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

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 р_д 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

2.3. Основные параметры оборудования установок для динамического зондирования должны соответствовать требованиям, приведенным в табл. 2.

Таблица 2

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 р_д 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

5.3. Условное динамическое сопротивление грунта р_д 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 р_д 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

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рекомендуемое

(Первая страница журнала)

ЖУРНАЛ № _________
ДИНАМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ГРУНТОВ

Технические данные оборудования установки

Наличие дефектов установки и ее отдельных узлов ______________

Нашедшего журнал просим вернуть по адресу: _________________

(Последующие страницы журнала)

Точка зондирования № ______                                                       Схема расположения точки № ___________

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

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Рекомендуемое

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСЛОВНОГО ДИНАМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТОВ р_д ПРИ УДАРНО-ВИБРАЦИОННОМ ЗОНДИРОВАНИИ

1. Определение р_д в МПа (кгс/см²) надлежит производить по формуле

,

где v - скорость ударно-вибрационного зондирования, м/с;

К_в - коэффициент, учитывающий потери энергии при ударно-вибрационном зондировании, определяемый по таблице;

К_п - коэффициент, учитывающий параметры применяемого оборудования. Для параметров оборудования, принятых в табл. 2 настоящего стандарта, К_п=224×10³ Н/см (224×10² кгс/см).

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Рекомендуемое

ОБРАЗЕЦ ГРАФИЧЕСКОГО ОФОРМЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИНАМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ