1 ПОДГОТОВЛЕН Акционерным обществом "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство") - Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им. Н.М. Герсеванова" (НИИОСП им. Н.М. Герсеванова) на основе официального перевода на русский язык англоязычной версии указанного в пункте 4 международного стандарта, который выполнен Федеральным государственным унитарным предприятием "Российский научно-технический центр информации по стандартизации, метрологии и оценке соответствия" (ФГУП "СТАНДАРТИНФОРМ")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 ноября 2017 г. N 1762-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 14688-2:2004 "Геотехнические исследования и испытания. Идентификация и классификация грунта. Часть 2. Принципы для классификации" (ISO 14688-2:2004 "Geotechnical investigation and testing. Identification and classification of soil - Part 2: Principles for a classification", IDT)

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "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 (www.gost.ru)

Настоящий стандарт устанавливает основные принципы идентификации и классификации грунтов на основе их вещественного состава и характеристик, которые наиболее широко используются для грунтов в инженерных целях. Соответствующие характеристики могут изменяться, поэтому для конкретных проектов или материалов может потребоваться более подробная детализация классификационных и описательных терминов.

Вопросы идентификации и описания грунта рассматриваются в ИСО 14688-1.

Принципы классификации, установленные в настоящем стандарте, позволяют группировать грунты в классы сходного состава и геотехнических свойств, а также по их пригодности к решению геотехнических инженерных задач, например:

- грунтовые основания,

- мелиорация грунта,

- дороги,

- насыпи,

- дамбы,

- дренажные системы.

Данный стандарт распространяется на естественные грунты и аналогичные искусственные материалы местного производства (in situ), а также перемещенные и снова уложенные.

Идентификация и описание скальных грунтов содержатся в ИСО 14689.

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ISO 3310-1, Test sieves - Technical requirements and testing - Part 1: Test sieves of metal wire cloth (Сита лабораторные. Технические требования и испытания. Часть 1. Лабораторные сита из проволочной ткани)

ISO 3310-2, Test sieves - Technical requirements and testing - Part 2: Test sieves of perforated metal plate (Сита лабораторные. Технические требования и испытания. Часть 2. Лабораторные сита из металлических перфорированных листов)

ISO 14688-1, Geotechnical investigation and testing - Identification and classification of soil. Part 1: Identification and description (Геотехнические исследования и испытания. Идентификация и классификация грунтов. Часть 1. Идентификация и описание)

ISO 14689-1, Geotechnical investigation and testing - Identification and description of rock (Геотехнические исследования и испытания. Идентификация и классификация скальных грунтов. Часть 1. Идентификация и описание)

В настоящем стандарте применены термины по ИСО 14688-1, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 классификация грунтов (soil classification): Подразделение грунтов на группы на основе определенных характеристик и критериев и происхождения.

3.2 группа грунтов (soil group): Набор грунтов сходного состава и геотехнических свойств.

3.3 коэффициент неоднородности (uniformity coefficient) C_U: Степень неоднородности гранулометрического состава

Примечание - d₁₀ и d₆₀ - размеры частиц, соответствующие ординатам 10% и 60% по массе кривой гранулометрического состава.

3.4 коэффициент кривизны (coefficient of curvature) C_C: Показатель, характеризующий форму кривой гранулометрического состава в пределах диапазона от d₁₀, d₃₀ до d₆₀

3.5 влажность (water content) w: Отношение массы воды в объеме грунта к массе этого грунта, высушенного до постоянной массы.

3.6 предел текучести (liquid limit) w_L: Влажность грунта, при которой мелкозернистый грунт находится на границе между пластичным и текучим состояниями в рамках испытаний на предел текучести.

3.7 предел пластичности (plastic limit) w_P: Влажность грунта, при которой мелкозернистый грунт находится на границе между твердым и пластичным состояниями в рамках испытаний на предел пластичности.

3.8 число пластичности (plasticity index) I_P: Численная разность между пределом текучести и пределом пластичности мелкозернистого грунта

3.9 показатель текучести (liquidity index) I_L: Численная разность между естественной влажностью и пределом пластичности, выраженная как процентное отношение числа пластичности

3.10 показатель консистенции (consistency index) I_C: Численная разность между пределом текучести и естественной влажностью, выраженная как процентное отношение числа пластичности

3.11 степень плотности (density index) I_D: <песок и гравий> Показатель, зависящий от коэффициента пористости (e) и коэффициентов пористости в предельно плотном (e_min) и предельно рыхлом (e_max) сложении, измеренных в лаборатории

3.12 сопротивление недренированному сдвигу (undrained shear strength) c_u: Прочность грунта, определяемая по результатам недренированных испытаний.

3.13 коэффициент пористости (void ratio): Отношение объема пор к объему твердых частиц грунта.

3.14 показатель компрессионной сжимаемости (compressibility index) C_c: Показатель, определяемый согласно отношению

Примечание - - изменение коэффициента пористости (отрицательное значение при уменьшении , - изменение коэффициента пористости для относительного увеличения эффективного напряжения от до .

4.1. Общие положения

Грунты прежде всего должны быть подразделены на группы только по гранулометрическому составу, независимо от влажности или их плотности, но принимая во внимание следующие характеристики:

- гранулометрический состав,

- пластичность,

- содержание органического вещества,

- происхождение.

Примечание - Некоторые принципы для классификации грунтов приведены в приложении A.

4.2. Фракции

Грунт - это смесь частиц разного размера, которые группируются во фракции, как указано в ИСО 14688-1.

Классификация крупнообломочных и очень крупнозернистых грунтов осуществляется только на основе гранулометрического состава (см. 4.3 и таблицу 1).

Примечание - Для классификации крупнообломочных грунтов требуется очень крупный образец для испытания. Если использовать эту классификацию на практике, возникают трудности при отборе представительных образцов из шурфов.

В случае, когда грунт состоит из крупнообломочного и мелкозернистого материала, классификация осуществляется как на основе гранулометрического состава, так и пластичности (см. 4.3 и 4.4).

4.3. Гранулометрический состав

Размеры частиц и их распределение в грунте устанавливают путем механического анализа, выполняемого следующим образом:

- определение более крупных фракций просеиванием на ряде стандартных сит в соответствии с ИСО 3310-1 и ИСО 3310-2;

- определение более высокодисперсных фракций с помощью приемлемого метода (например, метод отстаивания, оптические методы).

Примечание - Пример выполнения механического анализа приведен в приложении B.

По результатам просеивания грунта и процесса отстаивания вычерчивается кривая гранулометрического состава.

При обозначении крупных фракций должно быть обращено внимание на различие между хорошей, плохой и прерывистой фракционированностью частиц по размеру. В связи с этим коэффициент кривизны (C_C) и коэффициент неоднородности (C_U) предоставляют количественные данные для описания формы кривой гранулометрического состава. Если некоторые размеры гранул отсутствуют, то используется термин прерывистого гранулометрического состава. Медиану гранулометрической кривой d₅₀ вместе с коэффициентами C_U и C_C можно использовать, чтобы охарактеризовать гранулометрический состав (см. таблицу 2).

4.4. Пластичность

Мелкозернистые фракции грунта, представленные глинистыми и пылеватыми частицами и содержащие глинистые минералы, отдельно или в смеси с более крупными частицами (см. также ИСО 14688-1), обычно классифицируются по их характеристикам пластичности. Для этого на основе лабораторных испытаний устанавливают предел текучести w_L и предел пластичности (раскатывания) w_P.

Степень пластичности мелкозернистых грунтов следует классифицировать, используя следующие термины:

a) непластичные грунты;

b) низкая пластичность;

c) средняя пластичность;

d) высокая пластичность.

4.5. Содержание органического вещества

При классификации грунтов с органическими компонентами по содержанию органического вещества (см. таблицу 3) следует делать различие между органическими грунтами и минеральными грунтами, содержащими органическое вещество.

Классификация органических грунтов на месте залегания (in situ) базируется на типе органического вещества и типе грунта, генетическом происхождении и степени разложения органических компонентов.

5.1. Общие положения

Для характеристики грунтов могут быть использованы разнообразные количественные характеристики, в том числе плотность, сопротивление недренированному сдвигу и показатель консистенции.

5.2. Классификация грунтов по степени плотности для песка и гравия

Для классификации по степени плотности I_D песка и гравия используются следующие термины: очень рыхлый, рыхлый, средней плотности, плотный и очень плотный (см. таблицу 4). Показатель плотности может быть определен по результатам полевых испытаний (см., например, ЕН 1997-2). К таким полевым испытаниям относятся, например, следующие: динамическое зондирование (DP) согласно ИСО 22476-2, динамическое зондирование пробоотборником (SPT) согласно ИСО 22476-3, статическое зондирование (CPT) согласно ИСО 22476-1 и прессиометрические испытания (PMT) согласно ИСО 22476-4, ИСО 22476-6 и ИСО 22476-8. Эти документы находятся в стадии разработки.

5.3. Сопротивление недренированному сдвигу мелкозернистых грунтов

Термины, используемые для обозначения сопротивления недренированному сдвигу согласно результатам лабораторных и полевых испытаний, приведены в таблице 5.

Примечание - В случае непосредственного (полевого) исследования, сопротивление сдвигу оценивается ручными способами или измеряется простым полевым испытанием, например, с помощью карманного пенетрометра или крыльчатки.

Мелкозернистые грунты могут быть также классифицированы по их чувствительности, отношению между значениями сопротивления сдвигу грунта ненарушенного и нарушенного сложения. Чувствительность может быть низкой (< 8), средней (8 - 30) или высокой (> 30); грунты, имеющие значения чувствительности > 50, характеризуются как пластичные глины.

5.4. Показатель консистенции

Термины, которые следует использовать для обозначения показателя консистенции (I_C) пылеватого грунта и глины, приведены в таблице 6.

Эти подразделения консистенции могут быть приблизительными, особенно в грунтах низкой пластичности. Прочность глины может быть также переменной величиной при заданном показателе консистенции. В качестве альтернативы может быть использован показатель текучести.

5.5. Другие подходящие параметры

Для классификации грунтов для специальных целей могут быть использованы некоторые другие параметры, например:

- плотность сухого грунта;

- активность глины;

- минеральный состав;

- коэффициент водонасыщения;

- проницаемость;

- показатель компрессионной сжимаемости C_c;

- показатель набухания;

- содержание карбонатов.

Наиболее общий подход к классификации предусматривает деление грунтов на основе гранулометрического состава и пластичности. Это деление осуществляется на основе гранулометрического состава на присутствующих фракциях во всем образце для более крупных фракций грунтов, и на основе пластичности для более мелких фракций (например, таблица A.1).

В настоящем стандарте рассматриваются принципы классификации для определенных геологических условий или инженерных задач.

При этом допускается расширение или распространение этих принципов на национальный или проектный уровень (см. пример в таблице A.1).

Возможно появление частных классификаций, устанавливающих количественные границы и правила разделения грунтов на категории.

Пример возможной классификации грунтов только на основе гранулометрического состава представлен на рисунке B.1 и в таблице B.1.