ГОСТ 28514-90 Строительная геотехника. Определение плотности грунтов методом замещения объема

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СТРОИТЕЛЬНАЯ ГЕОТЕХНИКА

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ГРУНТОВ МЕТОДОМ
ЗАМЕЩЕНИЯ ОБЪЕМА

ГОСТ 28514-90

(СТ СЭВ 6016-87)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОМИТЕТ СССР

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СТРОИТЕЛЬНАЯ ГЕОТЕХНИКА

Определение плотности грунтов
методом замещения объема

Construction geotechnics.
Determination of soil density
by volume displacement method

ГОСТ
28514-90
(СТ СЭВ 6016-87)

Дата введения 01.05.90

Настоящий стандарт распространяется на пылеватые, глинистые, песчаные, крупнообломочные грунты и устанавливает метод определения плотности грунтов в полевых условиях.

1 . СУЩНОСТЬ МЕТОДА

Метод заключается в установлении отношения массы пробы грунта к его объему при условии, что из слоя испытываемого грунта отбирают пробу необходимого объема, которую замещают однородной средой с известной плотностью.

2 . ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1 . Применяемые в настоящем стандарте термины и определения - по ГОСТ 5180 .

2.2 . Плотность грунтов определяют с применением аппаратуры, позволяющей измерить объем однородной среды известной плотности, замещающей взятую пробу грунта, и измерить массу пробы.

2.3 . Массу пробы следует измерять с погрешностью не более 0,2 %, а ее объем - с погрешностью не более 1 %.

2.4 . Максимальный объем пробы следует назначать в зависимости от максимальной крупности зерен испытуемого грунта по таблице.

Минимальный объем пробы, см3

Максимальная крупность зерен грунта, мм

1000

10

1500

20

2000

31,5

3000

40

6000

63

2.5 . Плотность грунтов определяют на основе результатов двух параллельно проведенных испытаний. Замещение объема следует проводить в местах, расположенных на расстоянии не более 1 м друг от друга.

2.6 . Аппараты, отличающиеся от описанных в разд. 3 и 4 , могут также применяться для измерения объема и массы пробы при условии обеспечения точности, установленной в п. 2.3 .

3 . ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ГРУНТОВ С ПОМОЩЬЮ ПЕСКОЗАГРУЗОЧНОГО АППАРАТА

3.1 . Аппаратура и материалы

3.1.1 . Для испытания применяют следующее основное и дополнительное оборудование и инструменты:

пескозагрузочный аппарат с загрузочной камерой и задвижкой для перекрытия, при этом диаметр выпускного отверстия задвижки для перекрытия должен быть (15 ± 5) мм. Нижняя часть пескобака и загрузочная камера должны иметь угол наклона к оси (30 ± 5) ° .

Схема аппарата приведена на черт. 1. Неуказанные размеры аппарата назначают такими, чтобы заполнение лунки песком можно было осуществлять за один прием;

жесткий лист основания размером не менее 300 ´ 300 мм или диаметром 300 мм с отверстием посередине, соответствующим выпускному отверстию пескозагрузочного аппарата, но не менее 100 мм в диаметре;

калибровочный сосуд цилиндрической формы с известным объемом, внутренний диаметр которого соответствует диаметру отверстия в листе основания;

сита с размерами квадратных ячеек: 63; 40; 31,5; 20; 10; 2 и 0,2 мм;

технические весы с пределом взвешивания 5 и 20 кг, обеспечивающие погрешность не более 0,1 %.

инструменты для выравнивания поверхности грунта и для углубления лунки (например, металлическая линейка, резец, молоток, ложка и кисть);

посуда для отбора пробы.

3.1.2 . В качестве однородной среды с известной плотностью, которая заменяет испытываемый грунт, применяют свободно сыпучий сухой песок (наполняющий песок), зерновой состав которого отвечает формулам:

                                                             ( 1)

2 мм > d > 0,2 мм,                                                     ( 2)

где d - крупность зерен наполняющего песка, мм;

d max - крупность зерен, выраженная максимальным размером квадратной ячейки верхнего контрольного сита, не более 2 мм;

d min - крупность зерен, выраженная минимальным размером квадратной ячейки нижнего контрольного сита, не менее 0,2 мм.

При повторном использовании наполняющий песок должен быть пропущен через сита с размером отверстий, соответствующим максимальному и минимальному размеру частиц песка, используемого для проведения испытания.

3.2 . Определение плотности наполняющего песка

3.2.1 . Лист основания помещают на горизонтальной плоской поверхности.

1 - пескобак; 2 - песок; 3 - задвижка; 4 - загрузочная камера; 5 - лист основания; 6 - лунка; 7 - калибровочный сосуд

Черт. 1

3.2.2 . Пескобак аппарата с закрытой задвижкой полностью наполняют песком и определяют его массу ( m 1 ). Загрузочную камеру устанавливают на отверстие в металлическом листе. Открывают задвижку, после чего песок высыпается на горизонтальную поверхность. Затем задвижку закрывают, аппарат снимают с листа основания и снова определяют его массу ( ).

Массу песка, высыпанного из пескобака в загрузочную камеру конической формы m 2 , вычисляют в граммах с округлением до 1 г по формуле

                                                            ( 3 )

где m 1 - масса пескозагрузочного аппарата, наполненного песком, г;

 - масса пескозагрузочного аппарата после наполнения загрузочной камеры, г.

3.2.3 . Определяют массу пескозагрузочного аппарата, вновь полностью наполненного песком ( m 1 ), и при закрытой задвижке помещают аппарат на лист основания, а лист основания - на отверстие калибровочного сосуда.

Открыв задвижку, дают высыпаться песку и, как только прекратится движение песка, вновь закрывают задвижку. После этого сняв аппарат, измеряют его массу ( m 3 ).

Значение массы песка ( m 0 ), наполняющего калибровочный сосуд, определяют в граммах с округлением до 1 г по формуле

                                                       ( 4)

где m 1 - масса пескозагрузочного аппарата, наполненного песком, г;

m 2 - масса песка, высыпанного из пескобака в загрузочную камеру конической формы, г;

m 3 - масса пескозагрузочного аппарата после наполнения калибровочного сосуда, г.

3.2.4 . Значение плотности наполняющего песка ( r 0 ) в граммах на кубический сантиметр определяют с округлением до 0,01 г/см3 по формуле

,                                                                 ( 5 )

где m 0 - масса песка, необходимая для наполнения калибровочного сосуда, г;

V 0 - объем калибровочного сосуда, см3.

3.2.5 . За результат определения плотности наполняющего песка ( ) принимают среднее арифметическое значение результатов двух параллельных измерений, если их значения отличаются друг от друга не более чем на 0,01 г/см3. Если отличие больше, то следует повторить испытание.

3.3 . Проведение испытания

3.3.1 . На поверхности подлежащего испытанию слоя разравнивают площадку, соответствующую размерам листа основания, и на эту поверхность помещают лист основания и закрепляют его, исключая возможность смещения. Под круглым отверстием листа выкапывают лунку с примерно вертикальными стенками таким образом, чтобы избежать нарушения естественного сложения.

Глубина лунки должна обеспечивать минимальный объем пробы в соответствии с п. 2.4.

Извлеченный из лунки грунт тщательно собирают и измеряют его массу (m).

3.3.2 . Полностью наполненный песком пескозагрузочный аппарат массой m 1 (при закрытой задвижке) помещают на лист основания, расположенный над лункой, затем, открыв задвижку, высыпают песок в лунку. Как только визуальное движение песка прекращается, закрывают задвижку и, сняв аппарат, измеряют его массу ( m 4 ).

Значение массы песка, наполняющего лунку ( m 5 ), в граммах, определяют с округлением до 1 г по формуле

                                                    ( 6 )

где m 1 - масса пескозагрузочного аппарата, наполненного песком, г;

m 2 - масса песка, высыпанного из пескобака в загрузочную камеру конической формы, г;

m 4 - масса пескозагрузочного аппарата после наполнения лунки, г.

3.4 . Обработка результатов

Значение плотности испытываемого грунта определяют в граммах на кубический сантиметр с округлением до 0,01 г/см3 по формуле

                                                                     ( 7 )

где m - масса испытываемого грунта, удаленного из лунки, г;

m 5 - масса песка, наполняющего лунку, г;

r 0 - средняя плотность наполняющего песка, определенная по п. 3.2.

За результат определения плотности испытываемого грунта ( r ) принимают среднее арифметическое значение результатов двух параллельных измерений, если значения отличаются друг от друга не более чем на 0,05 г/см3. Если отличие больше, то следует провести еще одно измерение.

4 . ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ГРУНТОВ АППАРАТОМ С РЕЗИНОВЫМ БАЛЛОНОМ

4.1 . Аппаратура и материалы

Для проведения испытания применяют следующие основные и дополнительные оборудование и инструменты:

аппарат с резиновым баллоном, схема которого приведена на черт. 2. Размеры аппарата назначают такими, чтобы обеспечить измерение минимального объема пробы в соответствии с требованиями п. 2.4;

средства для разравнивания поверхности грунта и углубления лунки (например, металлическая линейка, резец, молоток, ложка и кисть);

1 - изъятый грунт; 2 - шкала для считывания; 3 - калиброванный цилиндр; 4 - поршень; 5 - вода; 6 - застопоренный лист основания; 7 - резиновый баллон с толщиной стенки от 0,25 до 0,50 мм

Черт. 2

сосуды для отбора пробы;

штыри для фиксации листа основания от смещения;

технические весы с пределом взвешивания 5 и 20 кг.

4.2 . Проведение испытания

4.2.1 . На поверхности подлежащего испытанию слоя разравнивают требуемую площадь, после чего устанавливают лист основания и закрепляют его, чтобы он не смещался.

Аппарат через полый стержень поршня заливают водой, затем, слегка вдавив поршень, вытесняют из цилиндра воздух.

После этого перекрывают наполнительное отверстие.

4.2.2 . Аппарат помещают на лист основания и, отжав цилиндр, поджимают баллон на выровненную грунтовую поверхность. По шкале определяют объем ( V 0 ).

Оттягивают поршень и снимают аппарат с листа основания. Через круглое отверстие в листе основания выкапывают лунку с примерно вертикальными стенками.

Глубина лунки должна обеспечивать минимальный объем пробы в соответствии с п. 2.4. В стенках и дне лунки следует удалить выступающие острые части крупных обломков таким образом, чтобы избежать нарушения естественного сложения грунта. Изъятый при этом грунт следует тщательно собрать в сосуд.

4.2.3 . Аппарат вновь устанавливают на листе основания и закрепляют, после чего поршень вдавливают до тех пор, пока баллон не прижмется к стенке полости. После этого на шкале считывают значение объема ( V 1 ). Без изменения положения прибора вытягиванием поршня воду из резинового баллона направляют в аппарат и повторно определяют объем V 1 . Если два считанных значения отличаются друг от друга не более чем на 2 %, то за основу следует брать их среднее значение. В противном случае следует повторить испытание.

4.3 . Обработка результатов

Значение плотности грунта ( r ) определяют в граммах на кубический сантиметр с округлением до 0,01 г/см3 по формуле

                                                                ( 8)

где m - масса грунта, извлеченного из лунки, г;

V 0 - объем воды перед извлечением грунта, см3;

V 1 - объем воды после извлечения грунта, см3.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1 . РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством транспортного строительства СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

И.Е. Евгеньев , д-р техн. наук; И.П. Акишин, канд. техн. наук; А.К. Мирошкин, О.Н. Сильницкая

2 . УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного строительного комитета СССР от 02.04.90 № 31

3 . Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 6016-87

4 . ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 . ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер пункта

ГОСТ 5180-84

2.1

СОДЕРЖАНИЕ

1. Сущность метода . 1

2. Общие положения . 1

3. Определение плотности грунтов с помощью пескозагрузочного аппарата . 2

4. Определение плотности грунтов аппаратом с резиновым баллоном .. 4