ГОСТ 21719-80 Грунты. Методы полевых испытаний на срез в скважинах и в массиве

Статус документа:	Заменен
Что заменяет:	ГОСТ 21719-76 Грунты. Метод полевого испытания вращательным срезом
Дата начала действия:	01 янв. 1981 г.
Дата окончания действия:	01 июл. 2000 г.
Количество страниц:	33 стр.
Дата издания:	25 сен. 1980 г.
Примечание:	Данные о замене опубликованы в ИУС 9-2000
Страна-разработчик:	Российская Федерация
Разработан:	НИИОСП им. Н.М. Герсеванова Госстроя СССР ПНИИИС Госстроя СССР (PNIIS, Gosstroy (USSR))
Издан:	Издательство стандартов 1980 г.
Утвержден:	23 мая 1980 г. Госстрой СССР (Государственный комитет Совета Министров СССР по делам строительства) (USSR Gosstroy) 74
Содержание:	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
Ссылки в документе:	ГОСТ 12536-79 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава ГОСТ 20522-75 Грунты. Метод статистической обработки результатов определений характеристик ГОСТ 23741-79 Грунты. Методы полевых испытаний на срез в горных выработках
Разделы классификатора:	Электроэнергия 93 ГРАЖДАНСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО 93.020 Земляные работы. Выемка грунта. Сооружение фундаментов. Подземные работы Экология 93 ГРАЖДАНСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО 93.020 Земляные работы. Выемка грунта. Сооружение фундаментов. Подземные работы Электроэнергия 13 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. БЕЗОПАСНОСТЬ 13.080 Качество грунта. Почвоведение 13.080.20 Физические свойства грунтов Экология 13 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. БЕЗОПАСНОСТЬ 13.080 Качество грунта. Почвоведение 13.080.20 Физические свойства грунтов Электроэнергия 13 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. БЕЗОПАСНОСТЬ 13.080 Качество грунта. Почвоведение 13.080.01 Качество грунта и почвоведение в целом Экология 13 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. БЕЗОПАСНОСТЬ 13.080 Качество грунта. Почвоведение 13.080.01 Качество грунта и почвоведение в целом Автомобильные дороги 2 Экологические разделы проектной документации 1. Реконструкция и строительство 4. Качество грунта. Почвоведение 4.1. Качество грунта и почвоведение в целом Строительство Нормативные документы Документы Системы нормативных документов в строительстве 5. Нормативные документы на строительные конструкции и изделия к.50 Основания и фундаменты зданий и сооружений

ГРУНТЫ

Методы полевых испытаний на срез в скважинах и в массиве

ГОСТ 21719-80

СОДЕРЖАНИЕ

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

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. Скачко, 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

Введен в действие с 01.01.81

Настоящий стандарт 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.

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 П_стр и характера пространственной изменчивости сопротивления грунта срезу.

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

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

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

Таблица 1

1.3. На отметке испытания грунта на срез в скважинах должны быть отобраны образцы и в лабораторных условиях определены состав и физические 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 скважины и началом испытания грунта на срез выше уровня грунтовых вод не должен превышать 2 ч, ниже уровня грунтовых вод - 30 мин.

2. МЕТОД ВРАЩАТЕЛЬНОГО СРЕЗА

2.1. Испытания грунтов методом вращательного среза следует производить для определения сопротивления грунта срезу в МПа (кгс/см²), удельного сцепления С в МПа (кгс/см²), показателя структурной прочности грунта при срезе П_стр и характера пространственной изменчивости сопротивления грунта срезу в МПа (кгс/см²).

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 текуче-пластичной 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

2.3. Подготовка к испытанию

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 в кН·см (кгс·см) от показаний измерительного устройства в см и вычисляют постоянную характеристику измерительного устройства в кН (кгс) по формуле

.(1)

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 которого имеет внутренний угол заострения 10-15°; внутренний диаметр башмака этого наконечника должен быть на 1-2 мм меньше внутреннего диаметра корпуса, а наружный диаметр башмакана 2-3 мм больше наружного диаметра корпуса наконечника;

вращательным способом с помощью колонковой трубы, скорость вращения которой недолжна 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 0,5х0,5 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.

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 N_макс для определения максимального крутящего момента М_макс.

Далее для получения установившегося крутящего момента М_уст 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 N_уст.

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 следует с помощью отключающего устройства отключить крыльчатку от колонны штанг и определить величину N₀ по методике, изложенной в п. 2.4.1 для получения N_уст.

2.4.4. Испытания в массиве (во избежание больших погрешностей) допускается производить до глубины, где 0,5. При 0,5 испытания необходимо производить в скважинах.

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 М_max, установившийся крутящий момент и крутящий момент за счет трения штанг М₀ в кН·см (кгс·см) надлежит вычислять на основании исходных данных по формулам:

;(2)

; (3)

, (4)

где n - постоянная измерительного устройства, определяемая по формуле (1), кН (кгс);

N_max - максимальное показание измерительного устройства, см;

N_уст - установившееся показание измерительного устройства, см;

N₀ - показание измерительного устройства, характеризующее трение штангоогрунт при отключенной крыльчатке, см.

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

;(5)

; (6)

где В - постоянная крыльчатки, определяемая по формуле (1) справочного приложения 1, см³.

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

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

.(7)

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

Таблица 3

2.5.6. Характер пространственной изменчивости сопротивления грунта срезу в МПа (кгс/см²) определяют по полученным значениям 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 в градусах и удельного сцепления С в МПа (кгс/см²).

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

. (8)

Величину 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 нормальною давления;

устройств для создания и измерения крутящего момента;

приборов для измерения деформации сжатия и среза грунта.

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

Таблица 4

3.3.3. Конструкции установок должны обеспечивать:

вдавливание продольных лопастей в грунт;

фиксирование штанг по заданной глубине, исключающее самопроизвольное вертикального 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 п.п. 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 N_н в атм.

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 забоем, должен быть в верхней его части дополнен расширителями для срезания грунта с измененными 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 нормальных давлений по 0,01-0,02 МПа (0,1-0,2 кгс/см²) до его соприкосновения 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 измерения 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 и C следует производить в нескольких опытных 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 00,75 в условиях стабилизированного состояния.

Неконсолидированный режим испытания надлежит применять для определения прочностных характеристик глинистых грунтов с показателем консистенции 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 .

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

Таблица 5

Каждую ступень давления 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.

Таблица 6

Отсчеты по приборам на каждой ступени давления следует производить:

при испытаниях песчаных грунтов - на промежуточных ступенях в начале и конце ступени, а на конечной ступени давления 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 через 10 мин, а на конечной ступени давления 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 величина их не должна превышать 10% от величины нормального давления , 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

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 максимальное показание измерительного устройства N_макс, 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 M_max в кН·см (кгс·см) необходимо вычислять по формуле (2).

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

, (9)

где D₀ - диаметр скважины после предварительного уплотнения грунта (п. 3.4.7), см;

_m - рабочая ширина лопасти (табл. 4), см.

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

, (10)

где - максимальный крутящий момент, определяемый по формуле (2), кН·см (кгс·см);

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

- высота распорного штампа, см.

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

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

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

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

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

4. МЕТОД ПОСТУПАТЕЛЬНОГО СРЕЗА

4.1. Испытания грунтов методом поступательного среза следует производить для определения прочностных характеристик - угла внутреннего трения 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.

,(11)

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

- площадь поверхности среза, см²;

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

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Обязательное

Схема испытания грунта на срез в скважинах

Схема испытания грунта на срез в массиве

а) Вращательный б) Кольцевой в) Поступательный а^/) Вращательный

срезсрезсрезсрез

1 - устройства для создания и измерения: и - крутящего момента (), - нормального давления () и крутящего момента () с приборами для измерения деформации сжатия и среза грунта,- нормального давления () и максимального сопротивления грунта вертикальному срезу () с приборами для измерения деформацийсжатия и среза грунта; 2 - штанги; 3 - рабочие наконечники: и - крыльчатка; - распорный штамп с продольными лопастями; - распорный штамп с поперечными лопастями.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Рекомендуемое

Обложка журнала

(первая страница)

Организация _____________________________________

Экспедиция ______________________________________

Партия (отряд)___________________________________

Тема (заказ)_____________________________________

Объект_________________________________________

Участок________________________________________

Абсолютная отметка _______________ м

Местоположение ___________________

Элемент рельефа ___________________

Начат _____________19____ г.Окончен _____________ 19 ___ г.

Технические данные аппаратуры для испытаний

(Последняя страница журнала)

Результаты среза грунта

Начальник партии __________________________________________

(фамилия, имя, отчество, подпись)

Исполнитель ______________________________________________

(должность, фамилия, имя, отчество, подпись)

Журнал проверил "_____"___________________________19 ____ г.

_________________________________________________________

(должность, фамилия, имя, отчество, подпись)

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Рекомендуемое

Обложка журнала

(первая страница)

Организация ________________________________________________

Экспедиция _________________________________________________

Партия (отряд)______________________________________________

Тема (заказ) _________________________________________________

Объект_____________________________________________________

Участок____________________________________________________

ЖУРНАЛ № ___________

ПОЛЕВЫХ ИСПЫТАНИЙ ГРУНТОВ МЕТОДОМ КОЛЬЦЕВОГО СРЕЗА

Схема расположения скважины для испытаний

а) Результаты предварительного уплотнения грунта

б) Результаты среза грунта

Начальник партии _____________________________________________

(фамилия, имя, отчество, подпись)

Исполнитель __________________________________________________

(должность, фамилия, имя, отчество, подпись)

Журнал проверил "_______"_____________________________19____ г.

______________________________________________________________

(должность, фамилия, имя, отчество, подпись)

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Рекомендуемое

Обложка журнала

(первая страница)

Организация ______________________________________________

Экспедиция _______________________________________________

Партия (отряд) ____________________________________________

Тема (заказ) _______________________________________________

Объект ___________________________________________________

Участок __________________________________________________

ЖУРНАЛ № ___________

ПОЛЕВЫХ ИСПЫТАНИЙ ГРУНТОВ МЕТОДОМ ПОСТУПАТЕЛЬНОГО СРЕЗА

Схема расположения скважины для испытаний

а) Результаты предварительного уплотнения грунта

б) Результаты среза грунта

Начальник партии __________________________________________

(фамилия, имя, отчество, подпись)

Исполнитель ______________________________________________

(должность, фамилия, имя, отчество, подпись)

Журнал проверил "_____"_____________________19____ г.

__________________________________________________________

(должность, фамилия, имя, отчество, подпись)

Отзывы

Нет отзывов, пока еще.