Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

33 страницы

487.00 ₽

Купить ГОСТ 21719-80 — официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Распространяется на песчаные и глинистые грунты, в том числе с примесью растительных остатков, заторфованные торфы и илы, и устанавливает методы полевых испытаний грунтов на срез в скважинах и массиве при исследованиях их для строительства.

Стандарт не распространяется на грунты: пески гравелистые и

независимо от гранулометрического (зернового) состава плотные

и насыщенные водой; глинистые твердой консистенции; глинистые

с крупнообломочными включениями размерами более 10 мм и размерами 2—10 мм в количестве (по массе) более 15%; песчаные

и глинистые в мерзлом состоянии.

  Скачать PDF

Заменяет ГОСТ 21719-76

Данные о замене опубликованы в ИУС 9-2000

Действие завершено 01.07.2000

Оглавление

1. Общие положения

2. Метод вращательного среза

3. Метод кольцевого среза

4. Метод поступательного среза

Приложение 1 (справочное) Термины и определения

Приложение 2 (обязательное)

Приложение 3 (рекомендуемое) Журнал полевых испытаний грунтов методом вращательного среза

Приложение 4 (рекомендуемое) Журнал полевых испытаний грунтов методом кольцевого среза

Приложение 5 (рекомендуемое) Журнал полевых испытаний грунтов методом поступательного среза29

Показать даты введения Admin

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ГРУНТЫ

МЕТОДЫ ПОЛЕВЫХ ИСПЫТАНИЙ НА СРЕЗ В СКВАЖИНАХ И В МАССИВЕ

ГОСТ 21719-80

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ГРУНТЫ

МЕТОДЫ ПОЛЕВЫХ ИСПЫТАНИЙ НА СРЕЗ В СКВАЖИНАХ И В МАССИВЕ

ГОСТ 21719-80

1980

Издание официальное

МОСКВА

Стр. 8 ГОСТ 2Ш9—М

Л^шах — максимальное показание измерительного устройства, см;

■Л^тст — установившееся показание измерительного устройства, см;

No— показание измерительного устройства, характеризующее трение штанг о грунт при отключенной крыльчатке, см.

2.5.3. Максимальное сопротивление грунта срезу ттах и установившееся сопротивление грунта срезу туст в МПа (кгс/см2) вычисляют по формулам:

_     •Мщах    Мщ    /с;\

хшах— -о->    \°Г

(6)

т ■'WycT—Мо

Ъст--д    ,

где В — постоянная крыльчатки, определяемая по формуле (1)

справочного приложения 1, см8.

2.5.4.    Для глинистых грунтов с IL> 1 в нестабилизированном состоянии определяют по полученным значениям ттах удельное сцепление С в МПа (кгс/см2), принимая С=ттах и ф=0.

2.5.5.    Показатель структурной прочности грунта при срезе Пстр надлежит вычислять по формуле

/7стр=    (7)

ТуСХ

Структурную прочность грунта при срезе следует определять по табл. 3.

Таблица 3

Показатель структурной прочности

Структурная прочность грунта

грунта при срезе У7стр

при срезе

/7стр=1

Отсутствует

КЯ4<2

Низкая

2</7СТр<5

Средняя

ЯСтр>5

Высокая

2.5.6. Характер пространственной изменчивости сопротивления грунта срезу т в МПа (кгс/см2) определяют по полученным значениям Ттах в соответствии с требованиями ГОСТ 20522-75.

3. МЕТОД КОЛЬЦЕВОГО СРЕЗА

3.1. Испытания грунтов методом кольцевого среза следует производить для определения прочностных характеристик —угла внутреннего трения ф в градусах и удельного сцепления С в МПа (кгс/см2).

ГОСТ 21719-80 Стр. 9

3.2.    Значения прочностных характеристик грунта <р и С следует устанавливать по величинам нормального давления р в МПа (кгс/см2) и сопротивления грунта срезу т в МПа (кгс/см2), относящегося к одному инженерно-геологическому элементу (слою) в соответствии с ГОСТ 20522-75, по уравнению

x=p-tg<?+C.    (8)

Величину х надлежит определять не менее чем при трех различных значениях р для инженерно-геологического элемента (слоя).

3.3.    Аппаратура

3.3.1.    Для испытания грунта методом кольцевого среза необходимо применять установки, состоящие из следующего основного оборудования:

рабочего наконечника, состоящего из распорного штампа с продольными лопастями;

штанг;

устройств для создания и измерения нормального давления;

устройств для создания и измерения крутящего момента;

приборов для измерения деформаций сжатия и среза грунта.

3.3.2.    Аппаратура для испытания грунта методом кольцевого среза должна отвечать основным требованиям, изложенным в табл. 4.

Таблица 4

Состав аппаратуры и ее характеристика

Основные параметры аппаратуры при испытании грунтов методами

кольцевого

среза

поступательного среза

1. Распорный штамп размерами, мм:

240-320

высота (длина)

200—300

минимальный диаметр (ширина)

87

87

максимальный диаметр (ширина)

146

146

2, Лопасти размерами, мм:

0,5-1

0,5-1

толщина

высота (длина)

200-300

20-146

рабочая ширина 3. Расстояние между соседними лопастями по

10

5—10

вертикали, мм

4,    Устройство для создания нормального дав-ления; максимальное нормальное давление, МПа (кгс/см2), не менее

5.    Устройство для измерения нормального давления; погрешность измерения нормального дав

40

0,6(6)

0,6(6)

ления, МПа (кгс/см2), не менее

0,01(0,1)

0,01(0,1)

Продолжение табл. 4

Состав аппаратуры и ее характеристика

Основные параметры аппаратуры при испытании грунтов методами

кольцевого

среза

покупательного среза

6. Устройство для создания крутящего момента; максимальный крутящий момент, кН*см (кгс-см), не менее

20(2000)

7. Устройство для измерения крутящего момента; погрешность измерения крутящего момента, кН*см (кгс*см), не менее

0,4(40)

8. Устройство для создания срезающего давления; максимальное срезающее давление, МПа (кгс/см2), не менее

0,5(5)

9.    Устройство для измерения срезающего давления; погрешность измерения срезающего давления, МПа (кгс/см2), не менее

10.    Прибор для измерения деформации сжатия грунта; погрешность измерения деформации сжатия грунта, мм, не менее

11.    Прибор для измерения деформации среза грунта; погрешность измерения деформации среза грунта, мм, не менее

0,01(0,1)

0,1

0,1

0,1

0,1

3.3.3. Конструкции установок должны обеспечивать: вдавливание продольных лопастей в грунт; фиксирование штанг по заданной глубине, исключающее самопроизвольное вертикальное перемещение продольных лопастей и штанг в процессе испытания грунта на срез;

передачу и измерение нормального равномерного давления на распорный штамп;

передачу и измерение ступенчатого или непрерывно возрастающего горизонтального срезающего давления на продольные лопасти;

тарировку измерительных устройств.

3.4. Подготовка к испытанию

3.4.1.    Подготовку к испытанию грунта следует производить в соответствии с требованиями пп. 2.3.1—2.3.4; 2.3.8—2.3.11.

3.4.2.    Перед проведением испытания грунта методом кольцевого среза необходимо тарировать:

устройство для измерения крутящего момента (в соответствии с требованиями п. 2.3.5);

устройство для измерения нормального давления. По результатам тарировки следует составлять график (таблицу) зависимости нормальной нагрузки р в кН (кгс) от показаний измерительного устройства Nu в атм.

ГОСТ 21719-80 Стр. 11

3.4.3.    В интервале 1,0 м выше и ниже отметки испытания грунтов опытные скважины необходимо проходить, соблюдая требования п. 2.3.6; при этом наконечник, используемый для проходки скважин вдавливающим или ударно-канатным (забивным) способом кольцевым забрем, должен быть в верхней его части дополнен расширителями для срезания грунта с измеренными свойствами после проходки скважины башмаком наконечника.

3.4.4.    Подготовленную колонну штанг с рабочим наконечником общей длиной на 0,8—1,2 м больше глубины отметки испытания следует опустить в скважину, постепенно наращивая эту колонну.

3.4.5.    Верх колонны штанг надлежит соединить с головкой устройства для создания крутящего момента, а распорный штамп — с головкой устройства для создания нормального давления.

3.4.6.    На установке необходимо смонтировать устройства для измерения нормального давления и крутящего момента, приборы для измерения деформации сжатия и среза грунта. Измерительные приборы надлежит защитить от воздействия атмосферных осадков.

3.4.7.    Распорный штамп следует нагружать ступенями нор-* мальных давлений по 0,01—0,02 МПа (ОД—0,2 кгс/см2) до его со-* прикосновения со стенками скважины. При этом каждую ступень давления надлежит создавать за 1—2 мин.

Момент соприкосновения распорного штампа со стенками скважины следует устанавливать по показаниям прибора для из-> мерения деформации сжатия грунта. С учетом величины горизонтального перемещения стенок распорного штампа необходимо определить диаметр скважины после предварительного уплотнения грунта D0 в см.

3.5. Проведение испытания

3.5.1.    При толщине инженерно-геологического элемента (слоя) менее 4,5 высоты рабочего наконечника испытания грунта для определения значения <р и С следует производить в нескольких опыт-» ных скважинах, расположенных друг от друга на расстоянии 1—3 м.

3.5.2.    Испытания грунта в опытных скважинах следует производить при консолидированном или неконсолидированном режимах.

Консолидированный режим испытания необходимо применять для определения прочностных характеристик песков крупных, средней крупности, мелких и пылеватых, средней плотности и рыхлых, маловлажных и влажных, а также глинистых грунтов с показателем консистенции 0^/ь^0,75 в условиях стабилизированного состояния.

Стр. 12 ГОСТ 21719-80

Неконсолидированный режим испытания надлежит применять для определения прочностных характеристик глинистых грунтов с показателем консистенции /i_>0,50 при степени влажности G>0,8 в условиях нестабилизированного состояния.

3.5.3.    При консолидированном режиме испытания сначала следует произвести предварительное уплотнение грунта, а затем — срез грунта в процессе ступенчатого или плавного увеличения срезающего давления.

3.5.4.    Предварительное уплотнение грунта в стенках скважины следует производить нормальными давлениями р, при которых в последующем определяют сопротивление грунта срезу т.

Нормальное давление р следует передавать на грунт последовательно ступенями Ар; величины давления р и их ступеней указаны в табл. 5.

Та блица 5

Вид и состояние грунта

Испытания на глубине, м

Нормальное давление Р, МПа (кгс/см*)

Ступени давлений, Ар, МПа (кгс/см*)

Pi

Pi

р%

Песчаные: пески крупные средней плотности и рыхлые; средней крупности средней плотности; мелкие средней плотности.

Глинистые с показателем консистенции 0<Jl<0,50

1—5

0,05(0,5)

0,15(1,5)

0.25(2,5)

0,05(0,5)

о

Т

ю

0,10(1,0)

0,20(2,0)

0,30(3,0)

10-20

0,15(1,5)

0.25(2,5)

0.35(3,5)

Песчаные: пески средней крупности и мелкие рыхлые; пылеватые средней плотности и рыхлые.

Глинистые с показателем консистенции 0,50</ь <0,75

1-5

0,05(0,5)

0,10(1,0)

0,15(1,5)

0,0025—0,05

(0,25-0,5)

5—10

0,05(0,5)

0,15(1,5)

0.25(2,5)

10—20

0,10(1,0)

0,20(2,0)

0,30(3,0)

Каждую ступень давления Ар при предварительном уплотнении необходимо выдерживать не менее: для песчаных грунтов — 5 мин; для глинистых грунтов — 30 мин;

конечную ступень — до условной стабилизации деформации сжатия грунта.

За условную стабилизацию деформации сжатия следует принимать приращение осадки грунта, не превышающее 0,1 мм за время, указанное в табл. 6.

В процессе предварительного уплотнения грунта надлежит записывать в журнал испытаний величины деформации сжатия грунта.

ГОСТ 2im—80 Стр. 13

Таблица 6

Вид и состояние грунта

Время, млн, условной стабилизации деформации

сжатия

среза

Песчаные: пески крупные со степенью влажности 0<О< 0,8; средней крупности и мелкие — с <3<0,5

30

1

Песчаные: пески средней крупности и мелкие со степенью влажности 0,5<G<?0,8; пылеватые —с (/< 0,5.

Глинистые с показателем консистенции 0</£<0,25

60

3

Песчаные: пески пылеватые со степенью влажности 0,5<С<0Д

Глинистые с показателем консистенции 0,25</l<0,75

120

5

Отсчеты по приборам на каждой ступени давления следует производить:

при испытаниях песчаных грунтов — на промежуточных ступенях Ар в начале и конце ступени, а на конечной ступени давления р через 10 мин в течение первого получаса, через 15 мин в течение второго получаса и далее через 30 мин до условной стабилизации деформации грунта;

при испытаниях глинистых грунтов —на промежуточных ступенях давления Ар через 10 мин, а на конечной ступени давления р через каждые 15 мин в течение первого часа и 30 мин в течение второго часа и далее через 1 ч до условной стабилизации деформации грунта.

3.5.5.    При передаче срезающего давления ступенями Aq величина их не должна превышать 10% от величины нормального давления р, при которой производится срез. После передачи ступени давления необходимо не реже чем через каждые 2 мин отмечать в журнале величины деформации среза до их условной стабилизации.

За условную стабилизацию деформации среза надлежит принимать приращение перемещения лопастей в плоскости среза, не превышающее 0,1 мм за время, указанное в табл. 6.

После достижения условной стабилизации деформации среза при данной ступени давления надлежит передавать Следующую ступень срезающего давления.

3.5.6.    При непрерывном возрастающем срезающем давлении скорость среза должна быть постоянной и соответствовать указанной в табл. 7.

Таблица 7

Вид грунта

Скорость среза» мм/мин

Песчаные

1.0

Глинистые:

супеси

0,5

суглинки

0.2

глины

0.1

Примечание. При испытаниях с постоянной скоростью среза следует применять приборы с автоматической записью результатов испытаний.

3.5.7.    Испытание следует считать законченным, если при приложении очередной ступени срезающего давления происходит резкое (на порядок) уменьшение величины этого давления или общая деформация среза превысит 50 мм.

При проведении среза с постоянной скоростью за окончание испытаний следует принимать момент, когда срезающее давление достигнет максимальной величины, после чего наблюдается некоторое его снижение или когда установлено постоянство значения деформации среза или если общая величина деформации среза превысит 50 мм.

После окончания испытания грунт следует разгрузить и произвести демонтаж аппаратуры.

3.5.8.    При неконсолидированном режиме испытаний без предварительного уплотнения необходимо передать сразу в одну ступень нормальные давления р, при которых будет производиться срез грунта. Величины р следует принимать по табл. 5.

3.5.9.    Срез грунта при неконсолидированном режиме испытаний надлежит осуществлять за время не более 5 мин, считая с момента окончания приложения нормального давления.

При передаче срезающего давления ступенями, не превышающими 10% нормального давления р, при котором производят срез, приложение ступеней должно следовать через каждые 15—30 с.

При передаче срезающего давления в виде непрерывно возрастающего скорость, среза следует принимать в интервале 5—20 мм/мин, так чтобы испытание было закончено в течение указанного времени.

Момент окончания испытания устанавливают в соответствии с указаниями, приведенными в п. 3.5.7.

После окончания испытания грунт следует разгрузить и произвести демонтаж аппаратуры.

3.5.10.    Результаты испытаний необходимо заносить в «Журнал полевых испытаний грунтов методом кольцевого среза» (рекомендуемое приложение 4). По окончании испытания следует записать

ГОСТ 21719-80 Стр. 15

максимальное показание измерительного устройства Ломакс, которое было зафиксировано в процессе испытания.

3.5.11. После окончания испытаний грунтов необходимо выполнять требования, указанные в п. 2.4.6.

3.6. Обработка результатов

3.6.1.    Обработку результатов испытаний надлежит выполнять по данным, внесенным в журнал (п. 3.5.10).

3.6.2.    Максимальный крутящий момент Мтах в кН-см (кгс • см) необходимо вычислять по формуле (2).

3.6.3.    Диаметр кольцевой поверхности среза В в см следует вычислять по формуле

D=D0+2m,    (9)

где Do — диаметр скважины после предварительного уплотнения грунта (п. 3.4.7), см; т —рабочая ширина лопасти (табл. 4), см.

3.6.4. Сопротивление грунта срезу т в- МПа (кгс/см2) при каждом нормальном давлении р в МПа (кгс/см2) необходимо вычислять по формуле

(10)

где Л/шах — максимальный крутящий момент, определяемый по формуле (2), кН-см (кгс*см);

D — диаметр кольцевой поверхности среза, определяемый по формуле (9), см;

Н — высота распорного штампа, см.

3.6.5. По величинам сопротивления грунта срезу т, определенным при различных нормальных давлениях р, следует построить график зависимости т=/ (р) в соответствии с требованиями ГОСТ 23741—79; при этом необходимо провести прямую линию, занимающую среднее положение между всеми опытными точками.

По графику т=/(р) следует производить контроль испытаний. При разбросе опытных данных (точек) относительно прямой линии более чем на 30% от величины среднего значения т результаты испытаний следует считать неудовлетворительными и испытания надлежит повторить.

Прочностные характеристики грунта — угол внутреннего трения <р в градусах и удельное сцепление С в МПа (кгс/см2) — находят по графику зависимости x=f(p). При этом величина С определяется как отрезок, отсекаемый прямой т=f(p) на оси ординат, а тангенс угла наклона этой прямой к оси абсцисс есть тангенс угла внутреннего трения ф.

Стр. 16 ГОСТ 21719—go

Нормативные и расчетные значения <р и С для каждого инженерно-геологического элемента (слоя) следует устанавливать по ГОСТ 20522-75.

3.6.6. Результаты определения т и С необходимо выражать с погрешностью 0,01 МПа (0,1 кгс/см2), <р—1 градус и регистрировать в журнале испытаний, указывая метод испытания и вид грунта. Результаты определений т следует сопровождать указаниями величин нормальных давлений р, при которых было получено каждое значение т. Величины т, С и <р, полученные при неконсолидированном режиме испытаний, следует обозначать т*,

Си И фн.

4. МЕТОД ПОСТУПАТЕЛЬНОГО СРЕЗА

4.1.    Испытания грунтов методом поступательного среза следует производить для определения прочностных характеристик—угла внутреннего трения ф в градусах и удельного сцепления С в МПа (кгс/см2).

4.2.    Испытания грунтов методом поступательного среза необходимо осуществлять в соответствии с требованиями п. 3.2.

4.3.    Аппаратура

4.3.1.    Для испытания грунта методом поступательного среза необходимо применять установки, состоящие из следующего основного оборудования:

рабочего наконечника, состоящего из распорного штампа с поперечными лопастями;

штанг или троса;

устройств для создания и измерения нормального давления;

устройств для создания и измерения срезающего давления;

приборов для измерений деформации сжатия и среза грунта.

4.3.2.    Аппаратура для испытаний грунта методом поступательного среза должна отвечать основным требованиям, изложенным в табл. 4.

4.3.3.    Конструкции установок должны обеспечивать возможность:

передачи и измерения нормального равномерного давления на распорный штамп;

горизонтального вдавливания поперечных лопастей в стенки буровой скважины;

передачи и измерения ступенчатого или непрерывно возрастающего срезающего давления на поперечные лопасти;

тарировки измерительных устройств.

4.4. Подготовка к испытанию

4.4.1. Подготовку к испытанию грунта методом поступательного среза следует производить в соответствии с требованиями пп. 2.3.1—2.3.4; 2.3.8—2.3.11; 3.4.7,

ГОСТ 21719-80 Стр. 17

4.4.2.    Перед проведением испытания грунта методом поступательного среза необходимо тарировать устройство для измерения нормального давления. По результатам тарировки надлежит составлять график (таблицу) зависимости нормального давления р в кН (кгс) от показаний измерительного устройства Nn в атм.

4.4.3.    Подготовленный рабочий наконечник следует опустить в скважину до отметки испытания.

4.4.4.    На установке необходимо смонтировать устройства для измерения нормального и срезающего давления, приборы для измерения деформации сжатия и среза грунта. Измерительные приборы следует защищать от воздействия атмосферных осадков.

4.5.    Проведени.е испытания

4.5.1.    Проведение испытания грунта методом поступательного среза следует производить в соответствии с требованиями, приведенными в пп. 3.5.1—3.5.9; 3.5.11.

4.5.2.    Результаты испытаний необходимо заносить в «Журнал полевых испытаний грунтов методом поступательного среза» (рекомендуемое приложение 5). По окончании испытания следует записать максимальное сопротивление грунта вертикальному срезу Q, которое было зафиксировано в процессе испытания.

4.6.    Обработка результатов

4.6.1.    Обработку результатов испытаний следует выполнять по данным, внесенным в журнал (п. 4.5.2).

4.6.2.    Обработку результатов испытаний грунтов надлежит осуществлять в соответствии с требованиями, приведенными в пп. 3.6.5 и 3.6.6.

4.6.3.    Сопротивление грунта срезу т в МПа (кгс/см2) при каждом нормальном давлении р в МПа (кгс/см2) необходимо вычислять по формуле

где Q — максимальное сопротивление грунта вертикальному срезу с учетом массы распорного штампа, кН (кгс);

F — площадь поверхности среза, см2;

0,95 — коэффициент, учитывающий сопротивление грунта перед верхней поперечной лопастью в установке поступательного среза.

РАЗРАБОТАН

Производственным и научно-исследовательским институтом по инженерным изысканиям в строительстве Госстроя СССР Научно-исследовательским институтом оснований и подземных сооружений им. Н. М. Герсеванова Госстроя СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

Л. С. Амарян, д-р техн. наук (руководитель темы); А. В. Васильев, канд. геол.-минер. наук; А. Я. Рубинштейн, канд. геол.-минер. наук; Э. Р. Черняк, канд. геол.-минер. наук; Л. Г. Мариупольский, канд. техн. наук; А. Н. Скач-ко, канд. техн. наук; А. А. Шерман; Л. Е. Темкин; Е. Н. Хрусталев; Ю. Ф. Якимов; В. Б. Швец, д-р техн. наук.

ВНЕСЕН Производственным и научно-исследовательским институтом по инженерным изысканиям в строительстве Госстроя СССР

Зам. директора В. В. Баулин

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 23 мая 1980 г. № 74

ПРИЛОЖЕНИЕ / Справочное

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Термины и обозначения

Определение

Сопротивление грунта срезу (т)

Показатель сопротивления смещению грунта по периметру лопастей под действием на них давления, при котором происходит срез (разрушение*

Массив грунта

грунта

Определенный объем грунта природного состояния, предназначенный для испытания на срез без бурения скважин и проходки горных выработок

Нормальное давление на грунт (р)

Угол внутреннего трения грунта (ф)

Давление на грунт, приложенное перпендикулярно плоскости среза Показатель трения в грунте, соответствующий углу наклона прямолинейного графика зависимости сопротивления грунта срезу (ордината) от нормального давления (абсцисса) к оси абсцисс

Сцепление грунта удельное (С)

Показатель сцепления в грунте, численно равный начальной положительной ординате прямолинейного графика зависимости сопротивления грунта срезу (ордината) от нормального давления (абсцисса)

Показатель структурной прочности грунта при срезе (Лстр)

Показатель характера структурных связей в грунте, численно равный отношению величин максимального и установившегося сопротивления

Рабочий наконечник

грунта срезу Наконечник, создающий нормальное давление на грунт при его испытании на срез в стенках скважин, а также обеспечивающий срез грунта

Крыльчатка

при его испытании в скважинах и в массиве Рабочий наконечник, состоящий из четыоех тонких прямоугольных продольных лопастей, крестообразно укрепленных на нижнем конце

Постоянная крыльчатки, (В)

центрально расположенного несущего стержня Статический момент В, см8, цилиндрической поверхности среза относительно оси вращения, вычисляемый по формуле

xd* ( d \

В. 2 (»+,). «>

Метод вращательного среза

где d — диаметр крыльчатки, см; h — высота крыльчатки, см Испытание на срез грунта, проводимое в условиях практического отсутствия дренирования путем приложения горизонтальной срезающей (касательной) нагрузки и смещения грунта по цилиндрической поверхности, образуемой вращением крыльчатки ниже забоя скважины или в массиве

УДК 624.131.377 : 006.354    Группа    Ж39

гост

21719-80

Взамен ГОСТ 21719-76

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ГРУНТЫ

Методы полевых испытаний на срез в скважинах и в массиве

Soils. In-situ methods of shearing test in boreholes and in massiv

Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства От 23 мая 1980 г. № 74 срок введения установлен

с 01.01 1981 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на песчаные и глинистые грунты, в том числе с примесью растительных остатков, заторфо-ванные торфы и илы, и устанавливает методы полевых испытаний грунтов на срез в скважинах и массиве при исследованиях их для строительства.

Стандарт не распространяется на грунты: пески гравелистые и независимо от гранулометрического (зернового) состава плотные и насыщенные водой; глинистые твердой консистенции; глинистые с крупнообломочными включениями размерами более 10 мм и размерами 2—10 мм в количестве (по массе) более 15%; песчаные и глинистые в мерзлом состоянии.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Испытания грунта на срез в скважинах и массиве следует производить для определения прочностных характеристик, показателя структурной прочности грунта при срезе ЯСТр и характера пространственной изменчивости сопротивления грунта срезу.

Примечание. Определения основных терминов, применяемых в настоящем стандарте, приведены в справочном приложении 1.

L2. Выбор методов полевых испытаний на срез в скважинах и массиве следует производить в соответствии с табл. 1.

Издание официальное

Схемы испытания грунта на срез в скважинах и массиве приведены в обязательном приложении 2.

Перепечатка воспрещена

© Издательство стандартов, 1980

Таблица I

Условия применения метода

Метод

полевых

испытаний

Гидрогеологические условия

Место

проведе

ния

испыта

ния

Диаметр

скважины,

мм

Глубина

испыта

ния,

м

Вид и состояние грунта

Враща

тельный

срез

Выше и ниже уровня грунтовых вод

Ниже

забоя

буровой

скважи

ны

Св. 76

0,5-20

Глинистые грунты с показателем консистенции JL> 0,50, в том числе с примесью растительных остатков, заторфованные, торфы и илы, с круп-нообл ом очными включениями размерами 2—10 мм в количестве (по массе) менее 15%

То же

То же

В массиве

0,3—20

Глинистые грунты с показателем консистенции 7l>U в том числе с примесью растительных остатков, заторфованные, торфы и илы, с крупнообломочными включениями размерами 2—‘10 мм в количестве (по массе) менее 15%

Кольцевой

срез

Выше уровня грунтовых вод

В стенках буровой скважины

108—146

0,5-10

Глинистые грунты с показателем консистенции 0</^<0,75, в том числе с примесью растительных остатков, заторфованные, с крупнообломочными включениями размерами 2—10 мм в количестве (по массе) менее 15%

Поступа

тельный

срез

Выше уровня грунтовых вод

В стенках буровой скважины

108-146

0,5-20

Песчаные — пески крупные, средней крупности, мелкие и пылеватые, средней плотности и рыхлые, маловлажные и влажные

Продолжение табл. 1

Условия применения метода

Метод

полевых

испытаний

Гидрогеологические условия

Место

проведе

ния

испыта

ния

Диаметр

скважины,

мм

Глубина

испыта

ния,

м

Вид и состояние грунта

Поступа

тельный

срез

Выше уровня грунтовых вод

В стен* ках буровой скважины

108-146

0,5—20

Глинистые —с показателем консистенции 0</^< 0,75, в том числе с примесью растительных остатков, заторфо-ванные, с крупнообломочными включениями размерами 2—10 мм в количестве (по массе) менее 15%

1.3.    На отметке испытания грунта на срез в скважинах долж

ны быть отобраны образцы и в лабораторных условиях определены состав и физичеакие характеристики:    гранулометрический

(зерновой) состав — по ГОСТ 12536-79, влажность — по ГОСТ 5180-75, Плотность минеральной части грунта (удельный вес) — по ГОСТ 5181-78, объемная масса (объемный вес)—по ГОСТ 5182—78, влажность на границах раскатывания и текучести — по ГОСТ 5183-77, а также вычислены объемная масса (объемный вес) скелета грунта, коэффициент пористости, степень влажности, число пластичности и показатель консистенции.

1.4.    Толщина однородного слоя грунта, предназначенного для испытания на срез в скважинах и массиве, должна быть не менее 1,5 высоты рабочего наконечника.

1.5.    Промежуток времени между окончанием проходки опытной акважины и началом испытания грунта на срез выше уровня грунтовых вод не должен превышать 2 ч, ниже уровня грунтовых вод — 30 мин.

Стр. 4 ГОСТ 21719-80

2.2. Аппаратура

2.2.1.    Для испытания грунтов методом вращательного среза необходимо применять установки, состоящие из следующего основного оборудования:

крыльчатки;

штанг;

устройств для создания и измерения крутящего момента.

Для испытания грунта в массиве эти установки надлежит дополнить устройствами для отключения крыльчатки от штанг, позволяющими измерять трение штанг о грунт при неподвижной крыльчатке.

2.2.2.    Конструкции установок должны обеспечивать:

погружение крыльчатки в грунт ниже забоя опытной скважины или массив;

фиксирование штанг на заданной глубине, исключающего самопроизвольное вертикальное перемещение крыльчатки и штанг в процессе испытания грунта на срез;

передачу крутящего момента на крыльчатку;

измерение максимального и установившегося крутящих моментов;

тарировку устройства для измерения крутящего момента.

2.2.3.    В зависимости от вида и состояния грунта необходимо использовать следующие типы крыльчаток:

малую — при испытаниях глинистых грунтов тугопластичной и мягкопластичной консистенции, в том числе с примесью растительных остатков, заторфованных, с крупнообломочными включениями размерами 2—10 мм в количестве (по массе) менее 15%;

среднюю — при испытаниях глинистых грунтов мягко- и текучепластичной консистенции, в том числе с примесью растительных остатков, заторфованных, уплотненных торфов, с крупнообломочными включениями размерами 2—10 мм в количестве (по массе) менее 15%;

большую — при испытаниях глинистых грунтов текучей и текучепластичной консистенции, в том числе заторфованных, торфов и илов (без крупнообломочных включений).

2.2.4.    Аппаратура для испытания грунта методом вращательного среза должна отвечать основным требованиям, изложенным в табл. 2.

Таблица 2

Основные параметры аппаратуры

Состав аппаратуры и ее характеристика

Тип крыльчатки

малая

средняя

большая

1. Крыльчатки размерами, мм: высота

120

150

200

ширина (диаметр)

60

75

100

толщина лопасти

2

2,5

3

Продолжение табл. 2

Состав аппаратуры и ее характеристика

Основные параметры аппаратуры

Тип крыльчатки

малая

средняя

2. Постоянная крыльчатки В (справочное приложение 1), см3

790

1545

3. Штанги размерами, мм: наружный диаметр

22—33,5

длина

500—3000

4. Устройство для создания крутящего момента:

максимальный крутящий момент, кН-см (кгс-см), не менее

18(1800)

5. Устройство для измерения крутящего момента:

погрешность измерение крутящего момента, кН-см (кгс-см), не менее

0.36(36)

0,18(18)

2.3. Подготовка к испытанию

3660

0,18(18)


2.3.1.    Грунты следует испытывать срезными установками, имеющими паспорта и заводские тарировочные таблицы измерительных устройств.

2.3.2.    Поверки срезных установок надлежит выполнять согласно паспортам и инструкциям по их эксплуатации, периодически проверяя данные тарирования измерительных устройств.

2.3.3.    Поверки срезной установки необходимо выполнять при получении ее с завода и перед выездом на полевые работы, но не реже одного раза в 3 мес, а также после выявления и устранения неисправностей измерительного устройства или замены его деталей. Результаты поверок следует оформлять актами.

2.3.4.    При подготовке к испытанию и в период проведения полевых работ периодически, через 15 точек испытаний грунтов, необходимо проверять прямолинейность штанг путем их сборки в звенья длиной 3 м на ровной поверхности. Отклонение звена штанг от прямой линии не должно превышать 5 мм в любой плоскости по всей длине проверяемого звена. Аналогично надлежит проверять сопряжения звеньев штанг между собой.

2.3.5.    Перед проведением испытаний следует тарировать устройство для измерения крутящего момента. По результатам тарировки составляют график (таблицу) зависимости крутящего момента М в кН-см (кгс-см) от показаний измерительного устройства N в см и вычисляют постоянную характеристику измерительного устройства п в кН (кге) по формуле

м    ...

Стр. 6 ГОСТ 21719-80

2.3.6.    В интервале от 1,0 м выше отметки испытания грунтов методом вращательного среза до забоя опытные скважины надлежит проходить:

вдавливающим или ударно-канатным (забивным) способом кольцевым забоем с помощью тонкостенного бурового цилиндрического наконечника, нижний режущий край которрго имеет внутренний угол заострения 10—15°; внутренний диаметр башмака этого наконечника должен быть на 1—2 мм меньше внутреннего диаметра корпуса, а наружный диаметр башмака —на 2—3 мм больше наружного диаметра корпуса наконечника;

вращательным способом с помощью колонковой трубы, скорость вращения которой не должна превышать 60 об/мин, осевая нагрузка — не более 1000 Н (100 кгс).

При испытании грунтов в массиве крыльчатку и колонну штанг следует погружать вдавливающим способом.

2.3.7.    Забой опытной скважины должен быть расположен на 0,4—0,5 м выше отметки испытания грунта методом вращательного среза.

2.3.8.    Опытные скважины и точки испытаний грунтов на срез необходимо выносить в натуру геодезическими методами и закреплять на местности временными знаками. Контроль точности планово-высотной привязки скважин и точек должен быть выполнен дважды — до начала и после проведения испытаний.

2.3.9.    Площадка для размещения срезной установки должна быть горизонтальной. Размеры площадки необходимо определять с учетом габаритов установки и монтажа аппаратуры, но не менее 0,5x0,5 м.

2.3.10.    Вертикальность срезной установки следует проверять по отвесу в процессе подготовки к испытанию.

2.3.11.    Грунт в месте испытания на срез в скважине должен быть защищен от проникания поверхностных вод и атмосферных осадков, а в зимнее время — от промерзания.

2.3.12.    Подготовленную колонну штанг с крыльчаткой соответствующего типа общей длиной на 0,8—1,2 м больше глубины отметки испытания грунта на срез надлежит опустить в скважину (при испытании грунта на срез в скважине) и плавно вертикально вдавить в грунт с заглублением крыльчатки до отметки испытания. При испытаниях с земной поверхности (в массиве) крыльчатку вдавливают в грунт, применяя в случае необходимости рычаги, домкраты или специальные устройства и постепенно наращивая колонну штанг.

2.3.13.    Верх колонны штанг следует соединить с головкой устройства для создания крутящего момента, измерительные приборы защитить от атмосферных осадков.

ГОСТ 21719-80 Стр. 7

2.4. Проведение испытаний

2.4.1.    Крыльчатку надлежит вращать с угловой скоростью 0,2—0,3 градуса в секунду (0,2—0,3 рад/мин). При этом следует зафиксировать отсчет максимального показания измерительного устройства ЛГМакс для определения максимального крутящего момента Л4маКс.

Далее для получения установившегося крутящего момента МуСт необходимо продолжить вращение крыльчатки с угловой скоростью 2—3 градуса в секунду (2—3 рад/мин) до полной стабилизации значений крутящего момента в процессе 2—3 полных оборотов и зафиксировать установившееся показание измерительного устройства А/уот.

2.4.2.    При испытаниях грунтов в скважинах допускается трение штанг крыльчатки о грунт не учитывать и крутящий момент за счет трения штанг М0 принимать равным нулю.

2.4.3.    При испытаниях грунтов в массиве для получения крутящего момента за счет трения штанг Мо следует с помощью отключающего устройства отключить крыльчатку от колонны штанг и определить величину No по методике, изложенной в п. 2.4.1 для получения Ny0T.

2.4.4.    Испытания в массиве (во избежание больших погрешностей) допускается производить до глубины, где ^уст~^°- ^0,5.

муст

При Мус* <0,5 испытания необходимо производить в сква-

Муст

жинах.

2.4.5.    Результаты испытаний следует заносить в «Журнал полевых испытаний грунтов методом вращательного среза» (рекомендуемое приложение 3).

2.4.6.    После окончания испытаний грунтов на срез опытную скважину необходимо тампонировать грунтом и закреплять знаком с соответствующей маркировкой.

2.5. Обработка результатов

2.5.1.    Обработку результатов испытаний следует выполнять по данным, внесенным в журнал (п. 2.4.5).

2.5.2.    Максимальный крутящий момент Afmax, установившийся крутящий момент AfyCT и крутящий момент за счет трения штанг Мо в кН-см (кгс-см) надлежит вычислять на основании исходных данных по формулам:

•Mmax=^^max!    (2)

Муст—П№уст',    (3)

M0=nN0,    (4)

где п — постоянная измерительного устройства, определяемая по формуле (1), кН (кгс);