Страница 5: ДСТУ Б В.2.1-21:2009. Зміна N 1 (60246)

Таблиця Б.3 – Метричні еквіваленти для таблиць Б.1 та Б.2

Б.15.2 Ці методичні рекомендації обґрунтовують забезпечення типового зразка матеріалу для випробувань та умови роботи, засновані на досвіді. Щодо визначення форми та розмірів шурфу й мінімальних об’ємів шурфування, див. Б.16.

Б.15.3 Рекомендації, наведені у таблиці Б.1, використовують для шурфів типу A та В (рисунок Б.5). Такі шурфи, як правило, виконують в недренованих матеріалах, а також в незв’язних матеріалах, гранулометричний склад яких та кутастість зерен допускають робити стінки шурфу практично вертикальними.

Б.15.4 Рекомендації, наведені у таблиці Б.2, використовують для шурфів типу С (рисунок Б.5). Такі шурфи виконують, якщо виявляється неможливим викопати шурфи типів A або В. У такому випадку укоси стінок будуть значно плоскішими приблизно на кут рівноваги матеріалу.

Б.15.5 Ці рекомендації використовують тільки при дотриманні обмежень, зазначених в Б.3.5 та Б.3.6, для нестійких або пухких матеріалів.

Характерно для:

конуса у піску – 20 дюймів

квадратної рами – 24 та 30 дюймів

кільця діаметром – 4 фути

Характерно для:

кільця діаметром – 6 та 9 футів

Характерно для:

дуже незв’язних ґрунтів

Рисунок Б.5 – Форма шурфу

Б.16 Обґрунтування

Б.16.1 Необхідний об’єм шурфу

Б.16.1.1 У таблицях Б.1 та Б.2 наведені мінімальні об’єми шурфів, що необхідні для забезпечення характерного зразка матеріалу для випробування. У цьому методі випробування представницький зразок ґрунтується на масі, що необхідна для забезпечення визначення гранулометричного складу ґрунту в визначених межах точності. Для ґрунтів з максимальним розміром часток 3 дюйма (75 мм) необхідна маса (та об’єм) базується на зразку, що в 100 разів перевищує масу максимального розміру частки. Результатом є виражений у відсотках гранулометричний склад з точністю ± 1,0 %. Для ґрунтів з максимальним розміром часток більше ніж 3 дюйми необхідна маса базується на зразку, який в 40 разів перевищує максимальний розмір часток. Результатом є виражений у відсотках гранулометричний склад з точністю ± 2,5 %. Рекомендовані об’єми також типові для об’ємів, що застосовуються на практиці.

Б.16.2 Розміри і типи обладнання

Б.16.2.1 Основним видом обладнання, яке застосовується для визначення природної щільності часток ґрунту, є прилад для визначення середньої щільності піску, гумовий балон, квадратна металева рама та металеве кільце. Кожен тип обладнання підходить тільки для конкретного розміру шурфу. Прилад для визначення середньої щільності піску застосовують тільки для шурфів з отвором до 20 дюймів (500 мм) через те, що фізично важко поводитися з приладом більшого розміру. Квадратні рами застосовуються на практиці для квадратних отворів із стороною приблизно від 18 дюймів до 36 дюймів (від 450 м до 900 мм). Легше виготовляти квадратні рами ніж круглі шаблони. Кільця підходять більше ніж шаблони для шурфів діаметром приблизно 3 фути (0,9 м) й більше, оскільки квадратні рами потребують більшої жорсткості й будуть важчими та менш зручними в роботі ніж кільцеві шаблони. Крім того, тоді як необхідна квадратна рама із стороною більше ніж 33 дюйма (825 мм), складно викопати шурф з чіткими кутами через вміст в матеріалі часток великого розміру. Вкладка для методу заміщення піском повинна бути завтовшки приблизно ½ міля (0,0125 мм), а вкладка для методу заміщення водою – приблизно від 4 міль до 6 міль (від 0,1 мм до 0,15 мм). Якщо вкладка завтовшки від 0,1 мм до 0,15 мм збереться складками в кутах квадратної рами, це може призвести до появи помилок при вимірюванні об’єму.

Б.16.2.2 Обладнання та розміри шаблону, наведені в таблицях Б.1 та Б.2, підбиралися, щоб забезпечити об’єм, який приблизно дорівнює необхідному об’єму. Також можна використовувати інші розміри (наприклад, квадратну раму із стороною 27 дюймів) за умови отримання мінімального об’єму матеріалу.

Б.16.3 Мінімальний об’єм для випробування

Б.16.3.1 У таблиці Б.2 вказані мінімальний об’єм, одержаний в результаті викопування шурфу за допомогою шаблону, необхідна мінімальна глибина, що ґрунтуються на наступних вихідних положеннях:

Б.16.3.1.1 У викопаному матеріалі знаходиться значна кількість часток максимального розміру, а не тільки окремі, одиничні частки такого розміру.

Б.16.3.1.2 Немає значення, квадратної чи круглої форми шаблон, тому що присутність часток із максимальними розмірами, напевне не дозволить зробити кути в шурфі.

Б.16.3.1.3 Стінки будуть з нахилом. Знайдені по мірі риття шурфу частки максимального розміру примусять зменшити діаметр шурфу. При частках з максимальним розміром 3 дюйма більшість матеріалів розробляють з відношенням нахилу горизонталі до вертикалі 1:3, для часток із максимальним розміром від 5 дюймів до 8 дюймів (від 125 мм до 200 мм) розробляють з відношенням нахилу горизонталі до вертикалі 1:2 або крутіше.

Б.16.3.1.4 Діаметр шурфу буде меншим ніж шаблон, тому що великі частки є тільки під шаблоном. Щоб запобігти виступам у шурфі, не слід видаляти великі частки, якщо тільки вони не виступають більше ніж на дві третини свого діаметра.

Б.16.3.1.5 При розробці матеріалів з максимальним розміром часток до 8 дюймів (200 мм) об’єм шурфу виконують у формі зрізаного конуса згідно з рисунком Б.5. Діаметр шурфу приймається таким, що дорівнює діаметру шаблону за мінусом діаметра максимальної частки.

Б.16.3.1.6 При розробці матеріалів, які мають розмір часток 12 дюймів і більше, об’єм шурфу виконують у формі сегмента шару. Діаметр шурфу приймається таким, що дорівнює діаметру шаблону за мінусом двох третин діаметра частки максимального розміру.

Б.16.3.2 У таблиці Б.2 передбачається, що мінімальний об’єм є конічним згідно з рисунком Б.5 при глибині шурфу, яка приблизно дорівнює одній третині діаметра отвору. Для незв’язних матеріалів із відносно однорідним гранулометричним складом «найгіршим» є випадок, коли нахил стінок не перевищує кута рівноваги матеріалу.

Б.16.3.3 Ґрунтуючись на цих припущеннях, мінімальний об’єм шурфу, що наведений в таблицях Б.1 та Б.2, є, таким чином, консервативним. Більша крутість стінок або великі діаметри отвору призводять до збільшення об’єму. У деяких випадках для риття шурфу можна застосовувати прилади меншого розміру ніж зазначені в таблицях Б.1 та Б.2, і може бути обґрунтована можливість забезпечення мінімального об’єму. Однак, за жодних умов глибина шурфу не повинна бути меншою ніж одна третина діаметра отвору, об’єм шурфу має бути в 50 раз більшим ніж об’єм часток максимального розміру, а діаметр отвору повинен бути щонайменше в 4 рази більшим ніж діаметр найбільших часток.

Б.16.4 Матеріал заміщення

Б.16.4.1 Для шаблонів, зазначених у таблицях Б.1 та Б.2, розглядається заміщення піском за допомогою пристрою засипання піску, доцільне для квадратних рамок розміром до 33 дюймів (875 мм), та заміщення водою – для кілець діаметром 40 дюймів (1000 мм) або більших.

Б.16.4.2 При використанні інших розмірів зручнішим може бути метод заміщення піском для 36-дюймових (900 мм) квадратних рамок, а заміщення водою – для кілець діаметром 36 дюймів (900 мм) або більше. 36-дюймовий (900 мм) отвір, практично є граничним розміром, через який можна засипати пісок у шурф рівномірно й послідовно, знаходячись за межами шаблону.

Б.16.5 Глибина шурфу

Б.16.5.1 Для матеріалів із максимальним розміром часток 5 дюймів (125 мм) або менше (таблиця Б.1) глибина шурфу врахована в 6-дюймовій (150 мм) частині, тому що зв’язані ґрунти, зазвичай, є ущільненими в шарах з максимальною товщиною 6 дюймів (150 мм). Мінімальна глибина становить 12 дюймів (300 мм), щоб при визначенні були враховані не менше двох шарів. При визначенні природної щільності часток для матеріалів на місці залягання вказана мінімальна глибина є необхідною для одержання мінімального об’єму. Можна також використовувати більші значення глибини, і не обов’язково з приростом у 6 дюймів (150 мм).

Б.16.5.2 Для матеріалів природного залягання можуть використовуватись шурфи меншої глибини, але тільки при збільшенні діаметра шурфу, щоб отримати мінімальний об’єм матеріалу. Це може бути необхідним для випробування шарів матеріалу обмеженої товщини.

Б.16.5.3 У таблиці Б.1 для матеріалів з максимальним розміром часток 8 дюймів та 12 дюймів (200 мм та 300 мм) вказана необхідна мінімальна глибина шурфу 24 дюйми (600 мм), враховуючи, що такі ґрунти залягають в шарі завтовшки 12 дюймів (900 мм). Для матеріалів з максимальним розміром часток 18 дюймів (450 мм) для одержання необхідного об’єму мінімальна глибина становить 36 дюймів (900 мм).

Б.16.5.4 У таблиці Б.2 мінімальна глибина шурфу дорівнює приблизно одній третині діаметра отвору, як описано вище. Відмітка верху шурфу повинна забезпечувати репрезентативність щодо досліджуваної товщини шару.

БІБЛІОГРАФІЯ

Стандарти ASTM⁵⁾:

1. C 127 Test Method for Specific Gravity and Absorption of Coarse Aggregate (Метод визначення щільності та здатності поглинання крупнозернистого ґрунту)

2. C 138 Test Method for Unit Weight, Yield, and Air Content (Gravimetric) of Concrete (Метод визначення маси на одиницю об’єму, текучості та вмісту повітря (гравіметричне) в бетоні)

3. C 566 Test Method for Total Moisture Content of Aggregate by Drying (Метод визначення сумарної вологості заповнювача шляхом сушіння)

4. D 653 Terminology Relating to Soil, Rock, and Contained Fluids (Термінологія щодо ґрунтів, скельних порід та рідини, що входить до складу)

5. D 698 Test Methods for Moisture-Density Relations of Soils and Soil-Aggregate Mixtures Using 5.5-lb (2.49-kg) Rammer and 12-in. (305-mm) Drop (Методи визначення взаємозалежності між вологістю та щільністю ґрунтів і сумішей ґрунтових заповнювачів з використанням трамбівки вагою 5,5 фунтів (2,49 кг) та 12-дюймового (305 мм) молота)

6. D 1556 Test Method for Density of Soil in Place by the Sand-Cone Method (Метод визначення щільності ґрунту на місці залягання засобом піщаного конуса)

7. D 1557 Test Methods for Moisture-Density Relations of Soils and Soil Aggregate Mixtures Using 10-lb (4.54-kg) Rammer and 18-in. (457-mm) Drop (Методи визначення взаємозалежності між вологістю та щільністю ґрунтів і сумішей ґрунтових заповнювачів з використанням трамбівки вагою 10 фунтів (4,54 кг) та 18-дюймового (457 мм) молота)

8. D 2167 Test Method for Density and Unit Weight of Soil In-Place by the Rubber Balloon Method (Метод визначення щільності та маси на одиницю об’єму ґрунту на місці залягання із застосуванням балонного гумового апарата)

9. D 2216 Method for Laboratory Determination of Water (Moisture) Content of Soil, Rock, and Soil-Aggregate Mixtures (Метод лабораторного визначення вологості (води) в ґрунті, скельних породах та сумішах ґрунтових заповнювачів)

10. D 4253 Test Methods for Maximum Index Density of Soils Using a Vibratory Table (Методи визначення ступеня максимальної щільності ґрунтів із застосуванням вібраційного стола)

11. D 4254 Test Methods for Minimum Index Density of Soils and Calculation of Relative Density (Методи визначення мінімального ступеня щільності ґрунтів та обчислення відносної щільності)

12. D 4564 Test Method for Density of Soil in Place by the Sleeve Method (Метод визначення щільності ґрунту на місці залягання із застосуванням муфти)

^{________________________________________}

⁵⁾ Із стандартами ASTM, на які є посилання, можна ознайомитися на веб-сайті ASTM, www.astm.org або звернутися до відділу обслуговування ASTM на [email protected]. Інформацію із щорічного випуску Annual Book of ASTM Standardsvolume можна знайти на сторінці Document Summary стандарту або на сайті ASTM.

13. D 4718 Practice for Correction of Unit Weight and Water Content for Soils Containing Oversize Particles (Процедура введення поправки до маси на одиницю об’єму та вологості для ґрунтів з частками, що лишаються на ситі)

14. D 4753 Specification for Evaluating, Selecting, and Specifying Balances and Scales for Use in Soil and Rock Testing (Вимоги до оцінювання, комплектації та визначення ваг і мірних шкал, які використовуються при випробуваннях ґрунту та скельної породи)

15. D 4914 Test Method for Density of Soils in Place by Sand Replacement Method in a Test Pit (Метод визначення щільності ґрунтів в шурфі на місці залягання шляхом заміщення піском)

16. E 1 Specification for ASTM Thermometers (Вимоги до термометрів ASTM)

17. E 11 Specification for Wire-Cloth Sieves for Testing Purposes (Вимоги до металевих сит, що використовуються для цілей випробування)

Надруковано:

“Інформаційний бюлетень Мінрегіонбуду”, №5, травень 2012 р., К.: “Укрархбудінформ”

1⁾ Цей метод визначення знаходиться під юрисдикцією Комітету ASTM D18 по ґрунтах та скельних породах і належить до сфери прямої відповідальності Підкомісії D18.08 щодо спеціальних випробувань та контрольних випробувань для будівництва.

Ця редакція затверджена 1 березня 2004 року. Опублікована у квітні 2004 року. Перший раз затверджена 1989 року. Остання попередня редакція затверджена 1994 року як D 5030-89(1994)^е1