Межгосударственный стандарт ГОСТ 30416-2012 "Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения" (введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 ноября 2012 г. N 707-ст) (документ утратил силу)

Межгосударственный стандарт ГОСТ 30416-2012
"Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения"
(введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 ноября 2012 г. N 707-ст)

Soils. Laboratory testing. General

Дата введения - 1 июля 2013 г.
Взамен ГОСТ 30416-96

ГАРАНТ:

Настоящий ГОСТ был включен в Перечень документов в области стандартизации, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований Технического регламента о безопасности зданий и сооружений

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общие требования к методам лабораторного определения характеристик физико-механических свойств грунтов при их исследовании для строительства.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 166-89 (ИСО 3569-76) Штангенциркули. Технические условия

ГОСТ 577-68 Индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм. Технические условия

ГОСТ 3749-77 Угольники поверочные 90°. Технические условия

ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 7328-82 Меры массы общего назначения и образцовые. Технические условия

ГАРАНТ:

Постановлением Госстандарта России от 26 октября 2001 г. N 438-ст ГОСТ 7328-82 признан утратившим силу на территории РФ с 1 июля 2002 г. в связи с введением в действие ГОСТ 7328-2001 для применения в РФ

ГОСТ 9696-82 Индикаторы многооборотные с ценой деления 0,001 и 0,002 мм. Технические условия

ГОСТ 10110-87 Круги алмазные отрезные формы 1A1R. Технические условия

ГАРАНТ:

Приказом Росстандарта от 3 июня 2015 г. N 543-ст взамен ГОСТ 12393-77 с 1 января 2016 г. введен в действие ГОСТ 32833-2014 "Круги алмазные отрезные. Технические условия" для добровольного применения в РФ

ГОСТ 10197-70 Стойки и штативы для измерительных головок. Технические условия

ГОСТ 12071-2000 Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов

ГОСТ 20522-2012 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний

ГОСТ 22733-2002 Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности

ГОСТ 24104-2001* Весы лабораторные. Общие технические требования

ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 25100, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 естественная влажность грунта (natural water content) w: Отношение массы воды в объеме грунта к массе этого грунта, высушенного до постоянной массы.

3.2 гигроскопическая влажность (hygroscopic water content) : Влажность грунта в воздушно-сухом состоянии, т.е. в состоянии равновесия с влажностью и температурой окружающего воздуха.

3.3 влажность на границе текучести (water content on liquid limit) : Влажность грунта, при которой грунт находится на границе между пластичным и текучим состояниями.

3.4 влажность на границе раскатывания (water content on plastic limit) : Влажность грунта, при которой грунт находится на границе между твердым и пластичным состояниями.

3.5 плотность грунта (soil density) : Масса единицы объема грунта.

3.6 плотность сухого грунта (dry soil density) : Отношение массы грунта, за вычетом массы воды и льда в его порах, к его первоначальному объему.

3.7 плотность частиц грунта (density of solid particles) : Масса единицы объема твердых (скелетных) частиц грунта.

3.8 воздушно-сухое состояние грунта (dry soil condition): Состояние грунта, высушенного на воздухе.

3.9 водонасыщенное состояние грунта (water saturated soil condition): Состояние грунта при практически полном заполнении пор грунта водой.

3.10 гранулометрический (зерновой) состав грунта (soil grain-size composition): Количественное содержание в грунте твердых частиц того или иного размера.

3.11 микроагрегатный состав грунта (soil microaggregate composition): Количественное содержание в грунте твердых водостойких агрегированных частиц того или иного размера.

3.12 коэффициент фильтрации (coefficient of permeability) k: Скорость фильтрации воды в грунте при градиенте напора, равном единице.

3.13 градиент напора (hydraulic gradient) J: Отношение разности гидростатических напоров воды (потери напора) к длине пути фильтрации.

3.14 вертикальное давление на образец грунта (vertical pressure on soil sample) F: Отношение вертикальной нагрузки, приложенной к образцу, к площади его поперечного сечения.

3.15 относительная вертикальная деформация образца грунта (relative vertical deformation of soil sample) : Отношение абсолютной вертикальной деформации к начальной высоте образца.

3.16 условная стабилизация деформации (stabilization of deformation): Приращение деформации во времени, характеризующее практическое затухание деформации при определенной нагрузке.

3.17 стабилизированное состояние грунта (consolidated soil state): Состояние грунта, характеризуемое окончанием деформаций уплотнения под определенной нагрузкой и отсутствием избыточного давления в поровой жидкости.

3.18 нестабилизированное состояние грунта (unconsolidated soil state): Состояние грунта, характеризуемое незавершенностью деформаций уплотнения под определенной нагрузкой и наличием избыточного давления в поровой жидкости.

3.19 консолидированно-дренированное испытание (consolidated-drained test): Испытание грунта для определения характеристик прочности и деформируемости с предварительным уплотнением образца и отжатием из него воды в процессе всего испытания.

3.20 консолидированно-недренированное испытание (consolidated-undrained test): Испытание грунта для определения характеристик прочности с предварительным уплотнением образца и отжатием из него воды только в процессе уплотнения.

3.21 неконсолидированно-недренированное испытание (unconsolidated-undrained test): Испытание грунта для определения характеристик прочности без предварительного уплотнения образца при отсутствии отжатия из него воды в процессе всего испытания.

3.22 сопротивление грунта недренированному сдвигу (undrained shear strength) : Характеристика прочности грунта, определяемая значением касательного напряжения, при котором происходит разрушение в условиях отсутствия дренирования.

3.23 предел прочности на одноосное сжатие (uniaxial compressive strength) : Отношение вертикальной нагрузки на образец грунта, при которой происходит его разрушение, к площади поперечного сечения образца.

3.24 коэффициент сжимаемости (coefficient of compressibility) : Отношение относительной вертикальной деформации (изменения коэффициента пористости) к давлению, вызвавшему эту деформацию.

3.25 абсолютное суффозионное сжатие (total suffusion compression) : Уменьшение первоначальной высоты образца грунта в результате сжатия при постоянном вертикальном давлении и непрерывной фильтрации жидкости, вызывающей химическую суффозию.

3.26 относительное суффозионное сжатие (relative suffusion compression) : Отношение абсолютного суффозионного сжатия к высоте образца грунта естественной влажности при природном давлении.

3.27 начальное давление суффозионного сжатия (initial pressure of suffusion compression) : Минимальное давление, при котором проявляется суффозионное сжатие грунта.

3.28 коэффициент оттаивания (thawing coefficient) : Показатель деформируемости, характеризующий осадку мерзлого грунта при его оттаивании без нагрузки.

3.29 коэффициент нелинейной деформации (nonlinear deformation modulus): Показатель, характеризующий зависимость деформаций ползучести мерзлого грунта от напряжений и времени.

3.30 коэффициент поперечного расширения (коэффициент Пуассона) (Poisson's ratio) : Показатель деформируемости, характеризующий отношение поперечных и продольных деформаций грунта.

3.31 коэффициент вязкости (viscosity coefficient) : Показатель деформируемости, характеризующий скорость пластично-вязкого течения сильнольдистого мерзлого грунта, зависящий от времени действия нагрузки и значения отрицательной температуры грунта.

3.32 коэффициент фильтрационной (coefficient of consolidation) и вторичной консолидации : Показатели, характеризующие скорость деформации грунта при постоянном давлении за счет фильтрации воды и ползучести грунта .

3.33 эквивалентное сцепление (equivalent cohesion of soil) : Комплексная характеристика прочности мерзлого грунта, учитывающая как собственно сцепление, так и наличие внутреннего трения.

3.34 угол внутреннего трения (internal friction angle) : Параметр прямой зависимости сопротивления грунта срезу от вертикального давления, определяемый как угол наклона этой прямой к оси абсцисс.

3.35 удельное сцепление грунта (specific cohesion of soil) с: Параметр прямой зависимости сопротивления грунта срезу от вертикального давления, определяемый как отрезок, отсекаемый этой прямой на оси ординат.

3.36 структурная прочность: Вертикальное напряжение в образце грунта, соответствующее началу перехода от упругих к пластическим деформациям сжатия.

3.37 модуль деформации (deformation modulus) Е: Коэффициент пропорциональности линейной связи между приращениями давления на образец и его деформацией.

3.38 модуль сдвига (shear modulus) G: Характеристика деформируемости, определяемая отношением интенсивности касательных напряжений к интенсивности деформаций сдвига.

3.39 оттаивающий грунт (thawing soil): Грунт, в котором при переходе из мерзлого состояния в талое разрушаются криогенные структурные связи.

3.40 максимальная плотность (стандартная плотность) (maximal dry soil density) : Наибольшая плотность сухого грунта, которая достигается при испытании грунта методом стандартного уплотнения.

3.41 оптимальная влажность (optimal humidity) : Значение влажности грунта, соответствующее максимальной плотности сухого грунта.

4 Общие положения

4.1 Метод определения характеристик физико-механических свойств грунтов устанавливают в программе испытаний в зависимости от стадии проектирования, грунтовых условий, вида и уровня ответственности проектируемых зданий и сооружений.

4.2 Область применения методов лабораторных испытаний физико-механических свойств грунтов в зависимости от вида грунта приведена в приложении А.

4.3 Отбор, упаковку, транспортирование и хранение образцов грунта, предназначенных для лабораторных испытаний, проводят по ГОСТ 12071.

4.4 Испытания проводят на образцах грунта ненарушенного сложения с естественной влажностью и в водонасыщенном состоянии или на искусственно приготовленных пробах и образцах с заданными плотностью и влажностью, значения которых устанавливают в программе испытаний.

При определении характеристик прочности и деформируемости образцы грунта ненарушенного сложения должны иметь ориентацию, соответствующую природному залеганию, если иное не определено в техническом задании.

Образцы грунта естественной влажности испытывают непосредственно после их изготовления.

4.5 Форму и размеры образцов грунта определяют в зависимости от метода испытаний, а также от свойств самого грунта (способности сохранять форму, наличия включений и т.д.).

Минимальный размер испытуемых образцов должен быть не менее пятикратного размера максимальной фракции грунта (включений, агрегатов).

4.6 Нагрузки, задаваемые при испытаниях, должны назначаться с учетом передаваемых на основание давлений и глубины отбора образцов грунта.

4.7 За результат испытаний принимают среднеарифметическое значение параллельных определений, предусмотренных для соответствующего метода.

4.8 Погрешность измерений при испытаниях не должна превышать:

0,02 г - при измерении массы образца;
0,1 мм	"	"	геометрических размеров образца и рабочего (режущего) кольца;
0,01 мм	"	"	деформаций образца;
5%	"	"	прикладываемой нагрузки от ступени нагрузки;
0,1°С	"	"	температуры воздуха в помещении с отрицательной температурой.

4.9 При обработке результатов испытаний плотность грунта вычисляют с точностью 0,01 , влажность до 30% включительно - 0,1%, влажность выше 30% - 1%, угол внутреннего трения - 1°, удельное сцепление - 1 кПа, абсолютную вертикальную деформацию образца - 0,01 мм, относительную вертикальную деформацию образца - 0,001, относительную объемную деформацию образца - 0,001.

4.10 Статистическую обработку результатов определений характеристик физико-механических свойств грунтов, используемых при проектировании оснований и фундаментов зданий и сооружений, проводят по ГОСТ 20522.

4.11 Испытания немерзлых грунтов проводят в помещениях с температурой воздуха °С.

4.12 Испытания мерзлых грунтов проводят в помещении с регулируемой отрицательной температурой, холодильных камерах, а также в шурфах или подземных лабораториях, расположенных в толще многолетнемерзлых грунтов.

Технология изготовления образцов и проведения испытаний должна обеспечивать сохранность мерзлого состояния грунта, недопущение сколов и других нарушений поверхности образца.

4.13 В помещении для проведения испытаний мерзлых грунтов должна поддерживаться заданная программой испытаний температура воздуха, отклонения от которой не должны превышать °С, °С и °С при температуре испытаний соответственно от 0°С до минус 1°С; ниже минус 2°С до минус 5°С и ниже минус 5°С.

4.14 Измерения температуры воздуха в процессе испытаний мерзлых грунтов следует проводить одновременно с измерением деформаций образца грунта по двум лабораторным термометрам (или другим термоизмерительным устройствам), расположенным по обе стороны установки для испытаний так, чтобы их ртутный резервуар или датчик находился на уровне образца грунта на расстоянии не более 0,5 м от него.

4.15 В период подготовки и проведения испытаний необходимо предусматривать меры по предохранению образцов немерзлых грунтов от высыхания, а мерзлых - от иссушения.

Для предохранения образцов грунта от иссушения следует предусматривать создание защитных оболочек, прокладку образцов снегом или льдом, помещение установок для испытаний под чехлы.

4.16 Для водонасыщения (доувлажнения) образцов грунта и в качестве фильтрующей жидкости следует применять воду питьевого качества, если в задании не приведены указания по использованию дистиллированной воды, грунтовой воды с места отбора образца, а также водных вытяжек или химических растворов заданного состава.

4.17 При использовании в качестве реактивов опасных (едких, токсичных) веществ следует руководствоваться требованиями безопасности, изложенными в нормативных документах на эти реактивы.

4.18 Результаты лабораторных испытаний заносят в журналы (ведомости), содержащие данные о месте отбора образцов (монолитов) и другие необходимые характеристики грунта.

Страницы журнала должны быть пронумерованы. Журнал должен быть подписан руководителем лаборатории и исполнителями.

5 Подготовка образцов грунта для испытаний

5.1 Изготовление образца дисперсного грунта ненарушенного сложения методом режущего кольца

5.1.1 Для изготовления образца грунта применяют следующие оборудование и материалы:

- режущее кольцо (цилиндрическая форма с режущим краем, рабочее кольцо прибора для испытаний);

- гладкие пластинки (стекло, металл и т.п.);

- винтовой пресс;

- насадка для вдавливания колец;

- выталкиватель для извлечения образца из кольца;

- штангенциркуль по ГОСТ 166;

- плоская лопатка;

- нож с прямым лезвием;

- лабораторные весы по ГОСТ 24104 с гирями по ГОСТ 7328.

5.1.2 Размеры режущего кольца выбирают в зависимости от метода испытаний и применяемого оборудования.

5.1.3 Режущее кольцо перед употреблением должно быть проверено: при помещении кольца торцами на гладкую пластинку не должно быть видимых зазоров между краем кольца и пластинкой.

5.1.4 Образец грунта изготавливают в следующем порядке:

- режущее кольцо смазывают с внутренней стороны тонким слоем вазелина или консистентной смазки;

- кольцо ставят режущим краем на выровненную и зачищенную горизонтальную поверхность монолита грунта и винтовым прессом или вручную через насадку слегка вдавливают в грунт, обозначая границу образца для испытаний;

- грунт снаружи кольца обрезают на глубину 5-10 мм ниже режущего края кольца, формируя столбик диаметром на 1-2 мм больше наружного диаметра кольца. Периодически, по мере срезания грунта, легким нажимом надвигают кольцо на столбик грунта, не допуская перекоса, до полного заполнения кольца. Образование зазоров между грунтом и рабочим кольцом не допускается. В грунт (сыпучий или пластичный), из которого не удается вырезать столбик, кольцо вдавливают и удаляют грунт вокруг кольца;

- верхний торец образца зачищают ножом вровень с краем кольца и накрывают пластинкой;

- подрезают столбик грунта на 10 мм ниже режущего края кольца и отделяют его. При вдавливании кольца подхватывают его снизу плоской лопаткой;

- переворачивают кольцо, зачищают другой торец образца вровень с краем кольца и также накрывают пластинкой.

5.1.5 При необходимости образец извлекают из кольца с помощью выталкивателя, измеряют диаметр образца в трех поперечных сечениях и высоту не менее чем по трем образующим.

За начальную высоту и диаметр образца принимают их среднеарифметические значения.

Образец взвешивают.

5.1.6 При изготовлении образцов мерзлого грунта ненарушенного сложения предварительно выпиливают из монолита заготовки в виде призм, размеры основания и высота которых должны превышать требуемые размеры образцов. Нарезанные заготовки подбирают в группы с идентичной криогенной текстурой.

Все операции по изготовлению образцов мерзлого грунта необходимо проводить в утепленных перчатках.

5.1.7 Подготовленные образцы мерзлого грунта герметизируют (например, полиэтиленовой пленкой) и помещают в эксикатор, находящийся в помещении с отрицательной температурой воздуха. Дно эксикатора должно быть покрыто льдом или снегом.

Образцы мерзлого грунта допускается хранить не более 10 сут.

5.1.8 Непосредственно перед испытанием образцы мерзлого грунта выдерживают не менее 12 ч в установке для испытаний при температуре испытания.

5.2 Изготовление образцов полускального грунта

Образцы полускального грунта изготавливают в форме круглых цилиндров или прямоугольных параллелепипедов, методика приведена в приложении Б.

5.3 Изготовление образцов дисперсного грунта нарушенного сложения с заданными значениями плотности и влажности

Образцы дисперсного грунта нарушенного сложения с заданными значениями плотности сухого грунта и влажности изготавливают в рабочих кольцах или разъемных формах, методика приведена в приложении В.

5.4 Среднюю пробу грунта для определения физических характеристик (кроме влажности), не требующих образцов ненарушенного сложения, отбирают методом квартования.

При квартовании конус грунта разравнивают и делят взаимно перпендикулярными линиями, проходящими через центр, на четыре части. Две любые противоположные четверти берут в пробу. Последовательным квартованием сокращают пробу в два, четыре раза и т.д. до получения пробы соответствующей массы.

Из пробы могут быть отобраны навески грунта в соответствии с методикой испытания.

6 Требования к установкам для проведения испытаний, приборам и оборудованию

6.1 Установки для проведения испытаний должны размещаться на жестком горизонтальном основании, исключающем ударные и вибрационные воздействия на приборы и образцы грунта.

6.2 Механизмы для нагружения образца грунта (рычажные, гидравлические, пневматические, электромеханические и др.) должны обеспечивать:

- центрированную (соосную) передачу нормальной нагрузки на образец грунта и ее вертикальность;

- приложение касательной нагрузки в строго фиксированной плоскости среза;

- возможность нагружения образца грунта ступенями или непрерывно при заданной постоянной скорости деформирования образца;

- постоянство давления на каждой ступени нагружения.

6.3 Устройства для измерения деформаций образца грунта в процессе испытания (приборы для автоматической записи деформаций, индикаторы часового типа и т.п.) должны обеспечивать погрешности измерений не более указанных в 4.7.

6.4 Приборы для испытания грунтов необходимо тарировать не реже одного раза в год для учета их собственных деформаций при определении деформаций образца грунта.

6.5 Измерительные приборы должны периодически подвергаться метрологическим поверкам и иметь ведомость поправок в пределах рабочего диапазона каждого прибора.

6.6 Части установок и приборы, соприкасающиеся с водой и грунтом, должны быть изготовлены из коррозионно-стойких материалов.

______________________________

* В Российской Федерации действует ГОСТ Р 53228-2008.