ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ГРУНТЫ
МЕТОД ЛАБОРАТОРНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЖИМАЕМОСТИ
ГОСТ 23908-79
Издание официальное
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА Москва
(Продолжение изменения к ГОСТ 23908—79)
«при проведении испытаний сжимаемости однородных глинистых грунтов в -полевых лабораториях допускается применять рабочие кольца внутренним диаметром не менее 56,5 мм с отношением высоты к диаметру не более 1:3,8».
(ИУС № 8 1981 г.)
ПРИЛОЖЕНИЕ г Справочное
Термины и определения |
Терыины и обозначения |
Определение |
Давление Р на образец грунта |
Отношение величины нагрузки, приложенной через штамп, к плошада штампа |
Коэффициент уплотнения (а) грунта |
Отношение изменения коэффициента пористости к разности давлений, вызвавшей это изменение |
Модуль деформации (Е) грунта |
Коэффициент пропорциональности между относительной деформацией а вертикальным давлением |
Сжатие образца грунта абсолют-ное (Ah) |
Уменьшение первоначальной высоты образца в результате уплотнения при определенном вертикальном давлении |
Сжатие образца грунта относительное (Ah/h) |
Отношение абсолютного сжатия к начальной высоте образца |
Стабилизация деформаций образца грунта условная |
Приращение величины деформаций образца грунта во времени, характеризующее практическое их затухание при определенном вертикальном давлении |
Ступень давления на образец грунта |
Величина приращения давления при передаче нагрузки через штамп на образец грунта во время иснытаннй |
|
ГОСТ 23908-79 Стр. 9
ПРИЛОЖЕНИИ 2
Рекомгндиемог
ЖУРНАЛ ИСПЫТАНИЙ ГРУНТА ПРИ СЖАТИИ В КОМПРЕССИОННОМ ПРИБОРЕ
Организация_Объект ,_Сооружение.
/лаборатория (пункт)
Лабораторные К о м пресснонны н
номер образца _прибор (тип, №)_
Шурф №_глуб. от_ до_м Структура
(скважина)
Визуальное описание грунта в лаборатории_
Условия проведения испытании (схема и т. д )
Наименование определяемых |
Величина определяемых параметров |
Примечание |
параметров |
до опыта |
после опыта |
Вес грунта с кольцом, гс Вес кольца, гс Вес грунта, г^
Высота кольца, см Диаметр кольца, см Площадь кольца, см2 Объем кольца, см5 Объемный вес грунта, гс/см3 Весовая влажность, °/0 Вес скелета грунта з единице объема, гс/см1
Удельный вес I рунта, гс/см3 Коэффициент пористости Коэффициент водонасыще-
1ШЯ
Вес сухого грунта, гс Влажность на границе текучести, %
Влажность на границе раскатывания, %
Число пластичности Показатель консистенции |
|
|
1 |
Лабораторный номер образца
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ |
С
га
t-
0
га |
**
О |
* .
Ц
“ га о 2
сз а |
О
Г
СЗ
— *1
о 3 с
сз ^ |
Показания
индикаторов |
га
а.
о
с ^ |
2
G.5
О
о ^
га Z = С га о
с —
га -
Д о о = |
а
И ^ га ?
■s ~
U CL
ы'Й
X —
х и
? = I
^ X
2 га с: _
5 S
5* !! |
-J
О- |
п, |
п2 |
д
О
О
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ |
.Давление Р, КГС счг |
Деформация Д/г, мм |
Относительная деформация _ Ah ■” /г |
Относи-tl ль на я деформация снятая с кривой |
Коэффи-
ЦИ СНТ
пористости е |
Козффи-циен г v пло iнения и, см2/кгс |
Моду ть деформации Г кгс/см2 |
Стр> ктур-ная прочность г иун:} р
стр’
кгс/см2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Исполнитель
I ДО Т/кЙОСТЬ, фаШ* I Я ИМИ, О Ч С lT I) ), ilOinuCb) |
Ж у она л провери г *__»
ГОСТ 23908-79 Стр. 11
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Обязательное
ГРАФИК ИСПЫТАНИЯ ГРУНТА ПРИ СЖАТИИ В КОМПРЕССИОННОМ
ПРИБОРЕ
Масштаб графиков следует принимать
кля давления Р (по горизонтали): 0,25 мс/см2 — Ю мм,
для относительного сжатия е (по вертикали): 0,02—10 мм
График 1 График 2
J — относительное сжатие водонасыщенного грунта £ в зависимости о г давления Р 2 — относительное сжатие £ глинистого грунта при частичном разуплотнении в зависимое!и от давления Р А — ючьа графика, принимаемая по ордшше равной с ^ Дйн &, Рсгр -величина структурной прочности при испытании грунта в компрессионном
приборе.
ОСНОВНЫЕ ЕДИНИЦЫ СИ |
| ! Ьдшии1 |
\ Btдичина
1 I | 1 |
Наименоэ, w |
ОбСлЧ^Д- |
г
- Л" + |
| т I Ш\ |
Ю*1 Р |
м 1 |
1 iA~C V |
^ 1 о^р ' Л | |
1 1 |
1 х т-Г ^ |
иыа |
с
♦ 1 |
j С a i ^ ’БАГРИЦКОГО ТОКА |
1 1°0 |
X 1 t |
lZP'U ’1к1Н\У1*х*?Сь.\Я |
|
|
- е тллт>р v |
^■ЛЬ31 н |
1 * |
-ж ЦТВО ВЕЩЕСТВА |
моль |
1 Ml 1 | 1 1 |
1 .ЛЕТА |
санта |
1 т 1 |
» ДОПОЛНИ ГЕЛЬНЫ- J |
гцииицы сн |
1
Ил КП |
осдиач |
ра7 |
л сНЫИ гол |
огерадиаь |
ср J |
|
ЛК 1 t SLpO ДНОС |
'Т\ ДНЫЕ ЕДИНИЦЫ СИ,ИМЕЮЩИЕ иОБ^ТВГННЫД НАИМ».! , АНЙЯ |
|
Единиц\ i |
ii if * кенае прей шо г единя д»: |
величина |
наименование |
ооозьт »ение |
4Pj ез др 1ЯС е хкпицы СИ |
чех з основные т * I СП |
Частота |
герц |
Гц |
— |
С |
С на |
ньютон |
Н |
|
X I г с |
Дазтение
Эк^рп я работа количество теплоты |
паскаль |
Па |
Н/ |
>i с 1 |
джоуль |
Дж |
Нм |
X Г С“2 |
Vouxi ость пото1 энергии |
ватт |
Вт |
Д?к / с |
Н х'Г С“3 |
Ьсткчес"во электричества, Tipv трическии заряд |
кулон |
Кл |
1
А с |
с А |
и 1 Si pi чес! ое напряжение э ечпическии потенциат | Э to гриче"кая емкость |
вотьт
фарада |
В
ф |
Вт/А Кл/В |
м кг с - А'
м~ кг~ с4 А |
|э-ск рнческос сопротивление |
ом |
Ом |
В/А |
м t с А- |
3 ктгч еская проводимость |
сименс |
См |
А/В |
м 2 кг' с3 А |
Чот ■> агяитяои индукции |
вебер |
Вб |
Вс |
mj I гс 2 А~ |
V 1я индукция |
тес та |
Тт |
Вб |
1- С-2 А" |
(I ИД чт ьдссть |
ГСНЫ1 |
Гн |
Вб/А |
М2 j ^ ri А~ |
СаСТОВОИ ноток |
лю |
тм |
|
кц ср |
Освещенность |
тюке |
лк |
|
М-2 к X ср |
Ai шкость нуклида |
беккерель |
Бк |
|
с~ |
Доза изучения |
грэн |
Гр |
|
м с |
|
едн пщ i—стерадиан |
РАЗРАБОТАН Государственным комитетом СССР по делам строи-тельства
ИСПОЛНИТЕЛИ
Р. С. Зиангиров, д-р геол.-минер. наук (руководитель темы); Б, А. Снежкин; Л. г. Мариупольский, канд. техн, наук; Г. В. Сорокина, канд. техн. наук; Л. Е. Темкин
ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по делам строительства
Член Коллегии В, И. Сычев
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 21 ноября 1979 г. № 219
УДК 624.131.376:006.354 Группа Ж39
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ С О Ю 3 А ССР
ГРУНТЫ
Метод лабораторного определения сжимаемости
Soils Л laboratory method for determining of \olume change by oedometer test
Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 21 ноября 1979 г. № 219 срок введения установлен
с 01.07. 1980 г.
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на грунты природного и нарушенного сложения: глинистые с показателем консистенции Jt >0,5, пылеватые и мелкие пески, а также заторфиванные раз-ностл названных грунтов и устанавливает метод лабораторного определения их сжимаемости в компрессионных приборах.
Стандарт не распространяется на глинистые гр\нты, содержащие крупнообломочные включения размерами зерен более 5 мм, а также на просадочные и набухающие грунты.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Характеристики сжимаемости грунтов следует определять по относительной деформации е, полученной по результатам ис-пытзний образцов грунта в условиях одноосного статического ступенчатого нагружения без возможности бокового расширения.
Испытание надлежит проводить на полностью водонасыщенных образцах под водой и образцах природной влажности, предохраняемых от высыхания.
1.2. Показателями, характериз} юшпмн сжимаемость грунтов, являются коэффициент уплотнения а, модуль деформации Е, структурная прочность Рстр.
1.3. Испытания для определения сжимаемости грунтоз следует проводить в диапазоне давлений, определяемых заданием и программой исследований, или в пределах полуторакратной величины условных расчетных давлений на глинистые грунты и мелкие и пы-
Перепечатка воспрещена
(Б) Издательство стандартов, 1980
Стр. 2 ГОСТ 23908-79
леватые пески, руководствуясь табл. 1, 2, 4 приложения 4 к главе СНиП II—15—74.
1.4. Образцы грунта, предназначенные для испытании в лабора тории, до определения сжимаемости следует заливать грунтовой водой с места отбора грунта, водной вытяжкой или водой питьевого качества. В случаях, определяемых программой исследований, возможно применение дистиллированной вопя и искусственно пр; -готовленных растворов заданного химического состава.
1.5. Образцы грунтов (монолиты) для определения показателей сжимаемости следует отбирать из открытых горных выработок: шурфов, котлованов, расчисток и т. п.
Отбор образцов, их транспортировку л хранение надлежит производить по ГОСТ 12071-72.
Отбор образцов из скважин допускается производить при помощи груш сносов, обеспечивающих сохранение природного сложения и влажности грунта.
1.6. Термины и определения приведены в справочном приложении 1.
2. АППАРАТУРА
2.1. Для испытания сжимаемости грунтов надлежит применять компрессионные приборы, состоящие из следующих основных узлов и деталей;
рабочего кольца внутренним диаметром более 71 мм и высотой более 20 мм с отношением высоты к диаметру 1:3,5;
цилиндрической обоймы;
перфорированного штампа;
поддона с емкостью для воды и перфорированного вкладыша под кольцо;
двух индикаторов с ценой деления шкалы 0,01 мм для измерения вертикальных деформаций образца грунта; допускается применение одного индикатора при условии установки его в центре штампа;
механизма вертикальной нагрузки на образец грунта.
2.2. Конструкция компрессионного прибора должна обеспечивать*
подачу воды к образцу снизу и отвод ее;
центрированную передачу нагрузки на штамп (образец грунта);
передачу на образец грунта давления ступенями от 0,125 кгс/см2;
постоянст зо давления на каждой ступени;
неподвижность рабочего кольца при испытаниях;
измерение вертикальных деформаций грунта с точностью 0,01 мм;
ГОСТ 23908-79 Стр. 3
нагрузку на образец, создаваемую штампом л закрепленным на нем измерительным оборудованием, не более 04)25 кес,см2.
3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ
3.1. Компрессионные приборы должны \ станавлнваться в лаборатории па жестком основании, исключающем вибрацию. Горизонтальность установки прибора проверяется по уровню В помещении во время испытаний должна поддерживаться положительная температура.
3.2. Компрессионные приборы необходимо тарировать не реже одного раза в год для учета их собственных деформации (т) при определении деформаций грунта.
Для тарировки прибора в рабочее кольцо следует заложить специальный металлический вкладыш, покрытый с двух сторон бумажными фильтрами, смоченными водой, и нагружать ступенями давления 0,5 кгс/см2, выдерживая их по 2 мин, до максимального да'вления на вкладыш 10 кгс/см2, замеряя по индикаторам деформации прибора
Тарировка производится при трехкратном нагружении и разгрузке прибора, каждый раз с заменой фильтров на новые
По результатам тарировки компрессионного прибора следует составить таблицу величин деформаций (т) при различных давлениях
3.3. Для каждого прибора следует определять: высоту и диаметр рабочего кольца (±0,01 мм), его вес (±0,01 гс) и сдельное давление от штампа, расположенного на нем измерительного обор\ то-вания и неуравновешенных деталей (п0,01 кгс/см2).
3.4. Образец грунта для испытания на сжимаемость вырезается рабочим кольцом в соответствии с требованиями ГОСТ 5182-78. Образование зазоров межту грунтом и рабочим кольцом не допускается.
Для испытываемых грунтов должны быть определены обьем-ный вес по ГОСТ 5182-78, удельный вес по ГОСТ 5181-78 влажность по ГОСТ 5180—78, пределы пластичности по ГОСТ 5183-77 п гранулометрическая сослав по ГОСТ 12536-79.
3 5. Образец грунта в кольце следует покрыть с дву \ сторон влажными фильтрами и поместить в компрессионный прибор. В журнале испытаний следует записать начальные показания пн тика торов (л0)
3.6. Водонасыщение образцов грунта следует пропзво шть снизу вверх’ глинистого—в течение 2—5 суток; песчаного — до появления воды над штампом,
3.7. При испытании глинистых и заторфованных грунтов нарушенного сложения образец грунта следует приготавливать с задан-
Стр. 4 ГОСТ 23908-79
ными величинами коэффициента пористости (е) и степени влажности (G=l). При этом задаваемая влажность (№3) при консистенции грунта 0.5<Л <1 должна быть определена по формуле
W3=Wp Jl{Wl-Wp), а коэффициент пористости (е) — по формуле
О.ОМЕ'зТЧ У;—Ус
Ув'О ус ’
где \Fp—влажность грунта на границе раскатывания, %;
WL — влажность грунта на границе текучести, %; ул — удельный вес грунта гс./см3; у, — обьемный вес скелета грунта, гс/см3.
4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ
4.1. Структурную прочность (/\ф) глинистых, в том числе за-торфованных, грунтов следует определять путем нагружения образцов ступенями давления по 0,025 кгс/см2 до начала сжатия.
За начало сжатия следует считать относительную деформацию (е), превышающую 0,005.
Для глинистых грунтов следует вычислять величину их разуплотнения (ДАН/Л) после отбора и при подъеме образцов на поверхность по формуле
ддн __ с0(1— G) /ОЧ
h \+eQ >
где ДЛН —увеличение высоты образца при разуплотнении, см; к — высота образца грунта до испытания, см; е0 — начальный коэффициент пористости грунта природного сложения;
G — степень влажности грунта.
4.2. Начальные ступени нагрузок при определении сжимаемости пылеватых и мелких песков, в том числе заторфованных следует выбирать в соответствие с коэффициентом пористости их сложения согласно табл. 1.
Таблица 1
Коэффициент пористости |
е 0,75 |
0,75>е >0,6 |
е 0,6 |
Первые ступени давления Р, кгс/см3 |
0,125 |
0,25 |
0,5 |
|
4.3. Ступени давления при испытании грунтов должны быть равными 0,125; 0,25; 0,5; 1,0 кгс/см2 и далее с интервалом в 1 кгс/см2 до необходимых пределов. После определения структурной прочности грунта очередную ступень давления следует принять |
ГОСТ 23908-79 Стр. 5
ближайшую из приведенных. В случаях, предусмотренных программой исследований грунтов, допускается в пределах указанных ступеней давлений принимать более дробные, исходя из особенностей деформируемости грунта.
4.4. После приложения каждой ступени давления показания индикаторов (л, ) следует регистрировать через 0,25; 0,5; 1; 2; 5; 10; 20; 30; 60 мин, далее через час в течение рабочего дня, а затем в начале и конце рабочего дня до достижения условной стабилизации деформаций.
4.5. За критерий условной стабилизации деформаций грунта при данной ступени давления следует принимать деформацию не более 0,01 мм;
для глинистых грунтов за 16 ч;
для пылеватых и мелких песков за 4 ч
4.6. Разгрузку образцов грунта следует вести ступенями давления в последовательности, обратной порядку нагружения.
Последняя ступень при разгрузке должна соответствовать давлению, создаваемому весом штампа и смонтированного на нем измерительного оборудования, что составляет около 0,025 кгс/см2.
Регистрацию деформаций при разгрузке следует производить в интервалы времени, указанные в п. 4.4.
За критерий условной стабилизации деформаций при разгрузке следует принимать указанный в п. 4.5.
4.7. В случаях, предусмотренных программой исследований, допускается производить повторное испытание глинистых грунтов на сжимаемость, последовательность которого аналогична последовательности первого нагружения.
4.8. Определение сжимаемости песчаных грунтов нарушенного сложения надлежит производить в условиях водонасыщения. Первая ступень давления передается на грунт, когда он находится в воздушно-сухом состоянии. Деформацию грунта необходимо регистрировать после приложения и незамеченному образцу первой ступени давления и затем после насыщения образца водой.
4.9. После завершения испытания грунта кольцо с влажным грунтом следует взвесить и произвести контрольное измерение высоты образца грунта в кольце; грунт из кольца высушить в термостате при температуре 105±2°С и определить вес сухого грунта. Все результаты измерений надлежит заносить в журнал испытаний грунта (см. рекомендуемое приложение 2).
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ
5.1. По результатам испытаний грунта в компрессионном приборе на основании записей в журнале испытаний грунта (см. рекомендуемое приложение 2) следует определить;
а) величину абсолютной деформации грунта (АЛ/) мм, вычисленную как среднее арифметическое значение показаний индикаторов (п) за вычетом поправки на деформацию компрессионного прибора (т) согласно п. 3.2;
б) величину относительной деформации образцов грунта (е) с точностью 0,001 при соответствующих значениях давления (Рг) по формуле
г.__Ah^ _(/х • tiu)—t7i ^
Ь— /г 1г .
5.2. По величинам относительной деформации следует строить график зависимости относительных деформаций от вертикального давления е = /(Р) (см. обязательное приложение 3).
Точки графика, соответствующие ступеням давлений нагружения (а также разгрузки или повторного нагружения), следует соединить лекальной кривой.
Величина давления, соответствующая точке пересечения лекальной кривой (см. график 1) с осью давления (Р), равна величине структурной прочности грунта при сжатии (Рстр).
В случае разуплотнения грунта (см. график 2) структурную прочность (Рстр) следует определять абсциссой точки А графика е =/(Р) с ординатой ДА,,/Л, определяемой по формуле (3).
5.3. Коэффициент пористости (е) но осредиенным значениям относительных деформаций (е7), взятых с графика, при любом давлении Pt следует вычислять по формуле
е, =£?0—s'(l-h<?0). О)
где е0 — начальный коэффициент пористости грунта.
5.4. Коэффициент уплотнения (а) в см2/кгс в интервале давлений Рг и Р,4-1 надлежит вычислять по формуле
<6)
где ei и ei+\ —коэффициенты пористости, соответствующие давлениям р. и Р/-П .
5.5. Модуль деформаций грунта (Е) в кгс/см2 в интервале давлений от Р,- до Р/+1 следует определять по формуле
(7)
или
(8)
где Hi и e^.j —величины относительного сжатия, соответствующие давлениям Рг и Рi+\;
ГОСТ 23908-79 Стр. 7
а — коэффициент уплотнения, соответствующий интервалу давлений ОТ Pt ДО Р 1Л.Ь
Р—-поправка, учитывающая отсутствие поперечного расширения грунта в компрессионном приборе, принимаемая для пылеватых и мелких песков—0,8; супесей—0,7; суглинков—0,5; глин— 0,4.