ГОСТ 20069-81 Грунты. Метод полевого испытания статическим зондированием

УДК 624.131.38 : 006.354                         Группа Ж39

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ   СТАНДАРТ   СОЮЗА   ССР

ГРУНТЫ

МЕТОД ПОЛЕВОГО ИСПЫТАНИЯ СТАТИЧЕСКИМ ЗОНДИРОВАНИЕМ

Soils. Field test method by static sounding

ГОСТ 20069-81

Взамен ГОСТ 20069-74

Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 31 декабря 1980 г. № 222 срок введения установлен

с 01.01 1982 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

РАЗРАБОТАН

Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательским институтом оснований и подземных сооружений (НИИОСП) им. Н. М. Герсеванова Госстроя СССР

Производственным и научно-исследовательским институтом по инженерным изысканиям в строительстве (ПНИИИС) Госстроя СССР

Государственным институтом по проектированию оснований и фундаментов «Фундаментпроект» Минмонтажспецстроя СССР Научно-исследовательским институтом промышленного строительства (НИИпромстрой) Минпромстроя СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

Л.Г. Мариупольский, канд. техн. наук; Ю.Г. Трофименков, канд. техн. наук (руководители темы); Б.И. Кулачкин, канд. техн. наук; Б.В. Бахолдин, канд. техн. наук; Л.С. Амарян, д-р техн. наук; А.В. Васильев, канд. геол.-минер. наук; Ю.Ф. Якимов; А.А. Шерман; И.А. Матяшевич; Б.В. Гончаров, д-р техн. наук; И.Б. Рыжков, канд. техн. наук; И.Д. Демин

ВНЕСЕН Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательским институтом оснований   и подземных   сооружений им. Н.М. Герсеванова Госстроя СССР

Зам. директора В. И. Ильичев

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 31 декабря 1980 г. № 222

Настоящий стандарт распространяется на песчаные и глинистые грунты и устанавливает метод полевого испытания их статическим зондированием при инженерно-геологических исследованиях для строительства.

Стандарт не распространяется на грунты: песчаные и глинистые, содержащие частицы крупнее 10 мм более 25% по массе, всех видов в мерзлом состоянии, исследуемые статическим зондированием с одновременным замачиванием.

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

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Статическое зондирование следует производить путем вдавливания в грунт зонда с одновременным измерением непрерывно (или через заданные интервалы по глубине) значений сопротивления грунта под наконечником и на боковой поверхности зонда.

1.2. Метод полевых испытаний грунтов статическим зондированием следует применять самостоятельно или 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;

оценки возможности забивки свай и определения глубины их погружения;

определения данных для расчета свайных фундаментов (сопротивления грунта под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности);

приближенной количественной оценки физико-механических характеристик грунтов (плотности, сопротивления срезу, модуля деформации и др.);

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 статическим зондированием определяют:

удельное сопротивление грунта под наконечником (конусом) зонда q₃, МПа(кгс/см²);

сопротивление грунта на боковой поверхности зонда Q₃, кН (тс), или удельное сопротивление грунта на участке боковой поверхности (муфте трения) зонда f₃, кПа (кгс/см²).

1.4. Глубина зондирования и расположение точек зондирования в плане должны определяться заданием на проведение инженерно-геологических исследований грунтов.

2. ОБОРУДОВАНИЕ

2.1. Для испытания грунтов статическим зондированием должны применяться установки, состоящие из следующих основных узлов:

зонда (наконечника и штанги);

устройства для вдавливания и извлечения зонда;

опорно-анкерного устройства;

измерительного устройства.

2.2. В зависимости от конструкции наконечника зонды подразделяются на три типа, приведенные в рекомендуемом приложении 2:

I - зонд с наконечником из конуса и кожуха;

II - зонд с наконечником из конуса муфты трения;

III - зонд с наконечником из конуса, муфты трения и уширителя.

2.3. Площадь основания конуса зондов всех типов должна составлять 10 см², а величина угла при вершине конуса - 60°.

2.4. Наружный диаметр муфты трения должен быть равным диаметру основания конуса, а длина муфты трения - 310 мм.

2.5. Наконечники зондов типов II и III должны иметь над муфтой трения цилиндрическую часть длиной не менее 72 мм и наружным диаметром, равным диаметру муфты трения.

2.6. Наружный диаметр штанги зонда типа I должен быть равен 36 мм, а зондов типов II и III - назначается из конструктивных соображений, но принимается не более 55 мм.

Длина звеньев штанги должна быть не менее 800 мм.

2.7. Устройство для вдавливания и извлечения зонда должно обеспечивать перемещение зонда в грунте. В зависимости от максимальных усилий, развиваемых при вдавливании и извлечении зонда, установки для статического зондирования подразделяются в соответствии с     табл. 1.

Таблица 1

2.8. Опорно-анкерное устройство должно воспринимать реактивные усилия, возникающие при вдавливании и извлечении зонда.

2.9. Измерительное устройство, состоящее из датчиков сопротивления грунта вдавливанию зонда, канала связи и регистрирующих приборов, применяется двух типов:

механическое, у которого сопротивление грунта вдавливанию зонда измеряется регистрирующими приборами, связанными с зондом;

электрическое, у которого сопротивление грунта вдавливанию зонда преобразуется в электрический сигнал и по каналу связи подается на регистрирующие приборы.

Допускается применять комбинации указанных типов измерительных устройств.

2.10. На регистрирующих приборах должны фиксироваться измеряемые показатели сопротивления грунта вдавливанию конуса зонда в диапазонах не менее указанных в табл. 2.

Таблица 2

2.11. Класс точности регистрирующих приборов должен быть не ниже 1,5.

Основная погрешность измерительного устройства (, %, должна удовлетворять условию

(((5+P_max/P_x),

где P_x- значение измеряемой величины;

     Р_max - максимальное значение измеряемой величины.

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

3.1. Поверку установки (оборудования) для статического зондирования надлежит проводить согласно инструкции по ее эксплуатации, выдаваемой предприятием-изготовителем установки (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 его деталей. Результаты поверок надлежит оформлять актом.

3.2. Прямолинейность и степень износа зонда необходимо проверять периодически, но не реже чем через 15 точек зондирования.

Прямолинейность зонда надлежит проверять путем сборки его звеньев в отрезки длиной не менее 3м. При этом отклонения от прямой линии в любой плоскости не должны превышать 5мм на 3м по всей длине проверяемого отрезка зонда.

Уменьшение высоты конуса наконечника зонда при максимальном его износе не должно превышать 5мм, а диаметра - 0,3мм.

3.3. Подготовку к работе установки для статического 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 случаях невозможности (по условиям природного рельефа) расположить установку на точке зондирования должна производиться вертикальная планировка площадки.

3.6. Отклонение мачты установки для статического зондирования от вертикали не должно превышать 5°.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

4.1. Порядок операций в процессе проведения полевых испытаний грунта должен соответствовать предусмотренному инструкцией по эксплуатации установки для статического зондирования.

4.2. Показатели статического зондирования грунта в процессе вдавливания зонда необходимо регистрировать непрерывно либо с интервалом по глубине не более 0,2м.

4.3. Скорость погружения зонда в грунт должна быть (1,0±0,3) м/мин.

4.4. Испытание грунта следует заканчивать после достижения заданной глубины или предельных усилий на зонд.

4.5. Регистрацию результатов испытаний грунтов статическим зондированием следует производить в «Журнале статического зондирования» (рекомендуемое приложение 3) или на диаграммной ленте.

4.6. После окончания испытания 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. Результаты статического зондирования следует оформлять в виде графиков изменения по глубине показателей зондирования, приведенных в рекомендуемом приложении 4, составляемых по данным «Журнала статического зондирования» или по диаграммным лентам, полученным при автоматической записи результатов зондирования (если запись ведется не в масштабе, предусмотренном п. 5.2).

5.2. Масштаб графиков статического зондирования следует принимать:

по вертикали - 1 см на графике равен 1м глубины зондирования:

по горизонтали - 1 см на графике равен:

2 МПа (20 кгс/см²) удельного сопротивления грунта под наконечником (конусом) зонда, если это сопротивление равно или более 1 МПа (10 кгс/см²);

0,2 МПа (2 кгс/см²) удельного сопротивления грунта под наконечником (конусом) зонда, если это сопротивление менее 1 МПа (10 кгс/см²);

5 кН (500 кгс) сопротивления грунта на боковой поверхности зонда;

20 кПа (0,2 кгс/см²) удельного сопротивления грунта на участке боковой поверхности зонда (муфте трения).

Допускается изменение масштабов графиков при обязательном сохранении соотношения между указанными выше масштабами вертикальных и горизонтальных координат.

5.3. Графики статического зондирования следует, как правило, совмещать с инженерно-геологическими колонками горных выработок, расположенных вблизи (не далее 5м) от точки испытания статическим зондированием, и с инженерно-геологическими разрезами.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рекомендуемое

Схема конструкций зондов

1- конус; 2- кожух; 3- штанга; 4- муфта трения; 5- уширитель.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Рекомендуемое

(Первая страница журнала)

Организация____________________________________________

Экспедиция ____________________________________________

Партия (отряд)__________________________________________  

Дата текущей поверки установки____________________________

ЖУРНАЛ №

СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ГРУНТОВ

Объект________________________________________________

Участок_______________________________________________

Заказ №_______________________________________________

Дата выполнения работ:                       Точки зондирования №

начало "____" _________________19____г.

окончание "____" _______________19_____г.

Начальник экспедиции___________________________________

(инициалы, фамилия)

Начальник партии (отряда)________________________________

(инициалы, фамилия)

Старший геолог_________________________________________

(инициалы, фамилия)

Установка для статического зондирования___________________

(тип)

Измерительное устройство и приборы_______________________

(типы)

Зонд__________________________________________________

(тип)

Устройство для вдавливания и извлечения зонда_______________

(тип)

Максимальное усилие погружения и извлечения зонда ____ кН(тс)

Наличие дефектов установки и ее отдельных узлов____________

_____________________________________________________

Нашедшего журнал просим вернуть по адресу:_______________

(Последующие страницы журнала)

(Последняя страница журнала)

В журнале пронумеровано____ стр. Заполнено___________ стр. "_____" ___________________19___г.

Исполнитель ____________________________________________________________________________

(должность, подпись, инициалы, фамилия)

Журнал проверен "___"___________19___г.___________________________________________________

(должность, подпись, инициалы, фамилия)

Замечания_______________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

Журнал принят "____"_______________________19_____г. Начальник экспедиции (партии) __________

(подпись)

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Рекомендуемое

Образец графического оформления результатов статического зондирования