СССР
МИН ИСТЕРСТВО ТРАНСПОР ТН ОГО СТ РОИТ ЕЛ ЬСТВ А

ГЛА В ТРАН СП РОЕ КТ

СОЮЗДОРПРОЕКТ

МЕТО ДИЧ ЕСКИ Е РЕК ОМЕНД АЦИ И
по отбору образцов грунтов для лабораторных
анализов и испытаний при подробных технических
изысканиях автомобильных дорог

«УТВЕ РЖД АЮ »

Главный инженер СОЮЗДОРПРОЕКТА

(С илков В.Р.)

«26» мая 1 976 г .

г. Москв а 1976 г.

ВВЕДЕНИЕ

«Методиче с кие указани я» с одержат краткие рекомендации по отбору образ цов грунтов при подробн ых техн ическ их изыс каниях автомобильн ых дорог, кас ающ иеся колич ества образ цов и назначен ия и х для анализ а.

« Методи чес ки е указания» предназн ачены для работни ков геологи чес кой с лужбы Сою здорпроек та и явля ют ся дополн ен ием к выпущ енн ым ранее « Методическ им указ ани ям по ин жен ерн о-ге ологичес ким и зыс каниям а вт омобильных дорог» с « Указан иями по полевой документ ации инженерно-геол огических работ» (СДП 1 971 год).

« Мет одич ес кие указ ан ия» имеют целью сп ос об ств овать более полному ос вещен ию инженерных с войств грунт ов и некоторому сокращению о бъ ема ла бораторных работ з а с чет бол ее рацио нал ьного отбора образ цов, н ап равл яемых в лабораторию.

О т бор образ цов с троител ьных м атериалов и грунтов дл я подбора с мес ей в целях укрепления Мет оди чес кими указаниями не расс матриваютс я.

При выполнении э той работы надлеж ит руководс тв оват ься «Тех ни ческими указ ани ями по из ыс каниям, прое ктировани ю и разработ ке п рит рассовы х карьеров для желез нодорожного и автод орожн ого с троит ельс тва» ВСН 1 82- 74 из д. 19 75 г.

Методиче с кие указани я раз работаны глав ным с пециалист ом техн ичес кого отдела Союз до рпроект а Смирновым В.С .

Начал ьн ик техни чес кого отд ела Сою здорпроект а

(Ротштейн)

Отбор обра з цов грунт ов для л абора торных анализ ов при инженерн о- геологич ески х изыс кан иях являетс я одн ой из н аи более важных и от ветс твенн ых частей выполняемых исследований . Ц ел ью от бора образ цов является пол учение в лаборатории таких харак терис ти к с ос тава и ф изико-механических свойс тв грунтов, кот оры е были бы дост аточны для раз работки прави льных проектны х решени й.

Нес м от ря на первостепенное зн ачение э той работы, он а часто де лается механичес ки, без отчетливого предс тавления цели отбора образца, какие в иды анализов с лед ует вып олн ить для данного об разца, почему н ужны эти, а не каки е- нибудь другие испы тания и анал из ы и т.п. Практик а п ок азывает, что вопреки действующ им указан иям отобранн ые из в ыработок образ цы нередко направляют в лабораторию без полев ого разбора и просмотра, все п одряд, в малом количестве. Виды ан ализ ов назначаютс я, в ряде случаев, недостаточно продуман но. В итоге нередко оказывается, чт о н ес мотря на то, чт о анализов сделан о м ного , геологи не м огут дать проектировщ икам необходимые расче тные характеристики грунтов мес т ин дивидуального пр оект иров ани я.

Эти данны е при ходится брать из табли ц, что делает выполняемые расчеты п риб лиженн ыми , в проектные реш ен ия закладываются и злишн ие зап ас ы прочности, и ли наоборот может получиться, э то это т запас н едос таточен. Участки же, гд е инжен ерно-г еоло ги че ск ие условия благоп рия тны в ряде сл уча ев оказываются изучены излиш не подробно.

В д е йству ющих «Указан иях » по по левой документаци и инженерно-геологических работ (СДП, 1971 г.) и дру гих ин ст рук тив ных м ат ериа лах до ста точн о полно изложена техника отбора образцов грунтов из шурфов и скважин. Однако, рекомендации по количеству отбираемых образцов к видам анализов и испытаний, которые следует выполнять в лаборатории, приве де ны в разных источниках и не всегда достаточно ясны.

На с тоящие «Мет одичес кие указания» име ют целью более четко сформулировать задачи, которые ст ав ятс я перед геологом при отб оре образцов грунтов при исследованиях для п роектирован ия т ого или иного с ооруж ения и требован ия к их количест ву, необходим ому для реше ния эти х задач.

Земляное полотно

Проектирование земляного полотна в с оответствии с СНи П- П.Д.5- 72 мож ет быть двух видов:

а) использование реше н ий по типовым проектам - при бл агоприятны х инженерн о-ге ологичес ких условиях, выс оте насыпей и глубин е вы емок мен ее 1 2 метров;

б) индивидуальное - во в с ех других случаях.

Наиболее широко приме ня ется проектирование с исп ольз ован ием решений по т иповым проектам , поскольку трас сирование автомобильны х дорог предус матривает их проложение по возмо жно боле е п рочным грунтам с минимальн ым объе мом з емляных работ. При подобн ом п роектирован ии нет необходимост и в выполн ение рас че тов, опре де ляющ их параме тры з емляного п олотна и обос новывающих сп ециа льн ые мероприятия по обеспечению его ус тойчив ости. П оэ тому целью отбора образцов являет ся пол учен ие так их характерис тик грунт ов, которых было бы дос тат очно:

а) для от нес ен ия грун тов к тому или ин ому виду в с оот ве тс твии с дейст вующими н ормативным и докумен тами;

б) для суждения о е ст ес твенн ой и опт имальн ой влажнос ти и плотност и грунтов , применяем ых для в оз ведения н ас ыпей и с лага ющих дн о выемок.

Для ре ш ения перв ой зад ачи достаточн о з нать гран улометрическ ий состав грун та и чис ло пластичн ос ти, для реш ени я в торой задачи , к роме эт ого, н ужны данные о есте ств ен ной и оп тимальн ой вла жн ост и и п лотност и.

Кроме этого д л я п ес чаных грун тов опреде ляю т коэфф иц ие нт фильтрации, необ ходимый дли сужде нии об их дрен ирую щ ей способнос ти.

В резу л ьт ате проведен ия полевых из ыскат ельс ких работ по грунтовому обследованию трассы и рез ерв ов должны бы ть в ыявлены г енетически однородные разности грун тов, сос тав и св ойства которых не вых одят з а пределы классификационн ых показ ателей установлен ных для того или иного вида грунта.

Изы с кания автом об ильны х дорог выполняются в различны х ус ловиях рельефа и геологичес кого строения, д ля равнинной м естно сти характерно большое однообразие в сост аве и свойствах грунтов на значит ельн ых протяж ениях; поэтому при использован ии типовых проектов нет нужды в направлен ии на анализы большо го количес тва образцов.

После разбора и срав н ения просушенн ых и разложенн ых по ходу пикетажа образцов, отобран ных пос лойн о из вс ех выработок на том или ином однородн ом участке протяжением 8-1 0 км, в лаб ораторию направ ляют образцы из одного характ ерного шурф а (скважины) н а 6-8 выработ ок в тех с лучаях, когда в озмож но заложение притрассовы х рез ервов и грун ты притрасс овой полосы ис польз ую тся для возв едения насыпи, образцы для анали за направл яют, даже и при однообразных условиях, не реже чем из одн ой выработки на 1 км. При смен е грунта или его с ос тояния образцы от бирают и направл яют на ан ализ так част о, как ч аст о проис ходят эти измене ни я.

П ри разведке сос редоточенн ых рез ервов грунта образ цы отбирают из вс ех выработ ок, на в сю глубину выработки , посл ойно, но не ре же че м через 2,0 метра. Пос ле полев ой разборки и с равнени я на ан ализ н аправл яют все образ цы, отобран ные для опре делен ия ес тес твенной влажнос ти и от 3-х до 6-т и образ цов и з каждого выделенн ого одн ородн ого с лоя для других опре дел ений (см. т абл. № 1).

При работе в горной мес тнос ти, где рас прос транены преи мущ ес твен но крупнообл омо чные и с каль ные породы, а вид и с войс тва грунтов определ яютс я, в основном, с одержанием обломочного м ат ери ал а, не обходим о произ водит ь поле вую прогрохотку. В л аборат орию отправ ляют только образцы ме лкозем а, фракции < 20 мм, из одн ой-двух хара ктерных выработ ок на каждый вы деле нны й учас ток с однородным и грун там и. Объ ем образца ~3 кг. Образцы с кальных пород, как правило, лабораторным ан ал изом не п одвергают ся, огран ичивают ся их в изуальным опис анием. В сом нительн ых с лучаях опре деляю т петрографичес кий с ос тав и объ емный вес по 2-3 образцам из вс ех разн овиднос тей.

И с пытания прочн ости и морозостойкос ти с кальн ых пород произ водят т олько в тех случаях, когда породу предполагае тся использ овать как с троительный мате риал.

Коллекцион н ые образцы с кальных пород отбираю т во вс ех случаях.

При изуче н ии выемок в скальных легко выветривающ ихс я породах порядок отбора образцов и виды их испытан ий уст анавливаю тс я в каждом отдельн ом случае по с пециально раз работанн ой программе.

Таблица № 1

И с польз ован ие типовых проект ов (бл агоприятные грунтовые ус ловия, с лабые грун ты отс утс твуют )

№№ пп	Объект исследований	Порядок отбора образцов из выработок и для анализа	Вид анализов и испытаний	Примечания
1	2	3	4	5
1	Земляное полот н о. Грунт ы для отсып ки н асыпи не использ уютс я	Из всех выр аб оток п ос лойн о, начиная с поверхности. В р е зульт ат е ра збора и с равнен ия образ цы нап равляют на ана лиз из одно й выработки на 6- 8 опробова нны х вы работ ок	Г рансос тав. Плас тичнос ть. Коэффициент фильт рации (для песчаны х г рун тов)	Объем обра з ца не ме нее 0,5 кг
2	То ж е, н о гр унты ис поль зую тся для отсы пки нас ып и (закл ады ваются п ритрассо вы е резервы)	То ж е, но образ цы для анализ а нап равляют не мен ее чем из одн ой в ыра ботки на 1 км	Гранулометриче с кий с ост ав, пласт ичнос ть. Ес тес твенная в лажн ос ть . Объемный в ес . Ст анд артн ое у плотнение, кроме этого для песк ов определ яют угол ес теств енного отк ос а и коэффи ци ент фил ьтрации	Обра з цы для определен ия гран состава и с тандартного уплотнения отб ирают бороз дой . Объ ем о бразц ов для с тандартно го уплотнения 3- 3,5 кг
3	Сос ре доточенны е резервы (в том чи сле выемки, грунт ко т орых испол ьзуется для отсыпки зем поло тн а)	Образцы отбирают из всех в ырабо ток , послойно , не ре ж е чем через 2,0 метра. В анализ, к роме ес теств ен ной влаж нос ти н ап рав ляют от 3х до 6 образцов из каждого выд еле нн ого од нородного слоя	То же	То ж е

ИНДИВИДУАЛЬНО Е ПРОЕКТИРОВАНИЕ земляного полотна ос ущ ес твляется для насыпей и выемок , выс ота и глубина кот орых п ревыш ают 1 2,0 м , а также в о вс ех с лучаях , когда ус тойчивость землян ого полотна и з-за н ебл агоприятных и нжен ерно- ге ологич еских условий вызыв ает опас ение (с лабые ос нования, м окрые выемк и, оп олзни и др.).

Во вс е х с луч аях индивид уал ьн ого пр оекти ров ан ия реш ае тс я з адача обесп ечения ус тойчи вости

а) ос н ов ания земляного полот на;

б) отко с ов нас ыпей;

в) откосов вые м ок;

г) есте с твенн ых с клон ов.

Для оце н ки устойч ивост и осн ования, кроме показателей с остава и с ос тояния, н еобходим о име ть:

- данн ы е о сопротивле нии грунтов сдвигу;

- компре с сион ные и конс олид аци онные характ ерис ти ки.

В з адачу инженерных из ыскан ий в ход ит п олуче ние рас четных значений э тих характерис тик. Это требует отбора с равн ит ельно большого чис ла образцов , количес тво которых должно быть дос таточным для статис тичес кой обработк и и быть н е мен ее ше сти для каждого выделенного однородного слоя.

Для о ц енки ус тойчивости откос ов в ыемок и сущ ес тв ующи х нас ыпей нужны данны е о с опротивлении грунт ов с двигу, для прое кт ируемых выс оких насып ей - данные о с опроти влении с двигу при оптимальной плотн ос ти.

На м окания жел ате льн о проводить в два этапа :

Пре ж де вс его требуетс я в ыделить в изучаемой толще с лои (инженерно-геологические э лементы), с остав и состояние г рун та которых поз воляет отказатьс я от их боле е дробного рас член ения и характеризовать грун ты в и х предел ах по осередненному зн аче нию пока зателя.

Под инженер н о-геол огичес ким эле ме нтом поним ае тс я с лой, сложенны й ген етичес ки одн ородны ми грунт ами одного и того же номен клатурного в ида, х арактери стики кот орых измен яютс я в выде ле нных гран ицах незакономерно и нахо дятс я в предела х класс ификаци онн ых интерв алов, ус тановленн ых СН иП.

В с оответс твии с ГОСТ 20522-75 коэ ффициент вариа ци и изм ен яющейс я характе ристики не должен п ревышать - для к оэффицие нта пористости и ес тественн ой влажности - 0 ,1 5 и для определени й сопроти влен ия сдвигу и с жим ае мос ти - 0,3 0.

Коэффицие н т вариации

где:

;

n - число опр е де ле ний;

А_i - частн ое значение характерис ти ки .

За е диный ин женерн о-геологиче ский элемент допус кает ся приним ать грунты, представлен ные тонкими (мен ее 20 см) слоями с дл ин ами грунтов различн ого номенклатурного вид а. Слои и линзы, сложенные рыхлыми видами, глин исты ми грун там и с конс истенцией более 0,75 и зато рф ованными грунта ми сле дует рассматривать как отдельные инженерно -гео логич еск ие э лементы незав исимо от их толщины. Инжен ер но -геологи ческие элемен ты п ри полевых работах выд еляет по визуальному опис анию, результат ам зондирования, ис следов ан ия крыльча тками, м ик роп ен етраци ей, определениями об ъемн ого в еса, естеств ен ной влажнос ти, плас тичн ости. Во многих с лучаях в качестве осн овн ого пок азателя м ожно использов ать ес тес твенн ую влаж нос ть, которая , как п равил о, х орош о коррели зуется с другими показ ате лям и механических свойств слабых грунто в. Гран ицы выделенных в поле одно родных с лоев об ычно мало от личае тся от границ, по луче нных п ри оконча те ль ной камеральн ой обработке.

При наличии большого к оличе ства лабо раторных да нных для их об работ ки и выделении инжен ерн о- гео логических элементов целесообразно использовать ЭВМ.

На втором этапе исследований отбирают обр а зц ы с нен аруш енной структурой (м он олиты). Места отбора мон олит ов опре деляют на основан ии обобщ ения результатов пре дварите льн ых обсл едован ий с т аким рас чет ом, чтобы показ ат ели с ост ава и с остоян ия отбираемы х м онолитов в возм ожно большей ст епени отвечали расчетн ым значен иям э тих показ ат елей для выде ле нн ых слоев.

Количест в о монолитов и их размеры оп ределяют исх одя из т ого, что для каж дого вида исп ытани й м ожн о было получ ит ь не менее шест и обра зц ов из каждого выде лен ного слоя. Для особо сложн ых случаев опол зневых учас тков и т.п. эт о к оли че ст во должн о бы ть увеличен о и определя ется с пециальной программой.

В т ех с лучаях, когда с лабые грун ты (торф и др.) по т ем или иным с оображениям подлежат обязат ел ьному удалени ю, лабораторн ые ис пытания их не вып олняют.

Таблица № 2

И Н ДИВИДУАЛЬНО Е ПРОЕКТИРОВА НИЕ

№№ пп	Объект исследований	Порядок отбора образцов из выработок и для анализа	Вид анализа		Примечание
1	2	3	4		5
1	Слабы е гру нты основания н асы пей^*) - н еск альны е грун ты основан ия н асыпи 1 2 м ет ров	Образцы отбираю т из вы делен ны х по визуальн ым п ризн акам и данн ым испытан ий полевыми методами слоев н а менее шес ти из каждого слоя. О браз цы для комп рессии и консолидации отб ирают н а глубину ак тивно й зоны . Образцы для сдвиговы х испытан ий о тбирают из наиболее с лаб ого слоя в пределах активн ой з оны	Ес т ествен ная влаж ность, пластичнос ть, грансо став, коэффициент порис тос ти, объ емный вес влажного грун та, сопрот ив лен ие сдвигу. Компрессионные и к он солидац ионны е испытания		И с пытан ия н а с двиг с ледует выполнят ь по закрытой системе (быс трый с двиг). Для грунтов основан ий 1 -го типа ис пытания н а с двиг не производят . Тип осн ования ус танав ливает ся предварител ьн ыми ис пытан иями крыльчат кой
			Бота н ический состав. Степень разлож ен ия	Для торфов
			Потеря при прокаливании. Степень пр ос адочн ости (для лессовых грунтов)
2	Глубокие выемки 12 - ти м	К ром е об раз цов для определения основных показателей состав а и состояния отбирают об разцы для сдвиговых испытаний из в сех выделе нн ых слоев	Т о ж е, к ром е компрессион ных испы таний. П ри использовании грунтов вы емки в насыпь определяю т оптимальную влажность и плотн ость грунт ов . Если вы сота проектируемой насыпи б олее 1 2 м н еобходи мо сделать сдвиговые испы тания грунтов при оп тимальной плотнос ти		И с пытани я на сдви г производят по закрыт ой схеме (быст рый с двиг)
3	Выемки в слабых и во дон асыщ енны х грунтах	Образц ы отбирают также как и в преды дущих с лучаях . Из грунтов, к оторые будут нахо дитьс я в основани и дорожн ой од еж ды отбираю т образ цы для определения оптимально й влажности и плотнос ти	Выполняют с я те же виды анализов. Для песков определяют дополнительн ый коэ ффициент фильтрации		Т о ж е
4	Оп о лз невые с клон ы	И з осн овных инженерно-геологичес ких элементов (с ущес твующих и потенциа льн о возможных зон о п олзн евого смеще ния) для анализа отбирают от 6-ти до 1 5 образцов. О бра зцы отбира ют из опорных скважин через 1 -2 метра или чаще в зависим ости от изме нени я с остава и состоя ния. Во всех случа ях следует отбирать образ цы из всех слабых грунтов незав ис им о от мощн ост и сл оя из опо лзн ево го см ещения и прик онт актных зон с в одовм ещ ающими п ородами, из второстепенных инженерно-геологических элементов отбирают для анализа 5-6 образцов	Есте с твен ная влажность, грансостав, пластичность, объемный вес влажного грунта, сопротивление сдвигу, сопротивление одноосному сжатию, размокание, набухание

^*) К слабы м грунта м относятс я болотны е, орган о-минеральные и торфяные грунты , а такж е глин истые грунты текучепластичной и м яг коплас ти чной консис тенции с сопротивлен ием сдв игу по к ры льча тк е мене е 0,75 кг/с м². П ри высоте насыпи более 6-ти метров к ним должны быть отнесены и тугопластичные глинистые грунты.

ГР УН ТЫ ОСОБЫХ РАЗНОВИДНОСТЕЙ

ЗАСОЛ ЕННЫ Е ГРУНТ Ы

Основ н ые з адачи , которые приходится решать при изучении засоленных грунтов, это определение пригодности их в качестве основан ия для земляного по лотн а, как м ат ери ала для его во звед ени я, а также раз работки н еобх одим ых ме роп рияти й для обеспечения устойчивости земляного полот на при ст роит ел ьст ве его на засоленных уч астках . О тб ор образцов имеет целью обес печить решение эти х задач.

Образцы гру н тов для определени я степени и типа засоления отби раю т пос лойно, по генетич ес ким горизон там, но не реже ч ем через 0,2 м на глубину возм ожн ой разработки при трассов ого резе рв а. Образ цы от бирают из ос евых шурфов и в се направляют в лабо раторию. Химичес кий с ос та в засо ления опреде ляют для 1 0 % отобранн ых образ цов.

О т бор средней проб ы в шурфе, котора я нуж на для су жде ния о с ре дн ей ст епени з асе дан ия п ри ис поль зовани и грунт а в насыпь, прои зводи тс я путем квартован ия смес и п ос лойных проб, в зятых через каждые 20- 25 см, начин ая с поверхн ост и, до гл убины 1 -го метра.

Кроме засол е ния определ яются - естес твенн ая вл ажнос ть, гран улометричес кий состав, преде лы пл ас ти чности , с корость размокания, объ емн ый вес, опт имальн ая влаж но сть и плотнос ть.

При заложении ре з ерва глубиной менее 1 -го метра для химического анализа отбирают среднюю п роб у грунта из слоя, подл ежащего испол ьз ованию для насы пи.

Для гру нт ов, рекомендуемых для в озведения насыпей в ыс отой более 6-ти метров, долж но быть о пределено с оп ротивл ен ие сд вигу при оптим ал ьн ой плотно сти.

ЛЕССОВИДНЫЕ ГРУНТЫ.

В допол н ение к анализ ам, выполняемым для об ычных грун тов, определ яют объ ем макропор, сте пень влаж ности и с теп ен ь просадо чн ости при той нагрузке, которая будет от з емлян ого полотна.

Для эт ой це ли из характерн ых вы работок из каж дого выделенного одн ородн ого слоя, начиная с пов ерхнос ти, отбирают мон олиты на всю п ройденн ую выра ботками глуб ин у.

ВЕЧ Н ОМ ЕРЗЛЫЕ ГРУН ТЫ.

При работ е в районах вечной мер зло ты дополнит ельн о определяют с уммарну ю влажн ос ть и льдистость . Кроме того, во в сех с лучаях опре деля ют объемный вес , порис тость и осадку мерзлых грунтов при их оттаив ан ии .

Образцы для опр е де ле ния льдист ос ти и суммарной влажн ости отбирают на глубинах до 1 -го ме тра с ка ждых 0,3 м; от 1 -го до 3- х ме тров - с каждых 0, 5 мет ра, ниж е с каж дого метр а. Отбор образцов производят бороздой.

Для други х определен ий о браз цы отб ирают из средней час ти к аждой ли тол огическ ой раз нос ти .

Об ъ емны й в ес опре деляю т непосредс твенно у скважин м ет одом ги дростати ческо го взвеш ив ан ия. Для определен ия осадки мерзлых грунт ов с лоис той и сетчатой с трукт уры в процессе их отт аиван ия отбирают дв а один аковых образ ца ме рзлого грунта нен арушен ной с труктуры.

При простых инженерно-геолог и чески х ус лови ях на учас тках с однообразным напласт ован ием грунтов однородного с остава, без грунтовых вод и проявл ения мерзлотны х процес сов, н а анализ отп рав ляют образ цы из одной- двух в ыработок на каждом однотипн ом участк е. При с ложн ых усл овиях с н апластованием грунтов неодн ородного с ос тава, н али чием в одонос ных горизонтов и проявлен ием мерзл отн ых п роце ссов н а ан ализ направл яют образцы не менее че м из 50 % выработок. Объем образцов грунт а дол жен соотв етст во вать требов ани ям «Указ аний п о пол евой докуме нт ации ин жене рно- геологических и зыс каний» ( СДП 1 972 г. ) и устанавливается каждый раз програм мой работ.

М алые искус стве нны е сооружения

Цел ь ю от бора образ цов при обс ледов ан ии мес т уст ройс тва малых иск усс твенн ых сооружений я вляетс я получение таких характ еристик грун та н а возможн ой глуби не заложени я фун дамента с ооружени я, кот орые были бы дос таточн ы для определен ия ус ловного рас четн ого с опроти влен ия грунта по табличн ым данным.

Для глини с тых грунтов необходимо зн ат ь естест венную вла жн ость , коэ ффициент порист ост и, п ре де лы плас тичности и коэффици ент конс ист енции.

Для п е счан ых грунт ов - з ерновой с ост ав, плотнос ть и в отдельн ых с луч аях, когда по ус ловиям проектиров ания т ребуе тся водоотл ив из кот лов ан а - коэффици ент филь тра ци и.

При с лабых глинис тых грун тах мяг копластичной и текучей конс ист енции, или тугопласт ичны х при выс оте н асыпи более 6 метров, кроме перечисленных выш е определений необходимо от бирать моноли ты для определен ия компресс ионных с войс тв и сопрот ивления сдвигу. Эти данные необходимы дл я ус тан овления воз можной ос адки грунта и оценки его ус тойчивости.

Обра з цы грунтов отбирают пос лойно с глубин ы 0,5 метра и глубже не реже, чем через 1 м из в се х вырабо ток.

В лаборатори и пос ле полевой раз бо рки для анализ а направл яют характерны е образ цы из всех вс третившихся разн овиднос те й грун тов. При однородных п лотн ых грун тах на анал из направляют образцы из одной выработки, а при одн ообраз ных ин женерно-геологических ус ловиях из одн ой выработки на 2- 3 с ооружен ия.

Отобран н ые образцы для о пределен ия ес те ственной влажнос ти направляют в анализ все без исклю чения.

При необходимо с ти определения сопротивления с дв игу и компрес сио нны х с войств из с лоев слабы х грунтов следуе т отбир ать не мене е шес ти монолитов. При наличии просад очны х грунтов оп ределяют степень прос адочн ости п ри нагрузке, возникающей от с ооружения.

При наличии мал ы х мос тов, когда воз можен раз мыв русла, от бирают образцы грунтов в русле в количес тве 2-х - 3-х - непос редс твенно из пове рхнос тного с лоя , подвергающегося раз мыву дл я определен ия гранулометрическ ого состава при песчаны х грун тах и сцепления при глин исты х грун та х. В пос ле дн ем случае отбирают мон олиты.

Путепроводы

Образцы грунтов при обсл е довани и мес т устройс тва путепров одов отбираю т с той же ц елью и также, как и для малых ис кус ственны х с ооруж ений с о с ле дую щими отличия ми, учитывающими сп ецифику со оружения:

Обра з цы от бирают с глубины 1 ,0 ме тра, то ес ть с глубин ы возмо жн ого заложения фундам ента опор путеп ровода и глубже . Для ан ализа направляют образцы из каждого вы деленного одно родн ого слоя (инж енерно-геолог ичес кого элеме нта) в к ол ичестве не менее 6-ти для определени я основны х показат елей сос тава и состоя ния - п ористости, ес теств енн ой влажн ости, пределов пласти чности глинисты х грунтов, грануло метрического состава песчаных грунтов. Плотность песч ан ых грунтов определяе тся п енетрацией .

Дл я водо насыщ ен ны х песков, з алегающих н а глубин е залож ени я котлованов по д фунд амен ты опор определяют коэ ффици ен т филь трации. Для крупнообломочных грунтов определя ют гра нулом етрический и пет рографиче ский сост ав ( гран сост ав определяют полевой прогрохоткой, в л абораторию направ ляю т лиш ь фракции мен ее 5 мм).

При т угопл астичны х и б олее слабых гл инистых грунт ах отби раю т м он олит ы для оп ределен ия компресс ионных свойств и сопротивлен ия сдв игу. Как прав ило, монолиты отбираю т при грунтах допускаю щих заложения опор на ест ест венн ом основ ании в и нт ервал е глубин от 1 ,0 до 6,0 метров, а при св айном основан ии на возм ожн ую глубин у забивки свай и глу бж е не мен ее че м на 5,0 метра. Из каж дого выд ел ен ного с лоя сла бых грунтов отбирают не менее 15 -ти монолитов.

Сдвиговые исп ы тания п ров одят по с хем е быс трого, н еконсолид ирова нн ого сдв ига .

При лес с ови дн ых г рунтах опреде ляю т относительн ую про садо чн ость , при н абухающ их грунт ах - пара метры набухания и их п рочн ости при полн ом в одон асыщ ени и.

Мостовые переходы (большие и средние мосты)

Образцы грунтов при изуче нии инж ене рн о-геологиче ск их условий мостовых переходов о тбир ают для по лучения характеристики несущей спос об ности грунтов и о пре делении возможной глубины размыва.

Для ре шен ия пе рвой задачи определяют сост ав, плот нос ть, влажност ь, а также угол внут рен не го трения, сцеп ление, модуль ос адки , конс ис тенцию глинисты х грун тов, к оэффициент ф ильтрац ии песчаных грунтов. Для р еш ен ия вт орой з адачи дост аточн о з нат ь грануломет рический с остав песчаны х г рунт ов и сцепление для глин ис тых грунт ов (в пре дела х предполагае мой глубины раз мыва).

Обра з цы отбирают из всех с кважин на в сю пройден ную глубину из каждого слоя, но не реже чем через 0 ,5 ме тра по г лубине, в глинистых грунт ах при заметно м изм ен ен ии кон систен ции - через 0,5 мет ра.

Обра з цы для лабораторных анализов отбирают из выделенных разностей г ру нт ов, н о н е реже чем чере з 2 мет ра; в гл ин исты х грунт ах при з амет ном из менении консист енц ии - че рез 0,5 м ет ра. В лаборат орию направ ляют все образ цы от обранные для оп ре де ления естественной в лаж ности. Кол ичество обра зцов, направ ляе мых для других оп ре де ле ний при боль шой м ощн ости выделенных по визуальным признакам слоев и их однородн ост и может не превыш ать 1 5-ти - 20-ти из каж дого в ыделе нного сло я. В пределах воз можной глубины размы ва обра зцы отбирают нез ависимо от типа грунта через од ин метр.

Ос н овн ые по казатели состава и сос тоя ния грунт ов ( класси фикационные п оказ атели) оп ре деляю т для всех выявленных слоев - для пес ков опре деляют грануломе триче ск ий сост ав, ест ест венн ую вл ажн ос ть, коэффициент фильтрации; для свя зных грунтов - естест венную влажност ь, пластичнос ть, объ емн ый вес , а в пре делах возможн ой глубины раз мыва и грансостав супесей , сцепл ен ие для других глинистых грунтов. Для к рупн ооблом очных грунтов определя ет ся гран улом етричес кий и пе трографиче ский сос та в, для п олускал ьны х и скальн ых пород - пе трографичес ки й с ост ав, объемный и уде льный вес, водопогл ощ ение , преде лы проч ност и п ри с жат ии в с ухом и водон асыщенно м сост оян ии .

Обр а зцы ненаруш ен ного строе ния для определен ия объ емного вес а, а также прочнос ти и сжимае мости глин истых грун тов (монол иты) отбирают толь ко из плас тов, к оторые м огут оказ аться несущими для ф ун дамент ов опор сооруж ен ия.

Высота монолитов до л жна быт ь не менее 25 см, а ди аметр - не ме не е 10 см.

Общ е е коли чест во образ цов и испыт аний их дол жно быт ь достат очн о дл я ст ат ической обработки и пол учен ия рас чет ны х знач ени й, показ ат елей угла внутреннего трения, сцеплен ия и модуля дефо рмации - н е мен ее 1 5-ти для каждого вы дел енного в результ ат е полев ой документ ации одн ородного сдоя (ин женерно- гео логического эл емен та).

Для несу щ их сл оев, с ложенных песками, цел есообраз но определить плотн ост ь и п рочнос ть г рунта пут ем статической пенетрации. При этой плот ност и можно и спытать песчаные грунт ы (из к от орых труд но взять монол ит) н а сопротивление с жати ю и быстром у неконсолидированному сдвигу в л аборатории дл я ус тановления модуля дефо рмации и параметров природной прочно сти грунтов. Глин истые грун ты мяг ко и тек учепл астичной к онсистенции целесообразно испытать л опастными приборами. Ес ли несущи е слои сложены лессовыми или набухающ ими грунтами, то определяют относительн ую прос адочн ос ть, параме тры набух ания глинистых грунт ов и их прочн ость при п олн ом водон асыщении . При наличии полускальны х тонк ослои стых т рещи новатых пород деформативные и прочностные их свойс тва определяют в при борах трехосн ого сжати я.

Пр и рабочих изысканиях сл едует учитывать, что для грунтов оснований оп ор мостов надежнос ть (дове рительная вероятность) значений обобщенных п ок аз ател ей прочн остных и дефо рмативных свойст в при расчете по несущей способности должна быть не менее 95-98 %, а число час тн ых значени й, кот орые подвергаются статистической о бработке - не ме нее 25 для к аждого выделенного несущего слоя.

ГРАЖДАНСКИЕ ЗДАНИЯ

Целью отбо ра образ цов при обследова нии площадок гражданских зданий является:

1) Пол учени е т аких харак теристик грунтов, к оторые бы ли бы достаточны дл я определени я норматив ного д авл ения на слои г рунтов, которы е будут находиться в основании фундаментов прое кти руемы х сооружени й;

2) По л учени е характеристик коэффициента фильтрации песчаных грунт ов (в тех с лучаях, к огда тре бует ся устройс тв о дренажей);

3) О п редел ен ие к оррози онн ой активности г рунтов по линиям подземных коммуникаций.

Образ цы отбирают из всех вы работок с глу бины 1, 0-1,5 м (в зависимости от глубины промерзан ия) послой но, н о не ре же, чем через 1,0 метра до гл убины 4- 5 метров, а на лин иях подземны х коммуникац ий на глубину зал ожения труб или кабеля.

Для анализа, по с ле полевой раз борки, направляют при глинистых грунтах твердой , полутвердой и тугопл аст ичной к онсистенции или при песчаных грунтах 3- 6 образ цов из каждого вы деле нного однородного сдоя.

Для глинистых грунтов опред е ляют плас ти чнос ть, естественн ую влажнос ть пористос ть. Для п ес чаны х грунтов - гранул оме три чес кий сост ав . Плотн ость пес чаны х грун тов опреде ляетс я в основном пенетрац ией. При необходим ос ти организации водоотлива из кот лованов или проект ирования дренаж ей определяют коэф фициен т фильт рации .

Для кру пн ообл омоч ны х грунт ов оп редел яют гран сост ав пол евой прогрохотк ой , для ан ал из а направляют лишь образцы мелкозема 5 мм.

При наличи и л есс ови дных гр ун то в определяю т относительную просадочность при нагруз ке, воз никающей от проектируемого сооружени я.

При наличии в основа н ии проект ируемы х с ооружен ий с лабых г линист ых грунт ов необходимо от бирать мон оли ты для определе ния ко мпрес сионн ых свойст в и с опроти влен ия с дв игу в количеств е не м ене е шест и из вы делен ного слоя.

Все встреченные по тра с се проложения подземных коммуникаций типы почв и лито логически е раз ности г рун тов опробуются н е мен ее чем в 3-х т очках н а химс ост ав по водным вытяжкам.

В во дн ой вы тяж ке опреде ля ют содерж ание гумуса, н ит ратов , к он центраци ю вод ородных ионов.

РАБОЧИЕ И З ЫСКАНИЯ

Количество и объ ем образ цов для того или иного с оо ружен ия при ра бочи х изысканиях устанавливают программ ой работ. Установка образ цов дол жна с оот ве тст воват ь т ребова ниям ГОСТ 12071 -72.

Главные ге ологи эк спедиций и начальники геологических партий при выполнении полевых изыс кат ельских раб от должны разъяснить каждо му исполни телю-г еол огу задачи, которые ставится при отборе образ цов грунтов для характеристики инженерно-геологических усл овий ст рои тел ьств а з ем лян ого пол отна, иску сств енны х сооруже ни й или д ругих объе кт ов с учетом особенностей при род ной обстановки и характе ра с оору жений.

Н е обходимо обращ ать ос обое внимание на разбор образ цов грунтов в поле, и в ыбор для ан ализ ов т ипичн ых для выделенных однородных участков (инжен ерно-геологических элементов) о браз цов. Н азн ач ение анализов до лжно произ вод итьс я с яс ным пониманием не обходи мости т ого или иного определения и использования его рез ул ьтат ов в проекти ровани и.

ЛИТЕРАТУ РА

1 . Методичес кие указания по инж енерно-геологическим из ысканиям автомобильных дорог. СДП 19 71 .

2. Указания по полевой документац и и инж енерно-геол оги чески х работ п ри изысканиях ав томоб ильн ых дорог. С ДП 19 71 .

3. Н аст авление по изысканиям и проектированию м осто вых перехо дов. ЦН ИИС, Г лавтран спроект 19 72.

4. Методиче с кие у каз ания по ин женерн о-геологичес кому обследованию болот при из ыс каниях автомобил ьны х и ж елезных дорог. Союздорнии 1 973.

5. Ча п овский Е.Г . Лаборат орн ые раб оты по грунтоведению . 1 975.

6 . ГОСТ 1 2071 -72. Грун ты, отб ор, упаковка, транс портирование и хранен ие образ цов.

7. ГОСТ 20522-75. М етод ст атистической об работки рез ультатов определений характеристик.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение . 1

Земляное полотно . 2

Малые искусственные сооружения . 7

Путепроводы .. 8

Мостовые переходы (большие и средние мосты) 8

Гражданские здания . 9

Литература . 10