ГОСТ 23161-78

ГОСТ 23161-78 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик просадочности

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ Г P У H Т Ы МЕТОД ЛАБОРАТОРНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОСАДОЧНОСТИ ГОСТ 23161-78 РАЗБОТАН И ВНЕСЕН Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательским институтом оснований и подземных сооружений имени Н. М. Герсеванова и Производственным и научно-следовательским институтом по инженерным изысканиям в строительстве Госстроя СССР ИСПОЛНИТЕЛИ В. И. Крутов д-р техн. наук; Р. С. Зиангиров д-р геол.-минер наук; И. Г. Рабинович канд. техн. наук; А. П. Старицын канд. техн. наук УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государст- венного комитета Совета Министров СССР по делам строительства 29 мая 1978 г. № 102 УДК 624 .131.373:006.354 Группа Ж39 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ ГРУНТЫ Метод лабораторного определения ГОСТ характеристик просадочности Soils. Laboratory method for determination 23161-78 of subsiding charachteristics Постановлением Государственного комитета Совета Министров СССР по делам строительства от 29 мая 1978 г. № 102 срок введения установлен с 01.01. 1979 г. Несоблюдение стандарта преследуется по закону Настоящий стандарт распространяется на глинистые просадочные грунты и устанавливает метод лабораторного определения характеристик просадочности при замачивании грунта водой относительной просадочности и начального просадочного давления . 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.1. Характеристики просадочности следует определять по относительной деформации полученной по результатам испытаний образцов грунта ненарушенного сложения в компрессионных при-борах. Испытания надлежит проводить на образцах грунта с замачи-ванием их водой при давлении последовательно увеличиваемом ступенями. 1.2. Испытания просадочных грунтов в компрессионных приборах следует выполнять по схемам: «одной кривой» для определения относительной просадочности при одной заданной величине давления; «двух кривых» для определения относительной просадочности при различных давлениях и начального просадочного давления. 1.3. Образцы грунтов монолиты для испытаний следует отбирать из открытых выработок шурфов котлованов расчисток и т. д. Отбор образцов из скважин допускается производить при помощи грунтоносов обеспечивающих сохранение природного сложения и влажности грунта. Стр. 2 ГОСТ 23161 78 Отбор образцов грунтов надлежит производить по ГОСТ 12071-72. 1.4. Термины и определения приведены в приложении 1. 2. АППАРАТУРА Для испытаний просадочных грунтов надлежит применять компрессионные приборы состоящие из следующих основных узлов и деталей: рабочего кольца с внутренним диаметром 70 90 мм и высотой от 20 до 30 мм; цилиндрической обоймы; перфорированного штампа; поддона с емкостью для воды и перфорированной крышкой; двух индикаторов с ценой деления шкалы 0 01 мм для изме-рений вертикальных 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 5 кгс/см2 постоянство каждой ступени давления; неподвижность рабочего кольца при испытаниях; измерение вертикальных деформаций образцов грунта с точностью 0 01 мм. 3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ 3.1. Компрессионные приборы необходимо тарировать не реже одного раза в год для учета их собственных упругих деформаций при определении деформаций образцов грунта. Для тарировки прибора в рабочее кольцо следует заложить специальный металлический вкладыш с двумя бумажными фильтрами смоченными водой и производить нагрузку ступенями давления 0 5 кгс/см2 выдерживая их по 2 мин до максимального давления на вкладыш 8 0 кгс/см2 измеряя по индикаторам упругие деформации прибора. По результатам тарировки следует составить таблицу величин упругих деформаций прибора при различных давлениях r . 3.2. Образцы грунта для испытаний следует отбирать из моно-лита рабочим кольцом компрессионного прибора методом режущего кольца по ГОСТ 5182 78 с учетом выполнения следующего требования: подготовленные образцы грунта при испытании должны иметь по отношению к направлению ГОСТ 23161 78 Стр. 3 нагрузки ориентировку соответствующую залеганию грунта в массиве. Подготовленный образец грунта в рабочем кольце следует сразу же взвесить с точностью 0 01 гс и поместить в компрессионный прибор. 3.3.Для испытываемых образцов грунта необходимо определить физические характеристики: влажность по ГОСТ 5180 75 удельный вес по ГОСТ 5181 78 объемный вес и объемный вес скелета по ГОСТ 5182 78 влажность на границах раскатывания и текучести по ГОСТ 5183 77 а также вычислить коэффициент пористости степень влажности и число пластичности. 3.4.Рабочее кольцо с образцом грунта следует поместить на крышку поддона компрессионного прибора острым краем вверх предварительно торцы образцы покрыть бумажным фильтром и затем произвести сборку компрессионного прибора: завинтить соединительную муфту н установить штамп. К собранному прибору необходимо присоединить механизм нагрузки далее следует укрепить индикаторы и записать их начальные показания в рабочем журнале приложение 2 . 4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ 4.1. При испытаниях по схеме «одной кривой» нагрузку штампа на образец грунта с природной влажностью следует производить ступенями до заданного давления Рз. Величину Рз следует принимать равной с погрешностью ±10% суммарному давлению собственного веса грунта в водонасыщенном состоянии и от проектируемого фундамента или только от веса грунта в зависимости от вида просадочных деформаций для расчета которых определяются характеристики просадочности на глубине отбора образца. После условной стабилизации осадки образца грунта на последней ступени давления соответствующей Р3 образец грунта необходимо замочить водой продолжая замачивание до условной стабилизации просадки. 4.2. Испытания по схеме «двух кривых» надлежит проводить на двух образцах грунта отобранных из одного монолита. Один следует испытывать в соответствии с п. 4.1 второй образец необходимо до его нагрузки замочить без применения арретира до полного водонасыщения начиная замачивание не менее чем за 3 часа до передачи первой ступени давления при испытаниях просадочных супесей и 6 ч – при испытаниях просадочных суглинков и глин. 3атем следует производить нагрузку штампа на образец ступенями до заданного давления Рз продолжая замачивание. Стр. 4 ГОСТ 23161-78 Величину Pз в испытаниях по схеме «двух кривых» следует принимать в интервале 2 0 4 0 кгс/см2 с учетом предполагаемого суммарного давления в основании проектируемых фундаментов. Образцы грунта испытываемые по схеме «двух кривых» не должны отличаться по объемному весу скелета более чем на 0 03 гс/см2 и по влажности на 2% 0 02 долей единицы . 4.3. Ступени давления в испытаниях по пп. 4.1 к 4.2 следует занимать равными 0 5 кгс/см2. В отдельных случаях при испытаниях по схеме «одной кривой» и Pз <1 5 кгс/см2 ступени давления должны составлять 0 25 кгс/см2 Каждую ступень давления необходимо выдерживать до условной стабилизации осадки образца грунта. За условную стабилизацию и просадки надлежит принимать приращение деформации образца не превышающее 0 01 мм за 3 ч. 4.4. После приложения каждой ступени давления или после замачивания образца грунта следует производить отсчеты по индикаторам регистрирующим деформации образца: через 5 10 и 30 мин от начала испытаний затем через каждый час до конца рабочего дня а в последующие дни через каждые 3 ч до условной стабилизации деформаций. 4.5. Замачивание образцов грунта водой следует производить снизу вверх в последовательности определяемой схемой испытаний пп. 4.1 и 4.2 при неизменном градиенте напора равном 1-1 1. Воду необходимо залить в поддон компрессионного прибора через отводную трубку с воронкой и затем поддерживать уровень воды в воронке по верхнему торцу образца грунта до окончания испытания. Для замачивания образцов грунта надлежит использовать воду питьевого качества температурой 10-25 °С. 4.6. После окончания испытаний необходимо слить воду из прибора быстро разгрузить образец грунта извлечь рабочее кольцо с образцом удалить капли воды с его поверхности при помощи фильтровальной бумаги взвесить рабочее кольцо с образцом для определения объемного веса скелета грунта после испытаний и отобрать две пробы для испытания на влажность. 5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ 5.1. По результатам испытаний просадочного грунта в ком-прессионом приборе следует определять с соответствующими записями в журнале испытаний приложение 2 : а величины абсолютного сжатия осадки образца грунта ?h в мм с точностью 0 01 вычисленные как средние арифметические значения показаний индикаторов; ГОСТ 23161 78 Стр. 5 б величины относительного сжатия образцов грунта ?і с точностью 0 001 при соответствующих значениях давления Рі и ус-ловно стабилизированных деформациях по формуле 1 где r поправка на упругую деформацию прибора при давлении РІ определяемая по результатам тарировки п. 3.1 мм; hо высота образца грунта с природной влажностью при при родном давлении на глубине отбора образца равная hн - ?h? 2 где hн начальная высота образца грунта высота рабочего кольца мм; ?h? абсолютное сжатие образца грунта с природной влажностью при природном давлении мм. 5.2. По величинам относительного сжатия образцов ? следует построить график зависимости ?=f P с отображением просадочных деформаций приложение 3 . В случаях набухания образца грунта замачиваемого до нагрузки при испытаниях по схеме «двух кривых» необходимо определять свободное относительное набухание ?н как отношение увеличения высоты образца к его начальной высоте; точку соот- ветствующую ?н следует включать в график ?=f Р откладывая ее на оси ординат вверх от оси абсцисс. 5.3. Относительную просадочность грунта ?пр при заданном давлении Рз по испытаниям по схеме «одной кривой» следует определять как дополнительное относительное сжатие образца грунта в результате замачивания пп. 5.1 5.2 приложение 3 по формуле 2 где ?hпр дополнительное сжатие просадка грунта в результате замачивания; h' высота образца грунта с природной влажностью при заданном давлении; hпр высота образца грунта после дополнительного сжатия просадки в результате замачивания. Величины относительной просадочности ?пр для различных давлений при испытаниях по схеме «двух кривых» надлежит оп-ределять как разность значений относительного сжатия образцов в водонасыщенном состоянии ?в и природной влажности ?е или Стр. 6 ГОСТ 23161 78 разности ординат соответствующих кривых графика ?=f P . По значениям ?пр следует строить график зависимости относительной просадочности от давления ?пр = f Р приложение 3 . 5.4. Начальное просадочное давление Рпр следует определять по графику зависимости относительной просадочности от давления ?пр =f Р принимая за величину Рпр то давление при котором относительная просадочность составляет 0 01 приложение 3 . 5.5.Результаты определения относительной просадочности необходимо выражать с точностью 0 001 начального просадочного давления с точностью 0 1 кгс/см2 и регистрировать в журнале испытаний с указанием наименования вида грунта и значений его физических характеристик п. 3.3 . ГОСТ 23161 78 Стр. 7 ПРИЛОЖЕНИЕ I Рекомендуемое ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Термин Давление начальное просадочное Просадочность относительная Сжатие образца грунта абсолютное Сжатие образца грунта относительное Стабилизация осадки образца грунта условная Стабилизация просадки образца грунта условная Ступень давления Определение Минимальное давление при котором проявляются просадочные свойства грунта при его полном водонасыщении Отношение дополнительного уменьшения высоты образца грунта в результате его замачивания при определенном вертикальном давлении к высоте образца с природной влажностью при природном давлении на глубине отбора образца Уменьшение первоначальной высоты образца в результате уплотнения при определенном вертикальном давлении Отношение абсолютного сжатия к высоте образца с природной влажностью при природном давлении на глубине отбора образца Приращение величины осадки образца во времени характеризующее практическое затухание деформации Приращение величины осадки образца грунта во времени характеризующее практическое затухание дополнительной деформации от замачивания просадки Величина приращения давления при передаче нагрузки через штамп на образец грунта Стр. 8 ГОСТ 23161 78 ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Рекомендуемое ЖУРНАЛ ИСПЫТАНИЙ ПРОСАДОЧНОГО ГРУНТА В КОМПРЕССИОННОМ ПРИБОРЕ Наименование организации Пункт Объект Сооружение Шурф скважина № Глубина и дата отбора образца Наименования грунта Лабораторный номер испытания Краткие сведения о компрес-сионом приборе номер тип механизм передачи нагрузки Условия проведения испытаний схема и пр. Данные о рабочем кольце: Масса mk ; высота hk ; внутренний диа-метр dk ; объем Vk ; передаточное число рычагов компрессионного прибора Дата испытаний: начало окончание Определение физических характеристик грунта ? ?ск ?s W Wp WL JL G ГОСТ 23161 78 Стр. 9 РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ Лабораторный номер испытания Дата Время Вес груза на подвеске рычага кгс Давление на образец кгс/см2 Поправка на деформацию прибора мм Показания индикаторов Деформация образца грунта мм Относительное сжатие набухание грунтак Сведения о замачивание образца Примечания . . . . . . cреднее Исполнитель должность фамилия имя отчество подпись Журнал проверил “ ” 19 г. должность фамилия имя отчество подпись Стр. 10 23161 78 ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Обязательное ГРАФИКИ ИСПЫТАНИЯ ПРОСАДОЧНОГО ГРУНТА В КОМПРЕССИОННОМ ПРИБ0РЕ Масштаб графиков принимают: для давления Р по горизонтали ; 1 0 кгc/cм2 - 20 мм; для относительного сжатия ? по вертикали : 0 01 10 мм По схеме «одной кривой» По схеме «двух кривых» 1 2 относительное сжатие ? грунта с природной влажностью и в водопасыщенном состоянии в зависимости от давления; 3 дополнительное относительное сжатие грунта в результате замачивания относнтельная просадочность при заданном давлении; 4 зависимость относительной просадочности ?пр от давления; Рпр начальное просадочное давление