Грунты в дорожном строительстве
Стабилизация грунта
Осуществляем консультирование, оказываем услуги по подбору состава грунтов и контролем внесения вяжущих веществ и стабилизаторов грунта.Стабилизация грунта – это эффективный способ создания оснований под различные покрытия.
О компании Отзывы Техника ПредложениеКомпания "Национальные Ресурсы" более 10 лет работает в сфере строительства и оборудования дорожного основания.
Занимается полным комплексом работ по строительству дорожного покрытия и оснований дорог, также промышленных и складских площадок, методом укрепления и стабилизации грунта с применением различных материалов.
Гарантией качественно спроектированного и выполненного проекта является многолетний опыт работы компании - одно из главных наших преимуществ.
Команда профессионалов готова к выполнению работ в самых сложных погодных условиях с практически любым типом грунта. Благодаря большому практическому опыту и накопленной базе знаний по анализу грунтов, используя современное оборудование, компания "NR" обеспечивает подбор оптимального состава стабилизирующей смеси, что является залогом и гарантией качества дорожного основания до 15 лет.
За качеством проектов, работ и материалов стоит тесное научное сотрудничество с профильными институтами России и стран СНГ, которое дает нам еще больше уверенности как в применяемых технологиях, так и в их высоких показателях. Каждый образец грунта и дорожного покрытия проходят лабораторные исследования в специально смоделированных условиях, что позволяет не допустить ошибок при строительстве дорог.
Отзывы о выполненных заказах и профессиональном, а также научном сотрудничестве, резюме реализованных проектов и наша гарантия обеспечивают Вашу уверенность при строительстве либо ремонте дорог компанией "Национальные Ресурсы".
Компания "NR" обладает эффективным и производительным оборудованием для выполнения полного комплекса услуг по стабилизации и ресайклингу дорог.
В автопарке компании используются самые большие и производительные ресайклеры Wirtgen WR250. Производительность одного ресайклера составляет 8000 м2 за смену. Глубина уплотнения достигает 560мм.
Автопарк ресайклеров Wirtgen WR250 в количестве 10шт. позволяет выполнять самые сложные работы в крадчайшие сроки.
Также, в наличии компании используются: цементораспределители, катки, автогрейдеры и навесные стабилизаторы (для исользования на небольших площадях).
О технологии
Стабилизация грунта представляет собой процесс тщательного измельчения и смешивания грунта с соответствующими неорганическими связующими материалами (цемента или извести), добавляют их в пропорции 5-10% от массы, с последующим уплотнением.
При использовании данной технологии неорганическими вяжущими материалами отпадает необходимость в значительном количестве транспорта, поскольку укреплять можно абсолютно любые местный грунты, будь то суглинки, супеси или песчаные грунты, который находятся неподалеку, а доставить остается к месту работ только вяжущее материалы.
Представленная технология – это прочные износостойкие конструкции дорог и площадок с высокими качественными характеристиками для любых экстремальных нагрузок и климатических условий России.
Строительство дорог методом стабилизации грунтов
Дорожная конструкция созданная обычным методом
Дорожная конструкция укрепленная и стабилизированная
1. Асфальтобетон 10-12 см.
1. Асфальтобетон 4-6 см.
2. Укрепленный и стабилизированных грунт 30см.
Технология стабилизации грунта применяется при следующем строительстве:
- ремонт и реконструкция существующих автомобильных дорог;
- при строительстве автомобильных дорог IV– V категории;
- временных, технологических, вспомогательных и грунтовых дорог;
- тротуаров, парковых, пешеходных и велодорожек;
- автостоянок, парковок, складских и торговых центров и терминалов при создании прочных оснований под строительство объектов различных категорий;
- полигонов ТБО и опасных веществ;
- оснований под устройство промышленных полов и укладку тротуарной плитки;
- оснований под железнодорожные пути.
Стабилизация грунта видео
Преимущества: СТОИМОСТЬ / ВРЕМЯ РАБОТ / ПРОЧНОСТЬ ОСНОВАНИЯ / ГАРАНТИЯ
Данный метод обладает рядом преимуществ перед традиционными способами строительства дорожных оснований.
СТОИМОСТЬ снижение стоимости стротельных работ на 50%.
СКОРОСТЬ РАБОТ от 3 000 м2 до 8 000 м2 в смену.
ПРОЧНОСТЬ ОСНОВАНИЯ предел прочности на сжатие при стабилизации грунта с использованием неорганических вяжущих достигает 500 МПа.
ГАРАНТИЯ Гарантийный срок дорожного основания с технологией стабилизации грунта достигает 15 лет.
Представленные преимущества стали возможны за счёт следующих факторов:
- полного отказа от использования нерудных материалов (щебень, песок),
- отсутствия земляных работ по выемке грунта под конструктив дороги, а соответственно отсутствия утилизации данного грунта,
- полной механизации процесса,
- современной техники, позволяющей ускорять скорость выполнения работ.
Стабилизация грунтов
Полученное основание можно эксплуатировать как самостоятельно, без нанесения слоя асфальта, так и вместе с ним.
Немаловажно и то, что метод не оказывает вредного воздействия на окружающую среду, а также предполагает полную автономность и свободу в выборе материала. Современное оборудование позволяет эффективно проводить стабилизацию грунта непосредственно на месте на глубину до 50 см за один рабочий проход с большой точностью дозировки вяжущих материалов.
Ноу-хау компании Национальные Ресурсы
Применение технологии дезинтеграции Хинта стало возможным получение стабилизированного основания с применением цемента в количестве 2%.
Данная технология дает возможность увеличить прочностные характеристики стабилизированного основания.
Стабилизация грунта - это возможность строительства дороги из грунта, без наложения дорогостоящего асфальтобетонного основания.
Применение технологии стабилизации грунта
Смотреть фотоотчет с объектов строительства
Смотреть видео с объектов строительства
Действует гибкая система скидок! Индивидуальный подход в формировании ценовой политики к каждому клиенту!
Грунты в дорожном строительстве
ДОРОГИ АВТОМОБИЛЬНЫЕ ОБЩЕГО ПОЛЬЗОВАНИЯ
Классификация типов местности и грунтов
Automobile roads of general use. Types of terrain and soils classification
Дата введения 2015-12-01
с правом досрочного применения
Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным бюджетным учреждением "Российский дорожный научно-исследовательский институт" Министерства транспорта Российской Федерации (ФГБУ "РОСДОРНИИ"), Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 418 "Дорожное хозяйство"
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации по переписке (протокол от 20 октября 2014 г. N 71-П)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Минэкономики Республики Армения
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
Введение
Настоящий стандарт разработан в связи с включением в Перечень межгосударственных стандартов, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований Технического регламента Таможенного союза "Безопасность автомобильных дорог" (ТР ТС 014/2011 [1]).
Для дисперсных грунтов в стандарте приведено сопоставление классификации настоящего стандарта с международными классификациями [2]*, [3]* (приложение А).
* Поз.[2], [3], [4], [8], [10] см. раздел Библиография. - Примечание изготовителя базы данных.
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на все виды грунтов и типов местности и устанавливает их классификацию, применяемую при производстве инженерных изысканий, проектировании и строительстве автомобильных дорог общего пользования.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик
ГОСТ 10650-72 Торф. Метод определения степени разложения
ГОСТ 12536-79 Грунты. Метод лабораторного определения зернового (гранулометрического) состава
ГОСТ 19912-2011* Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированиям
* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ 19912-2012. - Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 20276-2012 Грунты. Методы полевого определения прочности и деформируемости
ГОСТ 22733-2002 Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности
ГОСТ 23161-2012 Грунты. Метод лабораторного определения характеристик просадочности
ГОСТ 23740-79 Грунты. Методы лабораторного определения содержания органических веществ
ГОСТ 25584-90 Грунты. Метод лабораторного определения коэффициента фильтрации
ГОСТ 26213-91 Почвы. Методы определения органического вещества
ГОСТ 28622-90 Грунты. Метод лабораторного определения степени пучинистости
ГОСТ 30416-2012 Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 гранулометрический состав (грунта): Содержание по массе групп частиц (фракций) грунта различного размера по отношению к общей массе абсолютно сухого грунта. Определяется по ГОСТ 12536.
3.2 грунт: Горная порода, почва и техногенное образование, представляющие собой многокомпонентные системы, изменяющиеся во времени, используемые как основание, среда или материал при строительстве.
3.3 грунт биогенный: Органоминеральный грунт с содержанием органических веществ более 10%.
3.4 грунт глинистый: Связный грунт, состоящий в основном из пылеватых и глинистых (не менее 3%) частиц, обладающий пластичностью (число пластичности не менее единицы).
3.5 грунт дисперсный: Грунт, состоящий из совокупности отдельных твердых частиц (зерен) разного размера, связанных друг с другом физическими, физико-химическими или механическими структурными связями.
3.6 грунт дренирующий: Грунт, имеющий при максимальной плотности (при стандартном уплотнении) коэффициент фильтрации не менее 0,5 м/сутки.
3.7 грунт засоленный: Грунт, содержащий более 0,3% легкорастворимых солей от массы сухого грунта.
3.8 грунт заторфованный: Органоминеральный грунт, содержащий в своем составе от 3% (для песчаного грунта) и от 5% (для глинистого грунта) до 50% по массе торфа.
3.9 грунт искусственный: Грунт природного происхождения, закрепленный или уплотненный различными методами, насыпной и намывной, а также твердые отходы производственной и хозяйственной деятельности человека.
3.10 грунт крупнообломочный: Несвязный минеральный грунт, в котором масса частиц размером крупнее 2 мм составляет более 50%.
3.11 грунт лёссовый: Глинистый грунт, содержащий более 50% пылеватых частиц (от 0,05 мм до 0,005 мм) и обычно обладающий просадочностью.
3.12 грунт мерзлый: Грунт, имеющий отрицательную или нулевую температуры и обладающий, помимо других криогенными структурными связями.
3.13 грунт минеральный: Грунт, состоящий из неорганических веществ.
3.14 грунт мокрых солончаков: Разновидность минеральных слабых грунтов, отличающаяся от других засоленных грунтов избыточным увлажнением в течение всего года.
3.15 грунт набухающий: Грунт, увеличивающий свой объем при замачивании водой или другой жидкостью и имеющий относительную деформацию набухания без нагрузки не менее 0,04 или развивающий давление набухания (в условиях ограниченного набухания).
3.16 грунт намывной: Искусственный грунт, образуемый в процессе переукладки природного грунта гидромеханизированным способом.
3.17 грунт насыпной: Грунт природного происхождения с нарушенной структурой, образуемый принудительным перемещением в сооружение или для складирования с использованием средств механизации, взрыва.
3.18 грунт несвязный: Дисперсный грунт, обладающий физическими (главным образом механическими) структурными связями и сыпучестью в сухом состоянии.
3.19 грунт органический: Грунт, содержащий не менее 50% по массе органического вещества.
3.20 грунт органо-минеральный: Грунт, содержащий от 3% до 50% по массе органического вещества.
3.21 грунт песчаный: Несвязный минеральный грунт, в котором масса песчаных частиц размером (0,05-2,0) мм составляет более 50%, а число пластичности менее единицы.
3.22 грунт полускальный: Грунт, имеющий структурные связи цементационного и/или кристаллизационного типа и предел прочности на одноосное сжатие менее 5 МПа в водонасыщенном состоянии.
3.23 грунт просадочный: Грунт, который под действием внешней нагрузки и собственного веса или только от собственного веса при замачивании водой претерпевает вертикальную деформацию (просадку) и имеет относительную деформацию просадки не менее 0,01.
3.24 грунт пучинистый: Дисперсный грунт, который при переходе из талого в мерзлое состояние увеличивается в объеме вследствие образования кристаллов льда и имеет относительную деформацию морозного пучения не менее 0,01.
3.25 грунт связный: Дисперсный грунт, обладающий физическими и физико-химическими структурными связями.
3.26 грунт скальный: Грунт, имеющий жесткие структурные связи кристаллизационного и/или цементационного типа.
3.27 грунт слабый: Связный грунт, имеющий прочность на сдвиг в условиях природного залегания менее 0,075 МПа (при испытании прибором вращательного среза) или модуль осадки более 50 мм/м при нагрузке 0,25 МПа (модуль деформации ниже 5,0 МПа).
3.28 грунты стабилизированные: Грунты, обработанные стабилизаторами с целью улучшения их водно-физических свойств.
3.29 грунт талый: Грунт температурой выше температуры начала замерзания (оттаивания), при которой появляется (исчезает) лед.
3.30 грунт техногенный: Грунт измененный, перемещенный или образованный (искусственно созданный) в результате инженерно-хозяйственной деятельности человека, в том числе отходы бытовые и производственные.
3.31 грунт тиксотропный: Связный грунт, проявляющий при динамическом воздействии разупрочнение и последующее восстановление прочности в покое при неизменных объеме и влажности.
3.32 грунты укрепленные: Грунты, обработанные органическими, минеральными или комплексными вяжущими с целью повышения их физико-механических свойств.
Грунты в дорожном строительстве
ИНСТРУКЦИЯ
по применению грунтов, укрепленных вяжущими материалами, для устройства
оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов
Дата введения 1975-07-01
ВНЕСЕНА Минтрансстроем и МГА
УТВЕРЖДЕНА постановлением Государственного комитета Совета Министров СССР по делам строительства от 24 октября 1974 года N 218
Инструкция по применению грунтов, укрепленных вяжущими материалами, для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов разработана Государственным всесоюзным дорожным научно-исследовательским институтом Союздорнии Министерства транспортного строительства с участием Государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института Аэропроект Министерства гражданской авиации.
С введением в действие настоящей Инструкции с 1 июля 1975 г. утрачивают силу Указания по применению в дорожном и аэродромном строительстве грунтов, укрепленных вяжущими материалами (СН 25-64).
Редакторы - инженеры И.Д.Демин, В.И.Серегина (Госстрой СССР), д-р геолого-минералогических наук В.М.Безрук, канд. геолого-минералогических наук Л.Н.Ястребова (Союздорнии), канд. техн. наук М.С.Сардаров (ГПИ и НИИ Аэропроект).
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Требования настоящей Инструкции должны выполняться при проектировании и устройстве оснований и покрытий из грунтов, укрепленных вяжущими материалами, вновь строящихся и реконструируемых автомобильных дорог общего пользования (общегосударственного, республиканского и местного значения), подъездных и внутренних дорог сельскохозяйственных и промышленных предприятий, аэродромов, городских улиц и площадей.
Примечание. Требования настоящей Инструкции не распространяются на проектирование и устройство указанных дорожных и аэродромных оснований и покрытий в районах вечной мерзлоты (в I дорожно-климатической зоне).
1.2. Целесообразность применения укрепленных грунтов в конструктивных слоях дорожных одежд или аэродромных покрытий должна подтверждаться разработкой вариантов со сравнением технико-экономических показателей (стоимости строительства, затрат на ремонт и содержание, повышения производительности труда, уменьшения перевозок строительных материалов и др.).
1.3. Грунты, укрепленные вяжущими материалами (укрепленные грунты), в зависимости от их физико-механических свойств, категории автомобильной дороги или класса аэродрома, дорожно-климатической зоны и других факторов должны применяться для устройства верхнего или нижнего слоя основания под усовершенствованные капитальные и усовершенствованные облегченные покрытия, а также для устройства усовершенствованных облегченных, переходных или низших покрытий с устройством слоя износа.
1.4. Основания и покрытия из укрепленных грунтов должны предусматриваться при строительстве автомобильных дорог и аэродромов в следующих дорожно-климатических зонах:
II и III - при первом типе местности, а также при втором, если высота насыпи земляного полотна дороги более 1 м;
IV - при первом и втором типах местности;
V - при первом, втором и третьем типах местности.
При устройстве дорожных и аэродромных оснований и покрытий из укрепленных грунтов в выемках в условиях переувлажненных глинистых и песчаных грунтов одновременно должно предусматриваться осушение с помощью дренажных устройств верхней части земляного полотна согласно требованиям главы СНиП по проектированию автомобильных дорог (в части повышения низа дорожной одежды над расчетным уровнем горизонта грунтовых вод).
Примечание. Дорожно-климатические зоны и тип местности устанавливают согласно СНиП по проектированию автомобильных дорог.
1.5. Назначение и расчет толщины конструктивного слоя из укрепленного грунта должны производиться с учетом категории дороги или класса аэродрома в соответствии с Указаниями по проектированию аэродромных покрытий, утвержденными Госстроем СССР и Инструкцией по проектированию одежд нежесткого типа, утвержденной Минтрансстроем и согласованной с Госстроем СССР.
При расчете конструктивных слоев из грунтов, укрепленных минеральными вяжущими и битумными эмульсиями совместно с цементом или карбамидными смолами, в качестве расчетных характеристик должны приниматься модуль упругости (модуль деформации) и допускаемое напряжение на растяжение при изгибе; при укреплении грунтов органическими вяжущими с добавками или без добавок в качестве расчетной характеристики должен приниматься только модуль упругости (модуль деформации).
1.6. Расчетные значения модуля упругости при проектировании дорожных оснований и покрытий из укрепленных грунтов должны назначаться в соответствии с данными табл.А и Б приложения 1.
При этом для грунтов, укрепленных минеральными вяжущими материалами, расчетное значение модуля упругости надлежит принимать для I класса прочности от 5000 до 8000 кгс/см, для II - от 2500 до 5000 кгс/см и для III - от 800 до 2500 кгс/см; для грунтов, укрепляемых битумными эмульсиями совместно с цементом или карбамидными смолами, расчетное значение модуля упругости надлежит принимать для I класса прочности от 5000 до 8000 кгс/см и для II - от 4000 до 5000 кгс/см; для грунтов, укрепляемых органическими вяжущими материалами, расчетные значения модуля упругости надлежит принимать от 2000 до 3000 кгс/см при укреплении битумными эмульсиями и от 800 до 2500 кгс/см при укреплении жидкими битумами и дегтями.
При проектировании аэродромных покрытий вместо значений модуля упругости должны приниматься значения модуля деформации в соответствии с указаниями по проектированию аэродромных покрытий.
Для обеспечения принятого расчетного значения модуля упругости (модуля деформации) следует рассчитывать и подбирать составы смесей согласно разделу 2 и приложениям 3 и 4 настоящей Инструкции.
1.7. Укрепленные грунты, применяемые в конструкциях покрытий на аэродромах класса А-Г, должны обладать физико-механическими свойствами, удовлетворяющими требованиям I класса прочности, а на аэродромах класса Д и Е - II, устанавливаемых по табл.1.
Грунты в дорожном строительстве
ГОСТ Р 54477-2011
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Методы лабораторного определения характеристик деформируемости грунтов в дорожном строительстве
Soils. Methods for laboratory determination of soil deformation characteristics in road construction
Дата введения 2012-05-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом "Дорожный научно-исследовательский институт "СоюздорНИИ" (ОАО "СоюздорНИИ")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 октября 2011 г. N 476-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июнь 2019 г.
Введение
В настоящее время методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости грунтов регламентируются ГОСТ 12248, предназначенным для исследований для инженерного строительства грунтов класса II (природных немерзлых) и класса III (природных мерзлых); групп "связные" и "несвязные" типов "минеральные", "органоминеральные", "органические", а также всех их видов (см. ГОСТ 25100). Дополнительные положения методики оценки сжимаемости (если это необходимо) приведены:
- для разновидностей глинистых грунтов (класса II) - по деформации набухаемости, деформации просадочности;
- для разновидностей песков (класса II) - по коэффициенту пористости;
- для перечисленных выше грунтов - по степени засоления.
Анализ теоретических основ компрессионного и консолидационного процесса, на которых базируется методика компрессионно-консолидационных испытаний, приведенная в ГОСТ 12248, а также анализ практического опыта использования методики показали, что для такого вида инженерного строительства, как дорожное, требуется его пересмотр. Необходимые изменения, особенно в части определения показателей сжимаемости грунтов, предопределяются многими причинами, основными из которых являются:
- линейность строительных работ, большая протяженность сооружения;
- необходимость в большом объеме использовать местные грунты, которые, как правило, относятся к "слабым" (согласно дорожной классификации грунтов);
- многообразие природных условий в районах проложения трассы автомобильных дорог, обуславливающих специфику поведения грунтов;
- напряженно-деформированное состояние грунтов в основании линейного сооружения, нагрузки от которого меньше, чем от других сооружений (промышленных и гражданских);
- допуски при проектировании по величине и интенсивности деформаций осадки по сравнению с другими сооружениями;
- необходимость более детального анализа условий работы грунта в системе "сооружение - грунт", в частности условий его (грунта) нагружения и оттока поровой воды;
- результаты теоретических и экспериментальных исследований закономерностей осадки связных грунтов в основании и в насыпи с учетом их исходного состояния, структуры и условий работы в зоне действия сооружения или вышележащих слоев.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает методы лабораторного определения характеристик сжимаемости немерзлых связных грунтов в условиях компрессионного сжатия для проектирования автомобильных дорог и их реконструкции в сложных инженерно-геологических условиях.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 5180 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик
ГОСТ 10650 Торф. Метод определения степени разложения
ГОСТ 12248 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости
ГОСТ 12536 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава
ГОСТ 30416 Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения
ГОСТ Р 8.563 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений
ГОСТ Р 8.568 Государственная система обеспечения единства измерений. Термометры сопротивления платиновые "эталонные" 1-го и 2-го разрядов. Методика проверки
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
3.1 В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 30416 и ГОСТ 12248, а также следующие термины и их определения:
3.1.1 слабые грунты: По [1], [2].
3.1.2 глинистые грунты повышенной влажности: По [2].
3.1.3 естественная структура грунта: Строение грунта в условиях его природного залегания.
3.1.4 ненарушенная структура грунта: Структура грунта в образце, отобранном из массива и сохранившем природную структуру.
3.1.5 нарушенная структура грунта: Структура грунта в образце, подвергшемся различным воздействиям или сформованном при заданной плотности-влажности.
3.1.6 искусственная (техногенная) структура: Структура грунта, полученная в процессе технологических операций при возведении грунтового сооружения.
3.1.7 паста: Грунт, полученный после его высушивания, размельчения и добавления воды до влажности на границе текучести.
3.1.8 двухфазное состояние грунта (водонасыщенное): Состояние грунта при коэффициенте водонасыщения 0,95 и практическом отсутствии газообразной фазы.
3.1.9 трехфазное состояние грунта: Состояние грунта при коэффициенте водонасыщения менее 0,95 и содержащем газообразную фазу в количественном отношении более 5% объема пор.
3.1.10 сжимаемость: Изменение объема грунта под влиянием сжатия от действующей внешней нагрузки в условиях невозможности бокового расширения, которое характеризует его компрессионные свойства.
3.1.11 консолидация: Затухающее во времени деформирование нескальных грунтов под воздействием внешней нагрузки.
3.1.12 компрессионные параметры: Показатели, зависящие от физико-механических свойств грунтов и уплотняющей нагрузки и характеризующие зависимость стабилизированной осадки от нагрузки. Определяются по компрессионной кривой, построенной по результатам испытаний на компрессию.
3.1.13 структурная прочность грунта на сжатие: Комплексная характеристика поведения грунта, эквивалентная пороговой нагрузке, только после превышения которой начинается интенсивное сжатие грунта (при 0,005, где - относительная деформация).
3.1.14 модуль деформации грунта: Обобщенная характеристика деформируемости грунта, представляющая собой коэффициент пропорциональности линейной связи между приращениями давления на образец и его деформацией.
3.1.15 модуль осадки: Относительная деформация грунта, выраженная в промилях, определяемая по компрессионной кривой для заданной нагрузки.
3.1.16 консолидационные параметры: Показатели, зависящие от физико-механических свойств грунтов и времени воздействия постоянной нагрузки, характеризующие зависимость нестабилизированной осадки от времени. Определяют по консолидационной кривой, построенной по результатам испытаний на консолидацию.
3.1.17 консолидационный параметр первого этапа консолидации (дофильтрационной консолидации): Угловой коэффициент первого прямолинейного участка консолидационной зависимости вида .
3.1.18 консолидационный параметр второго этапа (первичной фильтрационной консолидации): Коэффициент консолидации (или обобщенные консолидационные параметры, показатель степени консолидации).
3.1.19 консолидационный параметр третьего этапа (вторичной фильтрационной консолидации): Показатель степени консолидации.
3.1.20 консолидационный параметр четвертого этапа (консолидации объемной ползучести): Угловой коэффициент четвертого прямолинейного участка кривой вида .
3.1.21 схема испытаний: Схема, назначенная при проектировании из условий работы грунта в системе "сооружение - грунт" и указанная в задании на испытание.
Основные схемы испытаний:
- по режиму нагружения образца;
- по условию отжатия поровой воды из образца.
3.1.22 режим нагружения образца: Время передачи ступени нагрузки на образец и время ее выдерживания.
3.1.23 условие отжатия поровой воды из образца: Создание условий для возможности отжатия поровой воды (открытая схема) и условий, при которых отжатие поровой воды исключается (закрытая схема).
4 Общие положения
4.1 Методики компрессионных и консолидационных испытаний, представленные в настоящем стандарте, распространяются на грунты класса II, на группы - связные грунты, на типы - минеральные и биогенные (органические и органо-минеральные), а также на все их виды по ГОСТ 25100.
4.2 Настоящий стандарт устанавливает следующие методы лабораторного определения характеристик деформируемости грунтов:
- компрессионное сжатие (с заданным режимом нагружения);
- компрессионно-консолидационные испытания (по различным схемам);
4.3 Представленные в настоящем стандарте методики компрессионных и консолидационных испытаний предусматривают определение показателей сжимаемости без бокового расширения при отводе поровой жидкости в вертикальном направлении вверх и вниз или только вверх либо без отвода воды. Полученные параметры следует учитывать при проектировании конструкции насыпи (в случаях использования слабых грунтов в основании насыпи и глинистых грунтов повышенной влажности в насыпи) в расчетах значений конечной осадки грунта и времени достижения требуемой степени консолидации (или интенсивности осадки) под расчетной нагрузкой при моделировании в опыте условий реального сжатия грунта.
4.4 Общие требования к лабораторным испытаниям грунтов, оборудованию, приборам, лабораторным помещениям - по ГОСТ 30416.
4.5 Для испытуемых грунтов должны быть определены физические характеристики и рассчитаны следующие показатели: плотность сухого грунта, коэффициент пористости, коэффициент водонасыщения (а также другие характеристики в соответствии с техническим заданием на испытания).
Такие характеристики грунтов, как относительная просадочность и относительное набухание и др., следует определять по ГОСТ 12248.
4.6 Кроме требований к лабораторным испытаниям грунтов по ГОСТ 30416, к методике определения деформационных свойств грунтов по 4.1 предъявляются следующие требования к качеству образцов и методу испытаний:
- состояние образца должно соответствовать состоянию грунта в естественном залегании (основании) или заданному по плотности-влажности (в сооружении);
- граничные и временные условия загружения и деформирования грунта в сооружении или в основании должны моделироваться при испытаниях;
ОПЫТ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ ГОСТ 25584-2016 ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КОЭФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРАЦИИ ГРУНТОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ.
С 1 мая 2017 года введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации ГОСТ 25584 «Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации» в редакции 2016 года. Накопленный на протяжении уже более года опыт его практического применения позволяет говорить о необходимости его дальнейшего совершенствования.
В настоящее время в ГОСТ существует ряд моментов, который может вызвать двоякость толкований, что, в свою очередь, может привести к ошибкам и неверной оценке соответствия требованиям нормативной и проектной документации и, соответственно, неправильной работе конструкции в будущем.
ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ
Например, в соответствии с ГОСТ 25584-2016 (4.1.3), коэффициент фильтрации песчаных грунтов, применяемых в дорожном и аэродромном строительстве для устройства дренирующих и морозозащитных слоев дорожной и аэродромной одежды и защитного слоя под балластной призмой железнодорожного пути, определяют согласно указаниям п. 4.5 на образцах грунта нарушенного сложения при максимальной плотности и оптимальной влажности. В тексте ГОСТ не даётся никаких разъяснений, распространяются ли данные условия на дополнительные слои оснований, имеющие проектные требования по коэффициенту фильтрации, но не обозначенные в проектно-технической документации как дренирующие или морозозащитные. То есть – «во всех остальных случаях», для определения коэффициента фильтрации в таких конструкциях следует применять образцы, высушенные до воздушно-сухого состояния.
При этом, согласно СП 34.13330.2012 «Автомобильные дороги» Таблица 7.3 для II климатической зоны, при производстве работ по устройству земляного полотна минимальный коэффициент уплотнения грунтов: в рабочем слое – 0,98, в неподтопляемой части насыпи 0,95 или 0,98 (в зависимости от расположения слоя от поверхности покрытия). А согласно СП 45.13330.2017 «Земляные сооружения, основания и фундаменты» Таблица М.2, при производстве земляных работ коэффициент уплотнения грунтов может достигать значения 0,98.
ГОСТ 25584-2016 (4.2.3.3) предписывает наполнять цилиндр грунтом заданной плотности слоями толщиной 1 - 2 см, «уплотняя трамбованием», при том, что грунт в воздушно-сухом состоянии уплотнить трамбованием до описанных выше значений, чрезвычайно сложно.
Таким образом, выявилась достаточно острая потребность актуализации методики определения коэффициента фильтрации песчаного грунта при требуемом коэффициенте уплотнения и оптимальной влажности.
Кроме того, для расчета требуемой для проведения испытаний навески грунта:
значения (rs) сокращается.
А значит, при определении коэффициента фильтрации грунтов было бы допустимо ввести возможность расчета массы навески по конечной плотности грунта.
Так же, с точки зрения строительного контроля, требование ГОСТ 25584 сопровождать результаты определения коэффициента фильтрации песчаных грунтов, применяемых в дорожном строительстве данными о гранулометрическом составе по ГОСТ 12536 желательно расширить для возможности классификации по ГОСТ 8736, так как своды правил (строительные нормы) и, соответственно, проектно-техническая документация выдвигают требования, в первую очередь, к строительным пескам, а не к грунтам.
При испытаниях песчаного грунта с относительно низкими фильтрационными характеристиками (менее 0,1 м/сут) время определения коэффициента фильтрации может составлять свыше десяти часов (насыщение водой трубок прибора, снятие пяти отсчетов по мензурке). При этом, для устройства дополнительных слоев основания дорожных одежд, согласно СП 34.13330 коэффициент фильтрации должен быть не менее 1 м/сут.
Таким образом, определение заведомо низкого результата, при повышенных трудозатратах, является малоэффективным и низкорентабельным.
ГОСТ 25584-90, Приложение 5, п. 4.1, допускал возможность снижения уровня падения воды в пьезометре (мензурке), в актуализированной версии ГОСТ эту возможность заменили возможностью увеличения градиента напора, однако, приборы, приведенные ГОСТ, не позволяют увеличить значение градиента напора выше 2.
Возвращение возможности снижения уровня падения воды за счет увеличения числа частных измерений позволило бы существенно сократить трудозатраты испытательных лабораторий без снижения достоверности результатов.
Также, для производства оценки соответствия коэффициента фильтрации грунтов при требованиях Проекта свыше 0,5 м/сут, было бы целесообразным ввести понятие «грунтов с заведомо низкими фильтрационными характеристиками», при времени насыщения трубок фильтрационных приборов или времени проведения испытания свыше 8 часов.
Так как значение коэффициента фильтрации грунтов сильно зависит от степени их уплотнения, то при определении максимальной плотности и оптимальной влажности существует допустимое расхождение между результатами параллельных определений (1,5% величины). А при подготовке к испытаниям по ГОСТ 25584 имеется допуск для величины плотности в трубке (0,02 г/см3). Такая разница в плотности грунта может внести существенные изменения в скорость фильтрации.
ГОСТ 25584-90 для дорожного и аэродромного строительства (Приложение 5) регламентировал проведение не менее трех параллельных испытаний, однако, в актуализированной версии данный пункт убран, таким образом, ГОСТ 25584-2016 никак не регламентирует количество параллельных испытаний для определения конечного значения коэффициента фильтрации грунтов, что по данным внутрилабораторных исследований, негативно сказывается на точности проведенных испытаний.
Помимо этого, в ГОСТ отсутствуют данные о проверке возобновляемости испытаний, а также о неопределенностях полученных значений которые требуются ГОСТ ИСО/МЭК 17025-2009 «Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий».
К сожалению, некоторые новые разделы в актуализированной версии стандарта отличаются недоработанностью и разночтениями.
Например в п.4.3.5. не ко всем составляющим формул даются пояснения (С, 0):
4.3.5.1 По результатам испытания следует построить график в координатах
здесь Fk - площадь поперечного сечения образца грунта, см;
Fn - площадь фильтрационной трубки над образцом грунта, см;
lk- высота образца грунта, см.
* Формула соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных
4.3.5.2 Коэффициент фильтрации K, см/с, при температуре проведения испытания, равный угловому коэффициенту построенной прямой линии, вычисляют по формуле
Рисунок 4 - График для определения коэффициента фильтрации песчаных грунтов при проведении испытаний в нестационарном режиме фильтрации
А некоторые из приводимых к этим формулам пояснения противоречат пояснениям в Приложении Б:
- площадь поперечного сечения образца грунта
- площадь поперечного сечения кольца
- площадь фильтрационной трубки над образцом грунта
- площадь поперечного сечения пьезометра
- высота образца грунта
- высота кольца
При этом, в действующем ГОСТ 25584-2016 определение кольца нет, но есть в недействующем ГОСТ 25584-90.
Определение кольца нет в ГОСТ 25584-2016, есть в недействующем ГОСТ 25584-90.
При анализе формулы
, и тогда эти значения в формуле сокращаются.
Для нормативно-технического документа, обязательного для применения, приведённые примеры необходимости самостоятельного толкования разночтений в его тексте, видится причиной возможных ошибок в оценках соответствия требованиям нормативной и проектной документации.
Что, в свою очередь, может привести к нештатной работе или разрушению обследованных конструкций.
Читайте также: