Отбор проб почвы для определения механического состава. Методические указания по отбору образцов грунтов для лабораторных анализов и испытаний при подробных технических изысканиях автомобильных дорог

ГОСТ 12071-2014 "Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов"

4.1 Общие положения

  1. Отбор образцов грунта и объем проб нарушенного или природного сложения (монолитов) осуществляют для описания грунтов и определения их свойств в лабораторных условиях согласно ГОСТ 5180, ГОСТ 12248, ГОСТ 12536, ГОСТ 22733, ГОСТ 23161, ГОСТ 23740, ГОСТ 24143, ГОСТ 26263, ГОСТ 30416.
  2. Образцы грунта отбирают из зачищенных забоя и стенок горных выработок (шурфов, котлованов, буровых скважин и т.п.), естественных и искусственных обнажений и дна акваторий .
  3. Для определения полного комплекса физико-механических свойств грунтов проба должна состоять из одного или нескольких монолитов в зависимости от состава намечаемых лабораторных работ .
  4. Монолиты сразу после отбора должны быть ориентированы (отмечают верх монолита).
4.2 Оборудование и материалы
  1. Для отбора монолитов из открытых горных выработок используют лопату, нож, режущие кольца и грунтоносы разного типа.
  1. Для изоляции монолитов талых грунтов применяют парафин нефтяной марки НВ 56-58 по ГОСТ 23683 с добавкой 35% - 50% (по массе) гудрона, марлю, изоляционную ленту, а также церезин по ГОСТ 2488.

Размеры монолитов для определения плотности и влажности грунта см. на странице сайта "Методы определения характеристик грунта "

Количество монолитов грунта для лабораторных испытаний

ОСН АПК 2.10.01.001-04 "Проектирование мелкозаглубленных фундаментов
малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах"

Глава 4. п.:

  1. При проведении инженерно-геологических изысканий на площадке планируемого строительства отбор проб грунта для лабораторных испытаний должен производиться через каждые 25 см по глубине выработок в слое сезонного промерзания.
    Нормативная глубина промерзания d fh определяется по указаниям СНиП 2.02.01-83*.
    При выявлении подземных вод на обследуемом участке глубину выработок следует увеличить в соответствии с данными табл. 2, характеризующими минимальное расстояние Z между нормативная глубина промерзания d fh и глубиной залегания подземных вод d w .

Таблица 2


Отбор проб грунта из шурфов для лабораторных испытаний

Указания по полевой документации инженерно-геологических
и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

При отборе проб грунта следует учитывать требования ГОСТ 12071-60 .
Отбор проб грунта из шурфов производят послойно. В случае мощности слоя более 1-го метра, он может быть охарактеризован несколькими образцами.
Пробы с нарушенной структурой отбирают в интервале по глубине 10 см.
Например, образец взят с глубины 1,10-1,20 м.
Вас образца должен быть около 500 грамм, в случае мелкоземистых грунтов, а при необходимости отбора проб на стандартное уплотнение (например для грунтов выемок) - 3-3,5 кг.
Отбор образцов крупнообломочных грунтов осуществляется бороздовым методом. Отобранные образцы подвергают грохочению для разделения на фракции. Куски размером более 100 мм следует отбирать вручную. Из мелких фракций грунтов, прошедших через сито, 20 мм отбирают квартованием среднюю пробу весом 3 кг для испытания в лаборатории.
Отбор проб грунтов с ненарушенной структурой (монолитов) производят двумя способами:

  1. При помощи режущих колец. Этот способ применяют в тех случаях, когда не нужно определять компрессионные свойства грунта, а требуется определить только коэффициент пористости грунта. Режущие кольца сделаны из металла и имеют стенки толщиной не более 2 мм.
    С одного конца кольцо заострено за счет внешнего диаметра, на другой надевается крышка с небольшим отверстием для выхода воздуха.
    Внутренний диаметр режущих колец должен быть не менее 10 мм. Высота кольца должна быть не более диаметра.
    Кольца меньшего диаметра применяются при взятии монолитов глинистых и суглинистых грунтов, большего - супесчаных и песчаных грунтов.
    Перед взятием монолита стенку шурфа выравнивают и зачищают; кольцо на заданной глубине прислоняют вплотную острым концом к стенке шурфа и вдавливают в грунт до тех пор, пока крышка немного погрузится в грунт.
    После этого кольцо с грунтом осторожно извлекают при помощи почвенного ножа, крышку снимают, срезают лишний грунт заподлицо с краями кольца, и взвешивают кольцо с грунтом, предварительно обтерев его снаружи от приставшего грунта, на технических или аптекарских весах с точностью до 0,1 грамма. Вычтя из веса кольца с грунтом вес кольца, определяют вес грунта; разделив вес грунта на объем кольца, получают объемный вес грунта.
    Взвешивание производят троекратно.
    Одновременно с этой же глубины отбирают пробу грунта для определения естественной влажности и пробу грунта нарушенной структуры весом 0,5 кг для определения удельного веса грунта, гранулометрического состава, пластичности.

  2. В тех случаях, когда необходимо определить компрессионные свойства грунта, угол внутреннего трения, сцепление, временное сопротивление раздавливанию и др. в образце с ненарушенной структурой монолит отбирают в виде куба или параллелепипеда с размерами сторон для скальных грунтов не менее - 100×100×100 мм, для крупнообломочных сцементированных мерзлотой, дресвяных и гравийных 200×200×200 мм щебенистых и галечниковых - 300×300×300 мм, песчаных сцементированных мерзлотой и глинистых 200×200×200 мм.
    При возникающих затруднениях допускается производить отбор образцов произвольной формы с сохранением указанных размеров сторон как минимальных.
    Стенку шурфа выравнивают, зачищают и на заданной глубине почвенным ножом намечают квадрат несколько больше требуемого размера. По мере углубления в стенку шурфа образцу постепенно придают правильную форму и необходимый размер.
    Во избежание высыхания взятый монолит здесь же у шурфа, парафинируют и тщательно упаковывают по правилам, изложенным в ГОСТе 12071-66.

Описание шурфов

Описание и зарисовку шурфа производят по мере его проходки.
Шурф крепят после того, как произведено описание пород, сделана их зарисовка и отобраны пробы грунта для лабораторных испытаний. Величина описываемого интервала глубин не должна превышать 2-х м.
Перед описанием стенки шурфы должны быть очищены от налипшей породы и отпрепарированы ножом так, чтобы отчетливо выделялись контакты слоев и структура грунта. Среднюю мощность слоя и глубину его залегания определяют как среднее арифметическое из замеров, произведенных в 3-х и 4-х характерных точках перегиба. Определение плотности связных грунтов производят по таблице № 4. При описании шурфов кроме описания пород отмечают ходы землероев, червей, трещиноватость.
Зарисовку шурфа производят, как правило, по одной стенке. Четыре стенки зарисовывают в том случае, если породы залегают наклонно или линзообразно, при этом делают замеры до подошвы пласта по углам шурфа, а если нужно, то и посредине стенки. При зарисовке по четырем стенкам, стенки шурфа должны быть ориентированы по странам света. Зарисовку делают в принятых условных обозначениях (см. рис. 3) в масштабе 1:20, 1:50, 1:100.

«Методиче ски е указан ия» содержат краткие рекомендац ии по отбору обра зцов грунтов при подроб ных техниче ских изы скания х автомобиль ных дорог , ка саю щи еся кол ичества обра зцов и назначе ния их для анали за.

«Метод иче ск ие указания» предна значе ны для работн ико в геолог иче ской служб ы Со юздорпрое кта и явл яю тся допо лне нием к выпу ще нным ранее «Методичес ким ука зан иям по и нже нер но-г еологиче ским изы сканиям ав томобиль ных дорог» с «Указа ниями п о полевой докуме нтаци и инженерно-гео логических работ» (СДП1971 год) .

«Ме тод иче ски е ука за ния» име ют цель юспо со бс твоват ь более полному освеще нию инженерны хсвойст в грун тов и некоторому сокра щениюоб ъема лабораторных рабо тза счет более раци она льно го отбор а обра зцов , на прав ляемых в лабораторию .

О тбор обра зцов строите льных материало ви грунтов д ля подбора сме сей в целях укрепления Ме тод иче скими указаниям и н е ра ссматривают ся.

При выполнении этой работ ы надле жит руковод ст вова ть ся «Те хн ическими ука зан иями по и зы сканиям, про ектирова нию и разрабо тке пр итрассов ых карьеров для желе знодорожного и авто дорож ного строи тель ства » ВСН 182 -7 4 изд . 1975 г.

Методиче ские указан ия ра зработаны гла вным специали стом тех ниче ского отдела Со юзд орпрое кта Смирновым В .С.

Начал ьник техн иче ского о тдела Союздорпрое кта

(Ротштейн)

Отбор обра зцов грун тов для лабор аторных анали зов при инженер но -геолог ичес ких изы ска ниях являет ся од но й изна иболее важных и о твет ствен ны х частей выполняемых исследований. Це ль ю о тбора обра зцов являе тся по лучение в лаборатор ии таких хара ктер ист ик со става ифизико-механических свой ств грунтов, ко тор ые были бы дос таточны для ра зработки прав ильных проектн ых решен ий.

Нес мо тря на первостепенное значение этой работы , о на часто д елается механиче ски, бе з отчетливого пред ставления цели отбора образца, какие виды анализов сл едует в ыпол нить для данного о бразца, почему нужны эти, а не ка кие -нибуд ь другие и спытания и ана ли зы и т.п. Практи ка по казывает, что вопреки действую щи м указа ниям отобра нные из выработок обра зцы нередко направляют в лабораторию б ез поле вого разбора и просмотра, все подряд, в малом количестве. Виды а нали зов назначают ся, в ряде случаев, недостаточно продума нно. В итоге нередко оказывается, ч то не смотря на то, ч то анализов сдела но мног о, геологи не могут дать проектиров щикам необходимы е расч етные характеристики грунтов ме ст и ндивидуальног опроек тиро ван ия.

Эти данн ые пр иходится брат ь из табл иц, что делае т выполняемые расчеты при ближен ны ми, в проектные ре ше ния закладываются излиш ние за па сы прочности, или наоборот может получиться, это эт от запа снедо статочен. Участки же ,где ин женерно- геол ог ич ес кие услови я благо при ят ны в р яде с луч аев оказываются изучены изли шне подробно.

В д ейст вующих «Ука зани ях» по п олевой документа ции инженерно-геологических работ (СДП, 1971 г.) и др угих и нс тру кти вны хма тери алах д ост аточ но полно изложена техника отбора образцов грунтов из шурфов и скважин. Однако, рекомендации по количеству отбираемых образцов к видам анализов и испытаний, которые следует выполнять в лаборатории, привед ены в разных источниках и не всегда достаточно ясны.

На стоящие «Ме тодиче ские указания» им еют целью более четко сформулировать задачи, которые с та вят ся перед геологом при от боре образцов грунтов при исследованиях для проектирова ния того или иного соору жения и требова ни я к их количе ству, необходи мому для реш ения эт их задач.

Земляное полотно

Проектирование земляного полотна в соответствии с С НиП -П.Д .5-72 мо же т быт ь двух видов:

а) использование реше ний по типовым проектам - при б лагоприят ных инженер но-г еологич еских условиях, в ысоте насыпей и глуби не в ыемок ме нее 12 метров;

б) индивидуальное - во в сех других случаях.

Наиболее широко приме няется проектирование с ис поль зова нием решений по типовым проекта м, поскольку тра ссировани е автомобиль ных дорог преду сматривае т их проложение по возм ожно бол ее прочным грунта м с минималь ным об ъемо м земляных работ . При подоб ном проектирова нии нет необходимос ти в выпол нени е ра сч етов, опр ед еляю щих парам етры земляного полотна и обо сновывающих с пеци аль ные мероприятия по обеспечению его у стойчи вости. По этому целью отбора образцов являе тс я по луч ение та ких характери стик гру нтов, которых было бы до ста точно:

а) для от несе ни я гру нтов к тому или и ному виду в соо тв ет ствии с дейс твующими норматив ными докум ентами;

б) для суждения о е сте стве нной и о птималь ной влажно сти и плотно сти грунто в, применя емых дляво зведения на сыпей и слаг ающих д но выемок.

Для ре шения пер вой за дачи достаточ но знать гр анулометричес кий соста в гру нта и чи сло пластич но сти, для р ешен ия второй задач и, кроме этого, нужн ы д анные о естес тве нно й и о птималь ной вл аж но сти и плотно сти.

Кроме этого д ля пе счаных гру нтов опред ел яют ко эффи ци ен т фильтрации, не обходим ый дли сужд ении об их др ени рую щей способно сти.

В резу ль тат е проведе ния полевых изыска тель ских работ по грунтовому обследованию тра ссы и ре зер во в должны б ыть выявлены генетичес ки однородные разности гру нтов, со став и свойства которых не вы ходят за пределы классификацион ных пока зателей установле нных для того или иного вида грунта.

Изы скания авто мо бильн ых дорог выполняются в различн ых у словиях рельефа и геологиче ского строения ,для равнинной местн ости характерно большое однообразие в сос тав е и свойствах грунтов на значи тель ных протя жениях; поэтому при использова нии типовых проектов нет нужды в направле нии на анализы больш ого количе ства образцов.

После разбора и срав нени я просуше нных и разложен ных п о ходу пикетажа образцов , отобра нных по слой но из в сех выработок на том или ином однород но м участке протяжени ем 8 -10 км, в ла боратори ю напра вляют образцы из одного харак терного шур фа (скважины) на 6-8 выраб оток в тех случаях , когда возмо жно заложени е притра ссовых ре зервов и гру нты притрас совой полос ы и споль зу ют ся для воз ведени я насыпи, образцы для анал иза направ ляют , даже и при однообраз ных условиях, не реже чем и з од ной выработки на 1 км. При сме не грунта или его со стояния образцы о тбирают и направ ля ют на а нализ так час то, как ча сто прои сходя т эти измен ен ия.

При разведк е со средоточен ных ре зервов грунта обра зцы отбирают из всех вырабо ток , на всю глубину выработк и, пос лойно, но не р еж е ч ем через 2,0 метра. По сле поле вой разборк и и сравнен ия н а а нали знаправ ляют все обра зцы, отобра нные для опр еделе ния е сте ственной влажно сти и от 3-х до 6 -ти обра зцов из каждого выделен ного од нород ного слоя для других опр еде лений (см . табл. № ).

При работе в горной ме стно сти, где ра спро стране ны пре иму ще ст венно крупнооб ло моч ные и скал ьные породы, а вид и сво йства грунтов опреде ляют ся, в основном, содержанием обломочного ма тер иа ла, необходи мо прои зводи ть пол евую прогрохотку. В лабора торию отпра вляют только образцы мелкозе ма, фракции 20 мм, из од ной-двух хар актерных вырабо ток на каждый в ыдел ен ный уча сток с однородны ми гру нта ми. Об ъе м образца ~3 кг . Образцы скальных пород, как правило, лабораторным а на лизом не подверга ются , огра ничиваю тся их визуальным опи санием. В со мнитель ных случая х опр еделя ют петрографиче ский со став и об ъемны й ве с по 2-3 образцам из в сех раз новидно стей.

И спытания проч ности и морозостойко сти скаль ных пород прои зводят только в тех случаях, когда пород у предполага ет ся исполь зовать как строительный мат ериал.

Коллекцион ные образцы скальных пород отбира ют во в сех случаях.

При изуче нии выемок в скальных легко выветриваю щих ся породах порядок отбора образцов и виды их испыта ний у станавлива ют ся в каждом отдель ном случае по специально ра зработан ной программ е.

Таблица № 1

И споль зова ни е типовых проек тов (б лагоприятные грунтовые у словия, слабые гру нты от сут ствую т)

Объект исследований

Порядок отбора образцов из выработок и для анализа

Вид анализов и испытаний

Примечания

Земляное полот но. Гру нты для от сыпки насы пи не исполь зуют ся

Из всех выр аботок по слой но, начиная с поверхности.

В р езуль та те р азбора и сравне ния обра зцы на правляю т на анали з из од ной выработки на 6 -8 опробов анн ых вырабо ток

Гра нсоста в. Пла стично сть. Коэффициен т филь трации (для песч аных гру нтов)

Объем обра зца не м енее 0,5 кг

То же ,но г рунты и сп ольз уются для от сыпки на сы пи (з акла дыва ются притрасс ов ые резервы)

То ж е, но обра зцы для анали за напр авляют не ме не е чем из од ной выр аботки на 1 км

Гранулометриче ский сос тав, пла стично сть. Есте ственная влаж но ст ь. Объемный ве с. С тан дарт но е уплотнение , кроме этог о для пес ко в опреде ляю т угол е сте ственного о тко са и коэфф иц ие нт фи льтрац ии

Обра зцы для определе ния гра нсостав а и стандартного уплотнения от бираю т боро здо й. Об ъе мобра зцов для стандарт ного уплотнения 3 -3,5 к г

Соср едо точенные резервы (в том ч исл е выемки ,грунт ко торы х испо льзуется для отсыпк и з емпол от на)

Образцы отбирают из всех выраб ото к, послойно , не ре же че м через 2 ,0 метра. В анализ роме е стест ве нной вла жно сти на пра вл яют о т 3 х до 6 образцов из каждого в ыдел ен ного о днородного слоя

То же

То ж е

ИНДИВИДУАЛЬНО Е ПРОЕКТИРОВАНИЕ земляного полотна о су ще ствляется для насыпей и выемо к, вы сота и глубина ко торы х пре выша ют12,0 м, а также во в се хслучая х, когда у стойчивость земля ного полотна из-з анеб лагоприятных инже нерно -г еоло гичес ких услови й вызы вае топасен ие (слабые о снования, мокрые выем ки, о ползни и др.) .

Во вс ех слу чаях индивидуа ль но го прое ктиро ва ния ре ша ет ся задача обес печен ия у стойч ивост и

а) ос но вания земляного поло тна;

б) отко сов на сыпей;

в) откосов вые мок;

г) есте стве нных скло нов.

Для оце нки устой чивос ти ос нования, кроме показателей состава и со стояния, необходи мо им еть:

- данн ые о сопротивл ении грунтов сдвигу;

- компре ссио нные и кон сол ида цион ные хар актери ст ики.

В задачу инженерных и зыска ний вхо дит получ ение ра счетных значени йэтих характери стик. Это требует отбора срав ни тельно большого чи сла образцо в, количе ство которых должно быть до статочным для стати стиче ской обработ ки и быть не ме нее шест и для каждого выделенного однородног о слоя.

Для о ценки у стойчивости отко сов выемок и су ще ст ву ющих на сыпей нужны да нные о сопротивлении грун то всдвигу , для про ек тируемых вы соких нас ыпей - данны е о сопрот ивлении сдвигу при оптимальной плот но ст и.

На мокания ж елат ель но проводить в два этап а:

Пре жд евсего требуе тся выделить в изучаемой толще слои (инженерно-геологические элеме нты),соста ви состояние гру нта которых по зволяет отказать ся от их бол ее дробного р асчле нения и характеризовать гру нты в их преде лах по осередненному з нач ению пок азателя.

Под инженер но-гео логич ески м эл ем енто м пони ма ет ся слой, сло женный ге нетиче ски од нородн ыми гру нтам и одного и того же номе нклатурного вида, характер истик и ко торых и зменяют ся в выд ел енных гр аницах незакономерно и нах одя тся в предел ах кла ссификац ион ных интер валов, у становле нных С НиП.

В соответ ствии с ГОСТ 20522-75 ко эффициент вари ац ии и зме няющей ся харак теристики не долже нпре вышать - для коэффици ента пори стости и е стествен ной влажнос ти - 0, 15 и для определ ений сопрот ивле ния сдвигу и сжи ма емо сти - 0 ,30.

Коэффицие нт вариации

,

где:

;

;

n - число опр ед ел ений;

А i - част ное значение характери ст ик и.

За единый инженер но-геологич еский элем ент допу скае тся п ринимать грунты, представле нные тонкими (ме нее 20 см) слоя ми с дли нами грунтов разли чног о номенклатурного в ида. Слои и линзы , сложенные рыхлыми видами, гли ни стыми гр унта ми с кон систенцией боле е 0,75 и зат ор фова нными гру нтами сл едует рассматривать как отдельные инженер но-ге олог ичес кие элементы неза висимо от их толщины. И нжене рн о-гео логические элеме нты при полев ых работах в ыде ляет по визуальному опи санию, результа там зондирования, и сслед ова ния крыльч атками, ми кро пе нетра цией , опре делениями о бъем ног овеса, естест ве нной влажно сти, пла стич ности. Во многих случаях в качестве ос но вного по казателя можно использо вать е сте ствен ную вла жно сть, котор ая, какпра вило, хор ошо коррел изуется с другими пока зат еля ми механических свойств слабых грунт ов. Гра ницы в ыделенных в поле одн ородных слоев о бычно мало о тлича ется от границ , п олуч енных при о кончат ел ьной камераль ной обработке.

При наличии большогоколич ест ва лаб ораторны х д анных для и х о браб отки и выделении ин женер но -г еологических элементов целесообразно использовать ЭВМ.

На втором этапе исследований отбирают обр аз цы с ненар ушенной структурой (мо нолиты) . Места отбора мо ноли тов опр еделяю т на основа нии обоб щения результатов пр едвари тель ны х обс ледова ний с таким ра сче том, чтобы пока за тели сос тава и состоя ния отбирае мых монолитов в во зможно большей с тепени отвечал и расчет ным значе ниям этих пока за телей для выд ел ен ных слоев.

Количест во монолито в и их размеры о пределяют ис ходя из того, что для ка ждого вида ис пытан ий мож но было по лучи ть не менее шес ти обр аз цов из каждого выд еле нного слоя. Дл я особо слож ных случае в опо лзневых уча стков и т.п. э то кол ич ес тв о долж но б ыть увеличе но и определ яется специальной программой.

В те хслучаях, когда слабые гру нты (торф и др.) по тем или иным соображениям подлежа т обяза те льному удале нию, лаборатор ны е и спытания их не вы полняют.

Таблица № 2

И НДИВИДУАЛЬН ОЕ ПРОЕКТИРОВ АНИЕ

№№ пп

Объект исследований

Порядок отбора образцов из выработок и для анализа

Вид анализа

Примечание

1

2

3

4

5

1

Слабы е гр унты основания нас ыпе й *)

- нес кальн ые г рунты основ ания насыпи 12 ме тров

Образцы отбираю т из в ыделе нн ых по визуаль ным приз накам и дан ным испыта ни й полевыми методами слоев на менее ше сти и з каждого слоя.

Обра зцы для ко мпрессии и консолидации от бирают на глубину а ктивн ой зон ы.

Образцы для сдвиговы х испыт аний отбирают из наиболее сл абого слоя в предела х акт ивной зоны

Ес тестве нная вла жность, пластично ст ь, гранс оста в, коэффициен т пори сто сти, об ъемный ве с влажного гру нта, сопро ти вле ни е сдвигу. Компрессионные и ко нсолида цио нные испытания

И спыта ния на сдвиг следует выполня ть по закрытой системе (бы стрый сдвиг) . Для грунтов основа ний 1-го типа и спытания на сдвиг не производя т. Тип ос нования у стана вливае тся предварите ль ными и спыта ниями крыльча ткой

Бота нический соста в. Степень разло же ни я

Для торфов

Потеря при прокаливании.

Степень пр осадоч ности (для лессовых грунтов)

2

Глубокие выемки 12 -ти м

Кро ме о бра зцов для определения основных показател ей соста ва и состояния отбирают о бразцы для сдвиговы х испытаний из всех выде лен ных слое в

Т о же ро ме компрессио нных ис пытани й. При использовании грунтов в ые мки в насыпь определя ют оптимальну ю влажность и плот ность грун то в. Если в ысота проектируемой насыпи более 12 м необход имо сделать сдвиговые исп ытания грунтов пр и о птимальной плотно сти

И спыта ния на сдв иг производят по закры то й схеме (быс тры й сдвиг)

3

Выемки в слабых и вод онасы щен ных грунтах

Образц ы отбирают также как и в пред ыдущих случая х. Из грунтов оторые будут нах одить ся в основан ии дорож ной о де жды отбира ют обра зцы для определения оптимальн ой влажности и плотно сти

Выполняют ся те же виды анализов. Для песков определяют дополните льный ко эффициен т фильтраци и

Т о же

4

Оп ол зневы е скло ны

И з о сновных инженерно-геологиче ских элементов (сущ ествующих и пот енциаль но возможных зон о пол зневого с мещения) для анализа отбирают от 6-ти до 15 образцов. Об раз цы отби рают из опорных скважин через 1-2 метра или чаще в зависи мости от изм енен ия состава и состо яния. Во все х сл учаях следуе т отбирать обра зцы из всех слабых грунтов нез ави си мо от мо щнос ти с лоя из о пол знев ог о смещения и при ко нтактн ых з он с водо вме ща ющими порода ми, из второстепенных инженерно-геологических элементов отбирают для анализа 5-6 образцов

Есте стве нная влажность, грансостав, пластичность, объемный вес влажного грунта, сопротивление сдвигу, сопротивление одноосному сжатию, размокание, набухание

*) К слабы м г рунтам относят ся болотн ые, орга но -минеральные и торфяные грунт ы, а так же гли нистые грунт ы текучепластичной и мя гкопл аст ично й конс истенции с сопротивле ни ем с двигу по кр ыльч ат ке ме нее 0,75 кг/ см 2 . При высоте насыпи более 6-ти метров к ним должны быть отнесены и тугопластичные глинистые грунты.

ГР УНТЫ ОСОБЫХ РАЗНОВИДНОСТЕЙ

ЗАСОЛЕ ННЫЕ ГРУ НТЫ

Основ ные задач и, которые приходится решать при изучении засоленных гр унтов, это определение пригодности их в качестве основа ния дл я земляного п олот на , как ма тер иала дл я его воз веде ния, а также р азработки необ ходи мых меро прият ий для обеспечения устойчивости земляного поло тна пр истро ите льс тве его на засоленных участ ках. От бор образцов имее т целью об еспечит ь решение эт их задач.

Образцы гру нто в для определен ия степени и типа засоления отб ира ют по слойно, по генети че ским гори зонтам , но не реже чем через 0,2 м на глубину воз мож но й разра ботки пр итрассо вого ре зер ва. Обра зц ы о тбирают из о севы х шурфов ивсе направляют в лаб ораторию . Химиче ский со ст ав зас оления опред ел яют для 10 % отобра нных обра зцов.

О тбор средней пр обы в шурфе , котор ая ну жна для сужд ения о ср ед не йстепе низа сед ания пр и и спол ьзован ии гру нта в насыпь, про извод ит ся путем квартова ния сме си по слойных проб, взятых чере з каждые 2 0-25 см, начи ная с повер хно сти, до г лубины 1-го метра.

Кроме засол ения опреде ляются - есте ств енная влажно сть, гра нулометриче ский состав, пред елы п ла ст ично сти, скорость размокания, о бъем ный вес, оп тималь ная вла жн ост ь и плотно сть.

При заложении ре зерва глубино й менее 1-го метра для химического анализа отбирают среднюю про бу грунта из слоя, под лежащег о испо ль зованию для нас ыпи.

Для гру нтов, рекомендуемы х для возведения насыпей вы сото й более 6-ти метров, дол жн о быть определено со против ле ние с двигу при опти ма ль ной плотн ости.

ЛЕССОВИДНЫЕ ГРУНТЫ.

В допол нен ие к анали зам, выполняемым для о бычных гру нтов, опреде ляют о бъем макропор, ст епень вла жности и сте пе нь проса доч ности при той нагрузке, которая будет от земл яного полотна.

Для это й ц ели из характер ных в ыработок из ка ждого выделенного од нород ного слоя, начиная с по верхно сти, отбирают мо нолиты на всю пройден ную выр аботками глу би ну.

ВЕЧ НО МЕРЗЛЫЕ ГРУ НТЫ.

При работ е в районах вечной ме рзл от ы дополн итель но определя ютсуммар ную влаж но сть и льдистос ть. Кроме того, во всех случаях опр едел яют объемный ве с, пор истость и осадку мерзлых грунтов пр и их оттаи ва ни и.

Образцы для опр ед ел ения льдис то сти и суммарной влаж ност и отбирают на глубинах до 1-го м етра с к аждых 0,3 м; от 1-го до 3 -х м етро в - с кажд ых 0 ,5 ме тра, ни же с ка ждого м етра. Отбор образцов производят бороздой.

Для други х определе ни йобра зцы от бирают и з средне й ча ст икаждой л ито логичес ко й ра зн ост и.

Об ъемн ый вес опр еделя ют непосред ственно у скважин ме тодом г идростат иче ского вз веши ва ния . Для определе ния оса дки мерзлых грун тов сло истой и сетчатой струк тур ы в проце ссе их от таива ния отбирают д ва оди наковых обра зца м ерзлого грунта не наруше нной структуры.

При простых инженерно-геолог ическ их у слов иях на уча стка х с однообразным наплас това нием грунтов однородного состава, без грунтовых вод и прояв ления мерзло тных проц ессов, на анализ от пра вля ют обра зцы из одной -двух выработок на каждом однотип ном уча стке. Пр ислож ны х у словиях с напластованием грунтов неод нородного со става, нал ичием водоно сных горизонто в и проявле нием мерз лот ных проц ессов на а нализ направ ляют образцы не менее чем из 50 % выработок. Объе м образцов грун та до лжен соот ветс тв ова ть требо ва ниям «Ука заний по по левой докум ен тации инжен ерно -геологически хиз ысканий» (СД П197 2 г .) и устанавливается каждый раз програ ммо й работ.

Малые искусств енн ые соо ружения

Цел ью о тбора обра зцов при об следо ва нии м ест у строй ства малы хиску сстве нных сооружений являет ся получен ие таких харак теристик гру нта на возмож ной глуб ине заложе ния фу ндамента сооруже ния , ко торы е были бы до статоч ны для опреде ления у словног о ра счет ного сопрот ивл ения грунта по таблич ным данным .

Для глини стых грунтов необходимо зна ть есте ственную вл аж ност ь, ко эффициен т пори сто сти, пр ед елы пла стичности и коэффиц иент кон сис тенции.

Для п есча ных грун тов - зерновой со став, плотно ст ь и в отдель ны хслу чаях, когда по у словиям проектиро вания требу ется водоот ли виз ко тло ва на - коэфф ициент фил ьтр ац ии.

При слабых гли нистых гру нтах мя гкопластично й и текучей кон си стенции, или тугоплас тич ных при вы соте насыпи более 6 метров, кром е перечисленных вы ше определений необходимо о тбирать монол иты для определе ния компре ссионных свой ст в и сопро тивления сдвигу . Эти данные необходимы д ля у ста новления во зможной о садки грунта и оценки его у стойчивости.

Обра зцы грунтов отбирают по слойно с глуби ны 0,5 метра и глубже не реже, чем чере з 1 м из вс ех выраб оток.

В лаборатори и по сле полевой ра зб орки для анали за направ ляют характер ные обра зцы из всех в стретившихся ра зновидно ст ей гру нтов. При однородных плот ных гру нтах на ана лиз направляют образцы из одной выработки, а при од нообра зных и нженерно-геологических у словиях из од ной выработки на 2 -3 сооруже ния.

Отобран ные образцы для определе ния е ст ественной влажно сти направляют в анализ все бе з искл ючения.

При необходимо сти определени я сопротивления сд вигу и компре сси онн ых свойств из слоев слаб ых грунтов следу ет отби ра ть не м енее ше сти монолитов. При наличии проса доч ных грунтов о пределя ют степен ь про садоч ност и при нагрузке, возникающей от сооружения.

При наличии мал ых мо стов, когда во змож ен ра змыв русла, о тбирают образцы грунтов в русле в количе стве 2-х - 3-х - непо сред ственно из пов ерхно стного сло я, подвергающегося ра змыву д ля определ ения гранулометриче ского состава при песчан ых гру нта х и сцепления пр и гли ни стых гру нт ах. В по сл ед нем случа е отбирают мо нолиты.

Путепроводы

Образцы грунтов при обсл едован ии ме ст устрой ства путепро водов отбира ют с той же целью и также, как и для малых и ску сств енных соору жений со сл еду ющими отличи ями, учитывающими с пецифику сооружения:

Обра зцы о тбираю т с глубины 1,0 м етра, то е сть с глуби ны воз мож ного заложения фунда мента опор путе провода и глубж е. Дл я а нализа направляют образцы из каждого в ыделенного одн ород ного слоя (ин женерно-геоло гиче ского эле мента) в ко личестве не менее 6-ти для определен ия основ ных показа телей со става и состо яния - пористости, е стест вен но й вла жности, пределов пласт ичности глинист ых грунтов, гранул ометрического состава песчаных грунтов. Плотность пес ча ных грунтов определя ется пенетрацие й.

Дл я вод онас ыще нн ых песков, залегающих на глуби не зал ожен ия котлованов п од фу ндаме нты опор определяют ко эффиц ие нт фил ьтрации. Для крупнообломочных грунтов определ яют гр ануло метрический и петрографич еский со став (гра нсос та в определяют полевой прогрохоткой, в лабораторию напра вля ют ли шь фракции ме нее 5 мм).

При туго пластич ных и более слабых г линистых гру нтах отб ира ют мо ноли ты для о пределе ния компрес сионных свойс тв и сопротивле ния сд вигу. Как пра вило, монолиты отбира ют при грунтах допуска ющих заложения опор на е стес твен но м осно вании в ин терва ле глубин от 1,0 до 6,0 метров, а при с вайном основа нии на воз мож ную глуби ну забивки свай и гл уб же не м енее ч ем на 5,0 метра. Из к аждого вы де ле нного слоя сл абых грунтов отбираю т не менее 1 5-ти монолитов.

Сдвиговые исп ытания про водят по схе ме бы строго , неконсол иди рован ного сд виг а.

При лес со вид ных грунтах опред еля ют относитель ную просад оч ност ь, пр инабухаю щих грун тах - пар аметр ы набухания и их проч ност и при пол ном водо нас ыщен ии.

Мостовые переходы (большие и средние мосты)

Образцы грунтов при изуч ении инжен ер но-геолог ичес ки х условий мостовых переходов от бира ют для получ ения характеристики несущей сп осо бности грунто виопр е делении возможной глубины размыва.

Для ре шения пер вой задачи определяю т сос тав, пло тно сть, влажнос ть, а также угол вну тре нн его трения, сце пление, модуль о сад ки, кон си стенцию глинист ых гру нтов , коэф фициентфильтра ции песчаных грунтов. Для ре ше ни я в торой задачи до статоч но зна ть грануломе трический состав песчан ых грун тов и сцепление для гли ни стых гру нто в (в пр едел ах предполага емой глубин ы ра змыва).

Обра зцы отбираю т из всех скважин на всю пройд енную глубину и з каждого слоя, но не реже чем через 0,5 м етр а по глубине, в глинистых гру нтах при заметн ом и зме не нии ко нси стенции - чер ез 0,5 ме тра.

Обра зцы для лабораторных анализов отбира ют из выделенн ых разностей гр ун тов , но не реже ч ем чер ез 2 метра; в г ли нист ых грун тах при заме тно м и зменении консис те нции - ч ер ез 0,5 ме тра. В лабора торию напра вляют все обра зцы о тобран ные для о пр ед еления естественной вла жности. Ко личество обр азцо в, напра вл яем ыхдля други х о пр ед ел ений при бол ьшо ймощ ности выделенных по визуальным при знакам слоев и и х однород нос ти может не превы шать 15-ти - 20-ти из каждого выде ленного сл оя. В пределах во зможной глубины разм ыва обр азцы отбирают независи мо от типа грунта чере з о дин метр.

Ос нов ны е показатели состава и со сто яния гру нто в (класс ификационны епок азател и) о пр еделя ют для всех выявленных слоев - для пе сков опр еделяют гранулом етрич ес кий сос тав, ес те ствен ную в лаж но сть , коэффициен т фильтрации; для св язных грунтов - есте ственну ю влажно сть, пластично сть , об ъе мный вес, а в пр едела х возмож но й глуби ны ра змыва и грансостав супесе й, сцеп ле ни е для других глинистых грунтов. Дл якруп нообло мо чных грунтов определ яе тся гра нуло метриче ский и п етрографич еский со ст ав, для полуска льн ых и скаль ных пород - п етрографиче ск ий со став, объемный и уд ельный вес, водопог ло щени е, пред ел ы про чнос ти при сжа тии в сухом и водо нас ыщенном сос то яни и.

Обр азцы ненару ше нного стро ен ия для определ ения об ъемного ве са , а такж е прочно сти и сжима емос ти гли нистых гру нтов (моно литы) отбирают тол ько из п ластов оторые могу т ока заться несущими для фу ндам ентов опор соору же ния.

Высота монолитов до лжна бы ть не менее 25 см, а диаметр - не м ен ее 10 см.

Общ ее ко личес тво обра зцов и испы таний их до лжно бы ть достаточ но д ля с та тической обработк и и по луче ния ра сч етн ых зна че ний, пока за телей угла внутреннего трения, сцепле ния и модул я деф ормации - не ме нее 15 -ти для каждого в ыде ленного в резул ьта те по левой докуме нтации од нородного сдоя (и нженер но-ге ологического элеме нта).

Для несу щи хслоев, сложенны х песками, ц елесообра зно определить пло тнос ть и прочно сть грунта пу тем статической пенетрации . При этой пло тно сти можно испытать песчаны е грун ты (из ко торы х тру дно взять моно лит) на сопротивление сжат ию и быстро му неконсолидированному сдвигу в лаборатории для у стан овления модуля де формации и параметров природной про чност и грунтов. Гл инисты е гру нты мя гко и те куче пластичной консистенц ии целесообразно испытать лопастными приборами. Если нес ущие слои сложены лессовым и или набухаю щими грунтами, то опре деляют относит ельну ю пр осадо чно сть, пара метры набу хания глинистых гру нто в и их проч ность пр ипол ном водо нас ыщении. Пр и наличии полускаль ных тон косло ист ыхтрещ иноват ых пород деформативные и прочностные их свой ства определяю т в пр иборах трехос ного с жатия.

Пр и рабочих изысканиях с ледует учитывать, что для грунтов оснований о пор мостов над ежност ь (до вер ительная вероятность) значений обобщенных по ка зате ле й проч ностны х и де форма тивных сво йств при расчете по несущей способности должна быть не менее 95 -98 %, а число ча ст ных знач ений, ко торые подвергаются с татистической обработк е - не м енее 25 для каждого выделенного несущего слоя.

ГРАЖДАНСКИЕ ЗДАНИЯ

Целью отб ора обр азцов пр и обследов ании площадок гражданских зданий является:

1) По луче ние таких хара ктеристик грунтов, которые б ыли б ы достаточн ы д ля определен ия нормати вного дав ления на слои грунтов, котор ые будут находиться в основа нии фундаментов про ект ируем ых сооружен ий;

2) По луче ние характеристик коэффициента фильтрации песчаных грун тов (в тех случаях, когда тр ебуе тс я устрой ст во дренажей);

3) О преде ле ние корро зио нной активност игрунто в по линиям подземных коммуникаций.

Образ цы отбирают из всех в ыработо к с глуб ины1,0 -1,5 м (в зависимости от глуби ны промерза ния) посло йно, но не р еже, чем через 1,0 метра до г лубины 4 -5 метров, а на линиях подзем ных комму никаци й на глубину за ложения труб или кабеля .

Для анализа, по сле полево й ра зборки, направляют при глинистых грунтах твердо й, полутвердой и туго пла стичной консистенции или при песчаных грунтах 3 -6 обра зцов из каждого в ыдел енного однородного сдоя.

Для глинистых грунтов опред еляют пла ст ично сть, естествен ную влажно сть пористо сть. Для пе сча ных грунтов - грану лом етр иче ский со ста в. Пло тность пе сча ных гру нто в опред еляет ся в основном пенетра цией. Пр и необхо димо сти организации водоотлива и з ко тлованов или проек тирования дрена жей определяют коэ ффицие нт филь трац ии.

Для кру пнооб ломо чн ых гру нтов о пре деляю т гра нсос тав по лево й прогрохот ко й, для а на ли за направляют лишь образцы мелкозема 5 мм .

При наличи илес сов идных г ру нт ов определя ют относительную просадочность при нагру зке, во зникающей от проектируемого сооруже ния.

При наличии в основа нии проек тируем ых сооруже ний слабы хглини сты х грун то в необходимо о тбира ть мо нол иты дл я определ ения к омпре ссион ны х свой ств и сопрот ивл ения сд вигу в количес тве не мен ее ше сти из в ыдел енного слоя .

Все встреченные по тра сс е проложения подземных коммуникаций типы поч в и литологичес кие ра зности гру нтов опробуются не м енее чем в 3-х точках на хим со став по водным вытяжкам .

В во дно йвытя жке опред ел яют содер жание гумуса и тра тов, ко нцентрац ию во дородных ионов.

РАБОЧИЕ И ЗЫСКАНИЯ

Количество и об ъем обра зцо вдля того или иного со оруже ния пр и р абоч их изысканиях устанавливают програ ммой работ. Установка обра зцов до лжна соо тв ет ствова ть требов аниям ГОСТ 1207 1-7 2.

Главные геологи экспедици й и начальники геологических партий при выполнении полевых изыска тельских ра бо т должны разъяснить кажд ому испол ните лю-гео логу задачи, которые ставится при отборе обра зцо в грунтов для характеристики инженерно-геологических у словий с тро ите льс тва зе мля ного по лотна , ис кусст венн ых соору жен ий или других об ъек тов с учетом особенностей пр иро дно й обстановки и харак тера соор уже ний.

Н еобходимо обра щать о собо е внимание на разбор обра зцо в грунтов в поле, и выбор для а нали зов типич ных для выделенных однородных участков (инже нерно-геологических элементов) обра зцо в.На зна че ние анализов д олжн о прои зво дить ся с я сны м пониманием необх одимости того ил и иного определения и использования его р езу льта тов в проек тирова нии.

ЛИТЕРАТУРА

1.Методиче ски е указания по ин женерно-геологическим и зысканиям автомобильных дорог. СД П197 1.

2.Указания по полевой документац ии ин женерно-гео лог ичес ких работ при изысканиях а втомо биль ных дорог . СД П197 1.

3. Нас тавление по изыскания м и проектировани юмос товых перех одов. ЦНИИС, Главтра нспрое кт1972 .

4.Методиче ские ука зания по инженер но-геологиче скому обследованию болот при и зы сканиях авто мобиль ных и желе зных дорог. Союздорнии 1973.

5.Ча повский Е . Лабора тор ные ра боты по грунтоведени ю. 1975.

6 .ГОСТ 1207 1-72. Гру нты, от бор, упаковка, тран спортирование и хране ние обра зцов.

7.ГОСТ 20522-75. Метод с татистической о бработки ре зультатов определений характеристик.

СОДЕРЖАНИЕ


Отбор проб грунта выполняется совместно с работами по проведению инженерно-геологических изысканий. Под грунтом в строительстве понимают верхний слой литосферы, включающий в себя скальные, а также полускальные и рыхлые горные породы.

Цели отбора проб

К основным целям отбора образцов грунта относят:

  • классификация пород грунта и установление состава разреза (или осадочных слоев и пластов);
  • выявление оптимальной величины откосов при выполнении земляных работ;
  • описание характеристик, свойств грунта и его составляющих с точки зрения возможности их использования в качестве стройматериалов;
  • установление физико-механических характеристик грунта для выявления его несущей способности (так называемая проба грунта под фундамент).

Методы отбора проб грунта

Методы, используемые для отбора образцов грунта, зависят от вида исследуемой почвы. Отбираются грунты с:

  • нарушенной структурой;
  • с ненарушенной или монолитной структурой.

При заборе образцов рыхлых пород, к примеру, песчаных, могут отбираться пробы нарушенной структуры, а для изучения связных пород‚ таких как рыхловатые грунты, глина и т.п., необходим забор ненарушенной, т.е. монолитной структуры. Для таких образцов требуется бурить скважины. Любой способ бурения позволяет получить качественный образец с ненарушенной структурой и обеспечить соответствие свойствам слоев, из которых отбираются пробы грунта.

Методы отбора разнообразны, среди них:

  • точечный метод для взятия небольших образцов грунта;
  • бороздовой, основанный на вспахивании борозд по всей протяженности пласта;
  • валовой, позволяющий использовать для анализа весь выработанный грунт.

Как правильно отобрать пробы?

При отборе грунтов следует:

  • исключить полностью попадание случайных включений;
  • обеспечить соответствие образца грунта слою почвы места забора проб;
  • не курить во время забора проб;

Как правило, при взятии проб ведется журнал, в котором ставятся отметки о месте, времени отбора образцов и составляется соответствующий акт. Что касается объема взятого образца, то он должен обеспечивать возможность всех запланированных исследований. Для грунтов нарушенной структуры эта величина не менее 2000 см², а для монолитов составляет более 500 см².

Пробы почвы, в зависимости от необходимости проведения тех или иных определений, отбирают в стеклянные (пластиковые) емкости или полиэтиленовые пакеты.

Необходимым условием отбора проб почв является их предохранение от вторичного загрязнения (в том числе атмосферными осадками) на всех этапах отбора проб.

Для отбора проб почвы необходимо использовать инвентарь, изготовленный из металла (нержавеющая сталь), керамики, пластмассы и т.п. Все рабочие поверхности должны быть тщательно очищенными от загрязнений и не иметь признаков коррозии и ржавчин

Проведение лабораторных исследований грунтов – трудоемкий процесс, требующий профессионального подхода уже на этапе отбора проб. ГК «Специалист» готова предоставить своим клиентам такой подход: много лет работая в сфере недропользования, мы знаем все нюансы проведения лабораторных испытаний.

В зависимости от поставленных задач для лабораторных исследований отбирают пробы с нарушенной или ненарушенной (монолиты) структурой. Для этого применяют один их следующих способов:

  • точечный (из целого слоя полезного ископаемого отбирают один или несколько проб);
  • бороздовый (по пласту располагают борозды и уже из них производят отборы);
  • валовый (исследуют весь грунт из выработки).

В случае, когда отбор монолитов невозможен (грунт рыхлый или песчаный), проводятся полевые испытания для определения естественной плотности породы.

Основные правила отбора проб

Высококвалифицированные специалисты нашей компании соблюдают все необходимые правила при отборе проб для лабораторных исследований:

  1. Образец должен иметь все характерные черты слоя, из которого взят, и не содержать примесей.
  2. Упаковка образца производится незамедлительно, каждая проба маркируется в соответствии с принятыми стандартами, заносится в журнал и отмечается на карте, плане или зарисовке участка.
  3. Сразу после упаковки образец, не нарушая его сохранности, отправляют в лабораторию или место хранения с соответствующими условиями.

Основное правило отбора проб, которое неукоснительно соблюдают сотрудники ГК «Специалист», – их должно хватить для исследования всех необходимых характеристик грунта и проведения испытаний. Для скальных и крупнообломочных пород отбирают не менее 2000 кв. см, для песчаных – 1000 кв. см и для глинистых – 500 кв. см.

Отобранные из скважин монолиты в форме призмы или цилиндра очищают и консервируют одним из двух способов:

  • парафинирование («запаивание» в три слоя парафина, разделенные марлей);
  • упаковка в жесткую тару.

Упаковывая монолит одним из вышеуказанных способов, стоит отметить верх образца и ориентировку по сторонам света. Перевозка осуществляется в деревянных ящиках с опилками или стружкой между образцами, которые позволят избежать повреждений. Отбор, перевозка и хранение образцов породы в нашей компании производится в соответствии с ГОСТ 12071 – 72.

Срочность в этом случае обусловлена необходимостью сохранить структуру грунта и его естественную влажность. Кроме того, при перевозке талых пород нужно учитывать, что замораживание изменит структуру грунта. То же произойдет с оттаявшим мерзлым грунтом. Все эти детали могут серьезно повлиять на результаты лабораторных исследований грунта, и как следствие – привести к неверным выводам. Наши геологи не допустят нарушения процедуры, поэтому мы можем ручаться за достоверность результатов проводимых нами испытаний.

ГОСТ 12071-2000

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ГРУНТЫ
и хранение образцов

МЕЖГОСУДАРСТВЕННАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОМИССИЯ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, ТЕХНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ
И СЕРТИФИКАЦИИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
(МНТКС)

Москва

Предисловие

1. РАЗРАБОТАНГосударственным Федеральным унитарным предприятием "Производственный и научно-исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве" (ПНИИИС) Госстроя России.

ВНЕСЕН Госстроем России

2. ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 6 декабря 2000 г.

Наименование государства

Наименование органа государственного управления строительством

Азербайджанская Республика

Госстрой Азербайджанской Республики

Республика Армения

Министерство по координации, территориальному управлению и градостроительной деятельностиРеспублики Армения

Республика Казахстан

Казстройкомитет Республики Казахстан

Кыргызская республика

Государственный Комитет по архитектуре и строительству при Правительстве Кыргызской Республики

Российская Федерация

Госстрой России

Республика Таджикистан

Комархстрой Республики Таджикистан

Республика Узбекистан

Госархитектстрой Республики Узбекистан

Госстрой Украины

4. ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с 1 июля 2001 г. в качестве государственного стандарта Российской Федерации постановлением Госстроя России от 20 декабря 2000 г. № 129.

Размеры и масса образцов для лабораторных испытаний грунтов

Минимальные размеры монолитов грунта, отбираемых из буровых скважин

Виды бурового инструмента для отбора образцов грунта нарушенного сложения из скважин

Основные типы грунтоносов

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ГРУНТЫ
Отбор, упаковка, транспортирование
и хранение образцов

SOILS
Sampling, packing, transportation and keeping of samples

Дата введения 2001-07-01

1. Область применения

Настоящий стандарт распространяется на все грунты и устанавливает требования к отбору, упаковке, транспортированию и хранению образцов грунтов при производстве инженерно-геологических изысканий для строительства.

2. Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 2488-79 Церезин. Технические условия.

4. Общие положения

4.1. Отбор образцов грунта нарушенного или ненарушенного сложения (монолитов) следует осуществлять в зависимости от свойств грунта и целевого назначения инженерно-геологических работ.

4.2. Образцы грунта отбирают из зачищенных забоя и стенок горных выработок (шурфов, котлованов, буровых скважин и т.п.), естественных и искусственных обнажений и дна акваторий.

4.3. Монолиты сразу после отбора должны быть ориентированы (отмечают верх монолита).

4.4. Размеры образцов и их число должны быть достаточными для выполнения необходимого комплекса лабораторных работ по определению состава, состояния и свойств грунта и отвечать требованиям соответствующих стандартов на методы определения характеристик грунтов ().

4.5. Минимальные размеры монолитов, отбираемых из открытых горных выработок, должны быть 100 ´ 100 ´ 100 мм, а из буровых скважин - по .

4.6. Горны выработки, из которых производят отбор образцов, должны быть защищены от проникновения поверхностных вод и атмосферных осадков, а в зимнее время - от промерзания.

4.7. Горные выработки для отбора образцов мерзлого грунта необходимо проходить без предварительного протаивания грунта и при условии предохранения места отбора образцов от протаивания и подтока надмерзлотных вод.

5.5. Внутренний диаметр башмака грунтоноса должен превышать внутренний диаметр рабочих колец лабораторных приборов на общую толщину нарушенной периферийной зоны образца ().

6.2. Отбор образцов из открытых выработок следует выполнять из лунки на дне выработки или борозды на ее стенке после предварительного удаления засохшего или размоченного грунта.

6.3. Для отбора образцов водонасыщенного грунта, для которых не требуется сохранение природной влажности, бурение скважин допускается производить с применением глинистого раствора плотностью не менее 1,2 г/см 3 .

6.4. Для отбора образцов грунта, требующих сохранения природной влажности, бурение скважин следует вести без применения промывочной жидкости и без подлива в них воды, с пониженным числом оборотов бутового инструмента (не более 60 об/мин).

7.2. Монолиты, у которых сохраняется форма без жесткой тары, отбирают с помощью ножа, лопаты и пр. В виде куска грунта (обычно в виде куба или параллелепипеда).

7.3. Внутренний диаметр режущего кольца определяют с учетом требований . Высота кольца должна быть не менее одного диаметра кольца.

7.4. Монолиты скального рыхлого и малопрочного, а также крупнообломочного грунта допускается отбирать способом насаживания тары на образец.

7.5. Из буровых скважин монолиты следует отбирать грунтоносами с уровня зачищенного забоя скважины.

Бурение скважин при этом осуществляется без подлива воды с перекрытием водоносных горизонтов обсадными трубами. При проходке оплывающих и осыпающихся грунтов обязательно применяют обсадные трубы.

Применение ударных инструментов, нарушающих естественное сложение грунта, допускается только до глубины, меньшей на 1 м глубины отбора монолита.

7.6. При отборе монолитов из буровых скважин применяют грунтоносы обуривающего, вдавливающего, забивного и вибрационного типов.

Тип грунтоноса, его конструкцию и параметры погружения следует выбирать в зависимости от класса грунта и его разновидностей ().

7.7. Для отбора монолитов скальных и полускальных очень плотных грунтов следует применять одинарные колонковые трубы. В качестве промывочной жидкости допускается использовать воду.

7.8. Для отбора монолитов скальных и полускальных рыхлых водопроницаемых грунтов следует использовать двойные колонковые трубы с внутренней невращающейся трубой.

При отборе монолитов следует соблюдать следующий режим бурения:

Максимальная длина рейса не должны превышать 2,0 для скальных, 1,5 - для крупнообломочных грунтов и 0,7 м - для песков и глинистых грунтов. Высота монолита должна быть не менее его диаметра.

7.9. Отбор монолитов мерзлого грунта следует производить с учетом требований , .

8. Упаковка образцов

8.1. Образцы грунта нарушенного сложения, для которых не требуется сохранение природной влажности, укладывают в тару, обеспечивающую сохранение мелких частиц грунта ().

8.2. Образцы грунта нарушенного сложения, для которых требуется сохранение природной влажности, укладывают в тару с герметически закрывающимися крышками (). Грунт должен заполнить тару полностью.

Примечание - Образцы грунта, предназначенные для определения влажности, необходимо взвесить сразу после отбора.

8.3. Внутрь тары вместе с образцом грунта нарушенного сложения укладывают этикетку, завернутую в кальку, покрытую слоем парафина с гудроном; вторую этикетку наклеивают на тару. Содержание этикетки допускается наносить на тару.

8.7. При отборе монолита грунтоносом с керноприемной гильзой из плотной бумаги, хлорвинила или пластмассы, покрытой смесью парафина с гудроном, гильзу следует закрыт по торцам крышками. Соединения гильзы с крышками покрывают двойным слоем изоляционной ленты или парафинируют.

8.8. Монолиты мерзлого грунта следует изолировать способом намораживания на них корки льда толщиной не менее 1 см. Для этого монолит следует многократно погрузить в охлажденную воду или облить охлажденной водой. После каждого погружения или обливания вода на поверхности монолита должна быть заморожена. До замораживания на верх монолита следует уложить этикетку. Второй экземпляр этикетки необходимо прикрепить сверху монолита перед последним погружением или обливанием водой.

8.9. На этикетке необходимо указать:

наименование организации, проводящей изыскания;

наименование объекта (участка);

наименование выработки и ее номер;

глубину отбора образца;

краткое описание грунта (визуальное);

должность и фамилию лица, производящего отбор образцов, и его подпись;

дату отбора образца;

Этикетки должны заполняться четко, простым графитовым карандашом, исключающим возможность обесцвечивания или расплывания записей.

8.10. Образцы грунта, предназначенные для транспортирования в лаборатории, необходимо упаковывать в ящики (термосы).

Монолиты немерзлых грунтов укладывают в ящики со слоем стружки или опилок на дне толщиной не менее 5 см.

Монолиты мерзлых грунтов укладывают в специальные термосы, состоящие из наружного и внутреннего деревянных ящиков, пространство между которыми заполнено теплоизоляционным материалом (хлопковая или стеклянная вата, сухой мох и др.).

При укладке монолиты отделяют от стен ящика плотным слоем заполнителя толщиной 3-4 см и друг от друга толщиной 2-3 см.

В качестве заполнителя используют влажные (для монолитов немерзлого грунта) или сухие (для монолитов мерзлого грунта) древесные опилки, стружку или аналогичные им по свойствам материалы.

Под крышку ящика следует положить завернутую в кальку ведомость образцов. Ящики надлежит пронумеровать, снабдить надписями: "Верх", "Не бросать" и "Не кантовать", а также адресами получателя и отправителя.

9. Транспортирование и хранение образцов

9.1. В лабораторию, расположенную вблизи места отбора, образцы допускается транспортировать без ящиков, но с обязательным соблюдением мер защиты от повреждения изоляционного слоя образцов и подсыхания грунта.

9.2. Монолиты грунта при транспортировании не должны подвергаться резким динамическим и температурным воздействия.

9.3. Монолиты немерзлых грунтов, упакованные в ящики, необходимо транспортировать при положительной температуре окружающего воздуха, а монолиты мерзлых грунтов - при отрицательной температуре воздуха или транспортом, оборудованным холодильными камерами.

9.4. Упакованные образцы грунта, доставленные в лабораторию без документации, принимать на хранение и производство лабораторных испытаний запрещается.

9.5. Упакованные образцы грунта нарушенного сложения, для которых требуется сохранение природной влажности, а также упакованные монолиты следует хранить в помещениях или камерах, в которых воздух имеет относительную влажность 70-80 % и температуру плюс 2-10 ° С; при хранении монолитов мерзлого грунта - относительную влажность 80-90 % и отрицательную температуру.

Примечание - Монолиты мерзлых грунтов допускается хранить в специальных горных выработках, пройденных в мерзлых грунтах.

При хранении монолиты не должны подвергаться резким динамическим воздействиям, касаться друг друга и стоек полок; должны размещаться на полках помещения (камеры) всей нижней поверхностью в один ярус таким образом, чтобы этикетки находились сверху. На монолитах запрещается помещать какие-либо предметы.

9.6. Срок хранения упакованных образцов грунта нарушенного сложения, для которых требуется сохранение природной влажности, с момента отбора до начала лабораторных испытаний не должен превышать 2 сут.

Сроки хранения монолитов немерзлого грунта с момента отбора до начала лабораторных испытаний в помещениях или камерах, соответствующих требованиям , не должны превышать:

1,5 мес - для скальных грунтов, песков, глинистых грунтов твердой и полутвердой консистенции;

1 мес - для других разновидностей грунтов.

Образцы мерзлого грунта допускается хранить не более 10 сут.

9.7. При длительном хранении монолитов немерзлых грунтов их необходимо покрыть влажной тканью или влажными опилками.

9.8. Монолиты грунта, имеющие повреждения изоляционного слоя, дефекты упаковки или нарушение условий хранения, допускается принимать к лабораторных испытаниям только как образцы грунта нарушенного сложения.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

Размеры и масса образцов для лабораторных испытаний грунтов

Таблица А.1