Утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 ноября 2017 г. N 1762-ст
Национальный стандарт РФ ГОСТ Р ИСО 14688-2-2017
"ГЕОТЕХНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИСПЫТАНИЯ. ИДЕНТИФИКАЦИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ ГРУНТОВ. Часть 2. КЛАССИФИКАЦИЯ"
Geotechnical investigations and testings. Identification and classification of soil. Part 2. Classification
ОКС 93.020
Дата введения - 1 января 2020 г.
Введен впервые
Предисловие
1 Подготовлен Акционерным обществом "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство") - Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им. Н.М. Герсеванова" (НИИОСП им. Н.М. Герсеванова) на основе официального перевода на русский язык англоязычной версии указанного в пункте 4 международного стандарта, который выполнен Федеральным государственным унитарным предприятием "Российский научно-технический центр информации по стандартизации, метрологии и оценке соответствия" (ФГУП "СТАНДАРТИНФОРМ")
2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 ноября 2017 г. N 1762-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 14688-2:2004 "Геотехнические исследования и испытания. Идентификация и классификация грунта. Часть 2. Принципы для классификации" (ISO 14688-2:2004 "Geotechnical investigation and testing. Identification and classification of soil - Part 2: Principles for a classification", IDT)
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5 (пункт 3.5).
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
5 Введен впервые
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает основные принципы идентификации и классификации грунтов на основе их вещественного состава и характеристик, которые наиболее широко используются для грунтов в инженерных целях. Соответствующие характеристики могут изменяться, поэтому для конкретных проектов или материалов может потребоваться более подробная детализация классификационных и описательных терминов.
Вопросы идентификации и описания грунта рассматриваются в ИСО 14688-1.
Принципы классификации, установленные в настоящем стандарте, позволяют группировать грунты в классы сходного состава и геотехнических свойств, а также по их пригодности к решению геотехнических инженерных задач, например:
- грунтовые основания,
- мелиорация грунта,
- дороги,
- насыпи,
- дамбы,
- дренажные системы.
Данный стандарт распространяется на естественные грунты и аналогичные искусственные материалы местного производства (in situ), а также перемещенные и снова уложенные.
Идентификация и описание скальных грунтов содержатся в ИСО 14689.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ISO 3310-1, Test sieves - Technical requirements and testing - Part 1: Test sieves of metal wire cloth (Сита лабораторные. Технические требования и испытания. Часть 1. Лабораторные сита из проволочной ткани)
ISO 3310-2, Test sieves - Technical requirements and testing - Part 2: Test sieves of perforated metal plate (Сита лабораторные. Технические требования и испытания. Часть 2. Лабораторные сита из металлических перфорированных листов)
ISO 14688-1, Geotechnical investigation and testing - Identification and classification of soil. Part 1: Identification and description (Геотехнические исследования и испытания. Идентификация и классификация грунтов. Часть 1. Идентификация и описание)
ISO 14689-1, Geotechnical investigation and testing - Identification and description of rock (Геотехнические исследования и испытания. Идентификация и классификация скальных грунтов. Часть 1. Идентификация и описание)
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ИСО 14688-1, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 классификация грунтов (soil classification): Подразделение грунтов на группы на основе определенных характеристик и критериев и происхождения.
3.2 группа грунтов (soil group): Набор грунтов сходного состава и геотехнических свойств.
3.3 коэффициент неоднородности (uniformity coefficient) CU: Степень неоднородности гранулометрического состава
CU=d60/d10.
Примечание - d10 и d60 - размеры частиц, соответствующие ординатам 10 % и 60 % по массе кривой гранулометрического состава.
3.4 коэффициент кривизны (coefficient of curvature) СC: Показатель, характеризующий форму кривой гранулометрического состава в пределах диапазона от d10, d30 до d60
CC=(d30)2/(d10·d60).
3.5 влажность (water content) w: Отношение массы воды в объеме грунта к массе этого грунта, высушенного до постоянной массы.
3.6 предел текучести (liquid limit) wL: Влажность грунта, при которой мелкозернистый грунт находится на границе между пластичным и текучим состояниями в рамках испытаний на предел текучести.
3.7 предел пластичности (plastic limit) wP: Влажность грунта, при которой мелкозернистый грунт находится на границе между твердым и пластичным состояниями в рамках испытаний на предел пластичности.
3.8 число пластичности (plasticity index) IP: Численная разность между пределом текучести и пределом пластичности мелкозернистого грунта
IP=wL-wP.
3.9 показатель текучести (liquidity index) IL: Численная разность между естественный влажностью и пределом пластичности, выраженная как процентное отношение числа пластичности
IL=(w-wP)/IP.
3.10 показатель консистенции (consistency index) IC: Численная разность между пределом текучести и естественной влажностью, выраженная как процентное отношение числа пластичности
IC=(wL-w)/IP.
3.11 степень плотности (density index) ID: <песок и гравий> Показатель, зависящий от коэффициента пористости (е) и коэффициентов пористости в предельно плотном (emin) и предельно рыхлом (emax) сложении, измеренных в лаборатории
ID=(emax-e)/(emax-emin).
3.12 сопротивление недренированному сдвигу (undrained shear strength) cu: Прочность грунта, определяемая по результатам недренированных испытаний.
3.13 коэффициент пористости (void ratio): Отношение объема пор к объему твердых частиц грунта.
3.14 показатель компрессионной сжимаемости (compressibility index) Сс: Показатель, определяемый согласно отношению
.
Примечание - Δe - изменение коэффициента пористости (отрицательное значение при уменьшении Δe), - изменение коэффициента пористости Δe для относительного увеличения эффективного напряжения от lgσ' до lg(σ' + Δσ').
4 Принципы классификации грунтов
4.1 Общие положения
Грунты прежде всего должны быть подразделены на группы только по гранулометрическому составу, независимо от влажности или их плотности, но принимая во внимание следующие характеристики:
- гранулометрический состав,
- пластичность,
- содержание органического вещества,
- происхождение.
Примечание - Некоторые принципы для классификации грунтов приведены в приложении А.
4.2 Фракции
Грунт - это смесь частиц разного размера, которые группируются во фракции, как указано в ИСО 14688-1.
Классификация крупнообломочных и очень крупнозернистых грунтов осуществляется только на основе гранулометрического состава (см. 4.3 и таблицу 1).
Таблица 1 - Классификация крупнообломочного грунта
Фракция
|
Процентное отношение по массе
|
Термин
|
Валуны (глыбы)
|
< 5
|
Низкое содержание валунов
|
От 5 до 20
|
Среднее содержание валунов
|
> 20
|
Высокое содержание валунов
|
Без валунов
|
< 10
|
Низкое содержание крупной гальки
|
От 10 до 20
|
Среднее содержание крупной гальки
|
> 20
|
Высокое содержание крупной гальки
|
Примечание - Для классификации крупнообломочных грунтов требуется очень крупный образец для испытания. Если использовать эту классификацию на практике, возникают трудности при отборе представительных образцов из шурфов.
В случае, когда грунт состоит из крупнообломочного и мелкозернистого материала, классификация осуществляется как на основе гранулометрического состава, так и пластичности (см. 4.3 и 4.4).
4.3 Гранулометрический состав
Размеры частиц и их распределение в грунте устанавливают путем механического анализа, выполняемого следующим образом:
- определение более крупных фракций просеиванием на ряде стандартных сит в соответствии с ИСО 3310-1 и ИСО 3310-2;
- определение более высокодисперсных фракций с помощью приемлемого метода (например, метод отстаивания, оптические методы).
Примечание - Пример выполнения механического анализа приведен в приложении В.
По результатам просеивания грунта и процесса отстаивания вычерчивается кривая гранулометрического состава.
При обозначении крупных фракций должно быть обращено внимание на различие между хорошей, плохой и прерывистой фракционированностью частиц по размеру. В связи с этим коэффициент кривизны (СC) и коэффициент неоднородности (СU) предоставляют количественные данные для описания формы кривой гранулометрического состава. Если некоторые размеры гранул отсутствуют, то используется термин прерывистого гранулометрического состава. Медиану гранулометрической кривой d50 вместе с коэффициентами СU и СC можно использовать, чтобы охарактеризовать гранулометрический состав (см. таблицу 2).
Таблица 2 - Форма кривой гранулометрического состава
Форма кривой гранулометрического состава
|
CU
|
CC
|
Сильно неоднородный гранулометрический состав
|
> 15
|
1 < СC < 3
|
Средне неоднородный гранулометрический состав
|
От 6 до 15
|
< 1
|
Слабо неоднородный гранулометрический состав
|
< 6
|
< 1
|
Прерывистый гранулометрический состав
|
Обычно высокий
|
Любой (обычно < 0, 5)
|
4.4 Пластичность
Мелкозернистые фракции грунта, представленные глинистыми и пылеватыми частицами и содержащие глинистые минералы, отдельно или в смеси с более крупными частицами (см. также ИСО 14688-1), обычно классифицируются по их характеристикам пластичности. Для этого на основе лабораторных испытаний устанавливают предел текучести wL и предел пластичности (раскатывания) wP.
Степень пластичности мелкозернистых грунтов следует классифицировать, используя следующие термины:
a) непластичные грунты;
b) низкая пластичность;
c) средняя пластичность;
d) высокая пластичность.
4.5 Содержание органического вещества
При классификации грунтов с органическими компонентами по содержанию органического вещества (см. таблицу 3) следует делать различие между органическими грунтами и минеральными грунтами, содержащими органическое вещество.
Таблица 3 - Классификация грунтов с органическими компонентами
Грунт
|
Содержание органического вещества (≤ 2 мм) % сухой массы
|
Низкое содержание органического вещества
|
От 2 до 6
|
Среднее содержание органического вещества
|
От 6 до 20
|
Высокое содержание органического вещества
|
> 20
|
Классификация органических грунтов на месте залегания (in situ) базируется на типе органического вещества и типе грунта, генетическом происхождении и степени разложения органических компонентов.
5 Другие принципы, пригодные для классификации грунтов
5.1 Общие положения
Для характеристики грунтов могут быть использованы разнообразные количественные характеристики, в том числе плотность, сопротивление недренированному сдвигу и показатель консистенции.
5.2 Классификация грунтов по степени плотности для песка и гравия
Для классификации по степени плотности ID песка и гравия используются следующие термины: очень рыхлый, рыхлый, средней плотности, плотный и очень плотный (см. таблицу 4). Показатель плотности может быть определен по результатам полевых испытаний (см., например, ЕН 1997-2). К таким полевым испытаниям относятся, например, следующие: динамическое зондирование (DP) согласно ИСО 22476-2, динамическое зондирование пробоотборником (SPT) согласно ИСО 22476-3, статическое зондирование (СРТ) согласно ИСО 22476-1 и прессиометрические испытания (РМТ) согласно ИСО 22476-4, ИСО 22476-6 и ИСО 22476-8. Эти документы находятся в стадии разработки.
Таблица 4 - Классификация грунтов по степени плотности
Термин
|
Степень плотности ID, %
|
Очень рыхлый
|
От 0 до 15
|
Рыхлый
|
От 15 до 35
|
Средней плотности
|
От 35 до 65
|
Плотный
|
От 65 до 85
|
Очень плотный
|
От 85 до 100
|
5.3 Сопротивление недренированному сдвигу мелкозернистых грунтов
Термины, используемые для обозначения сопротивления недренированному сдвигу согласно результатам лабораторных и полевых испытаний, приведены в таблице 5.
Таблица 5 - Сопротивление недренированному сдвигу мелкозернистых грунтов
Сопротивление недренированному сдвигу глины
|
Сопротивление недренированному сдвигу CU, кПа
|
Чрезвычайно низкое
|
< 10
|
Очень низкое
|
От 10 до 20
|
Низкое
|
От 20 до 40
|
Среднее
|
От 40 до 75
|
Высокое
|
От 75 до 150
|
Очень высокое
|
От 150 до 300
|
Чрезвычайно высокое*
|
> 300
|
* Грунты, имеющие сопротивление сдвигу больше 300 кПа, могут быть похожими по своим свойствам на слабые скальные грунты. Поэтому их следует характеризовать как скальные грунты в соответствии с ИСО 14689-1.
|
Примечание - В случае непосредственного (полевого) исследования, сопротивление сдвигу оценивается ручными способами или измеряется простым полевым испытанием, например, с помощью карманного пенетрометра или крыльчатки.
Мелкозернистые грунты могут быть также классифицированы по их чувствительности, отношению между значениями сопротивления сдвигу грунта ненарушенного и нарушенного сложения. Чувствительность может быть низкой (< 8), средней (8-30) или высокой (> 30); грунты, имеющие значения чувствительности > 50, характеризуются как пластичные глины.
5.4 Показатель консистенции
Термины, которые следует использовать для обозначения показателя консистенции (IC) пылеватого грунта и глины, приведены в таблице 6.
Таблица 6 - Показатель консистенции IC пылеватого грунта и глины
Консистенция пылеватого грунта и глины
|
Показатель консистенции IC
|
Очень мягкая
|
< 0, 25
|
Мягкая
|
От 0, 25 до 0, 50
|
Твердая
|
От 0, 50 до 0, 75
|
Жесткая
|
От 0, 75 до 1, 00
|
Очень жесткая
|
> 1, 00
|
Эти подразделения консистенции могут быть приблизительными, особенно в грунтах низкой пластичности. Прочность глины может быть также переменной величиной при заданном показателе консистенции. В качестве альтернативы может быть использован показатель текучести.
5.5 Другие подходящие параметры
Для классификации грунтов для специальных целей могут быть использованы некоторые другие параметры, например:
- плотность сухого грунта;
- активность глины;
- минеральный состав;
- коэффициент водонасыщения;
- проницаемость;
- показатель компрессионной сжимаемости Сс;
- показатель набухания;
- содержание карбонатов.
Приложение А
(справочное)
Принципы классификации грунтов
Наиболее общий подход к классификации предусматривает деление грунтов на основе гранулометрического состава и пластичности. Это деление осуществляется на основе гранулометрического состава на присутствующих фракциях во всем образце для более крупных фракций грунтов, и на основе пластичности для более мелких фракций (например, таблица А.1).
В настоящем стандарте рассматриваются принципы классификации для определенных геологических условий или инженерных задач.
При этом допускается расширение или распространение этих принципов на национальный или проектный уровень (см. пример в таблице А.1).
Возможно появление частных классификаций, устанавливающих количественные границы и правила разделения грунтов на категории.
Таблица А.1 - Принципы классификации грунтов
Критерий
|
Группа грунтов
|
Количественные показатели
|
Обозначение в группах сходных свойств
|
Дальнейшее подразделение
|
Влажный грунт не слипается
|
крупнообломочные
|
большинство частиц > 200 мм
|
Во
|
xBo
| |
Требуется специальное рассмотрение
|
большинство частиц > 63 мм
| |
boCo
|
coBo
|
Со
|
saCo, grCo
|
sagrCo
|
крупнозернистые
|
большинство частиц > 2 мм
|
Gr
| |
casaGr
|
Гранулометрический состав. Форма кривой гранулометрического состава. Относительная плотность. Проницаемость
|
coGr
| |
saGr, grSa
|
sasiGr, grsiSa
|
большинство частиц > 0, 063 мм
|
Sa
|
siGr, cIG orSa
|
siSa, ciSa, saclGr
|
(Минералогия)
(Форма частиц)
|
Влажный грунт слипается
|
мелкозернистые
|
низкая пластичность дилатантный
|
Si
|
saSi
|
sagrSi
|
Пластичность.
Влажность.
Прочность.
Чувствительность.
Сжимаемость.
Консистенция
(Минералогия глины)
|
| |
saclSi
|
|
clSi, siCl
| |
| | |
пластичный недилатантный
|
Cl
| |
sagrCl
|
orSi, orCl
|
Темный цвет, низкая плотность
|
органические
| |
Or
|
saOr, siOr
|
clOr
|
Требуется специальное рассмотрение
|
Техногенный грунт
|
техногенно измененный грунт
|
Насыпной, намывной
|
Mg
|
xMg
|
Искусственные грунты
|
Требуется специальное рассмотрение
|
Перемещенные естественные грунты
|
Как для естественных грунтов
|
Пояснение к символам
| | |
Случаи, требующие специального рассмотрения, следует классифицировать в соответствии с национальными или проектными требованиями
|
Грунт
|
Главный компонент
|
Вторичный или третичный компонент
|
Валуны
|
Во
|
bo
|
Галька
|
Со
|
со
|
Гравий
|
Gr
|
gr
|
Gr(gr) и Sa(sa) могут подразделяться
|
Песок
|
Sa
|
sa
|
на мелкие F(f), средние М(m)
|
Пыль
|
Si
|
si
|
или крупные С(с)
|
Глина
|
Cl
|
cl
|
Органика
|
Or
|
or
|
Техногенный грунт
|
Mg
|
-
|
| |
х любая комбинация компонентов
|
| | | | | | | |
Приложение В
(справочное)
Пример классификации грунтов только на основе гранулометрического состава
Пример возможной классификации грунтов только на основе гранулометрического состава представлен на рисунке В.1 и таблице В.1.
1 - содержание гравия (от 2 мм до 63 мм); 2 - содержание песка (от 0, 063 мм до 2 мм); 3 - содержание мелкозернистой фракции (< 0, 063 мм); 4 - содержание глины в % массы крупно- и мелкозернистого грунта (размер зерна < 63 мм); 5 - мелкозернистые грунты (пылеватые и глина); 6 - смешанные грунты (пылеватый или глинистый гравий и песок); 7 - крупнозернистые грунты (гравий и песок); S - грунт
См. также таблицу А.1
Рисунок В.1 - Классификация грунтов только на основе гранулометрического состава
Таблица В.1 - Ориентировочные значения для классификации минеральных грунтов на основе содержания разных фракций
Фракция
|
Содержание фракции в % от массы грунта ≤ 63 мм
|
Содержание фракции в % от массы грунта ≤ 0, 063 мм
|
Название грунта
|
Уточняющий термин
|
Главный термин
|
Гравий
|
От 20 до 40
| |
Гравелистый
| |
> 40
|
Гравий
|
Песок
|
От 20 до 40
| |
Песчаный
| |
> 40
|
Песок
|
Пыль + глина (мелкозернистый грунт)
|
От 5 до 15
|
< 20
|
Слабопылеватый
| |
|
≥ 20
|
Слабоглинистый
| |
От 15 до 40
|
< 20
|
Пылеватый
| |
|
≥ 20
|
Глинистый
| |
> 40
|
< 10
| |
Пыль
|
|
От 10 до 20
|
Глинистый
|
Пыль
|
|
От 20 до 40
|
Пылеватый
|
Глина
|
|
> 40
| |
Глина
|
Приложение ДА
(справочное)
Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам
Таблица ДА.1
Обозначение ссылочного международного стандарта
|
Степень соответствия
|
Обозначение и наименование соответствующего национального стандарта
|
ISO 3310-1
|
IDT
|
ГОСТ Р 51568-99 (ИСО 3310-1-90) "Сита лабораторные из металлической проволочной сетки. Технические условия"
|
ISO 3310-2
|
-
|
*
|
ISO 14688-1
|
IDT
|
ГОСТ Р ИСО 14688-1-2017 "Геотехнические исследования и испытания. Идентификация и классификация грунтов. Часть 1. Идентификация и описание"
|
ISO 14689-1
|
IDT
|
ГОСТ Р ИСО 14689-1-2017 "Геотехнические исследования и испытания. Идентификация и классификация скальных грунтов. Часть 1. Идентификация и описание"
|
* Соответствующий национальный стандарт отсутствует. До его принятия рекомендуется использовать перевод на русский язык данного международного стандарта.
Примечание - В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соответствия стандартов:
- IDT - идентичные стандарты.
|
Библиография
[1]
|
ISO 22476-1, Geotechnical investigation and testing - Field testing - Part 1: Electrical cone and piezcone penetration tests (Геотехнические исследования и испытания. Полевые испытания. Часть 1. Пенетрация электрическим конусом и пьезоконусом)
|
[2]
|
ISO 22476-2, Geotechnical investigation and testing - Field testing - Part 2: Dynamic probing (Геотехнические исследования и испытания. Полевые испытания. Часть 2. Динамическое зондирование)
|
[3]
|
ISO 22476-3, Geotechnical investigation and testing - Field testing - Part 3: Standard penetration test (Геотехнические исследования и испытания. Полевые испытания. Часть 3. Стандартное испытание на пенетрацию)
|
[4]
|
ISO 22476-4, Geotechnical investigation and testing - Field testing - Part 4: Menard pressuremeter test (Геотехнические исследования и испытания. Полевые испытания. Часть 4. Испытание прессиометром Менара)
|
[5]
|
ISO 22476-6, Geotechnical investigation and testing - Field testing - Part 6: Self-boring pressuremeter test (Геотехнические исследования и испытания. Полевые испытания. Часть 6. Испытание самозабуривающимся прессиометром в мягкой глине или песке)
|
[6]
|
ISO 22476-8, Geotechnical investigation and testing - Field testing - Part 8: Full displacement pressuremeter test (Геотехнические исследования и испытания. Полевые испытания. Часть 8. Испытание прессиометром, погружаемым в массив грунта)
|
[7]
|
EN 1997-2, Eurocode 7: Geotechnical design - Part 2: Design assisted by laboratory testing (Еврокод 7. Геотехническое проектирование. Часть 2. Исследования и испытания грунтов)
|
Комментарии (0)
Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться