155
Вход


гост 27217-87 удк 624.131.38:006.354   группа ж39 государственный стандарт союза сср


ГОСТ 27217-87

УДК 624.131.38:006.354                                                                                              Группа Ж39

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ГРУНТЫ

Метод полевого определения удельных
касательных сил морозного пучения

Soils. Field method for determining
frost-heave specific tangential forces

ОКСТУ 0011    
Дата введения 1987-07-01


ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН  И ВНЕСЕН Научно-исследовательским институтом оснований и подземных сооружений (НИИОСП) им. Н.М. Герсеванова Госстроя СССР    

ИСПОЛНИТЕЛИ

В.О.Орлов, д-р техн. наук (руководитель темы); И.В.Шейкин, канд. техн. наук; В.Д.Филиппов; О.Н.Сильницкая

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного строительного комитета СССР от 29.01.87 № 18

3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер приложения

ГОСТ 3722-81

СТ СЭВ 468-77

Приложение 3

Приложение 3

5. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Январь 1988 г.

Настоящий стандарт распространяется на грунты без жестких структурных связей, обладающие пучинистыми свойствами, и устанавливает метод полевого определения удельных касательных сил морозного пучения, действующих вдоль боковой поверхности фундамента, при исследованиях грунтов для строительства.

Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их пояснения приведены в справочном приложении 1.    

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Удельную касательную силу морозного пучения определяют как отношение измеренной при испытаниях на специальных установках максимальной касательной силы морозного пучения, действующей на образец фундамента, к его боковой поверхности, находящейся в промерзающем грунте.

Удельную касательную силу морозного пучения определяют в целях:

назначения глубины заложения и выбора типа фундаментов зданий и сооружений;

разработки мероприятий, уменьшающих силы и деформации морозного пучения и исключающих возможность появления недопустимых деформаций оснований и фундаментов.

1.2. Максимальные касательные силы морозного пучения определяют не менее чем для двух одинаковых образцов фундамента на испытательных установках, расположенных на площадках, очищенных в течение всего периода испытаний от растительного покрова и снега на расстоянии (в радиусе) не менее 2 м от боковой поверхности образца фундамента.

1.3. За максимальную касательную силу морозного пучения принимают наибольшее значение, полученное в результате испытаний образцов фундамента.

1.4. Места расположения испытательных установок назначают в программе исследований на основе инженерно-геологической съемки в зависимости от инженерно-геологических, гидрогеологических и геокриологических (в районах распространения вечномерзлых грунтов) условий с учетом факторов, влияющих на процессы морозного пучения грунта (положение уровня подземных вод, наличие обводненных участков и т.д.), и размещения существующих и проектируемых зданий и  сооружений.

1.5. Результаты полевых определений удельных касательных сил морозного пучения должны сопровождаться данными о месте проведения испытаний, описанием грунтов и их физико-механическими xapaктеристиками, а также данными о глубине сезонного промерзания-оттаивания.    

2. ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

2.1. В состав установки для определения удельных значений касательных сил морозного пучения должны входить:

образец фундамента:

анкерное устройство (с центральным анкером, с анкерными сваями);

силоизмерительное устройство (шариковый индикатор, тензометрический динамометр с записывающим устройством и др.);

приборы для измерения размеров отпечатков на верхней пластине шарикового индикатора (отсчетный микроскоп МПБ-2, лупа Польди и др.).

Принципиальные схемы установок приведены в рекомендуемом приложении 2. конструкция шарикового индикатора - в рекомендуемом приложении 3.       

 

Примечание. Допускается использовать пружинные динамометры при жесткости пружины динамоментра не менее 0,05 MН/мм (5,0 тс/мм).

2.2. Конструкция установки должна обеспечивать:

неподвижность анкерной тяги или системы упорных балок в течение периода испытаний;

центрированную передачу усилия (касательной силы морозного пучения) на  силоизмерительное устройство.

2.3. Приборы для измерения размеров отпечатков должны обеспечивать измерение глубины отпечатка с погрешностью не более 0,01 мм, а диаметра отпечатка - не более 0,1 мм.

2.4. 0бразец фундамента изготавливают в виде железобетонной стойки квадратного сечения 20Х20 и 30Х30 см. Размеры поперечного сечения и длину образца определяют в зависимости от вида грунта слоя сезонного промерзания-оттаивания и глубины его промерзания. 

Примечания:

1. В специальных случаях, определенных программой испытаний, допускается изготовлять образцы фундамента из других материалов (дерево, металл и др.) и другой формы.

      

2. При применении анкерного устройства с центральной тягой образец должен иметь сквозное осевое отверстие диаметром, превышающим на 10 мм диаметр анкерной тяги.

      

3. Допускается применение в качестве образцов фундамента жeлезобетонных свай.

      

2.5. Все конструкции установки должны быть рассчитаны на нагрузку, превышающую на 50% предполагаемую касательную силу морозного пучения, определяемую по указаниям рекомендуемого приложения 4.

2.6. Измерительные приборы должны быть защищены от непосредственного воздействия солнечных   лучей, сильного ветра, атмосферных осадков и снежных заносов.

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

3.1. После монтажа анкерного устройства в котлован (скважину, шурф) погружают вертикально образец фундамента на глубину, равную нормативной глубине сезонного промерзания-оттаивания. Верх образца должен выступать над поверхностью грунта не менее чем на 0,5 м. Обратную засыпку котлована следует выполнять с послойным трамбованием грунта слоями высотой не более 0,1 м.

Примечание. В районах распространения вечномерзлых грунтов сроки монтажа установки должны быть назначены из условия обеспечения смерзания нижних концов анкерных свай с вечномерзлым грунтом основания до начала сезонного промерзания грунта.

3.2. Верх образца фундамента необходимо выровнять жестким цементным раствором. В случае применения анкерного устройства с центральной тягой зазор между тягой и центральным отверстием в образце следует заполнять смазкой (например, солидолом, техническим вазелином). Не допускается попадание в зазор цементного раствора.

3.3. Установку силоизмерительных приборов следует производить не ранее чем через 10 дней после погружения образца фундамента. При этом должно быть обеспечено плотное примыкание прибора к образцу и анкерному устройству.

3.4. После монтажа установки производят нивелирование отметки верха образца фундамента (относительно ближайшего репера), а также отметок верха анкерных свай - в случае применения двуханкерного устройства.

3.5. Все работы по монтажу установки должны быть выполнены до начала промерзания грунта  (в период положительных температур воздуха).    

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

4.1. Снятие показаний динамометров с записывающим устройством или измерение  глубины отпечатков на верхней пластине шарикового индикатора производят после промерзания грунта на всю глубину сезонного промерзания-оттаивания.    

Примечания:

1. При отсутствии записывающего устройства показания динамометров следует снимать не реже раза в 7 дней с начала промерзания грунта.

      

2. При демонтаже шарикового индикатора гайка и контргайка должны быть отвернуты при помощи двух гаечных ключей (с приложением встречных моментов вращения) для исключения сдвига пластины индикатора относительно шариков.

          

3. Допускается измерять диаметры отпечатков на верхней пластине шарикового индикатора. При эллипсовидной форме отпечатка измеряют меньший его диаметр.

4.2. Перед снятием показаний силоизмерительных устройств должно быть произведено нивелирование отметок верха образца фундамента и верха анкерных свай. Допустимые расхождения с отметкой, определенной после монтажа установки, составляют: ±10 мм - при талых грунтах основания и ±6 мм - при вечномерзлых грунтах основания.

4.3. Результаты измерений размеров отпечатков и показания динамометров заносят в журнал, форма которого приведена в рекомендуемом приложении 5.    

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Удельную касательную силу  морозного пучения  гост
27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср, МПа (кгс/см гост
27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср), вычисляют по формуле     

 гост
27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср   ,                                                                                    (1)

где  гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср - максимальная касательная сила морозного пучения, зарегистрированная показаниями приборов, МН (кгс);

 гост
27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср - периметр поперечного сечения образца фундамента, м (см);

 гост
27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср - глубина сезонного промерзания (оттаивания) грунта, м (см);

 гост
27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср - вес образца фундамента, МН (кгс).

Примечание. В случае применения шарикового индикатора силу  гост
27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср, МН (кгс), вычисляют по формуле    

 гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср,                                                                                             (2)

где  гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср ( гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср=1, 2, 3) - силы, МН (кгс), рассчитанные по размерам каждого из трех отпечатков по формулам:

при определении 
гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср по глубине отпечатка    


гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср;                                                                                  (3)

при определении 
гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср по диаметру отпечатка    

  
гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср,                                        (4)

где  гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср - твердость металла верхней пластины индикатора, МН/мм
гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср (кгс/мм
гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср);

 гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср - диаметр шарика, мм;


гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср - глубина отпечатка i-го шарика, мм;

 гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср - диаметр отпечатка i-го шарика, мм.


ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное


ПОЯСНЕНИЯ ТЕРМИНОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ

Морозное пучение грунта - увеличение объема влажного грунта при замерзании в нем воды, приводящее к подъему слоя промерзающего грунта.

Касательная сила морозного пучения - сила, действующая в процессе подъема промерзающего грунта вдоль боковой поверхности фундамента, обусловленная сопротивлением смерзания и трения его с промерзающим грунтом.

Удельное значение касательной силы морозного пучения - касательная сила пучения, отнесенная к площади боковой поверхности фундамента, контактирующей с промерзающим грунтом.    


ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое


Схемы установок для определения удельных касательных сил морозного пучения
    
Установка с центральным анкером


а) с анкерной плитой


гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср

б) с лопастями


гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср


Установка с анкерными сваями


гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср
1 - образец фундамента; 2 - силоизмерительное устройство; 3 - анкерная тяга; 4 - анкерная свая; 5 - анкерная плита; 6 - система упорных балок; 7 - подошва слоя сезонного промерзания-оттаивания грунта; 8 - анкерная тяга с лопастями (для районов распространения вечномерзлых грунтов)

Черт. 1


ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Рекомендуемое


Рекомендации по изготовлению шарикового индикатора

Шариковый индикатор (см. черт. 2) состоит из двух стальных пластин, между которыми в сепараторе расположены три шарика из высокопрочной стали (шарики подшипников - по ГОСТ 3722-81).


Схема шарикового индикатора
    

гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср
1 - образец фундамента; 2 - пластины индикатора; 3 - сепаратор с шариками; 4 - анкерная тяга; 5 - гайка и контргайка; 6 - шайба (полиэтиленовая прокладка)

Черт. 2

Для фиксации положения шариков в нижней пластине устраивают три лунки, расположенные в вершинах равностороннего треугольника, центр которого должен совпадать с центром пластины. При этом расстояние  от центра лунки до края пластины должно быть не менее 2
гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср ( гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср - диаметр шарика).

Верхняя пластина со стороны, обращенной к шарикам, должна быть отшлифована.

Для измерительной установки с одним анкером пластины должны иметь центральное отверстие для пропуска анкерной тяги.

Размеры пластин и шариков в зависимости от значения предполагаемой касательной силы морозного пучения, действующей на образец фундамента, приведены в табл.1.

Значение твердости стали  гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср верхней пластины устанавливают испытанием по методике СТ СЭВ 468-77 с использованием шарика диаметром, равным диаметру шариков, применяемых в индикаторе, и наносят на пластину. Полученное значение должно находиться в пределах 1,0-2,5 кН/мм
гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср (100-250 кгс/мм
гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср).

При сборке и установке шарикового индикатора все его детали должны быть покрыты консервационной смазкой.    

Таблица 1


Предполагаемая касательная сила

Размеры шарикового индикатора

морозного пучения, МН (тс)

Размеры пластин в плане, см

Толщина пластин, мм

Глубина лунки в нижней пластине, мм

Диаметр шариков, мм


гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср0,1 (10)


16х16

10

3

10

0,1 (10)
гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср0,2 (20)


16х16

14

4,5

14

0,2 (20)
гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср0,4 (40)


20х20

18

6

18

Примечание. Диаметры шариков могут отличаться от указанных в таблице на ± 10%, но в каждом индикаторе должны быть равными между собой.


ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Рекомендуемое


Определение предполагаемых касательных сил морозного пучения грунта

Значение предполагаемой касательной силы морозного пучения грунта 
гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср, МН (кгс), вычисляют по формуле    

  гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср,                                                                                (5)

где  гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср - удельная касательная сила морозного пучения, МПа (кгс/см
гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср), принимаемая по табл. 2;


гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср - нормативная глубина сезонного промерзания-оттаивания грунта, м (см);


гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср - периметр поперечного сечения образца фундамента, м (см);


гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср - коэффициент, принимаемый в зависимости от материала образца фундамента, равный:

для бетона - 1,0;

для дерева - 0,9;

для металла - 0,8.    

Таблица 2

Грунты

Удельные касательные силы морозного пучения 
гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср, МПа (кгс/см
гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср ), при глубине сезонного промерзания-оттаивания, м

 

до 1,5

до 2,5

более 2,5

1. Пылевато-глинистые при показателе текучести  гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср 0,5;

0,11 (1,1)

-------------

0,13 (1,3)

0,09 (0,9)

-------------

0,11 (1,1)

0,07 (0,7)

--------------

0,09 (0,9)

пески мелкие и пылеватые при степени влажности 
гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср0,95

 

 

2. Пылевато-глинистые при 0,25 
гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср0,5;

0,09 (0,9)

-------------

0,1 (1,0)

0,07 (0,7)

-------------

0,09 (0,9)

0,055 (0,55)

--------------

0,07 (0,7)

пески мелкие и пылеватые при 0,8
гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср0,95;

крупнообломочные с заполнителем (пылевато-глинистым, мелкопесчаным) более 30%

3. Пылевато-глинистые при 
гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср0,25;

0,07 (0,7)

-------------

0,08 (0,8)

0,055 (0,55)

--------------

0,07 (0,7)

0,04 (0,4)

--------------

0,05 (0,5)

пески мелкие и пылеватые при 0,6
гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср0,8;

крупнообломочные с заполнителем (пылевато-глинистым, мелкопесчаным) от 10 до 30%

Примечание. В знаменателе даны значения 
гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср для районов распространения вечномерзлых грунтов.


ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Рекомендуемое


(Первая страница журнала)

Организация


Журнал №
полевого определения удельных касательных сил морозного пучения

Пункт _____________

Объект ____________

Испытательная установка № ____________

Дата монтажа установки ________________

Дата окончания испытаний ______________

Образец фундамента № _________________

Абсолютные отметки:

Материал образца ____

верха образца ______ м

Размеры образца _____

верха анкеров ______ м

Вес образца __________

Глубина погружения образца _____________

Нормативная глубина сезонного

промерзания-оттаивания _________________

Описание грунтовых условий ______________

Приборы (тип и номер) для измерения касательных сил морозного пучения (для шарикового индикатора - твердость стали верхней пластины 
гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср, диаметр шариков).



Схема размещения установки для испытаний
(Последующие страницы журнала)
Объект _____ Испытание № ___________ Стр. ___________

Пока- зания прибо- ров для изме-

Размеры отпечатков шарикового индикатора

Пери- метр образца фунда- мента 
гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср,

Глу- бина погру- жения образца


гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср,

Вес образца фунда- мента

 гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср, МН

Сила


гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср, МН (кгс)


гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср , МН (кгс)

Удельная касательная сила

 морозного

пучения

При- меча- ние

Дата

рения силы мороз-

Глубина отпечатка  гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср, мм

Диаметр отпечатка  гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср, мм

м(см)

м(см)

(кгс)

 
гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср,

 

ного пуче- ния

1-й отпе- чаток

2-й отпе- чаток

3-й отпе- чаток

1-й отпе- чаток

2-й отпе- чаток

3-й отпе- чаток

 

МПа (кгс/см гост 27217-87  удк
624.131.38:006.354                                                                                             
группа ж39  государственный стандарт союза
сср )

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответственный исполнитель ____

(должность, подпись, инициалы, фамилия)

Наблюдатели: 1. _______________

(должность, подпись, инициалы, фамилия)

2. _______________


СОДЕРЖАНИЕ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2. ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (справочное). ПОЯСНЕНИЯ ТЕРМИНОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (рекомендуемое). Схемы установок для определения удельных касательных сил морозного пучения

Установка с центральным анкером

Установка с анкерными сваями

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Рекомендуемое (рекомендации). по изготовлению шарикового индикатора

Схема шарикового индикатора

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 (рекомендуемое). Определение предполагаемых касательных сил морозного пучения грунта

ПРИЛОЖЕНИЕ 5 (рекомендуемое).

гост 28514-90 (ст сэв 6016-87)  удк 624.131.431.2:006.354 группа  ж39государственный стандарт союза сср  »
ГОСТы и СНиПы »