ГОСТ 23908-79 Грунты. Метод лабораторного определения сжимаемости

Цена 5 коп.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

HDRS

МЕТОД ЛАБОРАТОРНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЖИМАЕМОСТИ

ГОСТ 23908-79

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА Москва

(Продолжение изменения к ГОСТ 23908—79)

«при проведении испытаний сжимаемости однородных глинистых грунтов в полевых лабораториях допускается применять рабочие кольца внутренним диаметром не менее 56,5 мм с отношением высоты к диаметру не более 1:2,8».

(ИУС № 8 1981 г.)

РАЗРАБОТАН Государственным комитетом СССР по делам строительства

ИСПОЛНИТЕЛИ

Р. С. Зиангиров, д-р геол.-минер. наук (руководитель темы); Б, А. Снежкин; Л. г. Мариупольский, канд. техн. наук; Г. В. Сорокина, канд. техн. наук; Л. Е. Темкин

ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по делам строительства

Член Коллегии В. И. Сычев

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 21 ноября 1979 г. № 219

УДК 624.131,376:006.354 Группа Ж39

Г О С У Д А Р С Т В ЕННЫ И СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ГРУНТЫ

Метод лабораторного определения сжимаемости

Soils Л laboratory method for determining of \olume change by oedometer test

гост

23908-79

Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 21 ноября 1979 г. № 219 срок введения установлен

с 01.07. 1980 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на грунты природного и нарушенного сложения: глинистые с показателем консистенции J/ >0,5, пылеватые и мелкие пески, а также заторфиванные разности названных грунтов и устанавливает метод лабораторного определения их сжимаемости в компрессионных приборах.

Стандарт не распространяется па глинистые гр\нты. содержащие крупнообломочные включения размерами зерен более 5 мм, а также на просадочные и набухающие грунты.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Характеристики сжимаемости грунтов следует определять по относительной деформации е, полученной по результатам испытаний образцов грунта в условиях одноосного статического ступенчатого нагружения без возможности бокового расширения.

Испытание надлежит проводить на полностью водонасыщенных образцах под водой и образцах природной влажности, предохраняемых от высыхания.

1.2. Показателями, характериз) юшимн сжимаемость грунтов, являются коэффициент уплотнения а, модуль деформации Е, структурная ПРОЧНОСТЬ Я_стр.

1.3. Испытания для определения сжимаемости грунтов следует проводить в диапазоне давлений, определяемых заданием и программой исследований, или в пределах полуторакратной величины условных расчетных давлений на глинистые грунты и мелкие и пы-

Издание официальное

Перепечатка воспрещена

(6) Издательство стандартов, 1980

леватые пески, руководствуясь табл. 1, 2, 4 приложения 4 к главе СНиП II—15—74.

1.4. Образцы грунта, предназначенные для испытании в лабора тории, до определения сжимаемости следует заливать грунтовой водой с места отбора грунта, водной вытяжкой или водой питьевого качества. В случаях, определяемых программой исследований, возможно применение дистиллированной вопя и искусственно пр; -готовленных растворов заданного химического состава.

1.5. Образцы грунтов (монолиты) для определения показателей сжимаемости следует отбирать из открытых горных выработок: шурфов, котлованов, расчисток и т. п.

Отбор образцов, их транспортировку л хранение надлежит производить по ГОСТ 12071-72.

Отбор образцов из скважин допускается производить при помощи грунтоносов, обеспечивающих сохранение природного сложения п влажности грунта.

1.6. Термины и определения приведены в справочном приложении 1.

2. АППАРАТУРА

2.1. Для испытания сжимаемости грунтов надлежит применять компрессионные приборы, состоящие из следующих основных узлов и деталей;

рабочего кольца внутренним диаметром более 71 мм и высотой более 20 мм с отношением высоты к диаметру 1:3,5;

цилиндрической обоймы;

перфорированного штампа;

поддона с емкостью для воды и перфорированного вкладыша под кольцо;

двух индикаторов с ценой деления шкалы 0,01 мм для измерения вертикальных деформаций образца грунта; допускается применение одного индикатора при условии установки его в центре штампа;

механизма вертикальной нагрузки на образец грунта.

2.2. Конструкция компрессионного прибора должна обеспечивать*

подачу воды к образцу снизу и отвод ее;

центрированную передачу нагрузки на штамп (образец грунта);

передачу на образец грунта давления ступенями от 0,125 кгс/см²;

постоянст зо давления на каждой ступени;

неподвижность рабочего кольца при испытаниях;

измерение вертикальных деформаций грунта с точностью 0,01 мм;

нагрузку на образец, создаваемую штампом л закрепленным на нем измерительным оборудованием, не более 04)25 кес,см².

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

3.1. Компрессионные приборы должны устанавливаться в лаборатории па жестком основании, исключающем вибрацию. Горизонтальность установки прибора проверяется по уровню В помещении во время испытаний должна поддерживаться положительная температура.

3.2. Компрессионные приборы необходимо тарировать не реже одного раза в год для учета их собственных деформаций (яг) при определении деформаций грунта.

Для тарировки прибора в рабочее кольцо следует заложить специальный металлический вкладыш, покрытый с двух сторон бумажными фильтрами, смоченными водой, и нагружать ступенями давления 0,5 кгс/см², выдерживая их по 2 мин, до максимального да'вления на вкладыш 10 кгс/см², замеряя по индикаторам деформации прибора

Тарировка производится при трехкратном нагружении и разгрузке прибора, каждый раз с заменой фильтров на новые

По результатам тарировки компрессионного прибора следует составить таблицу величин деформаций (т) при различных давлениях

3.3. Для каждого прибора следует определять; высоту и диаметр рабочего кольца (±0,01 мм), его вес (±0,01 гс) и \дельное давление от штампа, расположенного на нем измерительного обор\ цо-вания и неуравновешенных деталей (=г0,01 кгс/см²).

3.4. Образец грунта для испытания на сжимаемость вырезается рабочим кольцом в соответствии с требованиями ГОСТ 5182—78. Образование зазоров межту грунтом и рабочим кольцом нс допускается.

Для испытываемых грунтов должны быть определены объемный вес по ГОСТ 5182—78, удельный вес по ГОСТ 5181—78 влажность по ГОСТ 5180—78, пределы пластичности по ГОСТ 5183—77

и гранулометрический соааз по ГОСТ 12536—79.

3 5. Образец грунта в кольце следует покрыть с двух сторон влажными фильтрами и поместить в компрессионный прибор. В журнале испытаний следует записать начальные показания пнтика торов (л₀)

3.6. Водснасыщение образцов грунта следует произвошть снизу вверх' глинистого—в течение 2—5 суток; песчаного —до появления воды над штампом,

3.7. При испытании глинистых и заторфованных грунтов нарушенного сложения образец грунта следует приготавливать с задан-

ными величинами коэффициента пористости (е) и степени влажности (G=l). При этом задаваемая влажность (№₃) при консистенции грунта 0.5<Л <1 должна быть определена по формуле

(1) (2)

W₃=w J_L(W_C-W р),

а коэффициент пористости (е) — по формуле

O.Ol-W'aYc _ Yc

Ув-0 ~~ Yc ’

где W_p~ влажность грунта на границе раскатывания, %; Wi — влажность грунта на границе текучести, %;

— удельный вес грунта гс/см³;

— оСьемный вес скелета грунта, гс/см³.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

4.1. Структурную прочность (P_L,_V) глинистых, в том числе за-торфованных, грунтов следует определять путем нагружения образцов ступенями давления по 0,025 кгс/см² до начала сжатия.

За начало сжатия следует считать относительную деформацию (е), превышающую 0,005.

Для глинистых грунтов следует вычислять величину их разуплотнения (Дh_H/h) после отбора и при подъеме образцов на поверхность по формуле

ДЛ_Н £м(1 О)

~~и ~ 1+*> ’

где Л/г_|( —увеличение высоты образца при разуплотнении, см; h — высота образца грунта до испытания, см;

<?₀ — начальный коэффициент пористости грунта природного сложения;

G ~ степень влажности грунта.

4.2. Начальные ступени нагрузок при определении сжимаемости пылеватых и мелких песков, в том числе заторфованных следует выбирать в соответствие с коэффициентом пористости их сложения согласно табл. 1.

Таблица 1

4.3. Ступени давления при испытании грунтов должны быть равными 0,125; 0,25; 0,5; 1,0 кгс/см² и далее с интервалом в 1 кгс/см² до необходимых пределов. После определения структурной прочности грунта очередную ступень давления следует принять

ближайшую из приведенных. В случаях, предусмотренных программой исследований грунтов, допускается в пределах указанных ступеней давлений принимать более дробные, исходя из особенностей деформируемости грунта.

4.4. После приложения каждой ступени давления показания индикаторов (п_г ) следует регистрировать через 0,25; 0,5; 1; 2; 5; 10; 20; 30; 60 мин, далее через час в течение рабочего дня, а затем в начале и конце рабочего дня до достижения условной стабилизации деформаций.

4.5. За критерий условной стабилизации деформаций грунта при данной ступени давления следует принимать деформацию не более 0,01 мм;

для глинистых грунтов за 16 ч;

для пылеватых и мелких песков за 4 ч

4.6. Разгрузку образцов грунта следует вести ступенями давления в последовательности, обратной порядку нагружения.

Последняя ступень при разгрузке должна соответствовать давлению, создаваемому весом штампа и смонтированного на нем измерительного оборудования, что составляет около 0,025 кгс/см².

Регистрацию деформаций при разгрузке следует производить в интервалы времени, указанные в п. 4.4.

За критерий условной стабилизации деформации при разгрузке следует принимать указанный в п. 4.5.

4.7. В случаях, предусмотренных программой исследований, допускается производить повторное испытание глинистых грунтов на сжимаемость, последовательность которого аналогична последовательности первого нагружения.

4.8. Определение сжимаемости песчаных грунтов нарушенного сложения надлежит производить в условиях водонасьпцения. Первая ступень давления передается на грунт, когда он находится в воздушно-сухом состоянии. Деформацию грунта необходимо регистрировать после приложения и незамеченному образцу первой ступени давления и затем после насыщения образца водой.

4.9. После завершения испытания грунта кольцо с влажным грунтом следует взвесить и произвести контрольное измерение высоты образца грунта в кольце; грунт из кольца высушить в термостате при температуре 105±2°С и определить вес сухого грунта. Все результаты измерений надлежит заносить в журнал испытаний грунта (см. рекомендуемое приложение 2).

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

5.1. По результатам испытаний грунта в компрессионном приборе на основании записей в журнале испытаний грунта (см. рекомендуемое приложение 2) следует определить;

а) величину абсолютной деформации грунта (Ah_t) мм, вычисленную как среднее арифметическое значение показаний индикаторов (п) за вычетом поправки на деформацию компрессионного прибора (//г) согласно п. 3.2;

б) величину относительной деформации образцов грунта (е) с точностью 0,001 при соответствующих значениях давления (Р_г) по формуле

, __ дя _ (п

h ■“ h * ^{{ }}

5.2. По величинам относительной деформации следует строить график зависимости относительных деформаций от вертикального давления г =f(P) (см. обязательное приложение 3).

Точки графика, соответствующие ступеням давлений нагружения (а также разгрузки или повторного нагружения), следует соединить лекальной кривой.

Величина давления* соответствующая точке пересечения лекальной кривой (см. график 1) с осью давления (Р), равна величине структурной прочности грунта при сжатии (Р_стр).

В случае разуплотнения грунта (см, график 2) структурную прочность (Рстр) следует определять абсциссой точки А графика е=/(Р) с ординатой M_u/h, определяемой по формуле (3).

5.3. Коэффициент пористости (е) по осредпенным значениям относительных деформаций (е⁷), взятых с графика, при любом давлении P_t следует вычислять по формуле

К =е₀-в'(1 + £₀), (о)

где е₀ — начальный коэффициент пористости грунта.

5.4. Коэффициент уплотнения (а) в см²/кгс в интервале давлений Р[ и Р,-fi надлежит вычислять по формуле

а--=

*6)

где <?_г- и —коэффициенты пористости, соответствующие давлениям Pi и P,vi .

5.5. Модуль деформаций грунта (Е) в кгс/см² в интервале давлений от P_t до Я,-₊₁ следует определять по формуле

Е=

P, + i-Pi

^fci+i ^Ei

• 3

(И

или

£ =

а

где в,- и е₁₊₁—величины относительного сжатия, соответствующие давлениям Р₍ и Я,₊₁;

а — коэффициент уплотнения, соответствующий интервалу давлений ОТ Р _t ДО Р/а-ь

Р—-поправка, учитывающая отсутствие поперечного расширения грунта в компрессионном приборе, принимаемая для пылеватых и мелких песков—0,8; супесей—0,7; суглинков—0,5; глин—0,4.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справочное

Термины и определения

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рекомендуемое

ЖУРНАЛ ИСПЫТАНИЙ ГРУНТА ПРИ СЖАТИИ В КОМПРЕССИОННОМ ПРИБОРЕ

Условия проведения испытании (схема и т. д )

Вес грунта с кольцом, гс Вес кольца, гс Вес грунта,

Высота кольца, см Диаметр кольца, см Площадь кольца, см² Объем кольца, см³ Объемный вес грунта, гс/см³ Весовая влажность, %

Вес скелета грунта з единице объема, гс/см¹

Удельный вес 1рунта, гс/см³ Коэффициент пористости Коэффициен г водонасыще -пня

Вес сухого грунта, гс Влажность на границе текучести, %

Влажность на границе раскатывания, %

Число пластичности Показатель консистенции

Лабораторный номер образца

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ

* .

-8

Показания

индикаторов

U

с-5 о •*

с

о

- о

О С

-3 ^

— _

U й.

CJ 'S

5 ^

~ й)

Ч Г;

^ К 2 т: -5: “

2 S

Р 5 СС

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

Исполнитель

1 ДОЧ/КЙОСТЬ, фаШМ Н ИМЯ, О 41L.TB), НО i п не ь)

Ж у он а л провери г *__»

19

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Обязательное

ГРАФИК ИСПЫТАНИЯ ГРУНТА ПРИ СЖАТИИ В КОМПРЕССИОННОМ

ПРИБОРЕ

Масштаб графиков следует принимать

1ля давления Р (по горизонтали): 0,25 ыс/см²— 10 мм,

для относительного сжатия е (по вертшчали): 0,02—10 мм

График 1 График 2

J — относительное сжатие водонасыщенного грунта s в зависимости ог давления Р 2 — относительное сжатие £ глинистого грунта при частичном разуплотнении в зависимое!и от давления Р А — точьа графика, принимаемая по ординате равной : ~ ДА_Н h, Я_{с Г}р —величина структурной прочности при испытании грунта в компрессионном

прии оре.

ОСНОВНЫЕ ЕДИНИЦЫ СИ

'Т'^г 'Т\ ДНЫЕ ЕДИНИЦЫ С И,ИМЕЮЩИЕ СОБСТВЕННЫЕ НАИНЫ .АРИЯ

* В эти два выражения входит наравне с основными единице Ш! СИ догсиоггс.явная

еды шц*—стерадиан