---

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

О снови та підвалини будинків і споруд

ҐРУНТИ

Метод польового визначення питомих дотичних сил морозного здимання

ДСТУ Б В.2.1-20:2009

Введено: «ИМЦ» (г. Киев, просп. Краснозвездный, 51; т/ф. 391-42-10) 6

Київ

Мінрегіонбуд України 2010

ДСТУ Б В.2.1-20:2009

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. № 665

3 УВЕДЕНО ВПЕРШЕ (зі скасуванням в Україні ГОСТ 27217-87)

Право власності на цей документ належить державі.

Цей документ не може бути повністю чи частково відтворений,

тиражований і розповсюджений як офіційне видання без дозволу

Міністерства регіонального розвитку та будівництва України

© Мінрегіонбуд України, 2010

Офіційний видавець нормативних документів у галузі будівництва і промисловості будівельних матеріалів

Мінрегіонбуду України

Державне підприємство "Укрархбудінформ"

II

ДСТУ Б В.2.1-20:2009 ЗМІСТ

с.

1. Сфера застосування 1

2. Нормативні посилання 1

3. Терміни та визначення понять 1

4. Загальні положення 2

5. Засоби випробування та матеріали 2

6. Підготовка до випробування 3

7. Проведення випробування 3

8. Обробка результатів випробування 4

9. Оцінювання похибки вимірювань . 4

10. Вимоги безпеки 4

Додаток А

Принципові схеми установок для визначення питомих дотичних сил

морозного здимання 5

Додаток Б

Рекомендації з виготовлення кулькового індикатора 6

Додаток В

Розрахунок дотичних сил морозного здимання ґрунту 7

Додаток Г

Журнал польового визначення питомих дотичних сил морозного здимання 8

III

ДСТУ Б В.2.1-20:2009

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

О снови та підвалини будинків і споруд

ҐРУНТИ

Метод польового визначення питомих дотичних сил морозного здимання

Основания и фундаменты зданий и сооружений

ГРУНТЫ

Метод полевого определения удельных касательных сил морозного пучения

Bases and foundations of buildings and structures

SOILS

Field method for determining frost-heave specific tangential forces

Ч инний від 2010-10-01

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

Цей стандарт поширюється на ґрунти без твердих структурних зв'язків, що мають властивість здиматися, і встановлює метод польового визначення питомих дотичних сил морозного здимання, які діють уздовж бічної поверхні фундаментів, при дослідженнях ґрунтів для будівництва.

2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

У цьому стандарті є посилання на такі нормативні документи:

ДСТУ Б В.2.1-2-96 (ГОСТ 25100-95) Основи та підвалини будинків і споруд. Ґрунти. Класифікація

ГОСТ 3722-81 Подшипники качения. Шарики. Технические условия (Підшипники кочення. Кульки. Технічні умови)

ГОСТ 9012-59 (ИСО 410-82, ИСО 6506-81) Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю (Метали. Метод вимірювання твердості за Брінелем)

3 ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ

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

3.1 ґрунт здимальний

3.2 дотична сила морозного здимання

- Сила, що діє уздовж бічної поверхні фундаментів у процесі підйому ґрунту, який промерзає, та зумовлена опором змерзання й тертя фундаментів із промерзлим ґрунтом

3.3 морозне здимання ґрунту

Збільшення об'єму вологого ґрунту при замерзанні в ньому води, що призводить до підйому шару ґрунту, який промерзає

3.4 питоме значення дотичної сили морозного здимання

Дотична сила здимання, віднесена до площі бічної поверхні фундаментів, що контактує із ґрунтом, який промерзає

1

ДСТУ Б В.2.1-20:2009

3.5 ступінь морозного здимання

Характеристика, що відображає здатність ґрунту до морозного здимання, виражається відносною деформацією морозного здимання ε _fh (ДСТУ Б В.2.1-2 (ГОСТ 25100))

4 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

4.1 Питому дотичну силу морозного здимання визначають як відношення виміряної при випро-
буваннях на спеціальних установках максимальної дотичної сили морозного здимання, що діє на
зразок фундаменту до його бічної поверхні, яка перебуває в ґрунті, що промерзає.

Питому дотичну силу морозного здимання визначають із метою:

• призначення глибини закладення й вибору типу фундаментів будинків і споруд;

• розроблення заходів, які зменшують сили й деформації морозного здимання та унеможлив-
  люють прояв неприпустимих деформацій основ та фундаментів.

2. Максимальні дотичні сили морозного здимання визначають не менше ніж для двох однако-
   вих зразків фундаменту на дослідних установках, розташованих на ділянках, що звільнені протягом
   усього періоду випробувань від рослинного покриву й снігу на відстані (у радіусі) не менше ніж 2 м
   від бічної поверхні зразка фундаменту.

3. За максимальну дотичну силу морозного здимання приймають найбільше значення, отри-
   мане в результаті випробувань зразків фундаменту.

4. Місця розташування дослідних установок призначають у програмі випробувань на підставі
   інженерно-геологічної зйомки в залежності від інженерно-геологічних, гідрогеологічних і геокріоло-
   гічних (у районах поширення вічномерзлих ґрунтів) умов з урахуванням факторів, що впливають на
   процеси морозного здимання ґрунту (положення рівня підземних вод, наявність обводнених діля-
   нок тощо) та розміщення існуючих і проектованих будинків і споруд.

5. Результати польових визначень питомих дотичних сил морозного здимання повинні супро-
   воджуватися даними про місце проведення випробувань, описом ґрунтів із вказівкою фізико-ме-
   ханічних властивостей, а також даними про глибину сезонного промерзання-відтавання.

5 ЗАСОБИ ВИПРОБУВАННЯ ТА МАТЕРІАЛИ

5.1 До складу установки для визначення питомих значень дотичних сил морозного здимання
входять:

• зразок фундаменту:

• анкерний пристрій (із центральним анкером, з анкерними палями);

• силовимірювальний пристрій (кульковий індикатор, тензометричний динамометр із записую-
  чим пристроєм тощо);

• прилади для вимірювання розмірів відбитків на верхній пластині кулькового індикатора
  (відліковий мікроскоп МПБ-2, лупа Польді тощо).

Принципові схеми установок для визначення питомих дотичних сил морозного здимання виконують згідно з додатком А. Кулькові індикатори виготовляють відповідно до рекомендацій додатка Б.

Примітка. Допускається використовувати пружинні динамометри при твердості пружини динамометра не мънше ніж 0,05 МН/мм (5,0 т/мм).

5.2 Конструкція установки має забезпечувати:

• нерухомість анкерної тяги або системи упорних балок протягом періоду випробувань;

• центровану передачу зусилля (дотичної сили морозного здимання) на силовимірювальний
  пристрій.

5.3 Зразок фундаменту виготовляють у вигляді залізобетонного стояка квадратного перерізу
20 см х 20 см або 30 см х 30 см. Розміри поперечного перерізу й довжину зразка визначають у за-
лежності від виду ґрунту, шару сезонного промерзання-відтавання та глибини промерзання ґрунту.

2

ДСТУ Б В.2.1-20:2009

Примітка 1. У спеціальних випадках, визначених програмою випробувань, допускається виготовляти зразки фундаментів з інших матеріалів (дерево, метал тощо) й іншої форми.

Примітка 2. При застосуванні анкерного пристрою із центральною тягою зразок повинен мати наскрізний осьовий отвір діаметром, що перевищує на 10 мм діаметр анкерної тяги.

Примітка 3. Допускається застосування залізобетонних паль в якості зразків фундаментів.

4. Всі конструкції установки розраховують на навантаження, яке перевищує на 50 % розрахун-
   кову дотичну силу морозного здимання, визначену згідно з додатком В.

5. Вимірювальні прилади повинні бути захищені від безпосереднього впливу сонячних про-
   менів, сильного вітру, атмосферних опадів і снігових заметів.

6 ПІДГОТОВКА ДО ВИПРОБУВАННЯ

6.1 Після монтажу анкерного пристрою до котловану (свердловини, шурфу) вертикально зану-
рюють зразок фундаменту на глибину, що дорівнює нормативній глибині сезонного промерзан-
ня-відтавання. Верх зразка повинен виступати над поверхнею ґрунту не менше ніж на 0,5 м.
Зворотне засипання котловану виконують із пошаровим трамбуванням ґрунту шарами заввишки не
більше ніж 0,1 м.

Примітка. У районах поширення вічномерзлих ґрунтів строки монтажу установки призначають за умови забезпечення змерзання нижніх кінців анкерних паль із вічномерзлим ґрунтом основи до початку сезонного промерзання ґрунту.

2. Верх зразка фундаменту вирівнюють жорстким цементним розчином. У випадку застосуван-
   ня анкерного пристрою із центральною тягою зазор між тягою й центральним отвором у зразку за-
   повнюють змащенням (наприклад, солідолом, технічним вазеліном). Не допускається попадання
   цементного розчину до зазору.

3. Встановлення силовимірювальних приладів виконують не раніше ніж через 10 днів після за-
   нурення зразка фундаменту. При цьому має бути забезпечене щільне примикання приладу до зраз-
   ка й анкерного пристрою.

4. Після монтажу установки нівелюють відмітки верху зразка фундаментів (щодо найближчого
   репера), а також відмітки верху анкерних паль - у випадку застосування двоанкерного пристрою.

5. Всі роботи з монтажу установки мають бути виконані до початку промерзання ґрунту (у
   період плюсових температур повітря).

7 ПРОВЕДЕННЯ ВИПРОБУВАННЯ

7.1 Зняття показань динамометрів із записуючим пристроєм або вимірювання глибини відбит-
ків на верхній пластині кулькового індикатора роблять після промерзання ґрунту на всю глибину се-
зонного промерзання-відтавання.

Примітка 1. За відсутності записуючого пристрою показання динамометрів знімають не рідше ніж один раз на 7 днів з початку промерзання ґрунту.

Примітка 2. При демонтажі кулькового індикатора гайка й контргайка повинні бути відвернуті за допомогою двох гайкових ключів (із прикладанням зустрічних моментів обертання) для виключення зрушення пластини індикатора відносно кульок.

Примітка 3. Допускається вимірювати діаметри відбитків на верхній пластині кулькового індикатора. При еліпсоподібній формі відбитка вимірюють менший його діаметр.

2. Перед зняттям показань силовимірювальних пристроїв виконують нівелювання відміток
   верху зразка фундаменту та верху анкерних паль.

3. Результати заміру розмірів відбитків і показання динамометрів заносять у журнал згідно з
   додатком Г.

3

ДСТУ Б В.2.1-20:2009

8 ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ ВИПРОБУВАННЯ

9 ОЦІНЮВАННЯ ПОХИБКИ ВИМІРЮВАНЬ

1. Прилади для вимірювання розміру відбитків мають забезпечувати вимірювання глибини
   відбитка з похибкою не більше ніж 0,01 мм, а діаметра відбитка - не більше ніж 0,1 мм.

2. Допустимі розбіжності при нівелюванні відміток верху зразка фундаменту й верху анкерних
   паль із відміткою, визначеною після монтажу установки, становлять: ± 10 мм - при відталих ґрунтах
   основи та ±6 мм - при вічномерзлих ґрунтах основи.

10 ВИМОГИ БЕЗПЕКИ

1. До самостійної роботи з польового визначення питомих дотичних сил морозного здимання
   допускаються особи не молодше 18 років,.що пройшли медичну комісію, навчання та атестовані за
   правилами технічної безпеки, пожежної безпеки, електробезпеки та охорони праці.

2. Виконання вимірювань дозволяється за наявності відповідного до погодних умов спецодя-
   гу.

4

ДСТУ Б В.2.1-20:2009

5

ДОДАТОК А (довідковий)

ДСТУ Б В.2.1-20:2009

ДОДАТОК Б (довідковий)

РЕКОМЕНДАЦІЇ З ВИГОТОВЛЕННЯ КУЛЬКОВОГО ІНДИКАТОРА

Кульковий індикатор складається із двох сталевих пластин, між якими в сепараторі розташовані три кульки із сталі високої міцності (кульки підшипників згідно з ГОСТ 3722).

Для фіксації положення кульок у нижній пластині влаштовують три лунки, розташовані за вершинами рівнобічного трикутника, центр якого пзоовдичниейн збігатися із центром пластини. При цьому відстань від центра лунки до краю пластини повинна бути не менше ніж 2 D (D – диаметр кульки).

Верхня пластина з боку, звернутого до кульок, повинна бути відшліфована.

Для вимірювальної установки з одним анкером пластини повинні мати центральний отвір для пропуску анкерної тяги.

Розміри пластин і кульок у залежності від значення розрахункової дотичної сили морозного здимання, що діє на зразок фундаменту, наведені в таблиці Б.1.

.

Значення твердості сталі H_top верхньої пластини встановлюють випробуванням відповідно до ГОСТ 9012 (ИСО 410, ИСО 6506) з використанням кульки діаметром, який дорівнює діаметру кульок в індикаторі, та наносять на пластину. Отримане значення повинно бути в межах від 1,0 кН/мм² до 2,5 кН/мм² (від 100 кг/мм² до 250 кг/мм²).