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
(И
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 1Я 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