ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ГРУНТЫ
МЕТОД ПОЛЕВОГО ИСПЫТАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИМ ЗОНДИРОВАНИЕМ
ГОСТ 19912-81
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА
Москва
РАЗРАБОТАН
Производственным и научно-исследовательским институтом по инженерным изысканиям в строительстве (ПНИИИС) Госстроя СССР
Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательским институтом оснований и подземных сооружений (НИИОСП) им. Н. М. Герсеванова Госстроя СССР
Государственным институтом по проектированию оснований и фундаментов «Фундаментпроект» Минмонтажспецстроя СССР
Московским ордена Трудового Красного Знамени геологоразведочным институтом им. Серго Орджоникидзе Минвуза РСФСР
ИСПОЛНИТЕЛИ
Л.С. Амарян, д-р техн. наук (руководитель темы); А. Я. Рубинштейн, канд. геол. -минер. наук; А. В. Васильев, канд. геол. -минер. наук; Э. Р.Черняк, канд. геол. -минер. наук; Л. Г. Мариупольский, канд. техн. наук; Б. В. Бахолдин, канд. техн. наук; Б. И. Кулачкин, канд. техн. наук; А. А. Шерман; З. К. Пярнпуу; Б. М. Ребрик, д-р техн. наук; Г.В. Лукошков, канд. техн. наук; И. Д. Демин
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 31 декабря 1980 г. № 221
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ГРУНТЫ
Метод полевого испытания динамическим зондированием
Soils. Field test method by dinamic sounding
|
ГОСТ
19912-81
Взамен
ГОСТ 19912-74
|
Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 31 декабря 1980 г. № 221 срок введения установлен
с 01.01 1982 г.
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт не распространяется на песчаные и глинистые грунты и устанавливает метод полевого испытания их динамическим зондированием при инженерно-геологических исследованиях для строительства.
Стандарт не распространяется на грунты песчаные и глинистые, содержащие крупнообломочные включения более 40 % по массе, а также на грунты всех видов в мерзлом состоянии.
Определения основных терминов, применяемых в настоящем стандарте, приведены в справочном приложении 1.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Динамическое зондирование следует производить путем забивки или вибропогружения в грунт зонда с одновременным измерением непрерывно (или через заданные интервалы по глубине) значений сопротивления грунта под наконечником.
Динамическое зондирование в зависимости от условий передачи ударов на зонд подразделяется на ударное и ударно-вибрационное.
1.2. Метод полевых испытаний грунтов динамическим зондированием следует применять в сочетании с другими видами инженерно-геологических исследований для:
выделения инженерно-геологических элементов (толщины слоев и линз, границ распространения грунтов различного состава и состояния);
оценки пространственной изменчивости состава и свойств грунтов;
определения глубины залегания кровли скальных и крупнообломочных грунтов;
ориентировочной оценки физико-механических свойств грунтов;
определения степени уплотнения и упрочнения грунтов во времени;
выбора мест расположения опытных площадок и отбора образцов грунтов для детального изучения их физико-механических свойств.
1.3. В результате полевых испытаний грунтов динамическим зондированием определяют условное динамическое сопротивление грунта рд МПа (кгс/см2), погружению зонда.
1.4. Глубина зондирования и расположение точек зондирования в плане должны определяться заданием на проведение инженерно-геологических исследований грунтов.
2. ОБОРУДОВАНИЕ
2.1. Для испытаний грунтов динамическим зондированием должны применяться установки, состоящие из следующих основных узлов:
зонда (разъемной трубы - штанги с коническим наконечником);
ударного устройства (молота или беспружинного вибромолота);
опорной рамы с направляющими стойками;
измерительного устройства.
2.2. В зависимости от величины условного динамического сопротивления грунта установки для динамического зондирования подразделяются в соответствии с табл. 1. При этом предварительное определение условного динамического сопротивления грунта производится по данным бурения или фондовым материалам.
Таблица 1
Условное динамическое сопротивление грунта рд, МПа (кгс/см2)
|
Установка для динамического зондирования
|
Удельная энергия зондирования А, Н/см (кгс/см)
|
Менее 0,7 (7)
|
Легкая
|
280 (28)
|
От 0,7 до 17,5 (7-175)
|
Средняя (основная)
|
1120 (112)
|
Более 17,5 (175)
|
Тяжелая
|
2800 (280)
|
2.3. Основные параметры оборудования установок для динамического зондирования должны соответствовать требованиям, приведенным в табл. 2.
Таблица 2
Состав оборудования и его характеристики
|
Основные параметры оборудования при испытании грунтов динамическим зондированием
|
ударным при установке
|
ударно-вибрационным
|
легкой
|
средней
|
тяжелой
|
1. Наконечник зонда:
| | | | |
угол при вершине конуса
|
60°±2°
|
60°±2°
|
60°±2°
|
60°±2°
|
диаметр основания конуса, мм
|
74±2
|
74±2
|
74±2
|
100±2
|
2. Штанга зонда:
| | | | |
наружный диаметр, мм
|
42
|
42
|
42
|
63,5
|
длина звена, м, не менее
|
1,0
|
1,0
|
1,0
|
1,5
|
максимальная длина колонны штанг, м
|
20
|
20
|
20
|
20
|
3. Ударное устройство:
| | | | |
масса молота (вибромолота), кг
|
30
|
60
|
120
|
350
|
высота падения молота, см
|
40
|
80
|
100
|
-
|
максимальный ход ударной части, см
|
-
|
-
|
-
|
13,5
|
момент массы дебалансов, кг×см
|
-
|
-
|
-
|
200
|
частота ударов, уд./мин
|
20-50
|
15-30
|
15-30
|
300-1200
|
4. Измерительное устройство:
| | | | |
цена деления шкалы, см
|
1±0,1
|
1±0,1
|
1±0,1
|
1±0,1
|
интервал зондирования, на котором определяется средняя скорость, см
|
-
|
-
|
-
|
50
|
точность измерения скорости погружения зонда, см/с
|
-
|
-
|
-
|
£ 1,0
|
Примечания:
1. Высоту падения молота допускается изменять пир сохранении величины удельной энергии зондирования А согласно табл. 1.
2. Длины звена штанги зонда допускается увеличивать до размеров, кратных 0,5 м.
3. Параметры оборудования для ударно-вибрационного зондирования, указанные в табл. 2, являются рекомендуемыми.
3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ
3.1. Поверку установок (оборудования) для динамического зондирования надлежит проводить согласно инструкциям по их эксплуатации, выдаваемым предприятиями - изготовителями установок (оборудования), при получении с завода и перед выездом на полевые работы, но не реже одного раза в 3 мес, а также после выявления и устранения неисправностей оборудования или замены деталей. Результаты поверки надлежит оформлять актом.
3.2. Прямолинейность и степень износа зонда необходимо проверять путем сборки его звеньев в отрезки длиной не менее 3 м. При этом отклонения от прямой линии в любой плоскости не должны превышать 5 мм на 3 м по всей длине проверяемого отрезка зонда.
Уменьшение высоты конуса наконечника зонда при максимальном его износе не должно превышать 5 мм, а диаметра - 0,3 мм.
3.3. Подготовку к работе установки для динамического зондирования следует выполнять в соответствии с требованиями инструкции по ее эксплуатации.
3.4. Точки зондирования необходимо выносить в натуру геодезическими методами и закреплять на местности временными знаками.
Планово-высотная привязка точек зондирования должна контролироваться после проведения зондирования.
3.5. В случае невозможности (по условиям природного рельефа) расположить установку на точке зондирования, должна производиться вертикальная планировка площадки.
3.6. Отклонение мачты установки для динамического зондирования от вертикали не должно превышать 5°.
4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ
4.1. Динамическое зондирование следует выполнять последовательной забивкой зонда в грунт свободно падающим молотом или вибромолотом. При ударном зондировании необходимо фиксировать глубину погружения зонда h, см, от определенного числа ударов молота (залога), а при ударно-вибрационном зондировании - производить автоматическую запись скорости погружения зонда, v, см/с.
4.2. Число ударов в залоге при ударном зондировании надлежит принимать в зависимости от состава и состояния грунтов в пределах 1-20 ударов исходя из глубины погружения зонда за залог 10-15 см, определяемого с погрешностью ±0,5 см.
Примечание. Допускается в случае необходимости, определяемой в задании на исследование грунтов, фиксировать число ударов при погружении зонда на определенный интервал глубины (например, 10 см) при обеспечении необходимой точности измерения глубины зондирования (±0,5 см за залог).
4.3. Динамическое зондирование необходимо выполнять непрерывно до достижения заданной глубины или до резкого уменьшения величины скорости погружения зонда (менее 2-3 см за 10 ударов или менее 1 см/с). Перерывы в забивке допускаются только для наращивания штанг. По окончании испытаний зонд извлекают из грунта.
4.4. В процессе ударного зондирования следует постоянно контролировать вертикальность забивки зонда в грунт. При наращивании очередной штанги на погружаемый зонд необходимо повернуть с помощью штангового ключа всю колонну штанг вокруг своей оси по часовой стрелке. Затруднения при повороте штанг (при крутящем моменте от 5 до 15 кН×см или от 500 до 1500 кгс×см включительно), возникающие в результате сил трения штанг о грунт, необходимо учитывать при обработке результатов зондирования согласно указаниям п. 5.2.
При значительном сопротивлении повороту штанг (при крутящем моменте более 15 кН×см или более 1500 кгс×см), вызванном искривлением скважины, зонд надлежит извлечь из грунта и испытание повторить заново на расстоянии 2-3 м от предыдущей точки зондирования.
4.5. Регистрацию результатов испытаний грунтов динамическим зондированием следует производить в «Журнале динамического зондирования» (рекомендуемое приложение 2) или на диаграммной ленте.
4.6. После окончания испытаний грунта зондировочную скважину надлежит тампонировать грунтом и закреплять знаком с соответствующей маркировкой (номер точки испытаний, организация), а также очистить площадку от мусора и восстановить почвенно-растительный слой в местах, где он был нарушен в результате производства работ по зондированию.
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. Значения условного динамического сопротивления грунтов при ударном и ударно-вибрационном зондировании следует вычислять по данным «Журнала динамического зондирования» или по диаграммным лентам, полученным при автоматической записи результатов.
5.2. Условное динамическое сопротивление грунта рд в МПа (кгс/см2) при ударном зондировании надлежит вычислять по формуле
,
где А - удельная энергия зондирования, Н/см (кгс/см), определяемая по табл. 1 в зависимости от типа применяемой установки;
К - коэффициент учета потерь энергии при ударе молота о наковальню и на упругие деформации штанг, определяемый по табл. 3 в зависимости от типа установки и глубины зондирования;
Ф - коэффициент для учета потерь энергии на трение штанг (при их повороте) о грунт, принимаемый:
при крутящем моменте менее 5 кН×см – 1;
при крутящем моменте от 5 до 15 кН×см - определяется опытным путем по данным двух параллельных сопоставительных испытаний, при одном из которых должно быть проведено зондирование в разбуриваемой по интервалам скважине. При отсутствии данных о величине трения штанг о грунт допускается для ориентировочных расчетов пользоваться значениями коэффициента Ф, приведенными в рекомендуемом приложении 3;
n - количество ударов молота в залоге;
h - глубина погружения зонда за залог, см.
Таблица 3
Интервал глубины
зондирования, м
|
Коэффициент К при установке
|
легкой
|
средней
|
тяжелой
|
Св. 0,5 до 1,5 включ.
|
0,49
|
0,62
|
0,72
|
Св. 1,5 до 4,0 включ.
|
0,43
|
0,56
|
0,64
|
Св. 4,0 до 8,0 включ.
|
0,37
|
0,48
|
0,57
|
Св. 8,0 до 12,0 включ.
|
0,32
|
0,42
|
0,51
|
Св. 12,0 до 16,0 включ.
|
0,28
|
0,37
|
0,46
|
Св. 16,0 до 20,0 включ.
|
0,25
|
0,34
|
0,42
|
5.3. Условное динамическое сопротивление грунта рд при ударно-вибрационном зондировании определяется согласно рекомендуемому приложению 4.
5.4. Результаты динамического зондирования следует оформлять в виде непрерывного ступенчатого графика изменения по глубине значений условного динамического сопротивления рд с последующим осреднением графика и вычислением средневзвешенных показателей зондирования для каждого инженерно-геологического элемента (рекомендуемое приложение 5).
5.5. Масштаб графиков динамического зондирования следует принимать:
по вертикали - 1 см на графике равен 1 м глубины зондирования;
по горизонтали - 1 см на графике равен 2 МПа (20 кгс/см2) условного динамического сопротивления.
Допускается изменение масштабов графиков при обязательном сохранении соотношения между указанными выше масштабами вертикальных и горизонтальных координат.
5.6. Графики динамического зондирования следует, как правило, совмещать с инженерно-геологическими колонками горных выработок, расположенных вблизи (не далее 5 м) от точки динамического зондирования, и с инженерно-геологическими разрезами.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Термин
|
Определение
|
Динамическое зондирование
|
Процесс погружения зонда в грунт под действием ударной нагрузки (ударное зондирование) или ударно-вибрационной нагрузки (ударно-вибрационное зондирование)
|
Точка испытаний (зондирования)
|
Пункт (точка), в котором планируется или проведено испытание грунтов
|
Зонд
|
Устройство, воспринимающее сопротивление грунта в процессе забивки
|
Измерительное устройство
|
Устройство, преобразующее сопротивление грунта в механический или электрический сигнал
|
Штанга
|
Часть зонда, служащая для передачи усилия от устройства для забивки
|
Наконечник
|
Нижняя часть зонда
|
Конус
|
Нижняя часть наконечника, воспринимающая сопротивление грунта
|
Условное динамическое сопротивление грунта
|
Показатель сопротивления грунта погружению зонда при забивке его серией последовательных ударов падающего молота (или вибромолота)
|
Залог
|
Принятое число ударов молота, после которых производится измерение величины погружения зонда
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое
(Первая страница журнала)
Организация _______________________________________________
Экспедиция ________________________________________________
Партия (отряд) _____________________________________________
Дата текущей поверки установки______________________________
|
ЖУРНАЛ № _________
ДИНАМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ГРУНТОВ
Объект ___________________________________________________
Участок __________________________________________________
Заказ № __________________________________________________
Дата выполнения работ: Точка зондирования № ______
начало « ____» _______________ 198 __ г.
окончание « ____» _______________ 198 __ г.
Начальник экспедиции __________________________________
(инициалы, фамилия)
Начальник партии (отряда) _____________________________
(инициалы, фамилия)
Старший геолог ________________________________________
(инициалы, фамилия)
|
Технические данные оборудования установки
Тип
зондировочной установки
|
Конический наконечник
|
Штанга зонда
|
Молот
|
Вибромолот
|
Диаметр основания, мм
|
Площадь основания, см2
|
Масса, кг
|
Диаметр, мм
|
Длина, мм
|
Масса, кг
|
Высота падения, м
|
Масса, кг
|
Максимальный ход ударной части, см
|
Момент массы дебалансов, кг/см
|
Частота ударов, уд./см
|
Масса, кг
|
| | | | | | | | | | | | |
Наличие дефектов установки и ее отдельных узлов ______________
Нашедшего журнал просим вернуть по адресу: _________________
(Последующие страницы журнала)
Точка зондирования № ______ Схема расположения точки № ___________
Дата выполнения работ: начало «__» ____ 198 __ г.
окончание «__» ______ 198 __ г.
Местоположение ___________________________
Элементы рельефа __________________________
Координаты точки № ___ : Х= ________________
Y= ________________________
Абсолютная отметка точки № ____ Н= _______ м
Конечная глубина зондирования ____________ м
Расстояние до ближайшей выработки ________ м
а) Для ударного зондирования
| |
Номер штанги
|
Отсчет по измерительной рейке, см
|
Общая глубина погружения конического наконечника, см
|
Число ударов в залоге
|
Глубина погружения конического наконечника за залог h, см
|
Поправочные коэффициенты
|
Исправленное число ударов в залоге nКФ
|
Удельная кинетическая энергия удара А, Н/см (кгс/см)
|
Условное динамическое сопротивление грунта рд, МПа (кгс/см2)
|
Примечание (остановки в процессе зондирования, величина усилий по вращению штанг и др.)
|
К
|
Ф
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
| | | |
| | | | | | |
б) для ударно-вибрационного зондирования в журнал дополнительно вклеивают ленту автоматической записи результатов испытаний.
(Последняя страница журнала)
В журнале пронумеровано _______ стр. Заполнено ______ стр. « ___» _____________ 198 __ г.
Исполнитель ____________________________________________________________________
(должность, подпись, инициалы, фамилия)
Журнал проверен « ___» _________ 198 __ г. _____________________________________________
(должность, подпись, инициалы, фамилия)
Замечания __________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
Журнал принят «___» ____________ 198 __ г. Начальник экспедиции (партии) __________
(подпись)
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Рекомендуемое
КОЭФФИЦИЕНТ Ф ДЛЯ УЧЕТА ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ НА ТРЕНИЕ ШТАНГ О ГРУНТ
Интервал глубины
зондирования, м
|
Коэффициент Ф для грунтов
|
песчаных
|
глинистых
|
Св. 0,5 до 1,5 включ.
|
1,00
|
1,00
|
Св. 1,5 до 4,0 включ.
|
0,92
|
0,83
|
Св. 4,0 до 8,0 включ.
|
0,84
|
0,75
|
Св. 8,0 до 12,0 включ.
|
0,76
|
0,67
|
Св. 12,0 до 16,0 включ.
|
0,68
|
0,59
|
Св. 16,0 до 20,0 включ.
|
0,60
|
0,50
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Рекомендуемое
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСЛОВНОГО ДИНАМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТОВ рд ПРИ УДАРНО-ВИБРАЦИОННОМ ЗОНДИРОВАНИИ
1. Определение рд в МПа (кгс/см2) надлежит производить по формуле
,
где v - скорость ударно-вибрационного зондирования, м/с;
Кв - коэффициент, учитывающий потери энергии при ударно-вибрационном зондировании, определяемый по таблице;
Кп - коэффициент, учитывающий параметры применяемого оборудования. Для параметров оборудования, принятых в табл. 2 настоящего стандарта, Кп=224×103 Н/см (224×102 кгс/см).
Интервал глубины зондирования, м
|
Коэффициент Кв
|
Св. 0,5 до 1,5 включ.
|
0,74
|
Св. 1,5 до 4,0 включ.
|
0,72
|
Св. 4,0 до 8,0 включ.
|
0,70
|
Св. 8,0 до 12,0 включ.
|
0,68
|
Св. 12,0 до 16,0 включ.
|
0,65
|
Св. 16,0 до 20,0 включ.
|
0,62
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Рекомендуемое
ОБРАЗЕЦ ГРАФИЧЕСКОГО ОФОРМЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИНАМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ
Комментарии (1)
Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться