---

ДСТУ Б В.2.1-24:2009

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

Основи та підвалини будинків і споруд

ҐРУНТИ

Методи польових випробувань проникності

ДСТУ Б В.2.1-24:2009

Введено: «ИМЦ» (г. Киев, просп. Краснозвездный, 51; т/ф. 391-42-10) 20

Київ

Мінрегіонбуд України

2010

ПЕРЕДМОВА

1 РОЗРОБЛЕНО:

Державне підприємство "Український державний головний науково-дослідний і виробничий інститут інженерно-технічних і екологічних вишукувань УкрНДІІНТВ"

РОЗРОБНИКИ: С. Алтухова; С. Воробйов; А. Дроздов; В. Дроздов;

І. Закопайло (відповідальний виконавець); Г. Стріжельчик, канд. геол.-мін. наук (науковий керівник)

2 ПРИЙНЯТО ТА НАДАНО ЧИННОСТІ:

наказ Міністерства регіонального розвитку та будівництва України від 22.12.2009 р. № 669

3 УВЕДЕНО ВПЕРШЕ (зі скасуванням в Україні ГОСТ 23278-78)

ЗМІСТ

с.

1 Сфера застосування 1

2 Нормативні посилання 1

3 Терміни та визначення понять 2

4 Загальні положення 3

5 Засоби випробування та матеріали 5

6 Методи випробування 9

6.1 Метод відкачування води зі свердловин 9

6.2 Метод наливання води в шурфи 14

6.3 Метод нагнітання води в свердловини 17

6.4 Метод вимірювання витрати води в свердловині (витратометрія) 21

6.5 Метод нагнітання повітря до свердловин 23

7 Оцінювання похибки вимірювань 28

8 Вимоги безпеки 29

Додаток А

Журнал випробування методом відкачування води з одиночної свердловини 30

Додаток Б

Журнал випробування методом кущового відкачування води із свердловини 37

Додаток В

Журнал випробування методом наливання води до шурфу 44

Додаток Г

Журнал випробування методом нагнітання води у свердловину 48

Додаток Д

Журнал випробування методом вимірювання витрати води у свердловині 54

Додаток Е

Журнал випробування методом нагнітання повітря до свердловини 57

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

Основи та підвалини будинків і споруд

ҐРУНТИ

Методи польових випробувань проникності

Основания и фундаменты зданий и сооружений

ГРУНТЫ

Методы полевых испытаний проницаемости

Bases and foundations of buildings and structures

SOILS

Fields methods of permeability tests

Чинний від 2010-10-01

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

Цей стандарт поширюється на ґрунти й установлює методи польових випробувань проникності при дослідженні ґрунтів для будівництва.

Стандарт не поширюється на ґрунти в мерзлому стані.

2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

У цьому стандарті є посилання на такі нормативні акти та нормативні документи:

ДБН А.2.1-1-2008 Вишукування, проектування і територіальна діяльність. Вишукування. Інженерні вишукування для будівництва

ДСТУ Б А.1.1-25-94 Система стандартизації та нормування в будівництві. Ґрунти. Терміни та визначення

НПАОП 74.2-1.02-90 Правила безпеки при геолого-розвідувальних роботах

3 ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ

Нижче подано терміни, вжиті в цьому стандарті, та визначення позначених ними понять.

3.1 безнапірні підземні води

Води водоносних пластів, що мають вільну поверхню, на якій тиск дорівнює атмосферному

3.2 відкачування

Відкачування води зі свердловини, шурфу або інших виробок із метою зниження рівня (напору) підземних вод для визначення коефіцієнта фільтрації й інших гідрогеологічних характеристик

3.3 водопроникність

Проникність ґрунту для води (ДСТУ Б А.1.1-25)

3.4 градієнт напору

Зменшення напору води на одиницю довжини шляху фільтрації

3.5 зона насичення

Насичені водою ґрунти, що знаходяться нижче рівня ґрунтових вод або покрівлі напірного пласта

3.6 зона неповного водонасичення

Ґрунти, що знаходяться вище рівня ґрунтових вод

3.7 коефіцієнт водопроникності

"коефіцієнт фільтрації"

Швидкість фільтрації води при градієнті напору, який дорівнює одиниці

3.8 нагнітання

"наливання"

Нагнітання води або повітря в свердловину або шурф із метою підвищення напору (тиску) у водонесучому пласті й створення потоку ґрунтових вод (повітря) у зоні неповного насичення для визначення гідрогеологічних характеристик

3.9 напірні підземні води

Води водоносних пластів, що не мають вільної поверхні й ізольовані слабкопроникними або водотривкими ґрунтами з п'єзометричним напором над верхньою межею пласта

3.10 проникність

Властивість (здатність) ґрунту пропускати рідину або газ під дією тиску або напору (ДСТУ Б А.1.1-25)

3.11 фільтрація рідини

Рух рідини в пористому середовищі

3.12 швидкість фільтрації

Витрата рідини, що протікає через одиницю площі поперечного перерізу ґрунту, до якого входять площа перерізу порового простору й площа перерізу сухого ґрунту

4 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

4.1 Проникність ґрунту характеризують коефіцієнтом проникності С в дарсі (1 дарсі = 1,02 • 10 ^-8 см²) і обчислюється за формулою:

Таблиця 4.1

При проведенні польових випробувань для визначення проникності ґрунтів, що розташовані нижче рівня ґрунтових вод, необхідно враховувати літологічну будову пласта (однорідна або неоднорідна), потужність (обмежена або необмежена) і склад пласта ґрунту, форму й розміри пласта в плані, режим поверхневих і підземних вод (рівневий, хімічний та температурний), режим проведення випробувань (сталий, несталий або квазісталий при постійному дебіті Q = const або при постійному зниженні рівня води в дослідній свердловині S = const, конструкцію свердловини і розміщення водоприймальної частини свердловини в межах пласта.

При проведенні випробувань у зоні неповного водонасичення необхідно враховувати літологічну будову й потужність цієї зони (відстань від земної поверхні до рівня ґрунтових вод), величину капілярного вакууму (тиску), характер розподілу вологості ґрунту по вертикалі, наявність ходів землериїв, особливості структури ґрунту й рельєфу земної поверхні, конструкцію інфільтрометрів.

Польові випробування проникності ґрунтів виконують у загальному комплексі інженерно-геологічних і гідрогеологічних вишукувань згідно з ДБН А.2.1-1.

Реєстрацію отриманих у процесі польових випробувань даних і їх обробку слід вести в спеціальних журналах, форма яких наведена у додатках А, Б, В, Г, Д, Е.

5 ЗАСОБИ ВИПРОБУВАННЯ ТА МАТЕРІАЛИ

5.1 У комплекті засобів для проведення випробувань методом відкачування води зі свердловин, повинні бути:

водопідйомник;

пристрій для вимірювання витрати води;

пристрій для вимірювання рівня води в свердловинах;

ущільнювальні пристрої;

фільтри;

- труби, лотки або інші пристрої для відводу води, що відкачується.

Конструкція й матеріал фільтра повинні забезпечувати необхідну міцність та корозійну стійкість протягом усього періоду випробування.

Внутрішній діаметр труб верхньої частини колони фільтрів повинен забезпечувати можливість установки водопідйомного устаткування необхідної продуктивності й заміру динамічного рівня води при проведенні випробування.

Внутрішній діаметр фільтрів спостережних свердловин повинен забезпечувати спуск датчика пристрою для вимірювання рівня, а також можливість чищення фільтрів і прокачування води.

Шпаруватість водоприймальної поверхні фільтрів, що встановлюються у центральних свердловинах, повинна забезпечувати (при прийнятій їх довжині) отримання очікуваної витрати води, а в спостережних свердловинах повинна бути не менше ніж 5 %.

Розміри прохідних отворів фільтрів приймають у залежності від гранулометричного складу ґрунту водонесучого пласта.

Розміри прохідних отворів сітчастих фільтрів також повинні забезпечувати пропуск не більше ніж 80 % висушених часток ґрунту водонесучого пласта (за вагою).

У піщаних і гравійних ґрунтах, у яких вміст фракцій розміром до 0,5 мм не перевищує 10 % (за вагою), слід застосовувати фільтри без гравійного обсипання, в інших пухких ґрунтах - установлювати фільтри із гравійним обсипанням не менше ніж 50 мм.

5.1.6 Для встановлення гідравлічних параметрів фільтра при випробуваннях піщаних і гравійних ґрунтів фільтр випробовуваної свердловини необхідно оснащувати лрифільтровим п'єзометром з відстійником. Довжина перфорованої частини п'єзометра повинна дорівнювати робочій довжині фільтра (при довжині фільтра до 5 м); при більшій довжині фільтра довжина перфорованої частини п'єзометра повинна дорівнювати 5 м й розміщатися проти середньої частини фільтра.

5.2 До комплекту обладнання для проведення випробувань методом наливання води до шурфів входять:

інфільтрометр одно- або двокільцевий;

живильна система для подачі води в інфільтрометр;

інструмент для підготовки зумпфа з горизонтальним дном.

Однокільцевий інфільтрометр повинен мати діаметр не менше ніж 35 см; двокільцевий - діаметр зовнішнього кільця не менше ніж 45 см до 50 см при співвідношенні його до діаметра внутрішнього кільця 2:1.

Живильна система повинна забезпечувати безперервну подачу води в інфільтрометр.

5.3 У комплекті обладнання для проведення випробування методом нагнітання води до свердловини повинні бути:

- насос;

- тампон для ізоляції дослідного інтервалу;

колона нагнітальних труб з оголовком;

розподільний пристрій для регулювання витрати води, що нагнітається;

вимірювальні прилади або пристрої для вимірювання витрати, напору, рівня води.

5.3.1 Для нагнітання води слід застосовувати насоси, які забезпечують рівномірну подачу води з необхідними витратами й напорами.

При використанні поршневих насосів система нагнітання води повинна бути обладнана компенсатором для згладжування пульсації води, що подається.

5.3.2 Устаткування, трубопроводи, прилади й інші пристрої, що застосовуються при нагнітаннях, повинні бути розраховані на напори, що не менше ніж в 1,5 раза перевищують максимальні напори води при випробуванні.

5.4 До комплекту обладнання для проведення випробувань методом вимірювання витрати води у свердловині (витратометрія) входять:

пристрій для спуску витратоміра в свердловину за відсутності каротажної станції;

пристрій для відкачування або наливання води;

свердловинний витратомір із наземним вимірювальним пультом;

рівнемір;

каверномір-профілемір;

пакерна насадка.

5.5 До комплекту обладнання для проведення випробування методом нагнітання повітря до свердловини входять:

- джерело стисненого повітря;

пристрій для нагнітання, розподілу стисненого повітря й регулювання його витрати й тиску;

пристрій для вимірювання витрати, тиску й температури стисненого повітря;

ущільнювальний пристрій для ізоляції пускового інтервалу центральної свердловини і п'єзометра спостережної свердловини;

пристрій для автоматичного запору стисненого повітря в пусковому інтервалі дослідної свердловини;

пристрій для контролю герметизації нагнітальної і вимірювальної магістралей.

5.5.1 Схема установки для нагнітання повітря в свердловину повинна забезпечувати вимірювання наступних параметрів:

- витрату стисненого повітря, що нагнітається в свердловину;

- тиск стисненого повітря в системі вимірювання витрати в пусковому інтервалі та робочих частинах п'єзометрів;

- температура стисненого повітря в пусковому інтервалі та системі вимірювання витрат.

Ущільнювальні пристрої для ізоляції інтервалів у центральній свердловині й спостережному п'єзометрі (пусковий інтервал і робоча частина п'єзометра) повинні забезпечувати надійну ізоляцію інтервалів при зусиллях притиснення поверхні цих пристроїв до ґрунту не більше ніж 4,5 кг/см², при максимальному тиску нагнітання - 1,5 кг/см².