в рабочих кольцах или разъемных формах, методика приведена в приложении В.

5.4 Среднюю пробу грунта для определения физических характеристик (кроме влажности), не требующих образцов ненарушенного сложения, отбирают методом квартования.

При квартовании конус грунта разравнивают и делят взаимно перпендикулярными линиями, проходящими через центр, на четыре части. Две любые противоположные четверти берут в пробу. Последовательным квартованием сокращают пробу в два. четыре раза и т. д. до получения пробы соответствующей массы.

Из пробы могут быть отобраны навески грунта в соответствии с методикой испытания.

6 Требования к установкам для проведения испытаний, приборам и оборудованию

6.1 Установки для проведения испытаний должны размещаться на жестком горизонтальном основании. исключающем ударные и вибрационные воздействия на приборы и образцы грунта.

6.2 Механизмы для нагружения образца грунта (рычажные, гидравлические, пневматические, электромеханические и др.) должны обеспечивать:

Центрированную (соосную) передачу нормальной нагрузки на образец грунта и ее вертикальность;

Приложение касательной нагрузки в строго фиксированной плоскости среза;

Возможность нагружения образца грунта ступенями или непрерывно при заданной постоянной скорости деформирования образца;

Постоянство давления на каждой ступени нагружения.

6.3 Устройства 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.

6.4 Приборы для испытания грунтов необходимо тарировать не реже одного раза в год для учета их собственных деформаций при определении деформаций образца грунта.

6.5 Измерительные приборы должны периодически подвергаться метрологическим поверкам и иметь ведомость поправок в пределах рабочего диапазона каждого прибора.

6.6 Части установок и приборы, соприкасающиеся с водой и грунтом, должны быть изготовлены из коррозионно-стойких материалов.

ГОСТ 30416-2012

Методы лабораторных испытаний грунтов

Таблица А.1

Продолжение таблицы А. 1

Окончание таблицы А.1

Примечание - Методы определения прочности и деформируемости мерзлых грунтов не раслростра-няются на сыпучемерзлые грунты._

Методика изготовления образцов полускального грунта

Б. 1 Для изготовления образцов для испытаний полускального грунта применяют следующие 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-Ill по ГОСТ 10197 с индикатором часового типа по ГОСТ 577 или многооборотным по ГОСТ 9696 .

Угольник поверочный 90° типаУП поГОСТ 3749 .

Штангенциркуль по ГОСТ 166 ;

Лекальная линейка;

Весы лабораторные по ГОСТ 24104 с гирями по ГОСТ 7328 ;

Сосуд для насыщения образцов грунта водой.

Б.2 Образцы грунта изготавливают в форме круглых цилиндров или прямоугольных параллелепипедов и отшлифовывают их торцевые поверхности.

Б.З Проверяют параллельность торцевых поверхностей и их перпендикулярность боковой поверхности.

Параллельность торцевых поверхностей контролируют металлической линейкой или индикатором по двум взаимно перпендикулярным диаметрам (или сторонам параллелепипеда). Отклонение допускается не более 0.1 мм подлине диаметра.

Отклонение от перпендикулярности торцевых поверхностей боковой поверхности образца контролируют угольником в четырех точках каждой торцевой поверхности, смещенных относительно друг друга на 90*. В этих же точках измеряют диаметр (или стороны торцевой грани) и высоту образца. Отклонения при каждом измерении не должны превышать 1.0 мм подлине диаметра (или стороне торцевой грани) и высоте образца.

Длина взаимно перпендикулярных диаметров (или размеров сторон) поперечных сечений, измеряемых штангенциркулем в верхней, средней и нижней частях образца, не должна отличаться более чем на 1,0 мм.

Б.4 Образец 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.

Б.5 Подготовку образцов, предназначенных для испытаний в водонасыщенном состоянии, проводят следующим образом. образцы помещают в сосуд с дистиллированной водой, погружая их вводу на 1/3 высоты. Через 6 ч уровень воды в сосуде поднимают до верха образцов (не запивая их сверху) и оставляют образцы в таком положении до полного насыщения водой. Насыщение условно считают законченным, когда приращение массы образца в сутки будет менее 1-2 г. Перед взвешиванием торцевые грани образца обтирают влажной выжатой марлей.

ГОСТ 30416-2012

Методика изготовления образцов грунта с заданными значениями влажности

и плотности сухого грунта

В.1 Для подготовки образца грунта нарушенного сложения с заданными значениями влажности и плотности сухого грунта необходимо грунт просушить, растереть пестиком с резиновым наконечником до исчезновения комков. просеять через сито с отверстиями 2 мм и опредепить влажность по ГОСТ S180.

Дпя получения заданного значения влажности в грунт необходимо добавить расчетное количество воды О р. см 3 , определяемое по формуле

q . Д»,<ж,-и>) (В.1)

Р Р„(1 + »)

где т, - масса исследуемого грунта при влажности w. г;

V 3 и iv - соответственно заданная и исходная влажности грунта, д. е.; p w - плотность воды, равная 1 г/см 3 .

После увлажнения грунт следует тщательно перемешать и поместить в эксикатор (для равномерного распределения влаги) не менее чем на 2 ч с последующим контрольным определением влажности.

В.2 Уплотнение подготовленного в соответствии с В.1 грунта до заданной плотности сухого грунта р Л следует проводить в рабочих кольцах прибора, применяя один из следующих методов: послойное трамбование; обжатие под прессом, уплотнение в приборе стандартного уплотнения падающим грузом.

Для подготовки образца, не сохраняющего форму, рабочее кольцо должно быть с жестким дном.

При уплотнении послойным трамбованием или обжатием под прессом следует предварительно рассчитать массу грунта, которая в объеме рабочего кольца обеспечит заданную плотность сухого грунта р аз. по формуле

т. в КАЛ 1 * *»> < в 2 >

где У к - внутренний объем рабочего кольца, см 3 .

При использовании прибора стандартного уплотнения для получения Р<|3 необходимо предварительно определить последовательным приближением высоту сбрасывания груза и число ударов.

В.З Подготовку образцов насыпного грунта с заданными значениями влажности и плотности сухого грунта следует проводить no В.1. просеивая грунт через сито с отверстиями 10 мм.

Дпя получения заданного значения влажности (оптимальный w opt или имеющейся в источнике получения w,) в грунт необходимо добавить количество воды О р. определенное по формуле (В.1).

Уплотнение подготовленного грунта до заданной плотности сухого грунта Р(<3 следует проводить в рабочем кольце прибора обжатием под прессом в соответствии с В.2.

Заданная плотность сухого грунта, соответствующая kv opI n w v определяется по кривой стандартного уплотнения данного грунта, построенной по ГОСТ 22733 . Влажности w opl соответствует максимальная плотность сухого грунта Рйвах; влажности w, > iv^, соответствует плотность сухого грунта на правой ветви кривой стандартного уплотнения.

При отсутствии приборов стандартного уплотнения максимальную плотность сухого грунта р^.гУсм 3 (приданной влажности), можно ориентировочно определить по формуле

где р в - плотность частиц, г/см 3 ;

Ориентировочные значения V a составляют:

0.065 - для песков и супесей с / р < 4;

0.035 - для супесей с 1 р > 4;

0,035 - для суглинков с / р < 12;

0.045 - для суглинков с / р > 12.

В.4 Расчетное количество воды Q p . см 3 , необходимое для повышения влажности образцов лросадочного грунта ненарушенного сложения с естественной влажностью w < w p до значения определяют по формуле

После впитывания воды образец в рабочем кольце необходимо поместить на 1 сут в эксикатор, затем взвесить. определить плотность грунта р, и уточнить полученное значение влажности по формуле

УДК 624.131.4.001(083)74:006.354 ОКС 13.080 Ж39

Ключевые слова грунты, лабораторные испытания, физические характеристики, физико-механические характеристики

Редактор О.И Каштанова Технический редактор В.Н. Прусакова Корректор Е Д. Дупьмвва Компьютерная оерстка И.А Напейкочой

Сдано о набор 02 10 2013. Подписано в печать 17 10.2013. Формат 80«84^{ Гарнитура Ариап Усп. поч. л. 1.86. Уч.-изд. л. 1,50. Тира* 103 экэ Зак. 1173.

ФГУП «СТАНДЛРТИНФОРМв, 123995 Москва. Гранатный пер.. 4. www.90stinfa.ru [email protected]

Набрано во ФГУП «СТЛМДЛРТИНФОРМ» на ПЭВМ.

Отпечатано е филиале ФГУП «СТЛМДЛРТИНФОРМ» - тип. «Московский печатник». 105082 Москва, Лялин пер.. 6.

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ

ГРУНТЫ

Издание официальное

Стенда ртинформ 2013

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандарт тизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила, рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

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

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и оценке соответствия в строительстве (приложение В к протоколу от 4 июня 2012 г. №40)

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 ноября 2012 г. № 707-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 30416-2012 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2013 г.

5 ВЗАМЕНГОСТ30416-96

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано е ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также е информационной системе общего пользования - неофициальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

© Стандартинформ.2013

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен. тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Лабораторные испытания. Общие положения

Soils. Laboratory tasting. General

Дата введения - 2013-07-01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общие требования к методам лабораторного определения характеристик физико-механических свойств грунтов при их исследовании для строительства.

ГОСТ 166-89 (ИСО 3569-76) Штангенциркули. Технические условия ГОСТ 577-68 Индикаторы часового типа сценой деления 0,01 мм. Технические условия ГОСТ 3749-77 Угольники поверочные 90 е. Технические условия ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик ГОСТ 7328-82 Меры массы общего назначения и образцовые. Технические условия ГОСТ 9696-82 Индикаторы многооборогные с ценой деления 0.001 и 0.002 мм. Технические условия

ГОСТ 10110-87 Кругиалмазныеотрезныеформы1А1Р.Техническиеусловия ГОСТ 10197-70 Стойки и штативы для измерительных головок. Технические условия ГОСТ 12071-2000 Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов ГОСТ 20522-2012 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний ГОСТ 22733-2002 Грунты. ГОСТ 24104-2001* Весы лабораторные. Общие технические требования ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов а информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии а 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 ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным)стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в чести, не затрагивающий эту ссылку.

3 Термины и определения

8 настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 25100. а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 естественная влажность грунта (natural water content) w. Отношение массы воды в объеме грунта к массе этого грунта, высушенного до постоянной массы.

В Российской Федерации действует ГОСТ Р 53226-2008.

Издание официальное

3.2 гигроскопическая влажность (hygroscopic water content) w # : Влажность грунта е воздушно* сухом состоянии, т. е. в состоянии равновесия с влажностью и температурой окружающего воздуха.

3.3 влажность на границе текучести (water content on liquid limit) w L: Влажность грунта, при кото* рой грунт находится на границе между пластичным и текучим состояниями.

3.4 влажность на границе раскатывания (water content on plastic limit) w p: Влажность грунта, при которой грунт находится на границе между твердым и пластичным состояниями.

3.5 плотность грунта (soil density)p: Масса единицы объема фунта.

3.6 плотность сухого грунта (dry soil density) p d: Отношение массы грунта, за вычетом массы воды и льда в его порах, к его первоначальному объему.

3.7 плотность частиц грунта (density of solid particles) p t: Масса единицы объема твердых (ске* летных) частиц грунта.

3.6 воздушно-сухое состояние грунта (dry soil condition): Состояние фунта, высушенного на воздухе.

3.9 водонасыщенное состояние грунта (water saturated soil condition): Состояние грунта при практически полном заполнении пор фунта водой.

3.10 гранулометрический (зерновой) состав грунта (soil grain-size composition): Количественное содержание в грунте твердых частиц того или иного размера.

3.11 микроагрегатный состав грунта (soil microaggregate composition): Количественное содержание в грунте твердых водостойких агрегированных частиц того или иного размера.

3.12 коэффициент фильтрации (coefficient of permeability) к: Скорость фильтрации воды в грунте при градиенте напора, равном единице.

3.13 градиент напора (hydraulic gradient) J: Отношение разности гидростатических напоров воды (потери напора) к длине пути фильтрации.

3.14 вертикальное давление на образец грунта (vertical pressure on soil sample) F: Отношение вертикальной нагрузки, приложенной к образцу, к площади его поперечного сечения.

3.15 относительная вертикальная деформация образца грунта (relative vertical deformation of soil sample) е: Отношение абсолютной вертикальной деформации к начальной высоте образца.

3.16 условная стабилизация деформации (stabilization of deformation): Приращение деформации во времени, характеризующее практическое затухание деформации при определенной нафузке.

3.17 стабилизированное состояние фунта (consolidated soil state): Состояние грунта, характеризуемое окончанием деформаций уплотнения под определенной на грузкой иотсутствием избыточного давления в поровой жидкости.

3.18 нестабилизировакное состояние грунта (unconsolidated soil state): Состояние фунта, характеризуемое незавершенностью деформаций уплотнения под определенной нафузкой и наличием избыточного давления е поровой жидкости.

3.19 консолидироваино-дренированное испытание (consolidated-drained test): Испытание грунта для определения характеристик прочности и деформируемости с предварительным уплотнением образца и отжатием из него воды в процессе всего испытания.

3.20 консолидированно-недренированное испытание (consoiidated-undrained test): Испытание грунта для определения характеристик прочности с предварительным уплотнением образца иотжа-тием из него воды только в процессе уплотнения.

3.21 неконсолидированно-недренированкое испытание (unconsolidated-undrained test): Испытание фунта для определения характеристик прочности без предварительного уплотнения образца при отсутствии отжатия из него воды в процессе всего испытания.

3.22 сопротивление грунта недренированному сдвигу (undrained shear strength) c u: Характеристика прочности грунта, определяемая значением касательного напряжения, при котором происходит разрушение в условиях отсутствия дренирования.

3.23 предел прочности на одноосное сжатие (uniaxial compressive strength) R c: Отношение вертикальной нагрузки на образец грунта, при которой происходит его разрушение, к площади поперечного сечения образца.

3.24 коэффициент сжимаемости (coefficient of compressibility) т 0: Отношение относительной вертикальной деформации (изменения коэффициента пористости) «давлению, вызеавшемуэту деформацию.

3.25 абсолютное суффозионное сжатие (total suffusion compression) Уменьшение первоначальной высоты образца фунта в результате сжатия при постоянном вертикальном давлении и непрерывной фильтрации жидкости, вызывающей химическую суффозию.

3.26 относительное суффоэионное сжатие (relative suffusion compression) tj. Отношение абсолютного суффозионного сжатия к высоте образца грунта естественной влажности при природном давлении.

3.27 начальное давление суффозионного сжатия (initial pressure of suffusion compression) p sl: Минимальное давление, при котором проявляется суффоэионное сжатие грунта.

3.28 коэффициент оттаивания (thawing coefficient) А (й: Показатель деформируемости, характеризующий осадку мерзлого грунта при его оттаивании без нагрузки.

3.29 коэффициент нелинейной деформации (nonlinear deformation modulus): Показатель, характеризующий зависимость деформаций ползучести мерзлого грунта от напряжений и времени.

3.30 коэффициент поперечного расширения (коэффициент Пуассона) (Poisson"s ratio) v: Показатель деформируемости, характеризующий отношение поперечных и продольных деформаций грунта.

3.31 коэффициент вязкости (viscosity coefficient) ту. Показатель деформируемости, характери-зующий скорость пластично-вязкого течения сильнопьдистого мерзлого грунта, зависящий от времени действия нагрузки и значения отрицательной температуры грунта.

3.32 коэффициент фильтрационной (coefficient of consolidation)^ и вторичной консолидации С: Показатели, характеризующие скорость деформации грунта при постоянном давлении за счет фильтрации воды С и ползучести грунта С и.

3.33 эквивалентное сцепление (equivalent cohesion of soil) C 44: Комплексная характеристика прочности мерзлого грунта, учитывающая каксобственносцепление. таки наличие внутреннего трения.

3.34 угол внутреннего трения (internal friction angle) # Параметр прямой зависимости сопротивления грунта срезу от вертикального давления, определяемый как угол наклона этой прямой к оси абсцисс.

3.35 удельное сцепление грунта (specific cohesion of soil) с: Параметр прямой зависимости сопротивления грунта срезу от вертикального давления, определяемый как отрезок, отсекаемый этой прямой на оси ординат.

3.36 структурная прочность: Вертикальное напряжение в образце грунта, соответствующее началу перехода от упругих к пластическим деформациям сжатия.

3.37 модуль деформации (deformation modulus) Е: Коэффициент пропорциональности линейной связи между приращениями давления на образец и его деформацией.

3.38 модуль сдвига (shear modulus) G: Характеристика деформируемости, определяемая отношением интенсивности касательных напряжений к интенсивности деформаций сдвига.

3.39 оттаивающий грунт (thawing soil): Грунт, в котором при переходе из мерзлого состояния в талое разрушаются криогенные структурные связи.

3.40 максимальная плотность (стандартная плотность) (maximal dry soil density) р втм: Наибольшая плотность сухого грунта, которая достигается при испытании грунта методом стандартного уплотнения.

3.41 оптимальная влажность (optimal humidity) Значение влажности грунта, соответствующее максимальной плотности сухого грунта.

4 Общие положения

4.1 Метод определения характеристик физико-механических свойств грунтов устанавливают в программе испытаний в зависимости от стадии проектирования, грунтовых условий, вида и уровня ответственности проектируемых зданий и сооружений.

4.2 Область применения методов лабораторных испытаний физико-механических свойств грунтов в зависимости от вида грунта приведена в приложении А.

4.3 Отбор, упаковку, транспортирование и хранение образцов грунта, предназначенных для лабораторных испытаний, проводят поГОСТ 12071.

4.4 Испытания проводят на образцах грунта ненарушенного сложения с естественной влажностью и в водонасыщенном состоянии или на искусственно приготовленных пробах и образцах с заданными плотностью и влажностью, значения которых устанавливают в программе испытаний.

При определении характеристик прочности и деформируемости образцы грунта ненарушенного сложения должны иметь ориентацию, соответствующую природному залеганию, если иное не определено в техническом задании.

Образцы грунта естественной влажности испытывают непосредственно после их изготовления.

4.5 Форму и размеры образцов грунта определяют в зависимости от метода испытаний, а также от свойств самого грунта (способности сохранять форму, наличия включений и т. д.).

Минимальный размер испытуемых образцов должен быть не менее пятикратного размера макси* мальной фракции грунта (включений, агрегатов).

4.6 Нагрузки, задаваемые при испытаниях, должны назначаться с учетом передаваемых на основание давлений и глубины отбора образцов грунта.

4.7 За результат испытаний принимают среднеарифметическое значение параллельных определений. предусмотренных для соответствующего метода.

4.8 Погрешность измерений при испытаниях не должна превышать:

0.02 г - при измерении массы образца:

0.1мм » » геометрических размеров образца и рабочего (режущего) кольца;

0.01мм » » деформаций образца;

5% » » прикладываемойнагруэкиотступенинагрузки;

0,1 *С » » гемпературывоэдухавломещениисотрицательнойтемпературой.

4.9 При обработке результатов испытаний плотность грунта вычисляют с точностью 0.01 г/см э, влажность до 30% включительно - 0.1 %. влажность выше 30% - 1 %. угол внутреннего трения - 1 е. удельное сцепление - 1 кПа. абсолютную вертикальную двформациюобразца -0.01 мм. относительную вертикальную деформацию образца -0.001, относительную объемную деформацию образца - 0,001.

4.10 Статистическую обработку результатов определений характеристик физико-механических свойств грунтов, используемых при проектировании оснований и фундаментов зданий и сооружений, проводят по ГОСТ 20522.

4.11 Испытания немерзлых грунтов проводят в помещениях с температурой воздуха (22 12) *С.

4.12 Испытания мерзлых грунтов проводят в помещении с регулируемой отрицательной температурой, холодильных камерах, а также в шурфах или подземных лабораториях, расположенных в толще многолетнемерзлых грунтов.

Технология изготовления образцов и проведения испытаний должна обеспечивать сохранность мерзлого состояния грунта, недопущение сколов и других нарушений поверхности образца.

4.13 В помещении для проведения испытаний мерзлых грунтов должна поддерживаться заданная программой испытаний температура воздуха, отклонения от которой не должны превышать 10.1 е С. ± 0.2 а Си± 0.5 *С при температуре испытаний соответственно отО °С до минус 1 *С; ниже минус 2 *Сдо минус 5 °С и ниже минус 5 *С.

4.14 Измерения температуры воздуха в процессе испытаний мерзлых грунтов следует проводить одновременно с измерением деформаций образца грунта по двум лабораторным термометрам (или другим термоиэмерительным устройствам), расположенным по обе стороны установки для испытаний так. чтобы их ртутный резервуар или датчик находился на уровне образца грунта на расстоянии не более 0.5 м от него.

4.15 В период подготовки и проведения испытаний необходимо предусматривать меры по предохранению образцов немерэпых грунтов от высыхания, а мерзлых - от иссушения.

Для предохранения образцов грунта от иссушения следует предусматривать создание защитных оболочек, прокладку образцов снегом или льдом, помещение установок для испытаний под чехлы.

4.16 Для водоиасыщения (доувлажнения) образцов фунта и в качестве фильтрующей жидкости следует применять воду питьевого качества, если в задании не приведены указания по использованию дистиллированной воды, грунтовой воды с места отбора образца, а также водных вытяжек или химических растворов заданного состава.

4.17 При использовании в качестве реактивов опасных (едких, токсичных) веществ следует руководствоваться требованиями безопасности, изложенными в нормативных документах на эти реактивы.

4.18 Результаты лабораторных испытаний заносят в журналы (ведомости), содержащие данные о месте отбора образцов (монолитов) и другие необходимые характеристики грунта.

Страницы журнала должны быть пронумерованы. Журнал должен быть подписан руководителем лаборатории и исполнителями.

5 Подготовка образцов грунта для испытаний

5.1 Изготовление образца дисперсного грунта ненарушенного сложения методом режущего

5.1.1 Для изготовления образца грунта применяют следующие оборудование и материалы:

Режущее кольцо (цилиндрическая форма с режущим краем, рабочее кольцо прибора для испытаний):

Гладкие пластинки (стекло, металл и т. п.):

Винтовой пресс:

Насадка для вдавливания колец;

Выталкиватель для извлечения образца из кольца:

Штангенциркуль по ГОСТ 166;

Плоская лопатка:

Нож с прямым лезвием:

Лабораторные весы по ГОСТ 24104 с гирями по ГОСТ 7328.

5.1.2 Размеры режущего кольца выбирают в зависимости от метода испытаний и применяемого оборудования.

5.1.3 Режущее кольцо перед употреблением должно быть проверено: при помещении кольца торцами на гладкую пластинку не должно быть видимых зазоров между краем кольца и пластинкой.

5.1.4 Образец грунта изготавливают в следующем порядке:

Режущее кольцо смазывают с внутренней стороны тонким слоем вазелина или консистентной смазки;

Кольцоставят режущим краем на выровненную и зачищенную горизонтальную поверхность монолита грунта и винтовым прессом или вручную через насадку слегка вдавливают 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 фунта, легким нажимом надвигают кольцо на столбик фунта, не допуская перекоса, до полного заполнения кольца. Образование зазоров между фунтом и рабочим кольцом не допускается. 8 фунт (сыпучий или пластичный), из которого не удается вырезать столбик, кольцо вдавливают и удаляют грунт вокруг кольца;

Верхний торец образца зачищают ножом вровеньс краем кольца и накрывают пластинкой;

Подрезают столбик грунта на 10 мм ниже режущего края кольца и отделяют его. При вдавливании кольца подхватывают его снизу плоской лопаткой;

Переворачивают кольцо, зачищают другой торец образца вровеньс краем кольца и также накрывают пластинкой.

5.1.5 При необходимости образец извлекают из кольца с помощью выталкивателя, измеряют диаметр образца в трех поперечных сечениях и высоту не менее чем по трем образующим.

За начальную высоту и диаметр образца принимают их среднеарифметические значения.

Образец взвешивают.

5.1.6 При изготовлении образцов мерзлого грунта ненарушенного сложения предварительно выпиливают из монолита заготовки в виде призм, размеры основания и высота которых должны превышать требуемые размеры образцов. Нарезанные заготовки подбирают в группы с идентичной криогенной текстурой.

все операции по изготовлению образцов мерзлого грунта необходимо проводить в утепленных перчатках.

5.1.7 Подготовленные образцы мерзлого грунта герметизируют (например, полиэтиленовой пленкой) и помещают в эксикатор, находящийся в помещении с отрицательной температурой воздуха. Дно эксикатора должно быть покрыто льдом или снегом.

Образцы мерзлого грунта допускается хранить не более Юсут.

5.1.8 Непосредственно перед испытанием образцы мерзлого фунта выдерживают не менее 12ч в установке для испытаний при температуре испытания.

5.2 Изготовление образцов полускального грунта

Образцы полускального фунта изготавливают в форме круглых цилиндров или прямоугольных параллелепипедов, методика приведена в приложении Б.

5.3 Изготовление образцов дисперсного грунта нарушенного сложений с заданными

значениями плотности и влажности

Образцы дисперсного грунта нарушенного сложения с заданными значениями плотности сухого грунта и влажности изготавливают в рабочих кольцах или разъемных формах, методика приведена в приложении В.

5.4 Среднюю пробу грунта для определения физических характеристик (кроме влажности), не тре-бующих образцов ненарушенного сложения, отбирают методом квартования.

При квартовании конус грунта разравнивают и делят взаимно перпендикулярными линиями, проходящими через центр, на четыре части. Две любые противоположные четверти берут в пробу. Последовательным квартованием сокращают пробу в два. четыре раза и т. д. до получения пробы соответствующей массы.

Из пробы могут быть отобраны навески грунта в соответствии с методикой испытания.

6 Требования к установкам для проведения испытаний, приборам и оборудованию

6.1 Установки для проведения испытаний должны размещаться на жестком горизонтальном основании. исключающем ударные и вибрационные воздействия на приборы и образцы грунта.

6.2 Механизмы для нагружения образца грунта (рычажные, гидравлические, пневматические, электромеханические и др.) должны обеспечивать:

Центрированную (соосную) передачу нормальной нагрузки на образец грунта и ее вертикальность;

Приложение касательной нагрузки в строго фиксированной плоскости среза;

Возможность нагружения образца грунта ступенями или непрерывно при заданной постоянной скорости деформирования образца;

Постоянство давления на каждой ступени нагружения.

6.3 Устройства для измерения деформаций образца грунта в процессе испытания (приборы для автоматической записи деформаций, индикаторы часового типа и т. л.) должны обеспечивать погрешности измерений не более указанных в 4.7.

6.4 Приборы для испытания грунтов необходимо тарировать не реже одного раза в год для учета их собственных деформаций при определении деформаций образца грунта.

6.5 Измерительные приборы должны периодически подвергаться метрологическим поверкам и иметь ведомость поправок в пределах рабочего диапазона каждого прибора.

6.6 Части установоки приборы, соприкасающиеся сводой и грунтом, должны быть изготовлены из

коррозионно-стойких материалов.

Методы лабораторных испытаний грунтов

Таблица А.1

Продолжение таблицы А. 1

Окончание твбпииы А.1

Примечание - Методы определения прочности и деформируемости мерзлых грунтов не распростра-няются на сыпучемерзлые грунты-_

Методика изготовления образцов полускального грунта

Б.1 Для изготовления образцов для испытаний полускального грунта применяют следующие оборудование и материалы:

Токарный станок с высотой центров не менее 200 мм:

Сверлильный станок с набором коронарных сверл:

Шлифовальный станок:

Машина камнерезнвя по ГОСТ 101Ю;

Дисковая пила:

Стойка типа С-111 по ГОСТ 10197 с индикатором часового типе по ГОСТ 577 или многооборотным по ГОСТ 9696:

Угольник поверочный 90* типа УП по ГОСТ 3749:

Штангенциркуль по ГОСТ 166:

Лекальная линейка:

Весы лабораторные по ГОСТ 24104 с гирями по ГОСТ 7328;

Сосуд для насыщения образцов грунта водой.

Б.2 Образцы грунта изготавливают в форме круглых цилиндров или прямоугольных параллелепипедов и отшлифовывают их торцевые поверхности.

Б.З Проверяют параллельность торцевых поверхностей и их перпендикулярность боковой поверхности.

Параллельность торцевых поверхностей контролируют металлической линейкой или индикатором по двум взаимно перпендикулярным диаметрам (или сторонам параллелепипеда). Отклонение допускается не более 0.1 мм подлинедиамвтра.

Отклонение от перпендикулярности торцевых поверхностей боковой поверхности образца контролируют угольником в четырех точках каждой торцевой поверхности, смещенных относительно друг друга на 90*. В этих же точках измеряют диаметр (или стороны торцевой грани) и высоту образца. Отклонения при каждом измерении не должны превышать 1.0 мм подлинедиамвтра (или стороне торцевой грани) и высоте образца.

Длина взаимно перпендикулярных диаметров (или размеров сторон) поперечных сечений, измеряемых штангенциркулем в верхней, средней и нижней честях образца, не должна отличаться более чем не 1,0 мм.

Б.4 Образец 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.

Б.5 Подготовку образцов, предназначенных для испытаний в еодонвсыщенном состоянии, проводят следующим образом: образцы помещают в сосуд с дистиллированной водой, погружая их в воду на 1/3 высоты, через 6 ч уровень воды в сосуде поднимают до верха образцов (не заливая их сверху) и оставляют образцы в таком положении до полного насыщения водой. Насыщение условно считают законченным, когда приращение массы образца в сутки будет менее 1-2 г. Перед взвешиванием торцевые грани образца обтирают влажной выжатой марлей.

Методика изготовления образцов грунта с заданными значениями влажности

и плотности сухого грунта

В.1 Для подготовки образца грунта нарушенного сложения с заданными значениями влажности и плотности сухого грунта необходимо грунт просушить, растереть пестиком с резиновым наконечником до исчезновения комков. просеять через сито с отверстиями 2 мм и определить влажность по ГОСТ S180.

Для получения заданного значения влажности в грунт необходимо добавить расчетное количество воды О 0 . см 3 , определяемое по формуле

гдет,- масса исследуемого грунта при влажности w. г;

>v 3 и iv - соответственно заданная и исходная влажности грунта, д. е.; p w - плотность воды, равная 1 г/см 3 .

После увлажнения грунт следует тщательно перемешать и поместить в оксикатор (для равномерного распределения влаги) не менее чем на 2ч с последующим контрольным определением влажности.

В.2 Уплотнение подготовленного в соответствии с В.1 грунта до заданной плотности сухого грунта р Л следует проводить в рабочих кольцах приборе, применяя один из следующих методов: послойное трамбование, обжатие под прессом: уплотнение в приборе стандартного уплотнения падающим грузом.

Для подготовки образца, не сохраняющего форму, рабочее кольцо должно быть с жестким дном.

При уплотнении послойным трамбованием или обжатием под прессом следует предварительно рассчитать массу грунта, которая в объеме рабочего кольца обеспечит заданную плотность сухого грунта p rf3 . по формуле

где У к - внутренний объем рабочего кольца, см 3 .

При использовании прибора стандартного уплотнения для получения р Л необходимо предварительно определить последовательным приближением высоту сбрасывания груза и число ударов.

В.З Подготовку образцов насыпного грунта с заданными значениями влажности и плотности сухого грунта следует проводить по в.1. просеивая грунт через сито с отверстиями 10 мм.

Для получения заданного значения влажности (оптимальный » ор(или имеющейся в источнике получения w,) в грунт необходимо добавить количество воды Q p . определенное по формуле (В.1).

Уплотнение подготовленного грунта до веданной плотности сухого грунта р л следует проводить в рабочем кольце прибора обжатием под прессом в соответствии с В.2.

Заданная плотность сухого грунта, соответствующая w,. определяется по кривой стандартного уплотнения данного грунта, построенной по ГОСТ 22733. Влажности соответствует максимальная плотность сухого

грунта р^пад: влажности tv, > соответствует плотность сухого грунта на правой ветви кривой стандартного уплотнения.

При отсутствии приборов стандартного уплотнения максимальную плотность сухого грунта р а. г/см 3 (приданной влажности), можно ориентировочно определить по формуле

где |i,- плотность частиц, г/см 3 ;

Ориентировочные значения V a составляют:

0.065 - для песков и супесей с/ р < 4;

0.035 - для супесей с / р > 4:

0.035 - для суглинков с/ р < 12;

0.045 - для суглинков с / р > 12.

В.4 Расчетное количество воды Q^ см 3 , необходимое для повышения влажности образцов просадочного грунта ненарушенного сложения с естественной влажностью w < » р до значения w p , определяют по формуле

Q . РА"р-"К (В.4>

" Р.

После впитываний воды образец е рабочем кольце необходимо поместить на 1 сут а эксикатор, затем взвесить. определить плотность грунта р, и уточнить полученное значение влажности по формуле

УДК 624.131.4.001(083)74:006.354 ОКС 13.080 Ж39

Ключевые слова: грунты, лабораторные испытания, физические характеристики, физико-механические характеристики

Редактор О.И. Каштаном Технический редактор В. Н. Прусакова Корректор ЕЛ- Дупьнааа Компьютерная верстка И.А Напайкиной

Сдано в набор 02.10.2013. Подписано а печать 17.10,2013. Формат 60*84Гарнитура Ариап. Усп печ.л. 1.66. Уч.-изд. и. 1.50. Тираж 103 эм Зак. 1173.

ФГУП кСТАНДАРТИНФОРМ». 123095 Москва, Гранатный лер.. 4. info^goslinforu

Набрано во ФГУП кСТАНДАРТИНФОРМ» на ПЭВМ.

Отпечатано а филиале ФГУП кСТАНДАРТИНФОРМ* - тип. «Московский печатник». 105062 Москва. Лялин пар., 6.

стр. 1

стр. 2

стр. 3

стр. 4

стр. 5

стр. 6

стр. 7

стр. 8

стр. 9

стр. 10

стр. 11

стр. 12

стр. 13

стр. 14

стр. 15

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты

Сведения о стандарте

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

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и оценке соответствия в строительстве (приложение В к протоколу от 4 июня 2012 г. Ne40)

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 ноября 2012 г. No 707-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 30416-2012 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2013 г.

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а люкст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае поросмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - неофициальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

© Стандартинформ. 2013

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен. тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Методы лабораторных испытаний грунтов

Методика изготовления образцов полускального грунта

Б. 1 Для изготовления образцов для испытаний полускального грунта применяют следующие оборудование и материалы:

Токарный станок с высотой центров не менее 200 мм;

Сверлильный станок с набором коронарных сверл;

Шлифовальный станок;

Дисковая пила;

Угольник поверочный 90° типаУП поГОСТ 3749 .

Лекальная линейка;

Сосуд для насыщения образцов грунта водой.

Б.2 Образцы грунта изготавливают в форме круглых цилиндров или прямоугольных параллелепипедов и отшлифовывают их торцевые поверхности.

Б.З Проверяют параллельность торцевых поверхностей и их перпендикулярность боковой поверхности.

Параллельность торцевых поверхностей контролируют металлической линейкой или индикатором по двум взаимно перпендикулярным диаметрам (или сторонам параллелепипеда). Отклонение допускается не более 0.1 мм подлине диаметра.

Отклонение от перпендикулярности торцевых поверхностей боковой поверхности образца контролируют угольником в четырех точках каждой торцевой поверхности, смещенных относительно друг друга на 90*. В этих же точках измеряют диаметр (или стороны торцевой грани) и высоту образца. Отклонения при каждом измерении не должны превышать 1.0 мм подлине диаметра (или стороне торцевой грани) и высоте образца.

Длина взаимно перпендикулярных диаметров (или размеров сторон) поперечных сечений, измеряемых штангенциркулем в верхней, средней и нижней частях образца, не должна отличаться более чем на 1,0 мм.

Б.4 Образец 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.

Б.5 Подготовку образцов, предназначенных для испытаний в водонасыщенном состоянии, проводят следующим образом. образцы помещают в сосуд с дистиллированной водой, погружая их вводу на 1/3 высоты. Через 6 ч уровень воды в сосуде поднимают до верха образцов (не запивая их сверху) и оставляют образцы в таком положении до полного насыщения водой. Насыщение условно считают законченным, когда приращение массы образца в сутки будет менее 1-2 г. Перед взвешиванием торцевые грани образца обтирают влажной выжатой марлей.

Методика изготовления образцов грунта с заданными значениями влажности

и плотности сухого грунта

В.1 Для подготовки образца грунта нарушенного сложения с заданными значениями влажности и плотности сухого грунта необходимо грунт просушить, растереть пестиком с резиновым наконечником до исчезновения комков. просеять через сито с отверстиями 2 мм и опредепить влажность по ГОСТ S180.

Дпя получения заданного значения влажности в грунт необходимо добавить расчетное количество воды О р. см 3 , определяемое по формуле

q . Д»,<ж,-и>) (В.1)

р Р„(1 + »)

где т, - масса исследуемого грунта при влажности w. г;

V 3 и iv - соответственно заданная и исходная влажности грунта, д. е.; p w - плотность воды, равная 1 г/см 3 .

После увлажнения грунт следует тщательно перемешать и поместить в эксикатор (для равномерного распределения влаги) не менее чем на 2 ч с последующим контрольным определением влажности.

В.2 Уплотнение подготовленного в соответствии с В.1 грунта до заданной плотности сухого грунта р Л следует проводить в рабочих кольцах прибора, применяя один из следующих методов: послойное трамбование; обжатие под прессом, уплотнение в приборе стандартного уплотнения падающим грузом.

Для подготовки образца, не сохраняющего форму, рабочее кольцо должно быть с жестким дном.

При уплотнении послойным трамбованием или обжатием под прессом следует предварительно рассчитать массу грунта, которая в объеме рабочего кольца обеспечит заданную плотность сухого грунта р аз. по формуле

т. в КАЛ 1 * *»> < в 2 >

где У к - внутренний объем рабочего кольца, см 3 .

При использовании прибора стандартного уплотнения для получения Р<|3 необходимо предварительно определить последовательным приближением высоту сбрасывания груза и число ударов.

В.З Подготовку образцов насыпного грунта с заданными значениями влажности и плотности сухого грунта следует проводить no В.1. просеивая грунт через сито с отверстиями 10 мм.

Дпя получения заданного значения влажности (оптимальный w opt или имеющейся в источнике получения w,) в грунт необходимо добавить количество воды О р. определенное по формуле (В.1).

Уплотнение подготовленного грунта до заданной плотности сухого грунта Р(<3 следует проводить в рабочем кольце прибора обжатием под прессом в соответствии с В.2.

Заданная плотность сухого грунта, соответствующая kv opI n w v определяется по кривой стандартного уплотнения данного грунта, построенной по ГОСТ 22733 . Влажности w opl соответствует максимальная плотность сухого грунта Рйвах; влажности w, > iv^, соответствует плотность сухого грунта на правой ветви кривой стандартного уплотнения.

При отсутствии приборов стандартного уплотнения максимальную плотность сухого грунта р^.гУсм 3 (приданной влажности), можно ориентировочно определить по формуле

где р в - плотность частиц, г/см 3 ;

Ориентировочные значения V a составляют:

0.065 - для песков и супесей с / р < 4;

0.035 - для супесей с 1 р > 4;

0,035 - для суглинков с / р < 12;

0.045 - для суглинков с / р > 12.

В.4 Расчетное количество воды Q p . см 3 , необходимое для повышения влажности образцов лросадочного грунта ненарушенного сложения с естественной влажностью w < w p до значения определяют по формуле

0

После впитывания воды образец в рабочем кольце необходимо поместить на 1 сут в эксикатор, затем взвесить. определить плотность грунта р, и уточнить полученное значение влажности по формуле

УДК 624.131.4.001(083)74:006.354 ОКС 13.080 Ж39

Ключевые слова грунты, лабораторные испытания, физические характеристики, физико-механические характеристики

Редактор О.И Каштанова Технический редактор В.Н. Прусакова Корректор Е Д. Дупьмвва Компьютерная оерстка И.А Напейкочой

Сдано о набор 02 10 2013. Подписано в печать 17 10.2013. Формат 80«84^{ Гарнитура Ариап Усп. поч. л. 1.86. Уч.-изд. л. 1,50. Тира* 103 экэ Зак. 1173.

ФГУП «СТАНДЛРТИНФОРМв, 123995 Москва. Гранатный пер.. 4. www.90stinfa.ru [email protected]

Набрано во ФГУП «СТЛМДЛРТИНФОРМ» на ПЭВМ.

Отпечатано е филиале ФГУП «СТЛМДЛРТИНФОРМ» - тип. «Московский печатник». 105082 Москва, Лялин пер.. 6.

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Лабораторные испытания. Общие положения

Soils. Laboratory testing. General

Дата введения - 2013-07-01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общие требования к методам лабораторного определения характеристик физико-механических свойств грунтов при их исследовании для строительства.

2 Нормативные ссылки

3.2 гигроскопическая влажность (hygroscopic water content) и^: Влажность грунта в воздушносухом состоянии, т. е. в состоянии равновесия с влажностью и температурой окружающего воздуха.

3.3 влажность на границе текучести (water content on liquid limit) Влажность грунта, при которой грунт находится на границе между ппастичным и текучим состояниями.

3.4 влажность на границе раскатывания (water content on plastic limit) w p: Влажность грунта, при которой грунт находится на границе между твердым и пластичным состояниями.

3.5 плотность грунта (soil density)p: Масса единицы объема грунта.

3.6 плотность сухого грунта (dry soil density) р а: Отношение массы грунта, за вычетом массы воды и льда в его порах, к его первоначальному объему.

3.7 плотность частиц грунта (density of solid particles) p a: Масса единицы объема твердых (скелетных) частиц грунта.

3.8 воздушно-сухое состояние грунта (dry soil condition): Состояние грунта, высушенного на воздухе.

3.9 водонасыщенное состояние грунта (water saturated soil condition): Состояние грунта при практически полном заполнении пор грунта водой.

3.10 гранулометрический (зерновой) состав грунта (soil grain-size composition): Количественное содержание в грунте твердых частиц того или иного размера.

3.11 микроагрегатный состав грунта (soil microaggregate composition): Количественное содержание в грунте твердых водостойких агрегированных частиц того или иного размера.

3.12 коэффициент фильтрации (coefficient of permeability) к: Скорость фильтрации воды в грунте при градиенте напора, равном единице.

3.13 градиент напора (hydraulic gradient) J: Отношение разности гидростатических напоров воды (потери напора) к длине пути фильтрации.

3.14 вертикальное давление на образец грунта (vertical pressure on soil sample) F: Отношение вертикальной нагрузки, приложенной к образцу, к площади его поперечного сечения.

3.15 относительная вертикальная деформация образца грунта (relative vertical deformation of soil sample) t:: Отношение абсолютной вертикальной деформации к начальной высоте образца.

3.16 условная стабилизация деформации (stabilization of deformation): Приращение деформации во времени, характеризующее практическое затухание деформации при определенной нагрузке.

3.17 стабилизированное состояние грунта (consolidated soil state): Состояние грунта, характеризуемое окончанием деформаций уплотнения под определенной нагрузкой и отсутствием избыточного давления в поровой жидкости.

3.18 нестабилиэированное состояние грунта (unconsolidated soil state): Состояние грунта, характеризуемое незавершенностью деформаций уплотнения под определенной нагрузкой и наличием избыточного давления в поровой жидкости.

3.19 консолидированно-дренированное испытание (consolidated-drained test): Испытание грунта для определения характеристик прочности и деформируемости с предварительным уплотнением образца и отжатием из него воды в процессе всего испытания.

3.20 консолидированно-недренированное испытание (consolidated-undrained test): Испытание грунта для определения характеристик прочности с предварительным уплотнением образца и отжатием из него воды только в процессе уплотнения.

3.21 неконсолидированно-недронированное испытание (unconsolidated-undrained test): Испытание грунта для определения характеристик прочности без предварительного уплотнения образца при отсутствии отжатия из него воды в процессе всего испытания.

3.22 сопротивление грунта недренированному сдвигу (undrained shear strength) c u: Характеристика прочности грунта, определяемая значением касательного напряжения, при котором происходит разрушение в условиях отсутствия дренирования.

3.23 предел прочности на одноосное сжатие (uniaxial compressive strength) R e: Отношение вертикальной нагрузки на образец грунта, при которой происходит его разрушение, к площади поперечного сечения образца.

3.24 коэффициент сжимаемости (coefficient of compressibility) т о: Отношение относительной вертикальной деформации (изменения коэффициента пористости) к давлению, вызвавшему эту деформацию.

3.25 абсолютное суффозионное сжатие (total suffusion compression) ДЛ 4Г: Уменьшение первоначальной высоты образца грунта в результате сжатия при постоянном вертикальном давлении и непрерывной фильтрации жидкости, вызывающей химическую суффозию.

3.26 относительное суффозионное сжатие (relative suffusion compression) zj. Отношение абсолютного суффозиониого сжатия к высоте образца грунта естественной влажности при природном давлении.

3.27 начальное давление суффозиониого сжатия (initial pressure of suffusion compression) p ir: Минимальное давление, при котором проявляется суффозионное сжатие грунта.

3.28 коэффициент оттаивания (thawing coefficient) A lh: Показатель деформируемости, характеризующий осадку мерзлого грунта при его оттаивании без нагрузки.

3.29 коэффициент нелинейной деформации (nonlinear deformation modulus): Показатель, характеризующий зависимость деформаций ползучести мерзлого грунта от напряжений и времени.

3.30 коэффициент поперечного расширения (коэффициент Пуассона) (Poisson"s ratio) v: Показатель деформируемости, характеризующий отношение поперечных и продольных деформаций грунта.

3.31 коэффициент вязкости (viscosity coefficient) ц: Показатель деформируемости, характеризующий скорость пластично-вязкого течения сильнольдистого мерзлого грунта, зависящий от времени действия нагрузки и значения отрицательной температуры грунта.

3.32 коэффициент фильтрационной (coefficient of consolidation) C v и вторичной консолидации С: Показатели, характеризующие скорость деформации грунта при постоянном давлении за счет фильтрации воды С и ползучести грунта С я.

3.33 эквивалентное сцепление (equivalent cohesion of soil) C cq: Комплексная характеристика прочности мерзлого грунта, учитывающая как собственно сцепление, таки наличие внутреннего трения.

3.34 угол внутреннего трения (internal friction angle) ср: Параметр прямой зависимости сопротивления грунта срезу от вертикального давления, определяемый как угол наклона этой прямой к оси абсцисс.

3.35 удельное сцопление грунта (specific cohesion of soil) с: Параметр прямой зависимости сопротивления грунта срезу от вертикального давления, определяемый как отрезок, отсекаемый этой прямой на оси ординат.

3.36 структурная прочность: Вертикальное напряжение в образце грунта, соответствующее началу перехода от упругих к пластическим деформациям сжатия.

3.37 модуль деформации (deformation modulus) Е: Коэффициент пропорциональности линейной связи между приращениями давления на образец и его деформацией.

3.38 модуль сдвига (shear modulus) G: Характеристика деформируемости, определяемая отношением интенсивности касательных напряжений к интенсивности деформаций сдвига.

3.39 оттаивающий грунт (thawing soil): Грунт, в котором при переходе из мерзлого состояния в талое разрушаются криогенные структурные связи.

3.40 максимальная плотность (стандартная плотность) (maximal dry soil density) p dmM: Наибольшая плотность сухого грунта, которая достигается при испытании грунта методом стандартного уплотнения.

3.41 оптимальная влажность (optimal humidity) w opr: Значение влажности грунта, соответствующее максимальной плотности сухого грунта.

4 Общие положения

4.1 Метод определения характеристик физико-механических свойств грунтов устанавливают в программе испытаний в зависимости от стадии проектирования, грунтовых условий, вида и уровня ответственности проектируемых зданий и сооружений.

4.2 Область применения методов лабораторных испытаний физико-механических свойств грунтов в зависимости от вида грунта приведена в приложении А.

4.3 Отбор, упаковку, транспортирование и хранение образцов грунта, предназначенных для лабораторных испытаний, проводят по ГОСТ 12071 .

4.4 Испытания проводят на образцах грунта ненарушенного сложения с естественной влажностью и в водонасыщенном состоянии или на искусственно приготовленных пробах и образцах с заданными плотностью и влажностью, значения которых устанавливают в программе испытаний.

При определении характеристик прочности и деформируемости образцы грунта ненарушенного сложения должны иметь ориентацию, соответствующую природному залеганию, если иное не определено в техническом задании.

Образцы грунта естественной влажности испытывают непосредственно после их изготовления.

4.5 Форму и размеры образцов грунта определяют в зависимости от метода испытаний, а также от свойств самого грунта (способности сохранять форму, наличия включений и т. д.).

Минимальный размер испытуемых образцов должен быть не менее пятикратного размера максимальной фракции грунта (включений, агрегатов).

4.6 Нагрузки, задаваемые при испытаниях, должны назначаться с учетом передаваемых на основание давлений и глубины отбора образцов грунта.

4.7 За результат испытаний принимают среднеарифметическое значение параллельных определений, предусмотренных для соответствующего метода.

4.8 Погрешность измерений при испытаниях не должна превышать:

0,02 г - при измерении массы образца;

0,1мм » » геометрических размеров образца и рабочего (режущего) кольца;

0.01мм » » деформаций образца;

5 % » » прикладываемой нагрузки от ступени нагрузки;

0.1 в С » » температуры воздуха в помещении с отрицательной температурой.

4.9 При обработке результатов испытаний плотность грунта вычисляют с точностью 0,01 г/см 3 , влажность до 30 % включительно - 0,1 %, влажность выше 30% - 1 %. угол внутреннего трения - I е, удельное сцепление - 1 кПа, абсолютную вертикальную деформацию образца - 0.01 мм. относительную вертикальную деформацию образца - 0.001, относительную объемную деформацию образца - 0,001.

4.10 Статистическую обработку результатов определений характеристик физико-механических свойств грунтов, используемых при проектировании оснований и фундаментов зданий и сооружений, проводят по ГОСТ 20522 .

4.11 Испытания немерзлых грунтов проводят в помещениях с температурой воздуха (22 л 2) X.

4.12 Испытания мерзлых грунтов проводят в помещении с регулируемой отрицательной температурой, холодильных камерах, а также в шурфах или подземных лабораториях, расположенных в толще многолетнемерзлых грунтов.

Технология изготовления образцов и проведения испытаний должна обеспечивать сохранность мерзлого состояния грунта, недопущение сколов и других нарушений поверхности образца.

4.13 В помещении для проведения испытаний мерзлых грунтов должна поддерживаться заданная программой испытаний температура воздуха, отклонения от которой не должны превышать ♦ 0.1 °С,

10,2 °С и ± 0.5 в С при температуре испытаний соответственно от 0 “С до минус 1 в С: ниже минус 2 “С до минус 5 X и ниже минус 5 X.

4.14 Измерения температуры воздуха в процессе испытаний мерзлых грунтов следует проводить одновременно с измерением деформаций образца грунта по двум лабораторным термометрам (или другим термоизмерительным устройствам), расположенным по обе стороны установки для испытаний так. чтобы их ртутный резервуар ил и датчик находился на уровне образца грунта на расстоянии не более 0,5 м от него.

4.15 В период подготовки и проведения испытаний необходимо предусматривать меры по предохранению образцов немерзлых грунтов от высыхания, а мерзлых - от иссушения.

Для предохранения образцов грунта от иссушения следует предусматривать создание защитных оболочек, прокладку образцов снегом или льдом, помещение установок для испытаний под чехлы.

4.16 Для водонасыщения (доувлажнения) образцов грунта и в качестве фильтрующей жидкости следует применять воду питьевого качества, если в задании не приведены указания по использованию дистиллированной воды, грунтовой воды с места отбора образца, а также водных вытяжек или химических растворов заданного состава.

4.17 При использовании в качестве реактивов опасных (едких, токсичных) веществ следует руководствоваться требованиями безопасности, изложенными в нормативных документах на эти реактивы.

4.18 Результаты лабораторных испытаний заносят в журналы (ведомости), содержащие данные о месте отбора образцов (монолитов) и другие необходимые характеристики грунта.

Страницы журнала должны быть пронумерованы. Журнал должен быть подписан руководителем лаборатории и исполнителями.

5 Подготовка образцов грунта для испытаний

5.1 Изготовление образца дисперсного грунта ненарушенного сложения методом режущего

5.1.1 Для изготовления образца грунта применяют следующие оборудование и материалы:

Режущее кольцо (цилиндрическая форма с режущим краем, рабочее кольцо прибора для испытаний);

Гладкие пластинки (стекло, металл и т. п.);

Винтовой пресс;

Насадка для вдавливания колец;

Выталкиватель для извлечения образца из кольца;

Плоская лопатка;

Нож с прямым лезвием;

5.1.2 Размеры режущего кольца выбирают в зависимости от метода испытаний и применяемого оборудования.

5.1.3 Режущее кольцо перед употреблением должно быть проверено: при помещении кольца торцами на гладкую пластинку не должно быть видимых зазоров между краем кольца и пластинкой.

5.1.4 Образец грунта изготавливают в следующем порядке:

Рожущее кольцо смазывают с внутренней стороны тонким слоем вазелина или консистентной смазки;

Кольцо ставят режущим краем на выровненную и зачищенную горизонтальную поверхность монолита грунта и винтовым прессом или вручную через насадку слегка вдавливают 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 на столбик грунта, не допуская перекоса, до полного заполнения кольца. Образование зазоров между грунтом и рабочим кольцом не допускается. В грунт (сыпучий или пластичный), из которого не удается вырезать столбик, кольцо вдавливают и удаляют грунт вокруг кольца:

Верхний торец образца зачищают ножом вровень с краем кольца и накрывают пластинкой;

Подрезают столбик грунта на 10 мм ниже режущего края кольца и отделяют его. При вдавливании кольца подхватывают его снизу плоской лопаткой:

Переворачивают кольцо, зачищают другой торец образца вровень с краем кольца и также накрывают пластинкой.

5.1.5 При необходимости образец извлекают из кольца с помощью выталкивателя, измеряют диаметр образца в трех поперечных сечениях и высоту не менее чем по трем образующим.

За начальную высоту и диаметр образца принимают их среднеарифметические значения.

Образец взвешивают.

5.1.6 При изготовлении образцов мерзлого грунта ненарушенного сложения предварительно выпиливают из монолита заготовки в виде призм, размеры основания и высота которых должны превышать требуемые размеры образцов. Нарезанные заготовки подбирают в группы с идентичной криогенной текстурой.

Все операции по изготовлению образцов мерзлого грунта необходимо проводить в утепленных перчатках.

5.1.7 Подготовленные образцы мерзлого грунта герметизируют (например, полиэтиленовой пленкой) и помещают в эксикатор, находящийся в помещении с отрицательной температурой воздуха. Дно эксикатора должно быть покрыто льдом или снегом.

Образцы мерзлого грунта допускается хранить не более 10 сут.

5.1.8 Непосредственно перед испытанием образцы мерзлого грунта выдерживают не менее 12ч в установке для испытаний при томпературе испытания.

5.2 Изготовление образцов полускального грунта

Образцы полускального грунта изготавливают в форме круглых цилиндров или прямоугольных параллелепипедов, методика приведена в приложении В.

5.3 Изготовление образцов дисперсного грунта нарушенного сложения с заданными

значениями плотности и влажности

Образцы дисперсного грунта нарушенного сложения с заданными значениями плотности сухого грунта и влажности изготавливают в рабочих кольцах или разъемных формах, методика приведена в приложении В.

5.4 Среднюю пробу грунта для определения физических характеристик (кроме влажности), не требующих образцов ненарушенного сложения, отбирают методом квартования.

При квартовании конус грунта разравнивают и делят взаимно перпендикулярными линиями, проходящими через центр, на четыре части. Две любые противоположные четверти берут в пробу. Последовательным квартованием сокращают пробу в два. четыре раза и т. д. до получения пробы соответствующей массы.

Из пробы могут быть отобраны навески грунта в соответствии с методикой испытания.

6 Требования к установкам для проведения испытаний, приборам и оборудованию

6.1 Установки для проведения испытаний должны размещаться на жестком горизонтальном основании. исключающем ударные и вибрационные воздействия на приборы и образцы грунта.

6.2 Механизмы для нагружения образца грунта (рычажные, гидравлические, пневматические, электромеханические и др.) должны обеспечивать:

Центрированную (соосную) передачу нормальной нагрузки на образец грунта и ее вертикальность;

Приложение касательной нагрузки в строго фиксированной плоскости среза;

Возможность нагружения образца грунта ступенями или непрерывно при заданной постоянной скорости деформирования образца;

Постоянство давления на каждой ступени нагружения.

6.3 Устройства 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.

6.4 Приборы для испытания грунтов необходимо тарировать не реже одного раза в год для учета их собственных деформаций при определении деформаций образца грунта.

6.5 Измерительные приборы должны периодически подвергаться метрологическим поверкам и иметь ведомость поправок в пределах рабочего диапазона каждого прибора.

6.6 Части установок и приборы, соприкасающиеся с водой и грунтом, должны быть изготовлены из коррозионно-стойких материалов.

Этот документ был распознан автоматически. В блоке справа Вы можете найти скан-копию. Мы работаем над ручным распознаванием документов, однако это титанический труд и на него уходит очень много времени. Если Вы хотите помочь нам и ускорить обработку документов, Вы всегда можете сделать это , пожертвовав нам небольшую сумму денег.