ГОСТ 23161-78

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ГРУНТЫ

МЕТОДЛАБОРАТОРНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОСАДОЧНОСТИ

ГОСТ23161-78

ГОСУДАРСТВЕННЫЙСТРОИТЕЛЬНЫЙ КОМИТЕТ СССР

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ГРУНТЫГОСТ

Метод лабораторного определения 23161-78

характеристикпросадочности

Soils. Laboratory method fordetermination

of subsiding characteristics

ПостановлениемГосударственного комитета Совета Министров СССР по деламстроительства от 29 мая 1978 г. № 102 срок введения установлен

с01.01.79

Несоблюдениестандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на глинистые просадочные грунты иустанавливает метод лабораторного определения характеристикпросадочности при замачивании грунта водой (относительнойпросадочности и начального просадочного давления).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Характеристики просадочности следует определять по относительнойдеформации, полученной по результатам испытаний образцов грунтаненарушенного сложения в компрессионных приборах.

Испытания надлежит проводить на образцах грунта с замачиванием ихводой при давлении, последовательно увеличиваемом ступенями.

1.2. Испытания просадочных грунтов в компрессионных приборах следуетвыполнять по схемам:

«одной кривой» - для определения относительнойпросадочности при одной заданной величине давления;

«двух кривых» - для определения относительнойпросадочности при различных давлениях и начального просадочногодавления.

1.3. Образцы грунтов (монолиты) для испытаний следует отбирать изоткрытых выработок - шурфов, котлованов, расчисток и т.д.

Отбор образцов из скважин допускается производить при помощигрунтоносов, обеспечивающих сохранение природного сложения ивлажности грунта.

Отбор образцов грунтов надлежит производить по ГОСТ 12071-84.

1.4. Термины и определения приведены в приложении 1.

2. АППАРАТУРА

Для испытаний просадочных грунтов надлежит применять компрессионныеприборы, состоящие из следующих основных узлов и деталей:

рабочего кольца с внутренним диаметром 70-90 мм и высотой от 20 до 30мм;

цилиндрической обоймы;

перфорированного штампа;

поддона с емкостью для воды и перфорированной крышкой;

двух индикаторов с ценой деления шкалы 0,01 мм для измеренийвертикальных деформаций образца грунта;

механизма вертикальной нагрузки образца грунта.

2.2. Конструкция компрессионного прибора должна обеспечивать:

подачу воды к образцу снизу и отвод ее;

центрированную передачу нагрузки на штамп (образец грунта);

возможность нагрузки на штамп ступенями давления от 0,1 до 0,5кгс/см²;

постоянство каждой ступени давления;

неподвижность рабочего кольца при испытаниях;

измерение вертикальных деформаций образцов грунта с точностью 0,01мм.

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

3.1. Компрессионные приборы необходимо тарировать не реже одного разав год для учета из собственных упругих деформаций при определениидеформаций образцов грунта. Для тарировки прибора в рабочее кольцоследует заложить специальный металлический вкладыш с двумя бумажнымифильтрами, смоченными водой, и производить нагрузку ступенямидавления 0,5 кгс/см², выдерживая их по 2 мин, домаксимального давления на вкладыш 8,0 кгс/см², измеряя поиндикаторам упругие деформации прибора.

По результатам тарировки следует составить таблицу величин упругихдеформаций прибора при различных давлениях (r).

3.2.Образцы грунта для испытаний следует отбирать из монолита рабочимкольцом компрессионного прибора методом режущего кольца по ГОСТ5180-84 с учетом выполнения следующего требования: подготовленныеобразцы грунта при испытании должны иметь по отношению к направлениюнагрузки ориентировку, соответствующую залеганию грунта в массиве.

Подготовленный образец грунта в рабочем кольце следует сразу жевзвесить с точностью 0,01 гс и поместить в компрессионный прибор.

3.3. Для испытываемых образцов грунта необходимо определитьфизические характеристики: влажность, плотность, плотность скелета,влажность на границах раскатывания и текучести - по ГОСТ 5180-84, атакже вычислить коэффициент пористости, степень влажности и числопластичности.

3.4. Рабочее кольцо с образцом грунта следует поместить на крышкуподдона компрессионного прибора острым краем вверх (предварительноторцы образца покрыть бумажным фильтром) и затем произвести сборкукомпрессионного прибора: завинтить соединительную муфту и установитьштамп. К собранному прибору необходимо присоединить механизмнагрузки, далее следует укрепить индикаторы и записать их начальныепоказания в рабочем журнале (приложение 2).

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

4.1. При испытаниях по схеме «одной кривой» нагрузкуштампа на образец грунта с природной влажностью следует производитьступенями до заданного давления Р₃. Величину Р₃следует принимать равной (с погрешностью ±10%)суммарному давлению от собственной массы грунта в водонасыщенномсостоянии и от проектируемого фундамента или только от массы грунта(в зависимости от вида просадочных деформаций, для расчета которыхопределяются характеристики просадочности) на глубине отбора образца.

После условной стабилизации осадки образца грунта на последнейступени давления, соответствующей Р₃, образецгрунта необходимо замочить водой, продолжая замачивание до условнойстабилизации просадки.

4.2. Испытания по схеме «двух кривых» надлежит проводитьна двух образцах грунта, отобранных из одного монолита. Один образецследует испытывать в соответствии с п. 4.1, второй образец необходимодо его нагрузки замочить (без применения арретира) до полноговодонасыщения, начиная замачивание не менее чем за 3 ч до передачипервой ступени давления при испытаниях просадочных супесей и 6 ч -при испытаниях просадочных суглинков и глин. Затем следуетпроизводить нагрузку штампа на образец ступенями до заданногодавления Р₃, продолжая замачивание.

Величину Р₃ в испытаниях по схеме «двухкривых» следует принимать в интервале 2,0—4,0 кгс/см²с учетом предполагаемого суммарного давления в основаниипроектируемых фундаментов.

Образцы грунта, испытываемые по схеме «двух кривых», недолжны отличаться по плотности скелета более чем на 0,03 гс/см³и по влажности — на 2% (0,02 долей единицы).

4.3. Ступени давления в испытаниях по пп. 4.1 и 4.2 следует приниматьравными 0,5 кгс/см².

В отдельных случаях, при испытаниях по схеме «одной кривой»и Р₃ < 1,5 кгс/см², ступенидавления должны составлять 0,25 кгс/см².

Каждую ступень давления необходимо выдерживать до условнойстабилизации осадки образца грунта. За условную стабилизациюосадки и просадки надлежит принимать приращение деформацииобразца, не превышающее 0,01 мм за 3 ч.

4.4. После приложения каждой ступени давления или после замачиванияобразца грунта следует производить отсчеты по индикаторам,регистрирующим деформации образца: через 5, 10 и 30 мин от началаиспытаний, затем через каждый час до конца рабочего дня, а впоследующие дни через каждые 3 ч до условной стабилизациидеформаций.

4.5. Замачивание образцов грунта водой следует производить снизувверх в последовательности, определяемой схемой испытаний (пп.4.1 и 4.2) при неизменном градиенте напора, равном 1—1,1. Водунеобходимо залить в поддон компрессионного прибора черезотводную трубку с воронкой и затем поддерживать уровень воды вворонке по верхнему торцу образца грунта до окончания испытаний.

Для замачивания образцов грунта надлежит использовать воду питьевогокачества температурой 10—25°С.

4.6. После окончания испытаний необходимо слить воду из прибора,быстро разгрузить образец грунта, извлечь рабочее кольцо собразцом, удалить капли воды с его поверхности при помощифильтровальной бумаги, взвесить рабочее кольцо с образцом дляопределения плотности скелета грунта после испытаний и отобрать двепробы для испытания на влажность.

5.ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

5.1. По результатам испытаний просадочного грунта в компрессионномприборе следует определять с соответствующими записями в журналеиспытаний (приложение 2):

а) величины абсолютного сжатия (осадки) образца грунта h_i в мм с точностью 0,01, вычисленные как средние арифметическиезначения показаний индикаторов;

б) величины относительного сжатия образцов грунтасточностью 0,001 при соответствующих значениях давленияP_i и условно стабилизированныхдеформациях по формуле

,(1)

где r — поправка на упругуюдеформацию прибора при давлении Р_i, определяемая по результатам тарировки (п. 3.1), мм;

h₀— высота образца грунта с природной влажностьюпри природномдавлении (на глубине отбора образца), равная

(2)

где h_н— начальная высота образца грунта (высотарабочего кольца), мм;

—абсолютное сжатие образца грунта с природной влажностью при природномдавлении, мм.

5.2. По величинам относительного сжатия образцов следует строить график зависимости с отображением просадочных деформаций (приложение 3).

В случаях набухания образца грунта, замачиваемого до нагрузки(при испытаниях по схеме «двух кривых»), необходимоопределять свободное относительное набухание ,как отношение увеличения высоты образца к его начальной высоте;точку, соответствующую ,следует включать в график ,откладывая ее на оси ординат вверх от оси абсцисс.

5.3. Относительную просадочность грунта при заданном давлении Р_з по испытаниям по схеме«одной кривой» следует определять как дополнительноеотносительное сжатие образца грунта в результате замачивания(пп. 5.1, 5.2, приложение 3) по формуле

(3)

где — дополнительное сжатие (просадка)грунта в результате замачивания;

— высота образца грунта с природной влажностью при заданномдавлении;

— высота образца грунта после дополнительного сжатия(просадки) в результате замачивания.

Величины относительной просадочности для различных давлений при испытаниях по схеме «двух кривых»надлежит определять как разность значений относительного сжатияобразцов в водонасыщенном состоянии и природной влажности или разности ординат соответствующих кривых графика .По значениям следуетстроить график зависимости относительной просадочности от давления(приложение3).

5.4. Начальное просадочное давление Р_пр следуетопределять по графику зависимости относительной просадочности отдавления ,принимая за величину Р_пр то давление, при которомотносительная просадочность составляет 0,01 (приложение 3).

5.5. Результаты определения относительной просадочности необходимовыражать с точностью 0,001, начального просадочного давления - сточностью 0,1 кгс/см² и регистрировать в журнале испытанийс указанием наименования вида грунта и значений его физическиххарактеристик (п. 3.3).

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Рекомендуемое

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рекомендуемое

ЖУРНАЛ ИСПЫТАНИЙ ПРОСАДОЧНОГО ГРУНТА В КОМПРЕССИОННОМ ПРИБОРЕ

НаименованиеорганизацииПункт__________________________

________________________Объект__________________________

Сооружение___________________

Шурф(скважина) № ______Глубина и дата отбора образца ______

Наименованиегрунта ___________________________________________

Лабораторныйномер испытания ______ Краткие сведения о компрессионном приборе(номер, тип, механизм передачи нагрузки) ________________________________________________________________

Условияпроведения испытаний (схема и пр.)

_____________________________________________________________

Данныео рабочем кольце:

массат_к ______________ ; высота h_к_____________ ; внутренний диаметр d_к______________ ; объем V_к_______________ ; передаточное

числосистемы рычагов компрессионного прибора __________________

Датаиспытаний:

начало__________________ окончание ___________________________

Определение физических характеристик грунта

РЕЗУЛЬТАТЫИСПЫТАНИЙ

Исполнитель__________________________________________________

(фамилия,имя, отчество, личная подпись)

Журналпроверил «___» ___________ .

_____________________________________________________________

(должность,фамилия, имя, отчество, личная подпись)

ПРИЛОЖЕНИЕ3

Обязательное

ГРАФИКИИСПЫТАНИЯ ПРОСАДОЧНОГО ГРУНТА В КОМПРЕССИОННОМ ПРИБОРЕ

Масштабграфиков принимают:

длядавления Р (по горизонтали): 1,0 кгс/см² - 20 мм;

дляотносительного сжатия (повертикали): 0,01-10 мм.

Посхеме «одной кривой»По схеме «двух кривых»

1, 2- относительное сжатие грунта с природной влажностью и в водонасыщенном состоянии взависимости от давления; 3 - дополнительное относительное сжатиегрунта в результате замачивания (относительная просадочность) призаданном давлении; 4 - зависимость относительной просадочности от давления; Р_пр - начальное просадочное давление