ГОСТ 12071-84 (1994) Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов ГОСТ 12248-96 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости ГОСТ 12536-79 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава ГОСТ 19912-81 (1987) Грунты. Метод полевого испытания динамическим зондированием ГОСТ 20069-81 Грунты. Метод полевого испытания статическим зондированием ГОСТ 20276-85 Грунты. Методы полевого определения характеристик деформируемости ГОСТ 20522-96 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний ГОСТ 21719-80 Грунты. Методы полевых испытаний на срез в скважинах и в массиве ГОСТ 22733-77 Грунты. Методы лабораторного определения максимальной плотности ГОСТ 23061-90 Грунты. Методы радиоизотопных измерений плотности и влажности ГОСТ 23161-78 Грунты. Метод лабораторного определения характеристик просадочности ГОСТ 23253-78 Грунты. Методы полевых испытаний мерзлых грунтов ГОСТ 23278-78 (1986) Грунты. Методы полевых испытаний проницаемости ГОСТ 23740-79 (с попр. 1980) Грунты. Методы лабораторного определения содержания органических веществ ГОСТ 23741-79 Грунты. Методы полевых испытаний на срез в горных выработках ГОСТ 24143-80 (1987) Грунты. Метод лабораторного определения характеристик набухания и усадки ГОСТ 24846-81 Грунты. Методы измерений деформаций оснований зданий и сооружений ГОСТ 24847-81 (1987) Грунты. Метод определения глубины сезонного промерзания ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация ГОСТ 25358-82 Грунты. Метод полевого определения температуры ГОСТ 25584-90 (с изм. 1 1999) Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации ГОСТ 26262-84 Грунты. Метод полевого определения глубины сезонного оттаивания ГОСТ 26263-84 Грунты. Метод лабораторного определения теплопроводности мерзлых грунтов ГОСТ 27217-87 (1988) Грунты. Метод полевого определения удельных касательных сил морозного пучения ГОСТ 28514-90 (СТ СЭВ 6016-87) Строительная геотехника. Определение плотности грунтов методом замещения объема ГОСТ 28622-90 Грунты. Метод лабораторного определения степени пучинистости ГОСТ 30416-96 Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения ГОСТ 30672-99 Грунты. Полевые испытания. Общие положения ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик ГОСТ 5686-94 Грунты. Методы полевых испытаний сваями
Рейтинг@Mail.ru
 
Дизайн - Комерческий дизайн Создание сайта - веб-студия «Prime»

ГОСТ 27217-87 (1988) Грунты. Метод полевого определения удельных касательных сил морозного пучения

ГОСТ 27217-87


УДК 624.131.38:006.354                                                                                              Группа Ж39


ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР


ГРУНТЫ


Метод полевого определения удельных

касательных сил морозного пучения


Soils. Field method for determining

frost-heave specific tangential forces


ОКСТУ 0011    

Дата введения 1987-07-01


ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ


1. РАЗРАБОТАН  И ВНЕСЕН Научно-исследовательским институтом оснований и подземных сооружений (НИИОСП) им. Н.М. Герсеванова Госстроя СССР    


ИСПОЛНИТЕЛИ


В.О.Орлов, д-р техн. наук (руководитель темы); И.В.Шейкин, канд. техн. наук; В.Д.Филиппов; О.Н.Сильницкая


2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного строительного комитета СССР от 29.01.87 № 18


3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ


Обозначение НТД, на который дана ссылка


Номер приложения



ГОСТ 3722-81


СТ СЭВ 468-77



Приложение 3


Приложение 3



5. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Январь 1988 г.


Настоящий стандарт распространяется на грунты без жестких структурных связей, обладающие пучинистыми свойствами, и устанавливает метод полевого определения удельных касательных сил морозного пучения, действующих вдоль боковой поверхности фундамента, при исследованиях грунтов для строительства.


Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их пояснения приведены в справочном приложении 1.    



1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ



1.1. Удельную касательную силу морозного пучения определяют как отношение измеренной при испытаниях на специальных установках максимальной касательной силы морозного пучения, действующей на образец фундамента, к его боковой поверхности, находящейся в промерзающем грунте.


Удельную касательную силу морозного пучения определяют в целях:


назначения глубины заложения и выбора типа фундаментов зданий и сооружений;


разработки мероприятий, уменьшающих силы и деформации морозного пучения и исключающих возможность появления недопустимых деформаций оснований и фундаментов.


1.2. Максимальные касательные силы морозного пучения определяют не менее чем для двух одинаковых образцов фундамента на испытательных установках, расположенных на площадках, очищенных в течение всего периода испытаний от растительного покрова и снега на расстоянии (в радиусе) не менее 2 м от боковой поверхности образца фундамента.


1.3. За максимальную касательную силу морозного пучения принимают наибольшее значение, полученное в результате испытаний образцов фундамента.


1.4. Места расположения испытательных установок назначают в программе исследований на основе инженерно-геологической съемки в зависимости от инженерно-геологических, гидрогеологических и геокриологических (в районах распространения вечномерзлых грунтов) условий с учетом факторов, влияющих на процессы морозного пучения грунта (положение уровня подземных вод, наличие обводненных участков и т.д.), и размещения существующих и проектируемых зданий и  сооружений.


1.5. Результаты полевых определений удельных касательных сил морозного пучения должны сопровождаться данными о месте проведения испытаний, описанием грунтов и их физико-механическими xapaктеристиками, а также данными о глубине сезонного промерзания-оттаивания.    



2. ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ



2.1. В состав установки для определения удельных значений касательных сил морозного пучения должны входить:


образец фундамента:


анкерное устройство (с центральным анкером, с анкерными сваями);


силоизмерительное устройство (шариковый индикатор, тензометрический динамометр с записывающим устройством и др.);


приборы для измерения размеров отпечатков на верхней пластине шарикового индикатора (отсчетный микроскоп МПБ-2, лупа Польди и др.).


Принципиальные схемы установок приведены в рекомендуемом приложении 2. конструкция шарикового индикатора - в рекомендуемом приложении 3.        


Примечание. Допускается использовать пружинные динамометры при жесткости пружины динамоментра не менее 0,05 MН/мм (5,0 тс/мм).


2.2. Конструкция установки должна обеспечивать:


неподвижность анкерной тяги или системы упорных балок в течение периода испытаний;


центрированную передачу усилия (касательной силы морозного пучения) на  силоизмерительное устройство.


2.3. Приборы для измерения размеров отпечатков должны обеспечивать измерение глубины отпечатка с погрешностью не более 0,01 мм, а диаметра отпечатка - не более 0,1 мм.


2.4. 0бразец фундамента изготавливают в виде железобетонной стойки квадратного сечения 20Х20 и 30Х30 см. Размеры поперечного сечения и длину образца определяют в зависимости от вида грунта слоя сезонного промерзания-оттаивания и глубины его промерзания.  


Примечания:


1. В специальных случаях, определенных программой испытаний, допускается изготовлять образцы фундамента из других материалов (дерево, металл и др.) и другой формы.


2. При применении анкерного устройства с центральной тягой образец должен иметь сквозное осевое отверстие диаметром, превышающим на 10 мм диаметр анкерной тяги.


3. Допускается применение в качестве образцов фундамента жeлезобетонных свай.


2.5. Все конструкции установки должны быть рассчитаны на нагрузку, превышающую на 50% предполагаемую касательную силу морозного пучения, определяемую по указаниям рекомендуемого приложения 4.


2.6. Измерительные приборы должны быть защищены от непосредственного воздействия солнечных   лучей, сильного ветра, атмосферных осадков и снежных заносов.



3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ



3.1. После монтажа анкерного устройства в котлован (скважину, шурф) погружают вертикально образец фундамента на глубину, равную нормативной глубине сезонного промерзания-оттаивания. Верх образца должен выступать над поверхностью грунта не менее чем на 0,5 м. Обратную засыпку котлована следует выполнять с послойным трамбованием грунта слоями высотой не более 0,1 м.


Примечание. В районах распространения вечномерзлых грунтов сроки монтажа установки должны быть назначены из условия обеспечения смерзания нижних концов анкерных свай с вечномерзлым грунтом основания до начала сезонного промерзания грунта.


3.2. Верх образца фундамента необходимо выровнять жестким цементным раствором. В случае применения анкерного устройства с центральной тягой зазор между тягой и центральным отверстием в образце следует заполнять смазкой (например, солидолом, техническим вазелином). Не допускается попадание в зазор цементного раствора.


3.3. Установку силоизмерительных приборов следует производить не ранее чем через 10 дней после погружения образца фундамента. При этом должно быть обеспечено плотное примыкание прибора к образцу и анкерному устройству.


3.4. После монтажа установки производят нивелирование отметки верха образца фундамента (относительно ближайшего репера), а также отметок верха анкерных свай - в случае применения двуханкерного устройства.


3.5. Все работы по монтажу установки должны быть выполнены до начала промерзания грунта  (в период положительных температур воздуха).    


4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ


4.1. Снятие показаний динамометров с записывающим устройством или измерение  глубины отпечатков на верхней пластине шарикового индикатора производят после промерзания грунта на всю глубину сезонного промерзания-оттаивания.    


Примечания:


1. При отсутствии записывающего устройства показания динамометров следует снимать не реже раза в 7 дней с начала промерзания грунта.


2. При демонтаже шарикового индикатора гайка и контргайка должны быть отвернуты при помощи двух гаечных ключей (с приложением встречных моментов вращения) для исключения сдвига пластины индикатора относительно шариков.


3. Допускается измерять диаметры отпечатков на верхней пластине шарикового индикатора. При эллипсовидной форме отпечатка измеряют меньший его диаметр.


4.2. Перед снятием показаний силоизмерительных устройств должно быть произведено нивелирование отметок верха образца фундамента и верха анкерных свай. Допустимые расхождения с отметкой, определенной после монтажа установки, составляют: ±10 мм - при талых грунтах основания и ±6 мм - при вечномерзлых грунтах основания.


4.3. Результаты измерений размеров отпечатков и показания динамометров заносят в журнал, форма которого приведена в рекомендуемом приложении 5.    



5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ



Удельную касательную силу  морозного пучения img1вычисляют по формуле      


img3

где img4 - максимальная касательная сила морозного пучения, зарегистрированная показаниями приборов, МН (кгс);


img5 - периметр поперечного сечения образца фундамента, м (см);


img6 - глубина сезонного промерзания (оттаивания) грунта, м (см);


img7 - вес образца фундамента, МН (кгс).


Примечание. В случае применения шарикового индикатора силу img8, МН (кгс), вычисляют по формуле    


img9

где img10силы, МН (кгс), рассчитанные по размерам каждого из трех отпечатков по формулам:


при определении img12 по глубине отпечатка    


img13

при определении img14 по диаметру отпечатка    


 img15

где img16

img19 - диаметр шарика, мм;


img20 - глубина отпечатка i-го шарика, мм;


img21 - диаметр отпечатка i-го шарика, мм.


ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное


ПОЯСНЕНИЯ ТЕРМИНОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ


Морозное пучение грунта - увеличение объема влажного грунта при замерзании в нем воды, приводящее к подъему слоя промерзающего грунта.


Касательная сила морозного пучения - сила, действующая в процессе подъема промерзающего грунта вдоль боковой поверхности фундамента, обусловленная сопротивлением смерзания и трения его с промерзающим грунтом.


Удельное значение касательной силы морозного пучения - касательная сила пучения, отнесенная к площади боковой поверхности фундамента, контактирующей с промерзающим грунтом.    



ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рекомендуемое


Схемы установок для определения удельных касательных сил морозного пучения


Установка с центральным анкером


а) с анкерной плитой


img22


б) с лопастями


img23



Установка с анкерными сваями


img24

1 - образец фундамента; 2 - силоизмерительное устройство; 3 - анкерная тяга; 4 - анкерная свая; 5 - анкерная плита; 6 - система упорных балок; 7 - подошва слоя сезонного промерзания-оттаивания грунта; 8 - анкерная тяга с лопастями (для районов распространения вечномерзлых грунтов)


Черт. 1


ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Рекомендуемое


Рекомендации по изготовлению шарикового индикатора


Шариковый индикатор (см. черт. 2) состоит из двух стальных пластин, между которыми в сепараторе расположены три шарика из высокопрочной стали (шарики подшипников - по ГОСТ 3722-81).


Схема шарикового индикатора


img25

1 - образец фундамента; 2 - пластины индикатора; 3 - сепаратор с шариками; 4 - анкерная тяга; 5 - гайка и контргайка; 6 - шайба (полиэтиленовая прокладка)


Черт. 2


Для фиксации положения шариков в нижней пластине устраивают три лунки, расположенные в вершинах равностороннего треугольника, центр которого должен совпадать с центром пластины. При этом расстояние  от центра лунки до края пластины должно быть не менее 2img26 - диаметр шарика).


Верхняя пластина со стороны, обращенной к шарикам, должна быть отшлифована.


Для измерительной установки с одним анкером пластины должны иметь центральное отверстие для пропуска анкерной тяги.


Размеры пластин и шариков в зависимости от значения предполагаемой касательной силы морозного пучения, действующей на образец фундамента, приведены в табл.1.


Значение твердости стали img28

При сборке и установке шарикового индикатора все его детали должны быть покрыты консервационной смазкой.    


Таблица 1


Предполагаемая касательная сила

Размеры шарикового индикатора

морозного пучения, МН (тс)

Размеры пластин в плане, см

Толщина пластин, мм

Глубина лунки в нижней пластине, мм

Диаметр шариков, мм

img31

16х16

10

3

10

0,1 (10)img32

16х16

14

4,5

14

0,2 (20)img33

20х20

18

6

18


Примечание. Диаметры шариков могут отличаться от указанных в таблице на ± 10%, но в каждом индикаторе должны быть равными между собой.


ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Рекомендуемое


Определение предполагаемых касательных сил морозного пучения грунта


Значение предполагаемой касательной силы морозного пучения грунта img34, МН (кгс), вычисляют по формуле    


img35

где img36принимаемая по табл. 2;


img38 - нормативная глубина сезонного промерзания-оттаивания грунта, м (см);


img39 - периметр поперечного сечения образца фундамента, м (см);


img40 - коэффициент, принимаемый в зависимости от материала образца фундамента, равный:


для бетона - 1,0;


для дерева - 0,9;


для металла - 0,8.    



Таблица 2



Грунты

Удельные касательные силы морозного пучения img41при глубине сезонного промерзания-оттаивания, м


до 1,5

до 2,5

более 2,5


1. Пылевато-глинистые при показателе текучести img43 0,5;


0,11 (1,1)

-------------

0,13 (1,3)



0,09 (0,9)

-------------

0,11 (1,1)



0,07 (0,7)

--------------

0,09 (0,9)


пески мелкие и пылеватые при степени влажности img440,95




2. Пылевато-глинистые при 0,25 img450,5;

0,09 (0,9)

-------------

0,1 (1,0)


0,07 (0,7)

-------------

0,09 (0,9)


0,055 (0,55)

--------------

0,07 (0,7)


пески мелкие и пылеватые при 0,8img460,95;




крупнообломочные с заполнителем (пылевато-глинистым, мелкопесчаным) более 30%




3. Пылевато-глинистые при img470,25;

0,07 (0,7)

-------------

0,08 (0,8)


0,055 (0,55)

--------------

0,07 (0,7)


0,04 (0,4)

--------------

0,05 (0,5)


пески мелкие и пылеватые при 0,6img480,8;




крупнообломочные с заполнителем (пылевато-глинистым, мелкопесчаным) от 10 до 30%





Примечание. В знаменателе даны значения img49 для районов распространения вечномерзлых грунтов.


ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Рекомендуемое


(Первая страница журнала)


Организация ______________________________________________________


Журнал №

полевого определения удельных касательных сил морозного пучения


Пункт _______________________________




Объект ______________________________




Испытательная установка № ____________




Дата монтажа установки ________________




Дата окончания испытаний ______________




Образец фундамента № _________________

Абсолютные отметки:



Материал образца ______________________

верха образца ________________________ м



Размеры образца _______________________

верха анкеров ________________________ м



Вес образца ____________________________




Глубина погружения образца _____________




Нормативная глубина сезонного


промерзания-оттаивания _________________




Описание грунтовых условий ______________



Приборы (тип и номер) для измерения касательных сил морозного пучения (для шарикового индикатора - твердость стали верхней пластины img50, диаметр шариков).


Схема размещения установки для испытаний

(Последующие страницы журнала)

Объект _______________________ Испытание № ___________ Стр. ___________



Пока- зания прибо- ров для изме-



Размеры отпечатков шарикового индикатора


Пери- метр образца фунда- мента img51,


Глу- бина погру- жения образца

img52,

Вес образца фунда- мента

img53, МН


Сила

img54, МН (кгс)


img55 , МН (кгс)


Удельная касательная сила

морозного

пучения


При- меча- ние


Дата

рения силы мороз-

Глубина отпечатка img56, мм

Диаметр отпечатка img57, мм

м(см)

м(см)

(кгс)



img58,




ного пуче- ния

1-й отпе- чаток

2-й отпе- чаток

3-й отпе- чаток

1-й отпе- чаток

2-й отпе- чаток

3-й отпе- чаток











МПа (кгс/смimg59



1


2


3


4


5


6


7


8


9


10


11


12


13


14


15

































Ответственный исполнитель ________________________________________

(должность, подпись, инициалы, фамилия)


Наблюдатели: 1. ___________________________________________________

(должность, подпись, инициалы, фамилия)


2. ___________________________________________________


СОДЕРЖАНИЕ


1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2. ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (справочное). ПОЯСНЕНИЯ ТЕРМИНОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (рекомендуемое). Схемы установок для определения удельных касательных сил морозного пучения

Установка с центральным анкером

Установка с анкерными сваями

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Рекомендуемое (рекомендации). по изготовлению шарикового индикатора

Схема шарикового индикатора

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 (рекомендуемое). Определение предполагаемых касательных сил морозного пучения грунта

ПРИЛОЖЕНИЕ 5 (рекомендуемое).