---

Зміна №1 ДСТУ Б В.2.1-21:2009

Основи та підвалини будинків і споруд.

Ґрунти.

Визначення щільності ґрунтів методом заміщення об’єму

Чинна з 1 квітня 2012 року

Т Е К С Т

Зміст, сторінка ІІІ. Додати до переліку розділів: «Додаток Б Стандартний метод визначення щільності ґрунтів та скельних порід на місці залягання шляхом заміщення водою у шурфі».

Додати до стандарту «ВСТУП» такого змісту:

ВСТУП

Для створення сучасної нормативної бази у будівельній галузі з урахуванням реальної потреби максимальної уніфікації національних нормативних документів до європейських стандартів в Україні прийнято національні стандарти, які ідентичні Єврокоду 7: ДСТУ–Н Б EN 1997-1:2010 «Єврокод 7. Геотехнічне проектування. Частина 1. Загальні правила (EN 1997-1:2004, IDT) та ДСТУ–Н Б EN 1997-2:2010 «Єврокод 7. Геотехнічне проектування. Частина 2. Дослідження і випробування ґрунту (EN 1997-2:2007, IDT), в яких надано посилання на методи лабораторних та польових випробувань ґрунтів, що виконуються в різних країнах світу.

У зв’язку з відсутністю в бібліографії Єврокоду 7 аналогічного ДСТУ Б В.2.1-21:2009 метою зміни № 1 є викладення стандартних вимог до визначення щільності ґрунтів методом заміщення об’єму адекватно до найбільш розповсюджених закордонних методик.

Остаточна адаптація ДСТУ Б В.2.1-21:2009 буде виконуватись після виходу відповідного європейського стандарту.

Для адаптації національних стандартів на методи випробування ґрунтів в будівництві до європейських стандартів, у додатку Б цього стандарту, як довідковий матеріал, викладено тотожний переклад американського стандарту ASTM D 5030 – 04: Standard Test Method for Density of Soil and Rock in Place by the Water Replacement Method in a Test Pit (Стандартний метод визначення щільності ґрунтів та скельних порід на місці залягання, шляхом заміщення водою у шурфі).

Додати до стандарту додаток Б такого змісту:

ДОДАТОК Б

(довідковий)

СТАНДАРТНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ЩІЛЬНОСТІ ГРУНТІВ

ТА СКЕЛЬНИХ ПОРІД НА МІСЦІ ЗАЛЯГАННЯ ШЛЯХОМ ЗАМІЩЕННЯ ВОДОЮ У ШУРФІ¹⁾

Б.1 Сфера застосування

Б.1.1 Цей метод випробування використовується для визначення наявної щільності сухого ґрунту, ущільненого при будівництві ґрунтових дамб, відсипанні доріг та при зворотному засипанні. Під час контролю за будівництвом цей метод може використовуватися в якості обґрунтування для приймання матеріалу, ущільненого до проектної щільності сухого ґрунту або до відсотка максимальної щільності сухого ґрунту, визначеного стандартним лабораторним методом випробування, наприклад, методами визначення D 698 або D 1557 з урахуванням обмежень, зазначених в Б.3.4.

Б.1.2 Цей метод випробування може використовуватися для визначення природної щільності сухого ґрунту ґрунтових відкладень, агрегатів, сумішей ґрунтів та інших подібних матеріалів.

Б.1.3 Стандарт встановлює метод визначення природної щільності ґрунтів та скельних порід шляхом заміщення водою у шурфі, що необхідно для оцінки та класифікації ґрунтів у цивільному будівництві. Цей стандарт є тотожним перекладом ASTM D5030 – 04: Standard Test Method for Density of Soil and Rock in Place by the Water Replacement Method in a Test Pit.

Б.2 Терміни та визначення понять

Б.2.1 Визначення терміна – крім зазначеного в Б.2.2, всі визначення термінів є відповідними D 653 Термінологія.

Б.2.2 Визначення термінів, наведених у цьому стандарті:

Б.2.2.1 контрольна фракція

Частина зразка ґрунту, що містить частки, менші ніж призначений номер сита.

Б.2.2.1.1 пояснення

Це фракція, що використовується для порівняння визначеної природної щільності сухого ґрунту із щільністю сухого ґрунту, одержаною за стандартними лабораторними випробуваннями. Номер контрольного сита залежить від лабораторного випробування, що застосовується.

Б.2.3 частки, що лишилися на ситі

Частина зразка ґрунту, що містить частки, більші ніж призначений номер сита.

Б.3 Загальні положення

Б.3.1 Цей метод регулює визначення природної щільності і щільності сухого ґрунту та скельної породи шляхом заповнення водою шурфу, вистеленого прокладкою, для визначення його об’єму. Використання в цьому стандарті слів «скельна порода» означає, що матеріал, який випробовується, зазвичай вміщує частки більші ніж 3 дюйми (75 мм).

Б.3.2 Цей метод випробування найбільш підходить для шурфів з об’ємом приблизно від 3 футів³ до 100 футів³ (від 0,08 м³до 2,83 м³). Як правило, матеріал, що випробовується, має максимальний розмір часток більше ніж 5 дюймів (125 мм). Цей метод випробування може, за потреби, застосовуватися в шурфах більшого розміру.

Б.3.2.1 Для цієї методики випробування зазвичай використовують круглі металеві шаблони діаметром 3 фути (0,9 м) або більше. Можна застосовувати інші конфігурації шаблонів та матеріали, якщо вони задовольняють вимоги щодо цього методу випробування та інструкції, наведені в Б.15, які стосуються мінімального об’єму шурфу.

Б.3.2.2 Метод випробування D 4914 використовують як альтернативний. Однак, застосування цього методу доцільне тільки для визначення об’єму шурфів приблизно від 1 фута³ до 6 футів³ (від 0,03 м³ до 0,17 м³).

Б.3.2.3 Методи випробування D 1556 або D 2167 використовуються, як правило, для визначення об’єму шурфів, менших ніж 1 фут³ (0,03 м³).

Б.3.3 Дві послідовності виконання можна описати так:

Б.3.3.1 Спосіб А – визначення природної щільності та щільності сухого ґрунту матеріалу в цілому (див. Б.7).

Б.3.3.2 Спосіб Б – визначення природної щільності та щільності сухого ґрунту контрольної фракції (див. Б.8).

Б.3.4 Вибір способу:

Б.3.4.1 Спосіб А застосовується за необхідності визначення природної щільності сухого ґрунту матеріалу в цілому, а також для визначення відсотка ущільнення або відсотка відносної щільності, якщо максимальний розмір часток, наявних у природному матеріалі, не перевищує максимально допустимого при лабораторному визначенні на ущільнення (методи випробування D 698, D 1557, D 4253, D 4254, D4564). Виключно для методів випробування D 698 та D 1557 щільність сухого ґрунту, визначена за лабораторним випробуванням на ущільнення, може відповідно коригуватися на частки великого розміру з урахуванням обмежень, встановлених D 4718.

Б.3.4.2 Спосіб Б застосовується, коли необхідно визначити відсоток ущільнення або відсоток відносної щільності, а природний матеріал включає частки, більші за допустимий для лабораторного випробування на ущільнення максимальний розмір або за неможливості застосування методу D 4718 для лабораторного випробування на ущільнення. Тоді вважається, що матеріал складається з двох фракцій або виділених частин. Матеріал для визначення природної щільності сухого ґрунту фізично підрозділяється на контрольну фракцію та фракцію часток, що лишилися на ситі, визначену за призначеним номером сита. Розраховується щільність сухого ґрунту контрольної фракції та порівнюється із щільністю сухого ґрунту, визначеною за лабораторним випробуванням на ущільнення.

Б.3.4.2.1 Через імовірні низькі щільності, створені взаємним впливом часток (див. D 4718), відсоток ущільнення контрольної фракції не означає реалізації відсотка ущільнення для всього польового матеріалу.

Б.3.4.3 Як правило, матеріал контрольної фракції має розміри, менші ніж отвори сита № 4 для зв’язних матеріалів або матеріалів, що слабко дренуються, та розміри, менші ніж отвори сита № 3 для незв’язних матеріалів або матеріалів, що вільно дренуються. Для контрольних фракцій використовують також інші розміри (3/8 дюйма, 3/4 дюйма). для спрощення цей метод випробування розроблено виключно тільки для сит № 4 та № 3.

Б.3.5 Випробування можна проводити на будь-якому матеріалі за умови що він має достатню зв’язність або притягання часток, щоб утримувати стійкі стінки при ритті шурфу та протягом всього випробування. Матеріал має бути достатньо міцним, щоб не деформуватися та не руйнуватися від незначного тиску при ритті та наповненні шурфу водою.

Б.3.5.1 Слід уважно оцінити відповідність визначеного об’єму природним умовам, коли цей метод використовується для часток без домішок, у відносно однорозмірних 3-дюймових (75 мм) або крупніших частках. На вимірювання об’єму шурфу впливає руйнування при ритті шурфу, зумовлене відсутністю зв’язності, пористістю часток, а також порожнинами між частками, що утворилися при вистелянні вкладки.

Б.3.6 Як правило, застосування цього методу випробування обмежується через матеріал, який знаходиться у ненасиченому стані та не рекомендується для застосування в пухких або вивітрілих (таких, що легко руйнуються) матеріалах, так само, як і для матеріалів у водонасиченому стані, коли вода просочується в виритий шурф. На точність випробування також впливають матеріали, які легко деформуються або можуть змінювати свій об’єм у відритому шурфі через стояння чи ходіння поряд з шурфом під час випробування.

Б.3.7 Значення, зафіксовані в одиницях дюйм-фунт, вважаються нормативними. Значення у дужках наведені лише для інформації.

Б.3.7.1 У проектно-будівельній галузі традиційно використовують взаємозамінні одиниці, що характеризують масу й навантаження, за винятком обчислення динаміки (F = Ma). Це є непрямим поєднанням двох окремих систем одиниць - абсолютної та вагової. З наукової точки зору взаємне використання обох окремих систем у рамках окремого стандарту небажане. Цей метод випробування написаний із використанням одиниці дюйм-фунт (вагова система), де фунт (фунт-сила) представляє одиницю сили (навантаження); при цьому переведення одиниць надається в системі SІ. Застосування ваг та вимірювальних інструментів, що фіксують виміри в фунтах маси (lbm) або реєструють щільність у фунт/фут³, не слід розглядати як невідповідність цьому стандарту.

Б.4 Короткий зміст методу випробування

Б.4.1 Підготовляють поверхню ґрунту для випробування, розміщують шаблон (металеве кільце) та закріплюють його в нерухомому положенні. У шаблон закладається вкладка. Об’єм порожнини між наміченим рівнем усереднені шаблону та поверхнею ґрунту визначається через заповнення порожнини водою. Вкладка і вода видаляються після визначення маси або об’єму води, необхідної для заповнення шаблону до наміченого рівня. У межах шаблону викопують матеріал, формуючи шурф. Вкладку розміщують у шурфі та шаблоні, воду заливають у шурф і шаблон до наміченого рівня; визначають масу чи об’єм води в межах шурфу та шаблону і потім визначають об’єм шурфу. Природну щільність матеріалу розраховують за масою викопаного матеріалу та визначеним об’ємом шурфу. Визначають вологість та обчислюють природну щільність сухого ґрунту.

Б.4.2 Щільність сухого ґрунту фракційного матеріалу визначають відніманням маси та об’єму часток, що лишилися на ситі, від вихідних даних та перерахунком щільності сухого ґрунту.

Б.5 Засоби випробування

Б.5.1 Ваги або вимірювальні інструменти, що мають функціональні можливості та зручність відліку, призначені для проведення масових вимірювань та технік визначення, пов’язаних з обраним методом, у шурфах із внутрішнім об’ємом від 3 футів³ до 100 футів³ (від 0,08 м³ до 2,83 м³) та повинні задовольняти вимоги D 4753.

Б.5.2 Ваги (вимірювальні інструменти) для вимірювання вологості матеріалу при видаленні матеріалу, меншого за № 4, з мінімальним вмістом до 1 000 г, які задовольняють вимоги D 4753 для ваг із ціною поділки 0,1 г.

Б.5.3 Сушильна шафа з регульованою температурою (щонайкраще з примусовим повітряним охолодженням) дає змогу підтримувати постійну температуру 110 ± 5 °C в сушильній камері.

Б.5.4 Сита № 4 (4,75 мм) та 3-дюймові (75 мм), що задовольняють вимоги Е 11.

Б.5.5 Термометр із діапазоном від 0 °C до 50 °C і ціною поділки 0,5°C відповідно до вимог E 1.

Б.5.6 Металевий шаблон – круглий шаблон, що використовується як форма при викопуванні матеріалу. Розміри шаблону, необхідна форма та матеріал, з якого зроблено шаблон, можуть змінюватися в залежності від розміру шурфу. Шаблон має бути достатньо жорстким, не деформуватися й не згинатися.

Примітка. На рисунку Б.1 показано конструкцію шаблону, який задовольняє цілі роботи.

Рисунок Б.1 – Металеве кільце діаметром 6 футів (1,8 м) для визначення щільності сухого ґрунту природного складу

Б.5.6.1 Оскільки розмістити шаблон точно у горизонтальній площині може бути складно, особливо шаблони з діаметром 6 футів (1,8 м) і більше, рівень шаблону допускається встановлювати з нахилом до 5 %. Ураховуючи, що рівень води буде нижче верхньої частини шаблону, він не обов’язково має розташовуватися горизонтально. Шаблони більшого розміру повинні бути достатньо високими, щоб запобігти виливам води через хвилювання, викликані поривами вітру.

Б.5.7 Вкладки товщиною приблизно від 0,1 мм до 0,15 мм. Дві вкладки, достатньо великі, щоб вистелити внутрішню частину шурфу з виходом приблизно на 3 фути (1 м) за зовнішній край шаблону. Можна використовувати будь-який матеріал (полімерну плівку тощо) за умови його еластичності, що повторює форму шурфу.