allgosts.ru93. ГРАЖДАНСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО93.020. Земляные работы. Выемка грунта. Сооружение фундаментов. Подземные работы

ГОСТ Р 58270-2018 Грунты. Метод испытаний расклинивающим дилатометром

Обозначение:
ГОСТ Р 58270-2018
Наименование:
Грунты. Метод испытаний расклинивающим дилатометром
Статус:
Действует
Дата введения:
01/01/2019
Дата отмены:
-
Заменен на:
-
Код ОКС:
93.020

Текст ГОСТ Р 58270-2018 Грунты. Метод испытаний расклинивающим дилатометром


ГОСТ Р 58270-2018

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ



ГРУНТЫ

Метод испытаний расклинивающим дилатометром


Soils. Method of wedging dilatometer test



ОКС 93.020

Датавведения 2019-01-01



Предисловие


1РАЗРАБОТАН Саморегулируемой организацией Ассоциация"КубаньСтройИзыскания", Обществом с ограниченной ответственностью"Новосибирский инженерный центр", Обществом с ограниченнойответственностью "КраснодарТИСИЗ"

2ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465"Строительство"

3УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства потехническому регулированию и метрологии от 2 ноября 2018 г. N921-ст

4ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


Правила применениянастоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации".Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется вежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационномуказателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений ипоправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальныестандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящегостандарта соответствующее уведомление будет опубликовано вближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя"Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление итексты размещаются также в информационной системе общегопользования - на официальном сайте Федерального агентства потехническому регулированию и метрологии в сети Интернет(www.gost.ru)

Введение


Основная цель разработкинастоящего стандарта - стандартизация и распространение успешноапробированного полевого метода исследования деформационных свойствдисперсных грунтов при проведении инженерных изысканий. Настоящийстандарт относится к ряду стандартов, устанавливающих методыполевого определения характеристик прочности и деформируемостигрунтов при их исследовании для строительства.

Внастоящем стандарте изложены требования к полевому методуопределения модуля деформации дисперсного грунта приборомзадавливаемого типа (расклинивающим дилатометром), реализующему напрактике метод релаксации напряжений. В настоящем стандартеизложены требования, предусмотренные в рекомендациях [1].Расклинивающий дилатометр позволяет определять модуль деформациигрунта в процессе его погружения в грунтовый массив. Определениемодуля деформации грунта может производиться как в непрерывном, таки в дискретном режиме. Расклинивающий дилатометр можно погружать вгрунт с помощью любой силовой установки, обеспечивающей статическоевдавливание зонда с заданной скоростью. Глубина испытанияопределена техническими возможностями силовой вдавливающейустановки и предельным значением измеряемого расклинивающимдилатометром модуля деформации.

Метод полевыхдеформационных испытаний следует применять самостоятельно или всочетании с другими видами полевых испытаний, предусмотренных ГОСТ20276.

1 Область применения


Настоящий стандартустанавливает требования к методу полевого определения модулядеформации грунтов расклинивающим дилатометром.

Настоящий стандартраспространяется на дисперсные природные и техногенные грунты,представленные песчаными, глинистыми, органо-минеральными иорганическими грунтами, состав и состояние которых позволяютпроизводить вдавливание расклинивающего дилатометра.

Настоящий стандарт нераспространяется на мерзлые грунты и грунты, содержащие обломкикристаллических пород размером более 2 мм.

2 Нормативные ссылки


Внастоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующиестандарты:

ГОСТ 12248 Грунты. Методылабораторного определения характеристик прочности идеформируемости

ГОСТ 19912 Грунты. Методыполевых испытаний статическим и динамическим зондированием

ГОСТ 20276-2012 Грунты.Методы полевого определения характеристик прочности идеформируемости

ГОСТ 25100 Грунты.Классификация

ГОСТ 30672 Грунты.Полевые испытания. Общие положения

Примечание - Припользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действиессылочных стандартов в информационной системе общего пользования -на официальном сайте Федерального агентства по техническомурегулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодномуинформационному указателю "Национальные стандарты", которыйопубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускамежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" затекущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дананедатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующуюверсию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версиюизменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который данадатированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этогостандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если послеутверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на которыйдана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающееположение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуетсяприменять без учета данного изменения. Если ссылочный стандартотменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него,рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения


Внастоящем стандарте применены термины по ГОСТ 25100, ГОСТ 30672,ГОСТ 12248, ГОСТ 20276, ГОСТ 19912, в том числе следующий термин ссоответствующим определением:

3.1 расклинивающийдилатометр: Устройство, имеющее форму жесткого симметричногоклина, внутри которого расположен датчик для измерения среднегоконтактного давления по рабочим граням, вызванного деформированиемгрунта в процессе испытания.

4 Общие положения


4.1 Настоящий стандартустанавливает метод полевых деформационных испытаний расклинивающимдилатометром для определения модуля деформации грунтов.

4.2 Общие требования кполевым испытаниям грунтов, оборудованию и приборам, подготовкеплощадок для испытаний приведены в ГОСТ 30672.

4.3 Метод полевогоиспытания грунта расклинивающим дилатометром применяют в комплексес другими видами работ в составе инженерно-геологических,инженерно-геотехнических изысканий и геотехнических исследованийили отдельно:

-для выделения инженерно-геологических элементов;

-оценки пространственной изменчивости сжимаемости грунтов;

-количественной оценки модуля деформации грунтов;

-контроля качества геотехнических работ.

4.4 Испытание грунтоврасклинивающим дилатометром проводят статическим вдавливанием вгрунт зонда с одновременным измерением непрерывно или череззаданные интервалы по глубине значений среднего контактногодавления по рабочим граням расклинивающего дилатометра.

4.5 Расположение точекиспытаний расклинивающим дилатометром и глубина исследованийопределены программой инженерных изысканий.

Точки испытаний должныбыть расположены рядом с горными выработками (на расстоянии неболее 5,0 м) с целью получения данных, необходимых дляинтерпретации результатов испытаний.

4.6 Результаты испытанийгрунтов расклинивающим дилатометром фиксируют начиная с глубины 0,6м от поверхности рельефа или забоя скважины.

4.7 В процессе проведенияиспытаний расклинивающим дилатометром ведут журналы по форме,приведенной в приложении А, с приведением автоматических записей(при их наличии).

Результаты испытанийоформляют в виде таблиц и графиков изменения модуля деформациигрунта в зависимости от глубины погружения расклинивающегодилатометра (приложение Б). График испытания должен сопровождатьсягеолого-литологической колонкой по ближайшей к точке испытанийгорной выработке.

5 Сущность метода


5.1 Испытание грунтовметодом расклинивающего дилатометра проводят с помощью силовойустановки, обеспечивающей статическое вдавливание зонда вгрунт.

5.2 При вдавливаниирасклинивающий дилатометр деформирует грунт преимущественно вгоризонтальном направлении, задавая конструкцией расклинивающегодилатометра фиксированные перемещения s, что создает нарабочих гранях расклинивающего дилатометра контактные давленияq.

5.3 При испытаниирасклинивающим дилатометром по измерениям среднего контактногодавления грунта q по рабочим граням расклинивающегодилатометра определяют модуль деформации грунта Е: текущие значениямодуля деформации - в процессе вдавливания зонда;стабилизированные значения модуля деформации - по результатам наблюдения застабилизацией значений модуля деформации грунта.

5.4 По результатамнаблюдения за стабилизацией определяют коэффициенты стабилизации, которые используют для приведения всоответствие текущих значений и к стабилизированным значениям контактногодавления и модуля деформации .

6 Оборудование и приборы


6.1 В состав установкидля испытания грунтов расклинивающим дилатометром должнывходить:

-зонд, состоящий из расклинивающего дилатометра и штанг;

-установка силовая для статического вдавливания и извлечениязонда;

-устройство опорно-анкерное;

-система измерительная.

6.2 Расклинивающийдилатометр должен иметь форму симметричного клина, внутри которогопо центру одной из рабочих граней выполнена полость для устройствадатчика давления. Мембрана датчика давления должна иметь сплошнуюединую поверхность с рабочей гранью расклинивающегодилатометра.

Конструкциярасклинивающего дилатометра должна обеспечивать:

-герметичность прибора;

-измерение контактного давления с погрешностью не более 0,003МПа;

-определение модуля деформации грунта с точностью 0,1 МПа;

-коэффициент жесткости датчика давления не менее 4·10 Н/м. Конструкция расклинивающегодилатометра приведена в приложении В.

Примечание - Вконструкцию расклинивающего дилатометра допускается вноситьследующие изменения: уменьшать расчетную длину рабочей гранидилатометра, не допуская снижения соотношения сторонh/b ниже 3, при сохранении угла наклона рабочейграни; уменьшать размер датчика давления при соблюдении требованийпо обеспечению жесткости и точности измерений. При измененииконструкции необходима корректировка постоянной расклинивающегодилатометра.


Для вдавливаниядилатометра используют штанги диаметром 36 мм, применяемые прииспытании грунта статическим зондированием. Допускается применениештанг большего диаметра и уширителей, которые располагают не ближе0,6 м от расклинивающего дилатометра.

6.3 Периодическинеобходимо проверять прямолинейность штанг зонда и степень износарасклинивающего дилатометра. Требования по проверке штанг приведеныв ГОСТ 19912.

Проверку расклинивающегодилатометра производят перед началом и после завершения испытания.В процессе осмотра устанавливают целостность и прямолинейностьрабочих граней и режущей кромки расклинивающего дилатометра.Дилатометр не должен иметь загибов и разрывов режущей кромки,глубоких (более 1 мм) царапин, вмятин и изгиба рабочих граней.

При нарушении целостностии прямолинейности расклинивающего дилатометра он подлежит ремонтуили выбраковке.

6.4 Силовая установкадолжна обеспечивать статическое вдавливание, извлечение инеподвижность зонда при проведении наблюдений за стабилизацией.

6.5 Опорно-анкерноеустройство должно воспринимать реактивные усилия, возникающие привдавливании и извлечении зонда.

6.6 Погрешностьизмерительных устройств (приборов) должна быть не более: 5% - приизмерении контактного давления; 3,0 см - при измерении глубиныпогружения зонда.

6.7 Измерительныеустройства (приборы) необходимо поверять (калибровать) всоответствии с паспортными данными, но не реже чем через 3 мес, атакже после испытаний, при которых превышено максимальноедопустимое значение измеряемого показателя по паспортукомпании-изготовителя или зарегистрировано смещение нуля. Проверкусмещения нуля следует выполнять по регистратору прибора передначалом и после завершения исследований в точке проведенияиспытаний.

Калибровку датчикадавления расклинивающего дилатометра проводят в значенияхконтактного давления или модуля деформации с использованиемрасчетной формулы (1) без применения коэффициента разновидностигрунта. После осуществления указанной процедуры при выполнениииспытаний регистрация данных будет проведена в значенияхконтактного давления или модуля деформации грунта. Регистрируемыезначения модуля деформации являются условными, так как не учитываютразновидность исследуемого грунта.

7 Подготовка к испытанию


7.1 Подготовку к работесиловой установки для испытания грунта расклинивающим дилатометромпроводят в соответствии с требованиями инструкции поэксплуатации.

7.2 При необходимостипроверяют прямолинейность штанг и степень износа расклинивающегодилатометра в соответствии с 6.3.

7.3 Не допускаетсяотклонение мачты установки от вертикали более 2°.

8 Проведение испытания


8.1 Испытаниярасклинивающим дилатометром выполняют путем вдавливания зонда вгрунт с последовательным наращиванием колонны штанг аналогичнопроцессу статического зондирования по ГОСТ 19912.

8.2 Показания текущихзначений контактного давления или модуля деформации грунта регистрируют с интервалами по глубинепогружения зонда не более 0,2 м в случае ручной фиксации значений ине более 0,1 м - при автоматической записи.

8.3 Скорость погружениязонда в грунт должна быть (0,5±0,2) м/мин.

8.4 Через каждый метрпогружения после прекращения вдавливания расклинивающегодилатометра проводят наблюдения за стабилизацией значенийконтактного давления.

8.5 После остановкирасклинивающего дилатометра на заданной глубине регистрируютзначения контактного давления в следующей последовательности:первый отсчет - сразу после остановки дилатометра, затем через 1,3, 5 мин и далее с интервалом времени в 2 мин до условнойстабилизации значений контактного давления.

За критерий условнойстабилизации принимают скорость изменения значений контактногодавления за последние 2 мин, не превышающую 0,003 МПа - прииспытании грунтов с текущими значениями контактного давленияq<0,07 МПа; 0,006 МПа - при 0,07 МПа<q<0,35МПа; 0,015 МПа - при q>0,35 МПа.

По результатам наблюденияза стабилизацией получают стабилизированные значения контактногодавления .

Примечание - Прикалибровке расклинивающего дилатометра в значениях условного модулядеформации за критерий условной стабилизации принимают скоростьизменения значений модуля деформации грунтов за последние 2 мин, непревышающую 0,1 МПа - при испытании грунтов с модулем деформацииЕ<2 МПА; 0,2 МПа - при 2 МПа<Е<10 МПа; 0,5 МПа - приЕ>10 МПа. По результатам наблюдения за стабилизацией в этомслучае получают стабилизированные значения условного модулядеформации грунтов .


8.6 После завершениянаблюдений за стабилизацией зонд приподнимают на 0,81,0 м, после чего приступают к испытаниюследующего интервала, повторяя операции, описанные выше.

Примечание - Процедура"погружение - приподнятие - погружение" необходима дляпредотвращения отклонения зонда от вертикали.


8.7 Испытания заканчиваютпосле достижения:

-заданной глубины погружения зонда; предельного значения контактногодавления или модуля деформации, приведенного в инструкции поэксплуатации прибора;

-технических возможностей силовой вдавливающей установки.

По окончании испытаниязонд извлекают из грунта, а скважину тампонируют.

Примечание - Приневозможности достижения заданной глубины погружения зонда вгрунтовый массив допускается проводить испытания начиная с забояпредварительно пройденной скважины. При необходимости скважинуобсаживают трубой, при этом выполняют мероприятия по предотвращениюизгиба и отклонения зонда от вертикали.


8.8 Регистрацию значенийконтактного давления или модуля деформации грунта в процессепогружения зонда проводят в журнале испытания (приложение А), надиаграммных лентах и (или) электронном запоминающем устройстве.

9 Обработка результатов


9.1 Модуль деформациигрунта Е, МПа, по результатам испытания расклинивающим дилатометромвычисляют по формуле

, (1)


где - постоянная расклинивающего дилатометра,зависящая от соотношения геометрических размеров, принимаемаяравной 35,6;

- контактное давление по рабочей гранирасклинивающего дилатометра, МПа;

- коэффициент разновидности грунта,принимаемый равным 0,91 для песков и супесей; 0,88 - для суглинков;0,82 - для глин.

Примечание - Коэффициентразновидности грунта применяют после установления разновидностиисследуемого грунта.


9.2 Обработку результатовиспытания выполняют по значениям контактного давления или модулядеформации грунта, полученным в процессе погружения зонда инаблюдения за стабилизацией.

9.3 По стабилизированнымзначениям контактного давления или модуля деформации и соответствующим им текущим значениямконтактного давления или модуля деформации вычисляют коэффициент стабилизации поформуле

. (2)


9.4 Текущие значенияконтактного давления или модуля деформации , зафиксированные в процессе погружениярасклинивающего дилатометра, преобразуют в стабилизированныезначения с учетом коэффициента стабилизации.

Примечание - Коэффициентстабилизации распространяется на интервал исследованийвыше отметки наблюдения за стабилизацией и окончательнокорректируется после построения инженерно-геологическогоразреза.


9.5 При испытаниигрунтов, находящихся ниже уровня подземных вод, к стабилизированнымзначениям модуля деформации вводится понижающая поправка , МПа, учитывающая гидростатическое давлениеводы на уровне расположения датчика давления. Величину поправкивычисляют по формуле

, (3)


где - глубина испытания, м;

- глубина залегания уровня подземных вод,м;

- плотность подземной воды, равная 1,т/м;

- ускорение свободного падения,м/с;

- постоянная расклинивающего дилатометра,равная 35,6.