ГОСТ 20069-81



УДК 624.131.38 : 006.354 Группа Ж39

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР


ГРУНТЫ


МЕТОДПОЛЕВОГО ИСПЫТАНИЯ СТАТИЧЕСКИМ ЗОНДИРОВАНИЕМ

Soils. Field test method by static sounding


ГОСТ20069-81


Взамен ГОСТ 20069-74


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

с 01.011982г.


Несоблюдениестандарта преследуется по закону



РАЗРАБОТАН


Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательским институтомоснований и подземных сооружений (НИИОСП) им. Н. М. ГерсевановаГосстроя СССР

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

Государственным институтом по проектированию оснований и фундаментов«Фундаментпроект» Минмонтажспецстроя СССРНаучно-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 Знаменинаучно-исследовательским институтом оснований и подземных сооружений им. Н.М. Герсеванова Госстроя СССР


Зам. директора В. И. Ильичев


УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ ПостановлениемГосударственного комитета СССР по деламстроительства от 31 декабря 1980г. № 222


Настоящий стандарт распространяется на песчаные и глинистыегрунты и устанавливает метод полевого испытания их статическимзондированием при инженерно-геологических исследованиях длястроительства.

Стандарт не распространяется на грунты: песчаные и глинистые,содержащие частицы крупнее 10 мм более25% по массе, всех видов в мерзлом состоянии, исследуемыестатическим зондированием с одновременным замачиванием.

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


1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ


1.1. Статическое зондирование следуетпроизводить путем вдавливания в грунт зонда с одновременнымизмерением непрерывно (или через заданные интервалы по глубине)значений сопротивления грунта под наконечником и на боковойповерхности зонда.

1.2. Метод полевых испытаний грунтов статическимзондированием следует применять самостоятельно или в сочетании сдругими видами инженерно-геологических исследований для:

выделения инженерно-геологических элементов (толщины слоев илинз, границ распространения грунтов различного состава и состояния);

оценки пространственной изменчивости состава и свойств грунтов;

определения глубины залегания кровли скальных и крупнообломочныхгрунтов;

оценкивозможности забивки свай и определения глубины их погружения;

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

приближеннойколичественной оценки физико-механических характеристикгрунтов (плотности, сопротивления срезу, модуля деформации и др.);

определениястепени уплотнения и упрочнения грунтов во времени;

выборамест расположения опытных площадок и отбора образцов грунтов длядетального изучения их физико-механических свойств.

1.3.В результате полевых испытаний грунтов статическим зондированиемопределяют:

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 боковойповерхности (муфте трения) зонда f3,кПа (кгс/см2).

1.4. Глубина зондирования и расположение точекзондирования в плане должны определяться заданием на проведениеинженерно-геологическихисследований грунтов.


2.ОБОРУДОВАНИЕ


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

зонда(наконечника и штанги);

устройствадля вдавливания и извлечения зонда;

опорно-анкерногоустройства;

измерительногоустройства.

2.2.В зависимости от конструкции наконечника зонды подразделяются натри типа, приведенные в рекомендуемом приложении2:

I- зонд с наконечником из конуса и кожуха;

II- зонд с наконечником из конуса муфты трения;

III - зонд снаконечником из конуса, муфты трения и уширителя.

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

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

2.5. Наконечники зондов типов IIи III должны иметь надмуфтой трения цилиндрическую часть длиной не менее72 мм и наружным диаметром, равным диаметру муфты трения.

2.6.Наружный диаметр штанги зонда типа I должен бытьравен 36 мм, а зондов типов IIи III - назначается изконструктивных соображений,но принимается не более 55 мм.

Длиназвеньев штанги должна быть не менее 800 мм.

2.7. Устройство для вдавливания и извлечениязонда должно обеспечиватьперемещение зонда в грунте. В зависимости от максимальныхусилий, развиваемых при вдавливании и извлечении зонда, установки длястатического зондирования подразделяются в соответствии с табл. 1.

Таблица1


Наибольшее усилие вдавливанияи извлечения зонда, кН (тс)

Установкадля статического зондирования

До50 (5) включ.

Легкая

Св. 50 (5)до 100 (10) включ.

Средняя

100(10)

Тяжелая


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

2.9.Измерительное устройство, состоящее из датчиков сопротивлениягрунта вдавливанию зонда, канала связи и регистрирующихприборов, применяется двух типов:

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

электрическое,у которого сопротивление грунта вдавливанию зонда преобразуется вэлектрический сигнал и по каналу связи подается на регистрирующиеприборы.

Допускаетсяприменять комбинации указанных типов измерительных устройств.

2.10.На регистрирующих приборах должны фиксироваться измеряемыепоказатели сопротивления грунта вдавливанию конуса зонда в диапазонахне менее указанных в табл. 2.


Таблица2



Показателисопротивления грунта вдавливанию конуса зонда

Установкадля статического зондирования

Удельное сопротивлениегрунта под наконечником (конусом) зонда q3,МПа (кгс/см2)

Сопротивлениегрунта на боковой поверхности зонда Q3,кН (тс)

Удельное сопротивление грунтана участке боковой поверхности (муфте трения)зонда f3,кПа (кгс/см2)

Легкая

0,5-10(5-100)

0,5-10(0,05-1)

2-100(0,02-1)

Средняя

1-30(10-300)

1-30(0,1-3)

5-200(0,05-2)

Тяжелая

1-50(10-500)

2-60(0,2-6)

10-500(0,1-5)


2.11.Класс точности регистрирующих приборов должен быть не ниже1,5.

Основная погрешность измерительного устройства d,%, должна удовлетворять условию

(5+Pmax/Px),

где Px- значение измеряемой величины;

Рmax- максимальное значение измеряемой величины.


3.ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ


3.1. Поверку установки (оборудования) длястатического зондированиянадлежит проводить согласно инструкции по ее эксплуатации,выдаваемой предприятием-изготовителем установки (оборудования), приполучении с завода и перед выездом на полевые работы, но не режеодного раза в 3 мес, а также после выявленияи устранения неисправностей оборудования или заменыего деталей. Результаты поверок надлежит оформлять актом.

3.2.Прямолинейность и степень износа зонда необходимо проверятьпериодически, но не реже чем через 15 точекзондирования.

Прямолинейность зонда надлежит проверять путем сборки его звеньев вотрезки длиной не менее 3м. При этом отклоненияот прямой линии в любой плоскости не должны превышать5мм на 3м по всей длине проверяемогоотрезка зонда.

Уменьшениевысоты конуса наконечника зонда при максимальном его износе недолжно превышать 5мм, а диаметра -0,3мм.

3.3.Подготовку к работе установки для статического зондированияследует выполнять в соответствии с требованиями инструкции по ееэксплуатации.

3.4.Точки зондирования необходимо выносить в натуру геодезическимиметодами и закреплять на местности временными знаками.

Планово-высотная привязка точек зондирования должнаконтролироваться после проведения зондирования.

3.5. В случаях невозможности (по условиямприродного рельефа) расположить установку на точке зондированиядолжна производиться вертикальная планировка площадки.

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


4.ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ


4.1. Порядок операций в процессе проведенияполевых испытаний грунта должен соответствовать предусмотренномуинструкцией по эксплуатации установки для статическогозондирования.

4.2. Показатели статического зондирования грунтав процессе вдавливания зонда необходимо регистрироватьнепрерывно либо с интервалом по глубине не более0,2м.

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

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

4.5. Регистрацию результатов испытаний грунтовстатическим зондированием следует производить в «Журналестатического зондирования» (рекомендуемое приложение3) или на диаграммной ленте.

4.6. После окончания испытания грунтазондировочную скважину надлежит тампонировать грунтом изакреплять знаком с соответствующей маркировкой (номер точкииспытаний, организация), а также очистить площадку от мусора ивосстановить почвенно-растительный слой в местах, где он былнарушен в результате производства работ по зондированию.


5.ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ


5.1. Результаты статического зондированияследует оформлять в виде графиков изменения по глубине показателейзондирования, приведенных в рекомендуемом приложении4, составляемых по данным «Журнала статическогозондирования» или по диаграммным лентам, полученным приавтоматической записи результатов зондирования (если записьведется не в масштабе, предусмотренном п. 5.2).

5.2.Масштаб графиков статического зондирования следует принимать:

по вертикали - 1 см награфике равен 1м глубины зондирования:

погоризонтали - 1 см награфике 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 (10кгс/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 сохранениисоотношения между указанными выше масштабами вертикальных игоризонтальных координат.

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


ПРИЛОЖЕНИЕ1

Справочное


ТЕРМИНЫИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ


Термин

Определение

Статическоезондирование

Процесс погружения зонда вгрунт статической вдавливающейнагрузкой с измерением показателей сопротивлениягрунта

Точка испытаний(зондирования)

Пункт(точка), в котором планируется или проведено испытание грунтов

Зонд

Устройство,воспринимающее сопротивление грунта в процессевдавливания

Измерительное устройство

Устройство,преобразующее сопротивление грунта в механический илиэлектрический сигнал

Устройство для вдавливанияи извлечения зонда

Силовоеустройство механического, гидравлического илипневматического действия

Опорно-анкерное устройство

Конструкция,на которой размещено устройство для вдавливания иизвлечения зонда

Штанга

Частьзонда, служащая для передачи усилия от устройства для вдавливанияк извлечения

Наконечник

Нижняя часть зонда

Конус

Нижняя часть наконечника,воспринимающая сопротивление грунта

Муфта трения

Частьнаконечника зонда типов IIили III,расположенная между конусом и штангой и воспринимающаясопротивление грунта на боковой поверхности

Кожух

Часть наконечника зондатипа I, расположенная между конусом иштангой

Канал связи

Устройство,служащее для передачи сигналаот зонда к регистрирующим приборам

Регистрирующий прибор

Прибор, фиксирующийпоказатели сопротивлениягрунта

Удельноесопротивление грунта под наконечником (конусом) зонда

Сопротивление грунтанаконечнику (конусу) зонда, отнесенноек площади основания наконечника (конуса) зонда

Сопротивлениегрунта на боковой поверхности зонда

Сопротивлениегрунта на боковой поверхности штанги зонда типаI

Удельноесопротивление грунта на участке боковой поверхности (муфтетрения) зонда

Сопротивлениегрунта на участке боковой поверхности (муфте трения) зонда типовIIили III, отнесенное к площади боковойповерхности муфты трения



ПРИЛОЖЕНИЕ2

Рекомендуемое


Схемаконструкций зондов



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



ПРИЛОЖЕНИЕ3

Рекомендуемое


(Перваястраница журнала)


Организация____________________________________________

Экспедиция____________________________________________

Партия(отряд)__________________________________________

Дататекущей поверки установки____________________________



ЖУРНАЛ


СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ГРУНТОВ


Объект________________________________________________

Участок_______________________________________________

Заказ№_______________________________________________

Датавыполнения работ: Точки зондирования №

начало"____" _________________19____г.

окончание"____" _______________19_____г.

Начальникэкспедиции___________________________________

(инициалы,фамилия)

Начальникпартии (отряда)________________________________

(инициалы,фамилия)

Старшийгеолог_________________________________________

(инициалы,фамилия)

Установкадля статического зондирования___________________

(тип)

Измерительноеустройство и приборы_______________________

(типы)

Зонд__________________________________________________

(тип)

Устройстводля вдавливания и извлечения зонда_______________

(тип)

Максимальноеусилие погружения и извлечения зонда ____ кН(тс)

Наличиедефектов установки и ее отдельных узлов____________

_____________________________________________________

Нашедшегожурнал просим вернуть по адресу:_______________


(Последующиестраницы журнала)


Точка зондирования_______________________________

Дата выполненияработ: начало "____"____________19____г.

Схема расположенияточки

№____

окончание"____" ___________19____г.

Местоположение____________________________________

Элементы рельефа___________________________________

Координаты точки_____:Х=___________________________Y=___________________________

Абсолютная отметка точки______Н=_______________ м

Конечная глубина зондирования _____________________ м

Расстояние до ближайшей выработки__________________м




Глубиназондирования, м

Сопротивление грунта попоказаниям шкалы измерительного прибора

Удельное сопротивлениегрунта под наконечником зонда

Общеесопротивление грунта,

Сопротивление грунта набоковой поверхности

Удельноесопротивление на участке боковой поверхности(муфте трения)

Примечание


поднаконечником

набоковой поверхности

МПа(кгс/см2)

кН(тс)

зонда, кН (тс)

зонда, кПа (кгс/см2)


1

2

3

4

Б

6

7

8











(Последняя страница журнала)


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

Исполнитель____________________________________________________________________________

(должность, подпись, инициалы,фамилия)

Журналпроверен"___"___________19___г.___________________________________________________

(должность, подпись, инициалы,фамилия)

Замечания_______________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

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

(подпись)



ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Рекомендуемое


Образец графического оформления результатовстатического зондирования