ГОСТ 20276-85 Грунты. Методы полевого определения характеристик деформируемости.
ГОСТ 20276-85
Группа Ж39
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ГРУНТЫ
Методы полевого определения характеристик деформируемости
Soils. Field methods for determining
deformation characteristics
ОКСТУ 5709
Дата введения 1985-07-01
РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским институтом оснований и подземных сооружений им. Н.М.Герсеванова (НИИОСП) Госстроя СССР
Производственным и научно-исследовательским институтом по инженерным изысканиям в строительстве (ПНИИИС) Госстроя СССР
Министерством монтажных и специальных строительных работ СССР
Министерством высшего и среднего специального образования РСФСР
Министерством энергетики и электрификации СССР
ИСПОЛНИТЕЛИ
Л.Г.Мариупольский, канд. техн. наук (руководитель темы); А.Н.Скачко, канд. техн. наук (ответственный исполнитель); Н.С.Четыркин, канд. техн. наук; И.Г.Рабинович, канд. техн. наук; Л.С.Амарян, д-р техн. наук; Р.С.Зиангиров, д-р геол.-минер. наук; А.В.Васильев, канд. геол.-минер. наук; Ю.Г.Трофименков, канд. техн. наук; З.К.Пярнпуу; В.В.Лушников, канд. техн. наук; И.А.Парабучев, канд. геол.-минер. наук; А.И.Котюжан, канд. геол.-минер. наук; К.В.Руппенейт, д-р техн. наук; С.В.Тимофеев, канд. техн. наук; О.Н.Сильницкая
ВНЕСЕН Научно-исследовательским институтом оснований и подземных сооружений им. Н.М.Герсеванова (НИИОСП) Госстроя СССР
Зам. директора В.А.Ильичев
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 24 октября 1984 г. N 179
Настоящий стандарт распространяется на грунты без жестких структурных связей и устанавливает методы полевого определения характеристик деформируемости (модуля деформации, начального просадочного давления, относительной просадочности) при исследованиях грунтов для строительства.
Стандарт не распространяется на грунты в мерзлом состоянии, а также на набухающие и засоленные грунты при испытаниях их с замачиванием.
Основные термины, применяемые в настоящем стандарте, и их пояснения приведены в справочном приложении 1.
1. Общие положения
1.1. Модуль деформации грунта определяют по графику зависимости осадки штампа от давления при испытании грунта штампом или графику зависимости горизонтальных перемещений грунта от горизонтального давления при испытании радиальным или лопастным прессиометром.
1.2. Начальное просадочное давление и относительную просадочность просадочных грунтов определяют при испытаниях их штампом в условиях полного водонасыщения (при замачивании).
За начальное просадочное давление принимают минимальное давление, при котором проявляется просадка грунта.
Относительную просадочность грунта определяют как отношение просадки грунта в основании штампа к деформируемой зоне по вертикали.
1.3. Испытания грунта штампами и прессиометрами следует производить в горных выработках (котлованах, шурфах, дудках и буровых скважинах) и непосредственно в массиве грунта.
Схемы испытаний приведены в справочном приложении 2.
1.4. Способы проходки выработок должны обеспечивать сохранение ненарушенного сложения и природной влажности испытываемых грунтов.
1.5. Выработки должны быть защищены от проникновения поверхностных вод и атмосферных осадков, а в зимнее время - от промерзания.
1.6. При бурении скважин для испытания грунта ниже уровня грунтовых вод не допускается понижение уровня грунтовых вод в скважине.
1.7. Минимальная толщина испытываемого слоя грунта должна составлять не менее:
двух диаметров штампа - при испытании грунта штампом;
1,5 длины камеры зонда - при испытании грунта радиальным прессиометром;
1,5 длины лопасти прессиометра - при испытании грунта лопастным прессиометром.
1.8. Испытания прессиометрами крупнообломочных грунтов не допускаются.
Содержание частиц крупнее 2 мм в грунте не должно превышать: 25% (по массе) - при испытании грунта радиальным прессиометром; 15% (по массе) - при испытании грунта лопастным прессиометром.
1.9. Результаты полевых определений характеристик деформируемости должны сопровождаться данными о месте проведения испытаний, описанием грунтов и их физико-механическими характеристики - гранулометрическим составом, влажностью, плотностью, плотностью частиц грунта, влажностью на границах раскатывания и текучести, углом внутреннего трения и сцеплением.
1.10. Образцы грунта для определения его характеристик отбирают на расстоянии не более 3 м от оси выработки для проведения испытаний.
2. Метод испытания грунта штампом
2.1. Условия проведения испытаний
2.1.1. При испытаниях грунтов в шурфах площадь поперечного сечения шурфа должна быть определена в зависимости от необходимости крепления его стен и глубины проходки. Минимальные допускаемые размеры шурфа в плане - 1,5х1,5 м. Диаметр дудок, проходимых механизированным способом, должен быть не менее 0,9 м. Диаметр буровых скважин для испытаний должен быть 325 мм.
2.1.2. Бурение скважин следует вести вертикально с обсадкой трубами до забоя.
Ударно-канатное и вибрационное бурение скважин на участке ближе 1 м до отметки испытания запрещается.
Глубина замачивания должна контролироваться определением влажности образцов грунта, отобранных из специально пробуренной скважины на расстоянии не более 0,5 м от края штампа. Образцы грунта должны отбираться с интервалом через 0,25 м до глубины не менее двух диаметров штампа ниже его подошвы.
Примечание. Для контроля влажности грунтов допускается применять радиоизотопные методы.
2.2. Приборы и оборудование
2.2.1. В состав установки для испытаний грунта штампом должны входить:
штамп;
устройство для нагружения штампа;
анкерное устройство (для установок без грузовой платформы);
устройство для измерения осадок штампа.
2.2.2. Конструкция установки должна обеспечивать:
центрированную передачу нагрузки на штамп;
постоянство давления на каждой ступени.
2.2.3. Штампы должны быть жесткими круглой формы следующих типов:
2.2.4. Тип и площадь штампа назначают в зависимости от испытываемого грунта по табл. 1.
Таблица 1
Наименование грунтов |
Положение штампа |
Глубина испытания, м |
Место проведения |
Штамп | |
| относительно уровня подземных вод |
| испытания | Тип | Площадь, см |
Крупнообломочные; песчаные - пески плотные и средней плотности; пылевато-глинистые - глины и суглинки с показателем текучести  0,25, супеси при 0 |
На уровне подземных вод и выше |
По всей толще |
В котловане, шурфе, дудке |
I I II |
5000 2500 1000 |
Песчаные - пески рыхлые; пылевато-глинистые - глины и суглинки с показателем текучести  0,25, супеси при 0, лёссовые грунты, илы; биогенные |
На уровне подземных вод и выше |
По всей толще |
В котловане, шурфе, дудке |
I II |
5000 1000 |
Просадочные при испытаниях с замачиванием
|
Выше уровня подземных вод |
По всей толще |
В котловане, шурфе, дудке |
I |
5000 |
Крупнообломочные; песчаные - пески плотные; пылевато-глинистые - глины и суглинки с показателем текучести 0,5, супеси при  0 |
На уровне подземных вод и выше |
Ниже 6 |
В забое скважины |
III |
600 |
Песчаные; пылевато-глинистые - глины, суглинки и супеси при любых значениях показателя текучести  , |
На уровне подземных вод и выше |
Ниже 6 |
Ниже забоя скважины |
IV |
600 |
лессовые грунты, илы; биогенные
|
Ниже уровня подземных вод |
По всей толще |
Ниже забоя скважины |
IV |
600 |
Пылевато-глинистые - глины и суглинки с показателем текучести 0,5, супеси при 1, илы; биогенные |
Выше и ниже уровня подземных вод |
До 10 |
В массиве без бурения скважины |
IV |
600 |
2.2.5. Нагружение штампа осуществляют домкратом или тарированным грузом.
Домкраты должны быть предварительно оттарированы.
Нагрузку измеряют с погрешностью не более 5% от ступени давления.
2.2.6. Прогибомеры для измерения осадки штампа должны быть закреплены на реперной системе. Штамп должен быть соединен с прогибомером нитью из стальной проволоки диаметром 0,3-0,5 мм. Измерительная система должна обеспечивать измерение осадок с погрешностью не более 0,1 мм.
Необходимо учитывать деформацию проволоки от температурных воздействий и вводить поправку в показания прогибомеров. Поправку определяют по показаниям контрольного прогибомера (п. 2.3.7). Осадку штампа следует определять как средне-арифметическое показаний трех прогибомеров, фиксирующих осадку штампа в трех точках, расположенных под углом 120° от центра штампа.
Для измерения осадок штампа допускается применять другие приборы, обеспечивающие измерение осадок с погрешностью не более 0,1 мм.
Примечание. При испытании грунтов в скважинах и измерении осадок штампа по перемещениям верха колонны труб, служащих для передачи нагрузки на штамп, учитывают деформацию сжатия труб от нагрузки и предусматривают мероприятия, исключающие их продольный изгиб.
2.2.7. Реперная система, на которой крепят прогибомеры, должна состоять из четырех свай, забиваемых или завинчиваемых попарно в грунт с противоположных сторон выработки на расстоянии 1,0-1,5 м от ее краев, и прикрепляемых к ним параллельно металлических ригелей, на которых устанавливают прогибомеры. Глубина погружения свай в грунт должна обеспечивать неподвижность реперной системы в процессе испытания. Реперную систему и прогибомеры следует защищать от действия солнечных лучей, ветра и атмосферных осадков.
2.3. Подготовка к испытаниям
2.3.1. При испытаниях в котлованах, шурфах и дудках штамп устанавливают на дно выработки. Для достижения плотного контакта подошвы штампа с грунтом необходимо произвести не менее двух поворотов штампа вокруг его вертикальной оси, меняя направление поворота. После установки штампа проверяют горизонтальность его положения.
2.3.2. Поверхность грунта в пределах площади установки штампа должна быть тщательно спланирована. При затруднениях в планировке грунта следует устраивать из мелкого или средней крупности маловлажного песка подушку толщиной 1-2 см для глинистых и не более 5 см - для крупнообломочных грунтов.
Штамп, закрепленный к колонне труб диаметром 219 мм, имеющей направляющие хомуты, опускают в скважину и добиваются плотного контакта штампа с грунтом не менее чем двумя поворотами колонны труб вокруг оси. Штамп должен быть установлен ниже обсадной трубы на глубину 2-5 см.
2.3.4. Погружение винтового штампа производят завинчиванием механически или вручную ниже забоя скважины или с поверхности в массив грунта без бурения скважины. При испытаниях в скважинах глубина завинчивания винтового штампа ниже забоя скважины должна составлять 50 см для пылевато-глинистых грунтов текучепластичной и текучей консистенции и насыщенных водой песков и 30 см - для остальных грунтов. Допускается увеличивать указанную глубину в случаях, когда при измерениях осевой нагрузки на штамп исключается влияние трения грунта по боковой поверхности ствола.
Это отношение должно находиться в пределах
2.3.6. После установки штампа монтируют устройство для нагружения штампа, анкерное устройство и измерительную систему.
2.3.7. Контрольный прогибомер следует установить на реперной системе, его нить закрепить к неподвижному реперу, устраиваемому в стенке выработки; длина нити должна быть равна длине нити прогибомеров, измеряющих осадку штампа.
2.3.8. После монтажа всех устройств и измерительной системы устанавливают показания приборов на нулевые деления и записывают показания в журнале, форма которого приведена в рекомендуемом приложении 5.
2.4. Проведение испытаний
В первую ступень давления следует включить вес деталей установки, влияющих на нагрузку штампа.
2.4.2. Каждую ступень давления необходимо выдерживать до условной стабилизации деформации грунта.
Таблица 2
Наименование грунтов |
Степень влажности |
Ступень давления , МПа (кгс/см ), при плотности сложения грунтов |
Время условной стабили- зации, ч | ||||
|
|
Плотные |
Средней плотности |
Рыхлые |
| ||
Крупнообломочные |
 1,0 |
0,1(1,0) |
0,5 | ||||
Песчаные - пески крупные, средней крупности и мелкие, пылеватые |
1,0 |
0,1(1,0) |
0,05 (0,5) |
0,025 (0,25) |
0,5 | ||
|
0,5 |
0,1(1,0) |
0,05 (0,5) |
0,025 (0,25) |
0,5 1,0 | ||
|
0,5  1,0 | 0,1(1,0)
| 0,05 (0,5)
| 0,025 (0,25)
|
| ||
|
0,5 |
0,05 (0,5) |
0,025 (0,25) |
0,01(0,1) |
1,0 | ||
| 0,5 1,0 | 0,05 (0,5)
| 0,025 (0,25)
| 0,01(0,1)
| 2,0
| ||
Таблица 3
Наименование грунтов |
Ступень давления , МПа (кгс/см ), при коэффициенте пористости  |
Время условной стабили- зации, ч | |||
|
 |
 |
 |
 |
|
_______________ * При коэффициенте пористости  ,1 время условной стабилизации увеличивают на 1 ч. | |||||
Пылевато-глинистые с показателем текучести |
|
|
|
|
|
 | 0,1(1,0) | 0,1(1,0) | 0,05 (0,5) | 0,05 (0,5) | 1 |
 | 0,1(1,0) | 0,05 (0,5) | 0,05 (0,5) | 0,025 (0,25) | 2 |
 | 0,05 (0,5) | 0,025 (0,25) | 0,025 (0,25) | 0,01(0,1) | 2 |
 | 0,05 (0,5) | 0,025 (0,25) | 0,01(0,1) | 0,01(0,1) | 3 |
Таблица 4
Наименование грунтов |
Ступень давления , МПа (кгс/см ) |
Время условной стабилизации, ч |
Пылевато-глинистые: |
|
|
просадочные природной влажности, | 0,05 (0,5) | 1 |
просадочные после замачивания, | 0,025 (0,25) | 2 |
илы | 0,01(0,1) | 4 |
Биогенные: |
|
|
сапропели, | 0,005 (0,05) | 4 |
слабозаторфованные грунты | 0,025 (0,25) | 3 |
средне- и сильно-заторфованные грунты | 0,01(0,1) | 3 |
торфы | 0,01(0,1) | 4 |
Время выдержки каждой последующей ступени давления должно быть не менее времени выдержки предыдущей.
2.4.3. Отсчеты по прогибомерам на каждой ступени давления необходимо производить:
при испытании крупнообломочных и песчаных грунтов - через каждые 10 мин в течение первого получаса, 15 мин - в течение второго получаса и далее через 30 мин;
при испытании пылевато-глинистых грунтов - через каждые 15 мин в течение первого часа и 30 мин - в течение второго часа и далее через 1 час.
2.4.4. Испытания просадочных грунтов с замачиванием следует проводить по схеме "двух кривых" или "одной кривой".
Выбор схемы испытаний должен быть произведен в зависимости от комплекса характеристик, необходимых для проектирования.
Испытания по схеме "двух кривых" следует выполнять при необходимости определения полного комплекса характеристик (п. 2.5.3), по схеме "одной кривой" - в случаях, когда достаточно определить модуль деформации грунта природной влажности и относительную просадочность при одном заданном давлении.
За критерий условной стабилизации просадки грунта следует принимать скорость осадки штампа, не превышающую 0,1 мм за 2 ч.
2.4.6. Испытания по схеме "двух кривых" следует проводить на одной глубине в двух шурфах, расположенных на расстоянии 5-6 м.
2.4.7. Отсчеты по прогибомерам после замачивания просадочного грунта следует производить через промежутки времени, указанные в п. 2.4.3.
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.