Гост 20522-2012 грунты. методы статистической обработки результатов испытаний
Содержание:
- 5 Выделение инженерно-геологического элемента и расчетного грунтового элемента
- 2 Нормативные ссылки
- 1 Область применения
- Вычисление нормативного и расчетного значений характеристики при ее закономерном изменении с глубиной
- i Продолжение таблицы 121
- Вычисление нормативного и расчетного значений модуля деформации с использованием аналитической аппроксимации компрессионной кривой
- Жрал испытания грунта штампом
5 Выделение инженерно-геологического элемента и расчетного грунтового элемента
5.1 Исследуемую толщу грунтов предварительно разделяют на ИГЭ с учетом их происхождения, текстурно-структурных особенностей, вида, подвида или разновидности (см. ГОСТ 25100), а также сведений об объекте строительства.
Значения характеристик грунтов в каждом предварительно выделенном ИГЭ анализируют с целью установить и исключить значения, резко отличающиеся от большинства значений, если они вызваны ошибками в опытах или принадлежат другому ИГЭ.
5.2 Окончательное выделение ИГЭ проводят на основе оценки характера пространственной изменчивости характеристик грунтов и их коэффициента вариации или сравнительного коэффициента вариации (см. приложение ). При этом необходимо установить, изменяются ли характеристики грунтов в пределах предварительно выделенного ИГЭ случайным образом или имеет место их закономерное изменение в каком-либо направлении.
Для анализа используют физические характеристики, а при достаточном количестве — и механические. Для выделения ИГЭ дополнительно могут быть использованы зондирование, геофизические методы и другие экспресс-методы.
5.3 Для оценки характера пространственной изменчивости характеристик могут быть использованы инженерно-геологические разрезы, планы, а также трехмерные модели. Для выявления закономерного изменения характеристик строят точечные графики изменения их значений по направлению, выявляют корреляционную зависимость показателей свойств от координат.
5.4 Если установлено, что характеристики грунтов изменяются в пределах предварительно выделенного ИГЭ случайным образом, этот элемент принимают за окончательный независимо от значений коэффициента вариации характеристик.
За единый инженерно-геологический элемент могут быть приняты грунты, представленные часто сменяющимися тонкими (менее 20 см) слоями и линзами грунтов различного вида, подвида или разновидности. Слои и линзы, сложенные рыхлыми песками, глинистыми грунтами с показателем текучести более 0,75, органо-минеральными или органическими грунтами и другими грунтами, оказывающими существенное влияние на проектное решение, следует рассматривать как отдельные инженерно-геологические элементы независимо от их мощности.
Примечание — Линзы и прослои, мощность которых не позволяет отобрать достаточное число образцов (см. ), могут быть охарактеризованы нормативными значениями характеристик по единичным определениям. Расчетные значения в этом случае принимают при следующих коэффициентах надежности по грунту gg: для модуля деформации gg = 1,1; для угла внутреннего трения gg,II = 1,1 и gg,I = 1,15; для удельного сцепления gg,II = 1,25 и gg,I = 1,5.
Дополнительное разделение ИГЭ не проводят, если выполняется условие
V < Vдоп, |
(1) |
где V — коэффициент вариации (см. );
Vдоп— допустимое значение V, принимаемое равным для физических характеристик 0,15, для механических, а также для параметров зондирования 0,30.
Если коэффициенты вариации превышают указанные значения, дальнейшее разделение ИГЭ проводят так, чтобы для вновь выделенных ИГЭ выполнялось условие ().
Разделение ИГЭ может быть проведено на основе сравнения средних значений характеристик грунта во вновь выделенных ИГЭ (см. приложение ).
5.6 При проведении дополнительного разделения первоначально выделенного ИГЭ, определяя границы вновь выделяемых ИГЭ, необходимо учитывать:
— наличие тенденции к закономерному изменению характеристик грунтов;
— положение уровня подземных вод;
— наличие слоев специфических грунтов (просадочных, набухающих, засоленных, органо-минеральных и органических);
— наличие в скальных грунтах зон разной степени выветрелости и разгрузки;
— наличие в дисперсных грунтах, прежде всего в элювиальных, зон разной степени выветрелости;
— наличие грунтов разной консистенции;
— наличие мерзлых грунтов разного состояния и степени льдистости.
5.7 Формирование РГЭ проводят на основе выделенных при инженерно-геологической схематизации ИГЭ применительно к конкретному методу расчета объекта (экспериментального метода) с наделением его конкретными характеристиками, необходимыми для возможности использования этого метода. При этом РГЭ в общем случае могут не совпадать с ИГЭ по одному или нескольким показателям (форме, размерам, характеристикам и их значениям).
В РГЭ могут быть также объединены два соседних ИГЭ, представленных грунтами разного происхождения, но одного подвида или разновидности, если выполняются требования приложения .
5.8 При выделении РГЭ, в пределах которых значения характеристик принимают закономерно изменяющимися по направлению, их нормативные и расчетные значения устанавливают в соответствии с приложением .
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 12248-2010 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости
ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация
Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов на территории государства по соответствующему указателю «Национальные стандарты», составленному на 1 января текущего года, и по соответствующим 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.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает применяемые при инженерно-геологических изысканиях, проектировании и строительстве методы статистической обработки результатов испытаний грунтов, составляющих различные грунтовые объекты (основания сооружений, массивы, вмещающие подземные сооружения, сооружения из грунта, склоны и т. доданные методы применяют для статистической обработки результатов определений физических и механических (прочностных и деформационных) характеристик всех грунтов (см. ГОСТ 25100), а также для выделения инженерно-геологических и расчетных грунтовых элементов.
Требования настоящего стандарта не распространяются на параметры прочности и деформируемости грунтов при динамических воздействиях, а также на характеристики крупнообломочных грунтов, получаемые с применением моделирования гранулометрических составов.
Вычисление нормативного и расчетного значений характеристики при ее закономерном изменении с глубиной
1. При закономерном изменении характеристики Х с глубиной h связь между X и h в пределах РГЭ аппроксимируют линейной или кусочно-линейной зависимостью
X(h) = ah + b,(Д.1)
где а и b — параметры линейной зависимости или отдельных участков кусочно-линейной зависимости.
Параметры а и b вычисляют по формулам (9) и (10), в которых значения tgjj, cj, ti, si и k необходимо заменить на а, b, Xi, hi и n соответственно, где Хi — опытные значения характеристики в точках hi, n — число определений Xi.
2. Нормативные значения Хn(h) характеристики на различных глубинах hi определяют по зависимости (Д.1), подставляя в нее значения hi.
3. Среднеквадратическое отклонение характеристики Sx и коэффициент вариации V вычисляют по формулам (Д.2) и (Д.3):
,(Д.2)
,(Д.3)
где — среднеарифметическое из частных значений Хi.
4. Нормативные значения Х¢n и Х«n характеристики вычисляют по формуле (Д.1) при значениях hmin и hmax, соответствующих границам РГЭ в случае линейной зависимости или границам участков в случае кусочно-линейной зависимости.
5. Расчетные значения Х(h) характеристики вычисляют по формуле (8), при этом коэффициент gg устанавливают также, как указано в 6.10 — 6.12, используя формулы (14) — (21). В этих формулах необходимо заменить dt, St, s, , si, smin, smax, t, tn, t¢n, t²n, t¢, t² и dx, Sx, h, , hi, hmin, hmax, X, Xn, X¢n, X«n, X¢, X² соответственно.
i Продолжение таблицы 121
Метод испыта ний |
Грунты |
Условия применения метода |
|||||
Гидрогео логические условия |
Место проведения испытания |
Глубина испытания, м |
Минимальный диаметр скважины, мм |
Минимальный диаметр обсадных труб, мм |
Минимальная площадка среза грунта, см2 |
||
Тоже |
Супеси с /х > 1; глины с 4 >0,75 Органо-минеральные и органические грунты (залегающие с поверхности грунтового массива или дна акватории) |
Тоже |
В массиве |
0,5-М |
150-300 |
||
Органо-минеральные и органические грунты (не залегающие с поверхности грунтового массива или дна акватории) |
Вышей ниже уровня подземных вод |
Ниже забоя буровой скважины |
20-30 |
ш |
№ |
300-600 |
|
Кольцевой срез |
Супеси с/£>1; суглинки, глины с IL > 0,75 (залегающие с поверхности грунтового массива или дна акватории) |
Выше уровня подземных вод |
В стенках буровой скважины |
0,5-30 |
89-146 |
Ю-146 |
300-600 |
Тоже |
Органо-минеральные и органические грунты (за* |
Выше и ниже |
Тоже |
По всей то.» |
89-146 |
89-146 |
300-600 |
ГОСТ 20276-99
Вычисление нормативного и расчетного значений модуля деформации с использованием аналитической аппроксимации компрессионной кривой
1. Компрессионные зависимости относительной деформации e образцов грунта (коэффициента пористости) от нормального напряжения s, полученные в пределах окончательно выделенного ИГЭ, обрабатываются вместе путем аппроксимации той или иной аналитической зависимостью (логарифмической, гиперболической и другими подходящими нелинейными зависимостями). При этом нелинейную зависимость необходимо предварительно линеаризовать путем замены переменных.
Примечание — Аппроксимация может быть произведена для участка компрессионной кривой в заданном диапазоне нормальных напряжений s.
2. При использовании, например, логарифмической зависимости типа
e = a + a1 lns,(В.1)
входящие в нее параметры а и а1 вычисляют по формулам (9) и (10), в которых необходимо заменить tgjj, cj, ti, si и k на а1, а, ei, lnsi и n соответственно, где n — общее число определений ei по всем компрессионным кривым в данном ИГЭ.
3. Для найденной нормативной зависимости (В.1) и заданного диапазона напряжений /smin, smax/ вычисляют по формулам механики грунтов нормативные значения коэффициента сжимаемости и модуля деформации.
4. Расчетные значения модуля деформации вычисляют по формуле (8), при этом коэффициент gg устанавливают так же, как указано в 6.10 — 6.12, используя формулы (13) — (21). В этих формулах необходимо заменить t¢n, t²n, dt, St, s, , si, smin, smax, t¢, t² и gg,tgj на e¢n, e²n, dg, Se, lns, , lnsi, lnsmin, lnsmax, e¢, e² иgg,e соответственно.
Жрал испытания грунта штампом
3
N
S)
N1
9\
66
62
Жрал gemma грунта радиальным щаессиометром
Номер испытания
ев—9^гог хэол
Журнал нсштш грунта лопастным прессяометром
66-9Z.ZOZ
P’9
Журнал испишои на срез демоа груш
л) Пргдмржт умотнш грунт
Номер испытания
ее—9£гог
6) Срв щ/т
66-9LZOZ
99
Журнал испытания грунта методом поступательного среза
а) Рвунмт нрекртжт утянет грунт
Номер испытания
ГОСТ 20276-99
6) Резуммы среза грунт
вв-9AZOZ ХЭОЛ
8^
Журнал испытания грунта методом вращательного среза
бб—9лгог
69
Журвал исшпшня мерзлого грунта горм штампом
а) Еащжж штт
Номер испытания
66-
о/.
6) Гемцшр гргш под томом
66-9£ZOZ
в) Характеристики сжимаемости мерзлых грунтов при оттаивании