ГОСТ 20276-99: "Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости"

Межгосударственный стандарт ГОСТ 20276-99
"Грунты. Методы полевого определения характеристик
прочности и деформируемости"
(введен постановлением Госстроя РФ от 23 декабря 1999 г. N 84)

Soils. Field methods for determining the strength and strain

Дата введения 1 июля 2000 г.

1. Область применения

2. Нормативные ссылки

3. Определения

4. Общие положения

5. Метод испытания штампом

6. Метод испытания радиальным прессиометром

7. Метод испытания лопастным прессиометром

8. Метод испытания плоским дилатометром

9. Метод испытания самозабуривающимся лопастным прессиометром

гирляндного типа

10. Метод испытания горячим штампом

11. Метод среза целиков грунта

12. Методы вращательного, поступательного и кольцевого срезов

Приложение А. Схемы для определения характеристик деформируемости

Приложение Б. Формы первой и последующих страниц журналов полевых

испытаний грунтов

Приложение В. Конструкция винтового штампа

Приложение Г. Определение расхода воды для замачивания просадочных

грунтов в основании штампа

Приложение Д. Образец графического оформления результатов испытания

грунта штампом

Приложение Е. Обработка результатов испытаний просадочных грунтов

Приложение Ж. Образец графического оформления результатов испытания

грунта радиальным прессиометром

Приложение И. Образец графического оформления результатов испытания

грунта лопастным прессиометром

Приложение К. Определение коэффициента К_r

Приложение Л. Образец графического оформления результатов испытания

грунта на срез

Приложение М. Основные параметры крыльчатки

Приложение Н. Образец графического оформления результатов испытания

мерзлого грунта горячим штампом

Приложение П. Основные параметры установок для поступательного

и кольцевого срезов грунта

1. Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости грунтов при их исследовании для строительства.

2. Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 12071-84 Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов

ГОСТ 12536-79 Грунты. Метод лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного составов

ГОСТ 20522-96 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний

ГОСТ 27751-88 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету

ГОСТ 30416-96 Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения

ГОСТ 30672-99 Грунты. Полевые испытания. Общие положения

3. Определения

Основные термины, используемые в настоящем стандарте, и их определения приведены в ГОСТ 30416 и ГОСТ 30672.

4. Общие положения

4.1 Настоящий стандарт устанавливает следующие методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости грунтов:

- испытание штампом, испытания радиальным прессиометром, испытания лопастным прессиометром, испытания плоским дилатометром, испытания самозабуривающимся лопастным прессиометром гирляндного типа, срез целиков грунта, вращательный, поступательный и кольцевой срезы - для немерзлых грунтов;

- испытания горячим штампом - для мерзлых грунтов.

Примечание. По специальному заданию могут применяться другие методы испытаний и конструкции приборов, обеспечивающие моделирование процессов нагружение грунта.

4.2 Общие требования к полевым испытаниям грунтов, оборудованию и приборам, подготовке площадок и выработок для испытаний приведены в ГОСТ 30672.

4.3 Испытания грунта проводят в горных выработках (расчистках, котлованах, шурфах, штреках, буровых скважинах и т.д.) или в массиве грунта при сохранении природного сложения грунта. Схемы испытаний для определения характеристик деформируемости приведены в приложении А.

4.4 При проходке опытной скважины запрещается применение ударно-канатного, вибрационного и шнекового бурения, начиная с отметки на 1 м выше участка, на котором будет производиться испытание. На этом участке скважину следует проходить вращательным способом с помощью колонковой трубы, обуривающего грунтоноса или буровой ложки, частота вращения которых не должна превышать 60 об/мин, осевая нагрузка на буровой наконечник - не более 0,5 кН.

4.5 При бурении скважин для испытания грунта ниже уровня подземных вод не допускается понижение уровня подземных вод в скважине.

4.6 Промежуток времени между окончанием бурения опытной скважины и началом испытания грунта выше уровня подземных вод не должен превышать 2 ч, ниже уровня подземных вод - 0,5 ч. Исключение составляют испытания грунта штампами, при которых за указанное время необходимо только установить штамп на забой выработки.

4.7 Проходку горных выработок в мерзлых грунтах надлежит осуществлять до требуемой по условиям испытаний глубины максимального сезонного оттаивания, а в условиях несливающейся вечномерзлой толщи - до верхней границы этой толщи.

4.8 Минимальная толщина однородного слоя испытываемого грунта должна составлять не менее двух диаметров штампа при испытании грунта штампом и 1,5 высоты рабочего наконечника при испытании грунта прессиометрами, дилатометрами и на срез в скважинах и в массиве.

4.9 На отметке испытания грунта в скважинах и в других выработках должны быть отобраны образцы и в лабораторных условиях определены физические характеристики: гранулометрический состав по ГОСТ 12536, влажность и плотность грунта, плотность частиц грунта, влажность на границах раскатывания и текучести по ГОСТ 5180, а также вычислены плотность сухого грунта, коэффициент пористости, степень влажности, число пластичности и показатель текучести.

4.10 Образцы грунта для определения его физических характеристик следует отбирать на расстоянии не более 3 м от оси выработки для проведения испытаний.

4.11 В процессе испытаний ведут журналы по формам, приведенным в приложении Б.

5. Метод испытания штампом

5.1. Сущность метода

5.2. Оборудование и приборы

5.3. Подготовка к испытанию

5.4. Проведение испытания

5.5. Обработка результатов

5.1. Сущность метода

5.1.1 Испытание грунта штампом проводят для определения следующих характеристик деформируемости:

модуля деформации Е для крупнообломочных грунтов, песков, глинистых, органо-минеральных и органических грунтов; начального просадочного давления р_sl, относительной деформации просадочности эпсилон_sl для просадочных глинистых грунтов при испытании с замачиванием, кроме набухающих и засоленных грунтов при испытании с замачиванием.

5.1.2 Характеристики определяют по результатам нагружения грунта вертикальной нагрузкой в забое горной выработки с помощью штампа.

Результаты испытаний оформляют в виде графиков зависимости штампа от нагрузки.

5.1.3 При испытания грунта в шурфе размеры шурфа определяют в зависимости от необходимости крепления его стен и глубины проходки. Минимальные размеры шурфа в плане - 1,5 х 1,5 м.

Диаметр дудки, проходимой механизированным способом, должен быть не менее 0,9 м.

Диаметр опытной буровой скважины должен быть 325 мм. Бурение скважины следует вести с обсадкой трубами до забоя.

5.1.4 Замачивание просадочных грунтов при испытаниях в котлованах и дудках следует проводить до степени влажности S_r > 0,8 на глубину не менее двух диаметров штампа ниже его подошвы.

Примечание. Для контроля влажности грунтов допускается применять радиоизотопный метод.

5.2. Оборудование и приборы

5.2.1 В состав установки для испытания грунта штампом должны входить:

- штамп;

- устройство для создания и измерения нагрузки на штамп;

- анкерное устройство (для установок без грузовой платформы);

- устройство для измерения осадок штампа;

- устройство для замачивания и контроля влажности грунта (при испытании просадочных грунтов).

5.2.2 Конструкция установки должна обеспечивать:

- возможность нагружения штампа ступенями давления по 0,01-0,1 МПа;

- центрированную передачу нагрузки на штамп;

- постоянство давления на каждой ступени нагружения.

5.2.3 Штампы должны быть жесткими, круглой формы, следующих типов:

I - c плоской подошвой площадью 2500 и 5000 см2;

II - с плоской подошвой площадью 1000 см2 с кольцевой пригрузкой по площади, дополняющей площадь штампа до 5000 см2;

III - с плоской подошвой площадью 600 см2;

IV - винтовой штамп площадью 600 см2 (приложение В).

5.2.4 Тип и площадь штампа назначают в зависимости от испытываемого грунта по таблице 5.1.

Таблица 5.1