ГОСТ 23908-79 Грунты. Метод лабораторного определения сжимаемости

Обложка ГОСТ 23908-79 Грунты. Метод лабораторного определения сжимаемости
Обозначение
ГОСТ 23908-79
Наименование
Грунты. Метод лабораторного определения сжимаемости
Статус
Заменен
Дата введения
1980.07.01
Дата отмены
1997.0101.01
Заменен на
-
Код ОКС
91.060

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 Ястр.

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 JL(WC-W р),

а коэффициент пористости (е) — по формуле

O.Ol-W'aYc _ Yc

Ув-0 ~~ Yc ’

где Wp~ 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 (PL,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 (ДhH/h) после отбора и при подъеме образцов на поверхность по формуле

ДЛН £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

Коэффициент пористости

е 0,75

0,75>е>0,и

е 0,6

Первые ступени давления Р, кгс/см3

0,125

0,25

0,5

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 (пг ) 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 (Aht) 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 (Рг) 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 (Рстр).

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

5.3. Коэффициент пористости (е) по осредпенным значениям относительных деформаций (е7), взятых с графика, при любом давлении Pt 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 Pt до Я,-+1 следует определять по формуле

Е=

P, + i-Pi

fci+i Ei

• 3

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

Термины н обозначения

Определение

Давление Р на образец грунта

Отношение величины нагрузки, приложенной через штамп, к площади штампа

Коэффициент уплотнения (а) грунта

Отношение изменения коэффициента пористости к разности давлений, вызвавшей это изменение

Модуль деформации (Е) грунта

Коэффициент пропорциональности между относительной деформацией и вертикальным давлением

Сжатие образца грунта абсолютное (Ah)

Уменьшение первоначальной высоты образца в результате уплотнения при определенном вертикальном давлении

Сжатие образца грунта относительное (Ah/h)

Отношение абсолютного сжатия к начальной высоте образца

Стабилизация деформаций образца грунта условная

Приращение величины деформаций образца грунта во времени, характеризующее практическое их затухание при определенном вертикальном давлении

Ступень давления на образец грунта

Величина приращения давления при передаче нагрузки через штамп на образец грунта во вреця иснытаннй

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рекомендуемое

ЖУРНАЛ ИСПЫТАНИЙ ГРУНТА ПРИ СЖАТИИ В КОМПРЕССИОННОМ ПРИБОРЕ

Организация

Объект

Сооружение

/лаборатория

(пункт)

Лабораторные номер образца

Компрессионный прибор (тип. Хч)

Шурф №

Глеб, от

до м Структура

(скважина)

Визуальное опи

салне грунта в лабоэатооии

Условия проведения испытании (схема и т. д )

Величина определяемых

Наименование определяемых

параметров

Примечание

параметров

до опыта

после опыта

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

Давление Р, КГС см2

Деформа

ция

Ah, мм

Относительная деформация _ Ah h

Относи-тыльная деформация снятая с кривой

Коэффи-

ЦИ СНТ

порпстос-ти е

Козффи-циен г v пло iнения а, см2/кгс

Моду ть деформации Г кгс/см2

Стр> ктур-ная прочность

IИуН!i р

стр’

кгс/см2

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 : ~ ДАН h, Яс Гр —величина структурной прочности при испытании грунта в компрессионном

прии оре.

ОСНОВНЫЕ ЕДИНИЦЫ СИ

Вс дичина

.

^ Д UIFu 1

Иаименол, и 1

Г

Обг>Чиг t-чче

А Чс'1

-- Л

л t ароднек?

^" ~—пг^-

г

Т I Ш\

tc*’ р

м

1

iA~C V

1 1 О^Р ' л

1

1

i >4

1Ыа

г

Caii ’ЕлТРИ^аСКОГО ТОКА

1 1<П?

•г

1

iA

iZP'U 1*Ш\ГИ^ГС^\Я

I

" E P V

»-ЛЬ31 Н

У

1

К

^JL^TBO ВЕЩЕСТВА

МОЛЬ i

I Ж I

|

ыо! 1

с-ЗЕТА

сандела i

1 1

1

Л

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫ*, ЕДИНИЦЫ

СИ

U а \гп

осдиам

рач

rad

Д сНЫН гол

егерадиаъ

ср

!

sr

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

^ величина

Единиц *

iii ip х нкенле прел шо г единя

1

наименование

ооозьл 1ение

4Pj ез лр 1яе е синицы СИ

не\ з основные л * i СП

Частота

герц

Гц

<

С i^a

ньютон

н

lire

Давление

паскаль

Па

Н/ м2

Ч УТС J

Эк^рп я работа количество теплоты

джоуль

Дж

Нм

А X С-2

Mono ость пото( энергии Ьстичес^во электричества,

ватт

Вт

Дж/с

1

И Х'Г с-3

1

трическии заряд t, д 4ipi чес* ое напряжение

кулон

Кл

А с

с А

э ечоическии потенциал

вольт

В

Вт/А

м кг с - А-

3 to гричс~ная емкость

фарада

ф

Ьл/В

м~ кг' с4 А2

Э-ск рнческое сопротивление

ом

Ом

В/А

м t с Л'2

3 нтгч еская проводимость

сименс

См

А/В

м 2 кг' с3 А

Чот ■< агяитнои индукции

вебер

Вб

Вс

м21 гс 2 А'

I V индукция

тес ла

Тл

Вб

с'2 А~

| (1НД Ч*|‘ bj- есть

гении

Гн

Вб/А

м2 I ^ с-2 Д'-

Сотовой поток

лю °н

лм

КТ ср

Освещенность

люкс

лк

М-2 К X ср

Ai едкость нуклида

беккерель

Бк

с~

Доза изучения

грэн

Гр

м с

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

еды шц*—стерадиан