Цей стандарт поширюється на піщані, пилуваті, глинисті грунти і встановлює методи лабораторного визначення коефіцієнта фільтрації при дослідженнях грунтів для будівництва.
Стандарт не поширюється на піщані, пилуваті і глинисті грунти в мерзлому стані і не встановлює коефіцієнт фільтрації при хімічної суфозія грунтів.
Пояснення до термінів, що застосовуються в стандарті, наведені в додатку 1.
1. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ
1.1. Коефіцієнтом фільтрації називають швидкість фільтрації води при градієнті напору, що дорівнює одиниці, і лінійному законі фільтрації.
1.2. Коефіцієнт фільтрації визначають на зразках ненарушенного (природного) складання або порушеного складу заданої щільності.
1.3. Відбір, упаковка, транспортування зразків грунту непорушеного складу повинні виконуватися за ГОСТ 12071.
1.4. Для визначення коефіцієнта фільтрації піщаних грунтів порушеного складу слід застосовувати зразки, висушені до повітряно-сухого стану.
Коефіцієнт фільтрації піщаних грунтів, що застосовуються в дорожньому і аеродромному будівництві, визначають за вказівками додатка 5 на зразках порушеного складу при максимальній щільності і оптимальної вологості.
(Змінена редакція, Зм. N 1).
1.5. Максимальний розмір часток піщаних грунтів не повинен перевищувати внутрішнього діаметра приладу для визначення коефіцієнта фільтрації.
1.6. Коефіцієнт фільтрації піщаних грунтів визначають при постійному заданому градієнті напору з пропуском води зверху вниз або знизу вгору, при попередньому насиченні зразка грунту водою знизу вгору.
Коефіцієнт фільтрації пилуватих і глинистих ґрунтів визначають при заданих тиску на грунт і змінному градієнті напору з пропуском води зверху вниз або знизу вгору, при попередньому насиченні зразка грунту водою знизу вгору без можливості його набухання.
1.7. Для насичення зразків грунту і фільтрації застосовують грунтову воду з місця відбору грунту або воду питної якості. У випадках, встановлених програмою досліджень, допускається застосовувати дистильовану воду.
1.8. Зразки грунту зважують на лабораторних вагах з похибкою ± 0,01 г.
1.9. Результати визначення коефіцієнта фільтрації повинні супроводжуватися даними про гранулометричному складі по ГОСТ 12536, вологості, щільності частинок, щільності сухого ґрунту, межі текучості і розкочування по з ГОСТ 5180, ступеня вологості і коефіцієнті пористості.
1.10. Кількість окремих ухвал коефіцієнта фільтрації для кожного інженерно-геологічного елемента (шару грунту) повинна становити не менше шести.
Кількість окремих ухвал коефіцієнта фільтрації грунту може бути зменшена при наявності однойменних визначень в матеріалах попередніх випробувань, виконаних на тому ж майданчику для того ж інженерно-геологічного елемента.
1.11. Нормативні значення коефіцієнта фільтрації для кожного інженерно-геологічного елемента (шару грунту) встановлюють методом статистичної обробки результатів окремих ухвал по ГОСТ 20522. Розрахункові значення коефіцієнта фільтрації слід приймати рівними нормативним.
1.12. В процесі підготовки, проведення та обробки результатів випробувань зразків грунту ведуть журнали за формами, наведеними в додатках 2 і 3.
2. ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ФІЛЬТРАЦІЇ піщаних грунтів
2.1. Обладнання та прилади
2.1.1. У комплект обладнання для визначення коефіцієнта фільтрації повинні входити:
ваги лабораторні квадрантні (ВЛК) або лабораторні загального призначення по ГОСТ 24104 з комплектом гирь до них по ГОСТ 7328;
термометр з похибкою вимірювання не більше 0,5 ° С за ГОСТ 28498-90;
ніж з нержавіючої сталі з прямим лезом;
пластини плоскі з гладкою поверхнею (зі скла, плексигласу або металу).
(Змінена редакція, Зм. N 1).
2.1.2. До складу приладу КФ-00м, конструкція якого наведена на кресленні, повинні входити:
фільтраційна трубка, що складається з прямого полого циліндра внутрішнім діаметром 56,5 мм і висотою 100 мм із загостреними краями, перфорованого дна з отворами розміром (2х2) мм (або діаметром 2 мм) і муфти з латунними сітками, мірного скляного балона об'ємом 140 см і висотою 110-115 мм зі шкалою обсягу фільтрується рідини; телескопічне пристосування для насичення ґрунту водою і регулювання градієнта напору, що складається з підставки, підйомного гвинта, планки зі шкалою градієнтів напору від 0 до 1 ціною поділки 0,02; корпус з кришкою.
Примітка. Для визначення коефіцієнта фільтрації допускається застосовувати прилади, конструкція яких подібна КФ-00м (КФ-01, ВКФ-З СоюздорНИИ, ФВ-З).
1 - циліндр; 2 - муфта; 3 - перфоровані дно; 4 - латунна сітка; 5 - підставка; 6 - корпус; 7 - кришка; 8 - підйомний гвинт; 9 - скляний балон зі шкалою обсягу фільтрується рідини; 10 - планка зі шкалою градієнтів напору; 11 - випробуваний зразок грунту
2.1.3. Циліндр, планка зі шкалою градієнтів напору, сітки, підйомний гвинт повинні виготовлятися з некоррозірующегося металу.
2.1.4. Вимірювальні прилади, що застосовуються для визначення коефіцієнта фільтрації грунтів, повинні повірятися відповідно до технічної документації.
2.2. Підготовка до випробування
2.2.1. До випробування грунт слід готувати в наступній послідовності:
пісок і воду, призначені для визначення коефіцієнта фільтрації, витримують в лабораторії до вирівнювання їх температури з температурою повітря;
з корпусу приладу витягають фільтраційну трубку і розбирають її;
заповнюють циліндр випробовуваним грунтом відповідно до порядку, встановленого в пп. 2.2.2, 2.2.4;
в корпус наливають воду і обертанням підйомного гвинта піднімають підставку до суміщення позначки градієнта напору на планці з верхнім краєм кришки корпусу;
встановлюють циліндр з грунтом на підставку і обертанням підйомного гвинта повільно занурюють у воду, що міститься в корпусі, до позначки градієнта напору 0,8 і залишають його в такому положенні до тих пір, поки грунт зволожиться. В процесі водонасичення грунту підтримують постійний рівень води у верхнього краю корпусу;
поміщають на зразок грунту латунну сітку, одягають на циліндр муфту, обертанням підйомного гвинта опускають фільтраційну трубку в крайнє нижнє положення і залишають на 15 хв.
2.2.2. Заповнення циліндра випробовуваним грунтом ненарушенного складання виконують в наступному порядку.
Заздалегідь зважений циліндр ставлять загостреним краєм на вирівняну поверхню грунту і гвинтовим пресом (або рукою) злегка вдавлюють його в грунт, позначаючи межі майбутнього зразка для проведення випробувань;
грунт у загостреного краю циліндра (з зовнішньої його сторони) зрізають гострим ножем у вигляді стовпчика діаметром на 0,5-1 мм більше діаметра циліндра і висотою приблизно 10 мм. Одночасно, в міру зрізання грунту, легким натисканням преса поступово насувають циліндр на грунт, не допускаючи перекосу, до повного заповнення циліндра. У грунт, з якого не вдається вирізати стовпчик, циліндр вдавлюють;
верхній торець зразка грунту зачищають ножем врівень з краями циліндра і накривають заздалегідь зваженої платівкою;
підхоплюють циліндр з грунтом знизу лопаткою, перевертають його, зачищають нижній торець зразка грунту врівень з краями циліндра і також накривають заздалегідь зваженої платівкою;
зважують циліндр із зразком грунту і покривають його пластинками;
визначають щільність грунту по з ГОСТ 5180;
2.2.3. Надягають на циліндр із зразком грунту дно з латунної сіткою, покритою кружками марлі.
2.2.4. Заповнення циліндра грунтом порушеного складу виконують в наступному порядку:
на циліндр надягають дно з латунної сіткою, покритою гуртком марлі;
наповнюють циліндр грунтом, підготовленому відповідно до п. 1.4, через верх шарами товщиною 1-2 см;
необхідну масу грунту () в грамах обчислюють за формулами:
Якщо грунт масою не вкладається в циліндр, то його ущільнюють трамбуванням.
2.2.5. Заповнення циліндра випробовуваним грунтом в гранично пухкому і гранично щільному стані виконують в наступному порядку:
циліндр з дном і латунної сіткою, покритою гуртком марлі, зважують;
для отримання зразка в гранично пухкому стані циліндр заповнюють грунтом, насипаючи його з висоти 5-10 см без ущільнення, в гранично щільному стані - шарами товщиною 1-2 см з ущільненням кожного шару трамбуванням;
зачищають поверхню зразка грунту врівень з краями циліндра і зважують циліндр з грунтом;
визначають щільність грунту по з ГОСТ 5180.
2.3. проведення випробування
2.3.1. Коефіцієнт фільтрації грунту визначають в наступному порядку:
обертанням підйомного гвинта встановлюють циліндр з грунтом до суміщення позначки необхідного градієнта напору на планці з верхнім краєм кришки корпусу і доливають воду в корпус до верхнього його краю. Випробування проводять при поетапному збільшенні значень градієнта напору;
заміряють температуру води;
заповнюють мірний скляний балон водою і, закриваючи пальцем його отвір, перекидають отвором вниз, підносять можливо ближче до циліндра з грунтом і, віднімаючи палець, швидко вставляють в муфту фільтраційної трубки так, щоб його горлечко стикалося з латунної сіткою, а в балон рівномірно піднімалися дрібні бульбашки повітря. Якщо в мірний балон прориваються великі бульбашки повітря, то його необхідно опустити нижче, домігшись появи дрібних бульбашок;
відзначають час, коли рівень води досягне ділення шкали мірного балона, зазначеного цифрою 10 (або 20) см. приймаючи цей час за початок фільтрації води. Надалі фіксують час, коли рівень води досягне відповідно поділів 20, 30, 40, 50 (або 20, 40, 60, 80) см або інших кратних значень.
Проводять чотири відліку.
2.4. Обробка результатів
2.4.1. Коефіцієнт фільтрації м / сут, приведений до умов фільтрації при температурі 10 ° С, обчислюють за формулою
(Введено додатково, Змін. N 1)
Визначення коефіцієнта фільтрації піщаних грунтів,
застосовуваних в дорожньому і аеродромному будівництві
1. Цей метод поширюється на піщані ґрунти, що застосовуються в дорожньому і аеродромному будівництві для пристрою дренуючих та морозозахисних шарів дорожнього і аеродромного одягу і захисного шару під баластної призмою залізничної колії.
Коефіцієнт фільтрації визначають на зразках ґрунту порушеного складу при максимальній щільності і оптимальної вологості, значення яких попередньо встановлюють по ГОСТ 22733-77.
2 Обладнання та прилади
2.1 У комплект обладнання для визначення коефіцієнта фільтрації повинні входити:
- прилад СоюздорНИИ для визначення коефіцієнта фільтрації піщаних грунтів (див. малюнок 1);
- трамбування з масою падаючого вантажу 0,5 кг (див. рисунок 2);
- ваги лабораторні квадрантні (ВЛК) або лабораторні загального призначення по ГОСТ 24104-88 з комплектом гирь до них по ГОСТ 7328-82;
- термометр з похибкою вимірювання не більше 0,5 ° С за ГОСТ 28498-90;
- ексикатор по ГОСТ 23932-90;
- сито з отворами діаметром 5 мм по ГОСТ 6613-86;
- циліндр мірний місткістю 100 мл згідно з ГОСТ 1770-74;
- чашка фарфорова по ГОСТ 9147-80;
- ємність для води місткістю 8-10 л;
- лінійка металева довжиною 300 мм по ГОСТ 427-75;
- ніж з нержавіючої сталі з прямим лезом.
2.2 До складу приладу для визначення коефіцієнта фільтрації, конструкція якого наведена на малюнку 1, повинні входити:
- фільтраційна трубка, що складається з прямого полого циліндра внутрішнім діаметром 50,5 мм і висотою 220 мм, знімного перфорованого дна з отворами діаметром 3 мм і латунної сітки з розмірами осередку 0,25 мм;
- пьезометр з поділами від 0 до 50 мм;
- щільність води, яка приймається 1 г / см.
3.3 З підготовленої проби вологого грунту відбирають наважку масою для приміщення в фільтраційну трубку приладу і навішення для контрольного визначення фактичної вологості грунту по ГОСТ 5180-84.
Масу наважки r, визначають за формулою
де - об'єм грунту в трубці, рівний 200 см;
- максимальна щільність сухого ґрунту, встановлена згідно з ГОСТ 22733-77, г / см.
3.4 Трубку приладу заповнюють грунтом в наступному порядку:
- знімне перфоровані дно з латунної сіткою, покритою гуртком марлі, змоченою водою, кріплять до трубки і ставлять її на жорстке масивне підставу;
- навішення вологого грунту масою ділять на три порції і послідовно укладають їх в трубку, ущільнюючи кожну з них за допомогою трамбування, виробляючи по 40 ударів вантажу з висоти 300 мм; перед укладанням кожної порції поверхню попередньої ущільненої порції розпушують ножем на глибину 1-2 мм;
- вимірюють лінійкою відстань від верхнього краю трубки до поверхні ущільненого грунту; вимірювання проводять не менше ніж в трьох точках; в розрахунку беруть середнє значення.
При висоті зразка грунту в трубці більше 100 мм проводять додаткове ущільнення, яке закінчують при висоті зразка (100 ± 1) мм.
Укладають на поверхню грунту шар гравію (фракція 2-5 мм) товщиною 5-10 мм.
3.5 Встановлюють трубку з грунтом на підставку і разом з нею поміщають в стакан, який поступово наповнюють водою до верху.
Поміщають склянку з трубкою в ємність для води і заповнюють її до рівня вище шару гравію на 10-15 мм.
Після появи води в трубці над шаром гравію доливають воду у верхню частину трубки приблизно на 1/3 її висоти.
3.6 Мають стакан з трубкою з ємності і встановлюють його на піддон. В цьому випадку початковий градієнт напору води в зразку грунту дорівнює одиниці.
4 Проведення випробування
4.1 Випробування проводять в наступному порядку:
- доливають воду в трубку не менше ніж на 5 мм вище нульового розподілу;
- при витіканні води через перфоровані дно визначають за допомогою секундоміра падіння рівня води в пьезометр від 0 до 50 мм.
Вказану операцію повторюють не менше чотирьох разів, кожен раз доливаючи воду в трубку на 5 мм вище нульової поділки. У розрахунку беруть середній час падіння рівня води. У разі відхилень окремих відліків від середньоарифметичного значення більш ніж на 10% слід збільшити число визначень.
Кожного разу падіння рівня води в пьезометр більше 2 хв може бути зменшена висоту падіння рівня.
Кожного разу падіння більше 10 хв допускається проводити випробування при початковому градієнті напору, що дорівнює двом. В цьому випадку трубку з підставкою витягають зі склянки і ставлять безпосередньо на піддон.
4.2 Протягом усього випробування не допускається зниження рівня води в трубці нижче шару гравію.
4.3 Різниця між щільністю сухого грунту в трубці і максимальною щільністю, встановленої згідно з ГОСТ 22733-77, не повинна перевищувати 0,02 г / см. В іншому випадку випробування повторюють.
Щільність сухого ґрунту в трубці. г / см. обчислюють за формулою
де - фактичний обсяг грунту в трубці, см;
- фактична вологість грунту в трубці, частки одиниці
5 Обробка результатів
5.1 Коефіцієнт фільтрації піщаного ґрунту м / сут, приведений до умов фільтрації при температурі 10 ° С, обчислюють за формулою
де - висота зразка грунту в трубці, см;
864 - позначення ті ж, що у формулі 4.
5.2 Число окремих ухвал коефіцієнта фільтрації має бути не менше трьох ".
Текст документа звірений по:
Юридичним бюро "Кодекс"
в текст документа внесено Зміна N 1,
затверджене Держбуду України 23.04.97
Хочете оперативно дізнаватися про нові публікації нормативних документів на порталі? Підпишіться на розсилку новин!