РСН 34-70
Инструкция по испытанию грунтов статическими нагрузками (штампом)

Издание официальное

осударственный комитет Совета .Министров РСФСР по делам строительства (Госстрой РСФСР)

ИНСТРУКЦИЯ

ПО ИСПЫТАНИЮ ГРУНТОВ СТАТИЧЕСКИМИ НАГРУЗКАМИ (ШТАМПОМ)

PC Н-34-70 Госстрой РСФСР

Утверждена Государственным комитетом Совета Министров РСФСР пс делам строительстве

Москва - 1370

Издание официальное

Государственмый комитет Совета Министров РСФСР по делам строительства (Госстрой РСФСР)

ИНСТРУКЦИЯ

ПО ИСПЫТАНИЮ ГРУНТОВ СТАТИЧЕСКИ AVI НАГРУЗКАМИ (ШТАМПОМ)

РСН-34-70 Госстрой РСФСР

Утверждена Государственным комитетом Совета Министров РСФСР по делам строительства 29 июля 1970 г.

л!осква - 1070

1ли отвода атмосферных под шурф должен быть з* шишен навесом и окружен валом из грунта и кюветом.

При производстве испытаний в зимнее время в целях исключения промораживания грунтов в основан и и штампа шурф должен быть утеплен.

3.3. Перед установкой штампа осторожно снимаю* защитный слой, производят горизонтальную планировку i тщательную зачистку площадки в центре дна шурфа, на которую устанавливают штамп; горизонтальность плошал ки проверяют с помощью рейки и уровня.

3. 4. На площадку укладывают слой чистого мало-влажного песка толщиной не более 1 см для глинистых грунтов и не более 5 см для крупнообломочных. Указан ный слой песка именуется 'подготовкой*.

При установке штамп "притирают * к песку пут о к двух-трехкратного поворота штампа goxpyr его вертикальной оси в обе стороны на 90-180 , что обеспечивает наиболее полный контакт между подошвой штампа и грунтом основания (подготовкой). После установки штаь па проверяют горизонтальность его положения и производят монтаж установки в целом.

3.5.    В тех случаях, когда испытанию подвергают глинистые грунты мягко- и текучепластичной консисген ции. а также мелкозернистые заиленные пески, в цел я > предупреждения выпирания грунта штамп устанавливают в выемку, устраиваемую на дне шурфа. Глубина выемки 40-60 см, площадь выемки должна быть равной (или незначительно превышать) площадь штампа. Стенки выемки при необходимости крепят досками.

Для удобства работ по очистке основания и установке штампа выемка может быть продолжена до одной из стенок шурфа (после установки штампа эта часть вы ёмки лригружаетсв грунтом).

3.6.    При испытании в шурфе ниже уровня грунтовы вод работы по осушению грунтов производя г до прсхоцк шурфа и установки штампа.

3.7., Измерительные приборы (прогнбомеры, манометры) устанавливают пос.ле окончания все* мпнтяжмм»

vui U wwidQivionn V. ^лаояпиимп n .    «.    I    I    .    ДПИ    IIUHJ'MU-

1й надежных показаний приборов реперную установку •обходимо изолировать от случайных толчков в пронес-производства испытания (устройством ограждения, а отдельных случаях и установлением охраны).

3.8. Непосредственно перед испытанием смонгиро-пную установку проверяет ответственный исполнитель бот. Проверке подлежат: правильность монтажа уставки и измерительной аппаратуры, надежность крепле-й, соблюдение условий техники безопасности раб о т ы блюдптелей мри испытании, обеспеченность всем необ-димым для проведения испытания и т.н.

3.9.Проверку прогибомеров производят путем вы-дения измерительной системы из равновесия и ноблю-нич за возвратом стрелки к начальному отсчету, репки прогибомеров перед началом испытания уста -вливают на 'нуль'.

3.10.    Демонтаж установки производят весьма осто-жно: штамп поднимают строго вертикально во избежа-е нарушения грунта под штампом.

Подготовка к испытанию в буровой скважине

3.11.    Стенки скважины для испытания штампом Э см’*'⁾ закрепляют по всей глубине обсадными труба-

диаметром 325 мм. Скважина должна быть строго гтикальной. Перед спуском в скважину колонну обсад-х труб предварительно свинчивают на поверхности и ркируют. Опускают обсадные трубы в скважину стро-в соответствии с маркировкой.

И слабых или волонасыщенных грунтах бурение по-мгинх 1-1,5 м до отметки испытания производят буро-I ложкой. Применение в этих условиях желонки не ло-: кается.

3.12.    Ьурение буровыми наконечниками ведут по иетки на 10 см в маловлажных и 20 см в водоносы-иных грунтах выше отметки испытания, оставляя за-* гный слой. При необходимости, во избежание осадки

i монтлже установки и производстве испытании, обсаа-

I -•

ные тру-Siii подвешивают над забоем с помощью брусье! уложенных но поверхности земли.

3.13. При испытании грунтов малой ьлажности, 3d югаюших выше уровня грунтовых вод. зачистку забоя скважины и подготовку горизонтальной площадки для установки глухого штампа производят в несколько при< мов путем вращения специального наконечника с зачис нмм ножом на 3-4 оборота в каждый прием и извлечении его на поверхность для освобождения от грунта.

Установленный на подготовленный забой штамп пр тираны к грунту двумя-тремя поворотами колонны труб вокруг оси.

З.Н. Порядок зачистки забоя скважины, подготов ки горизонтальной площадки и притирки к ней штампа фильтром п глинистых грунтах, находящихся в текуче -пластичном состоянии, сохраняется таким же. как и дл грунтов малой влажности

3.15. Все работы по подготовке забоя скважин и по испытанию грунти штампом ниже уровня грунтовых под производят при непрерывном поддержании уровня поды в трубе, несколько превышающем уровень воды вне скважины, не допуская образования в скважине грунтовой 'пробки'.

3.16 Зачистку забоя для испытания насыщенных водой песчаных или глинистых, имеющих конснстенци. В >1, грунтов производя! после предварительной расчисти (при помощи ложки) дна скважины от наплывше го при бурении и осевшего в обсадной iрубе |рунта.

Окончательную зачистку забоя скважины производят одновременно с установкой штампа, совмещенного с зачистным ножом. Погружение штампа до от м е т к и испытания грунта выполняют путем вращения колонны труб-штанг без поднятия ножа-штампа от забоя скиа -жнны.

3.17.    Глубина зачищенной площадки во всех случаях должна быть ниже обсадных труб на 1-2 см.

3.18.    Усилие от домкрата (груза) на штамп передают через колонну труб диаметром 21П мм. 'I очное ть

установки штампа по центру скважины обеспечивают па -правняющим хомутом, закрепленным на трубе непосредственно нал штампом. 1ля предотвращения продольного изгиба труб такие же хомуты устанавливают через каждые 5 м на колонне труб.

3.19.    Монтаж установки и измерительной аппаратуры при проведении испытаний в буровых скважинах производят с соблюдением указаний п.п. 3.7-3.9 для испытаний в шурфах

3.20.    Для определения в лаборатории физико-механических характеристик грунтов до испытания вне контура штампа со дна шурфа на отметке испытания отпирают монолиты грунта.

В глинистых (связных) грунтах монолиты вырезают размером не менее 150x150x150 мм.

В песчаных (несвязных) грунтах монолиты отбирают путем вдавливания в них металлического тонкостенного стакана.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

4.1.    Испытание грунта штампом заключается в последовательном нагружении штампа ступенями нагрузки и измерении осадок, соответствующих каждой ступени нагрузки и продолжительности ее действия.

Приложение каждой ступени нагрузки не штамп производят плавно (без ударов в толчков по штампу) в течение времени, которое потребуется для создания необходимого давления в гидросистеме домкрата иля для ук ладки соответствующего количества тарированного груза

4.2.    Испытания выполняют с предварительным уплотнением грунта нагрузкой, равной природному давлению (Р$ кг/см2) на отметке подошвы штампа, но не менее 0,5 кг/см2.

Предварительное уплотнение гр>нта в последующую загрузку штампа проводит ступенями нагрузки, указанными в таблице. В первую ступень нагрузки предварительного уплотнении включают нес деталей уста н о п к я оказывающих давление на штамп.

Величины ступеней пягруэкя (Р кг/см^)

С о с т о я к и е г р у к т а Ввп грунта Плотность Консистенция рыхлый сродней |плотный В>0.75 0,25:$ 6^0,7 ПЛОТНОСТИ < ру li нообл омоч ный шебенистмй и аресояный 0,28 1.0 1 - Песчаный 0,25 0.5 1 - Глинистый при коэффициенте пористости: С <0,5 - - - 0.5 1 0.5^ С«0.8 - - 0,25 0.5 С >0.8 0,25 0.5

Инструкции по испытанию грунтов магически м м нагрузками разработана Центральным трестом инженерно-строительных изысканий Госстроя РСФСР (ЦТИСИЗ) на основе проекта 41 нс г рукиии по испытанию грунтов оснований эааний и сооружений нолевыми метопами" Государственного проектного института ‘Фу ндвментпроект " Линмоч тажспецстроя СССР, Производственного и научно-исследовательского института по инженерным изысканиям ь строительстве Госстроя СССР (ПНИПИС) и Центрального треста инженерно-строительных изысканий Г осот рея PC ФС Р.

При составлении Инструкции использованы •Рекомендации по применению полевых методов исследовании грунтов" ЦТИСИЗ .

Настоящая Инструкция предназначена для организаций, применяющих испытания грунтов статическими нагрузками при проведении инженерно-геологических изысканий на терри! ории РСФСР

Редакторы инж.С.Л. Акинфиев (Ц1ИОИЗ), к.т.н.

/| И Во{юбков (МИСП /, и и-к. ЦК. Прокофьев (1ПИСИЗ) и инж. К.Г Пшеничников (Ур-»п I ИСИЗ).

Государственный Республиканские строи- PCI!-VI-70 комитет Совета тольные нормы Министров РСФСР Инструкция по испытанию по делам строи- грунтов статическими телвотиз (Госстрой РСФСР нагрузками (штампом)

1. ОБШИБ УКАЗАНИЯ

1.1 Настоящая Инструкция распространяется на ис-пытг.чня статическими нагрузками всех видов крупнооб-помочмых, песчаных и глинистых (непросодочных и не -набухающих) грунтов в толом состоянии (с положительной температурой ) и устанавливает метод их испытания с цепью изучения сжимаемости и определения моду л я деформации (сжимаемости) грунтов основами:!.

Нормативное давление ид грунты основания R по данным испытания штампами не определяют.

1.2.    Инструкция разработана в развитие ГОС Г 12374-66 •’Грунты. 'Метод полевого испытания статическими нагрузками' спя испытания грунтов на глубинах до 6 м в шур-Ьах (котлованах) и до 15 м в Дуровых скважинах.

1.3.    Испытания в скважинах на глубине мене»? 6 м фоводяг при назначении отметки установки штампе ни-*е уровня грунтовых вод, я также в случаях, когда необходимо сопоставить результаты испытаний штампами ра:«-1ых размеров на одной и той же глубине

1.4 Испытанию подвергают слоя грунта, мощность (отормх (ниже отметки установки штампа) в 1,5-2 раза февьпндет диаметр штампа.

Честа установки штампов в плане и по гл у Г» и ч е тределяюг по данным ранее выполненных ннжеп*фно-гео-

1нрсепл Центральным трес-ом инженерно-стронгель -ых изысканий ’’ос глав ни ис трой проекта Госстроя РСФСР

логических изысканий. Шурфы (скважины) для испытани! закладывают, как правило, у инженерно-геологических вы работок на расстоянии не более 5-10 м от них.

Если данных для назначения мест испытаний оказывается недостаточно, проходке шурфа (скважины) для испытаний должно предшествовать бурение инженерно-геологической скважины.

1.5.    Число испытаний назначают по индивидуа л ьнык для каждого случая программам работ в зависимости от стадии изысканий, степени изученности и сложности инж« нерно-геологических условий площадки, характера проектируемого сооружения к т.д. Повторяемость испытаний ис -следуемого слоя грунта для каждого здания или сооруже ния должна быть не менее чем трехкратной.

1ля случаев, когда грунтовые условия площадки ана логичны условиям расположенной вблизи территории, для которой уже имеется достаточный опыт строитель с т в а допускается сокращение числа испытаний.

1.6.    При выполнении на площадке большого числа испытаний на различных глубинах для сравнения получаемых результатов следует проводить испытания грунтов одного литологического слоя как в шурфе, так и в скважине, расположенных друг от друга на расстоянии не более 10 м.

Штампы для проведения сравнительных испытаний устанавливают на одной отметке.

1.7.    Параллельно с испытаниями штампами следует проводить зондирование грунтов (статическое или динами ческое). Точки зондирования располагают на площадке по сетке или в пределах контура проектируемых зданий. Пр» этом не менее двух точек зондирования необходимо казна чать на расстоянии до 5 м от шурфа (скважины) для испь таний штампами.

1.8.    Работы по испытанию грунтов штампами проводят с соблюдением действующих 'Правил техники безопасности' для общестроительных и геолого-разведочных работ.

2. ТРЕБОВАНИЯ К ОБОРУДОВАНИЮ ТЛЯ ИСПЫТАНИЙ ГРУНТОВ ШТАМПАМИ

2.1.    Для испытаний в шурфах и котлованах приме-1яют жесткий круглый плоский глухой штамп плош<~.тыо: i500 см2 (диаметр штампа 502 мм) в плотных песчаных щ глинистых, имеющих консистенцию В^0,25, грунт ах; 5000 см2 (диаметр 798 мм) - в крупнообломочных, песчаных средней и рыхлой плотности, глинистых, имеющих консистенцию В >0.25 грунтах.

П римечание. .{опускается применение штампа площадью 1000 см2, но обязательно с жесткой кольцевой пригрузкой грунта по плошади, дополняющей площадь штампа до 5000 см2. Пригрузка должна быть равной природному давлению (Pg) на отметке устано в к и штампа.

2.2.    Для испытаний в буровых скважинах применяют жесткие круглые штампы площадью 600 см2

плоский глухой штамп - в песчаных грунтах, залегающих выше уровня грунтовых вод, и глинистых грунтах, имеющих консистенцию В^0,75;

плоский фильтрующий штамп - в глинистых грунтах, имеющих консистенцию 0,75<ВО,0;

штамп, совмещенный с ножами-оачистителями забоя, - в песчаных грунтах, залегающих ниже уровня грунтовых вод и в глинистых грунтах, имеющих консистенцию В > 1,0.

2.3.    Нагружение штампов площадью 2500 и 5000см2 производят при помощи гидравлических домкратов (преимущественно с выносными маслонасосамн) грузоподъемностью не более 30-50 т. Нагружение штампов площадью 600 см2 производят при помощи грузовой платформы и Тарированного груза, гидравлического домкрата грузоподъемностью не более Юти других специальных уст_г ройств (например, рычажно-канатной установки системы УралТИСИЗ ).

3

2.4.    Для восприятия реактивных усилий при нагру-л.ении штампа используют следующие типы установок:

а)    с винтовыми анкерными сваями;

б)    с балками, закладываемыми в стенки шурфов;

в)    с упором в грузовую платформу или клегь из крупных блоков-;

г)    с упором ь стенки шурфа.

Схемы установок и комплекты оборудования для испытания грунтов установками с винтовыми сваями приведены в приложении I.

2.5.    Винтовые сваи погружают в грунт завинчиванием вручную на глубину 1 .5-2,5 м в зависимости от плотности грунтов и величины нагрузки на штамп.

Сопротивление таких свай выдергиванию при удалении от стенок шурфа не менее 1 м и расстоянии между сваями не менее 1,5 м составляет в зависимости от типа грунтов 2-6 т.

Для проведения испытания штампом площадью 25UU и 5U00 см^, как правило, достаточно четырех симметрично расположенных свай; для испытания штампом площадью 600 см^ _ двух свай.

2.Ь. Количество комплектов анкерных свай па один штамп должно быть не мень ие двух.Следует также иметь в резерве 2-4 сваи на случай замены вследствие возможных :ix повреждений, задержки с извлечением из грунта на участке предыдущего испытания или для усиления анкерного устройства в слабых грунтах.

2.7. Установка с упором домкрата в грузовую платформу или клеть из крупных блоков может быть применена при соответствующем обосновании в тех случаях, когда нельзя использовать установку с винтовыми сваями и когда на площадке имеются железобетонные элементы иля иной, удобный для работы груз, а также кран для загрузки и разгрузки.

Конструкция установок этого типа зависит от наличия материала для загрузки и не может быть унифицирована.

Г1 римечание. 13 отаельных случаях, когда несущая способность анкерных свай на вьщергиплнче недостаточна, может быть применена комбинированная схема из анкерных свай и пригрузки грузом.

2.8.    Количество груза и элементы конструкции платформы должны быть рассчитаны на восприятие о.т домкрата усилия, превышающего намеченную б программе максимальную нагрузку на штамп не менее чем на 10%. До начала испытания груз укладывают на платформу или в клеть в полном объеме.

2.9.    Реперная установка для наблюдения за осадками штампа площадью 2500 и 5000 см^ при испытании в

шурфе состоит из четырех коротких свай, забиваемых попарно с двух сторон шурфа и прибитых к ним параллельно расположенных брусьев, к которым на струбцинах прикрепляют приборы (прогибомеры) для измерения осадок штампа (рис. 1).

Реперные свайки деревянные диаметром 80-100 мм забивают в грунг на расстоянии 1 .5-2 м от стенок шурфа с тех его сторон, где нет анкерных свай или опор грузовой платформы. Свайки забиваются но глуби ь у. обеспечивающую неподвижность реперной системы (0.5-0.7 м).

Брусья толщиной 35-50 мм прибивают к сваям мл высоте, удобной для прикрепления приборов и снятия по ним отсчетов (0,8-1 м). Расстояние между параллельными брусьями принимают равным диаметру штампа.

Вертикальное перемещение (осадка) штампа регистрируется прогибомерами, соединенными со штамп о м при помощи тонких проволок-струн.

П римечание. Допускается для крепления лрогибомеров применять иные устройства, обеспечивающие надежность фиксации осадок штампа.

Реперную установку при испытании грунтов в буровой скважино устраивают аналогично приведенной в п,2.С. но с более компактным расположением реперных свай в плане.

2.10.    Лля измерения вертикальных перемещений штампов при их нагружении и разгрузке применяют ц;>м гибомеры. Применять индикаторы для испытания груш он штампами не следует.

2.11.    Лля уменьшения влияния на показания проги бомеров температурных перепадов, давления ветра, трения в механизме прогибомеров н т.п. необходимо

а)    прогибомеры соединять со штампом сталь н о й проволокой-струнами диаметром 0.3 мм. До монтажа установки проволоку растягивать в течение двух суток грузом ^-б кг;

б)    один конец струны надежно закреплять к штампу, а другой конец дважды обертывать вокруг шки в а

прогибомера и натягивать грузом весом *1-5 кг. Непосредственно перед производством испытания вес груза уменьшить до 2 кг;

в)    измерительные приборы и струны закрывать специальными козырьками от непосредственного действия солнечных лучей, сильного ветра, песка.пыли.дождя

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ Подготовка к испытанию в шурфе

3.1.    Размеры шурфа в плане (сечение шурфа) определяются глубиной шурфа, требованиями к креплению сте нок, удобствами работы в шурфе при монтаже установки для испытания и т.п.

При испытании штампом площадью 5000 см~ сечение шурфа должно быть не менее 1.5x1,5 м.

3.2.    Шурф проходят до отметки на 0,3-0,Л ч выше отметки установки штампа. Слой грунта мощное г ь ю 0,3-0,1 м, называемый защитным, оставляют для предо* хранения испытываемого грунта от увлажнения или высыхания.

При проходке шурф документируют: выполняют зарисовки стенок и летально описывают проходимые грунты. Из характерных литологических разностей отбирают образцы грунтов для лабораторных определений.