ГРУНТЫ

Классификация

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и МСН 1.01-01-2009 «Система межгосударственных нормативных документов в строительстве. Основные положения»

Сведения о стандарте

1. РАЗРАБОТАН Национальным объединением изыскателей (НОИЗ), Научно-исследовательским, проектно-изыскательским и конструкторско-технологическим институтом (НИИОСП) им. Н.М. Герсеванова - институтом ОАО «НИЦ «Строительство», Институтом геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН, Московским государственным университетом (МГУ) им. М.В. Ломоносова при участии ОАО «Росстройизыскания», ОАО «Фундаментпроект», Государственного унитарного предприятия г. Москвы «Мосгоргеотрест», ОАО «ГСПИ», ООО «Мостдоргеотрест», Государственного предприятия Московской области «Мособлгеотрест», Московского геологоразведочного института (МГРИ-РГГРУ), Московского государственного строительного университета (МГСУ)

2. ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3. ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и оценке соответствия в строительстве (МНТКС) (приложение Д к протоколу № 39 от 8 декабря 2011 г.)

За принятие проголосовали:

4. Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 июля 2012 г. № 190-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 25100-2011 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2013 г.

5. ВЗАМЕН ГОСТ 25100-95

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему публикуется в указателе «Национальные стандарты».

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе (каталоге) «Национальные стандарты», а текст изменений - в информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе «Национальные стандарты»

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

В настоящем стандарте приведена классификация скальных грунтов как по результатам испытания образца, отобранного из массива, так и классификация для скального массива в целом.

Настоящий стандарт содержит сопоставление классификации дисперсных грунтов с международными классификациями, изложенными в [1] и [2].

Учитывая различия в указанных выше классификациях в наименованиях грунтов, а также в методиках определения отдельных характеристик, в настоящем стандарте приведены:

- основные термины, используемые в [1] - [4], а также их определения (см. приложение Д);

- соответствие наименований дисперсных грунтов, используемых в настоящем стандарте, и в [1] и [2] (см. приложение Е);

- методики пересчета результатов определений гранулометрического состава дисперсных грунтов и характеристик пластичности глинистых грунтов (см. приложение Е) для перехода из одной классификации в другую.

Приведенное в настоящем стандарте сопоставление классификаций грунтов даст возможность использовать (в случае необходимости) международные классификации.

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ГРУНТЫ Классификация Soils. Classification

Дата введения - 2013-01-01

1. Область применения

Настоящий стандарт распространяется на все грунты и устанавливает их классификацию, применяемую при производстве инженерных изысканий, проектировании и строительстве зданий и сооружений.

К наименованиям грунтов и их характеристикам, предусмотренным настоящим стандартом, допускается вводить дополнительные наименования и характеристики, если это необходимо для более детального подразделения грунтов с учетом природных условий района строительства и специфики отдельных видов строительства.

Дополнительные наименования и характеристики грунтов не должны противоречить классификации настоящего стандарта и должны учитывать частные классификации, установленные в отраслевых нормативных документах.

В настоящем стандарте грунт рассматривается как однородная по составу, строению и свойствам часть грунтового массива.

2. Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 10650-72 Торф. Метод определения степени разложения

ГОСТ 12248-2010 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 12536-79 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава

ГОСТ 23161-78 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

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по указателю «Национальные стандарты», составленному по состоянию 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.

3. Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 антропогенный грунт (синоним - антропогенно-образованный): Образовавшийся естественно-историческим образом (культурные слои) или созданный человеком разными способами грунт, представленный отходами или продуктами его производственной и/или хозяйственной деятельности, являющимися компонентами геологической среды.

3.2 блок: Совокупность скальных грунтов, отделенная от соседних блоков разрывами или трещинами (тектонический блок, оползневой блок, блок отдельности).

3.3 блок отдельности (отдельность): Часть массива скальных грунтов, ограниченная трещинами, свойства которой могут быть охарактеризованы лабораторными исследованиями образца скального грунта.

3.4 вещественный состав грунта: Химико-минеральный состав вещества твердых, жидких, газовых и биотических (живых) компонентов грунта.

3.5 водопроницаемость: Способность грунта фильтровать воду.

3.6 глинистый грунт: Связный грунт, состоящий в основном из пылеватых и глинистых (не менее 3 %) частиц, обладающий свойством пластичности (I_p ³ 1 %).

3.7 гранулометрический состав грунта: Процентное содержание первичных (не агрегированных) частиц различной крупности по фракциям, выраженное по отношению их массы к общей массе грунта.

3.8 грунт: Любые горные породы, почвы, осадки и техногенные образования, рассматриваемые как многокомпонентные динамичные системы и как часть геологической среды и изучаемые в связи с инженерно-хозяйственной деятельностью человека.

3.9 дисперсный грунт: Грунт, состоящий из совокупности твердых частиц, зерен, обломков и др. элементов, между которыми есть физические, физико-химические или механические структурные связи.

3.10 засоленность: Характеристика, определяемая количеством водорастворимых солей в грунте.

3.11 заторфованный грунт: Песчаный или глинистый грунт, содержащий в своем составе от 3 % (для песка) и от 5 % (для глинистого грунта) до 50 % (по массе) торфа.

3.12 ил: Современный нелитифицированный морской или пресноводный органо-минеральный осадок, содержащий более 3 % (по массе) органического вещества, как правило, имеющий текучую консистенцию I_L > 1, коэффициент пористости e ³ 0,9 и содержание частиц размером менее 0,01 мм более 30 % по массе.

3.13 криогенная текстура: Совокупность признаков сложения мерзлого грунта, обусловленная ориентацией, относительным расположением и распределением различных по форме и размерам ледяных включений и льда-цемента.

3.14 криогенные структурные связи грунта: Связи, возникающие в дисперсных и трещиноватых скальных грунтах при отрицательной температуре в результате цементирования льдом.

3.15 крупнообломочный грунт: Несвязный минеральный грунт, в котором масса частиц размером более 2 мм составляет более 50 %.

3.16 ледогрунт: Грунт, содержащий в своем составе более 90 % льда.

3.17 липкость, прилипаемость (предел адгезионной прочности глинистых грунтов): Способность грунта прилипать к различным материалам при соприкосновении.

3.18 литифицированные глинистые грунты: Глинистые грунты дочетвертичного возраста, прошедшие в своем развитии стадию позднего диагенеза и обладающие преимущественно контактами переходного типа.

3.19 мерзлый грунт: Грунт, имеющий отрицательную или нулевую температуру, содержащий в своем составе видимые ледяные включения и (или) лед-цемент и характеризующийся криогенными структурными связями. Многолетнемерзлый грунт - грунт, находящийся в мерзлом состоянии постоянно в течение трех и более лет. Сезонномерзлый грунт - грунт, находящийся в мерзлом состоянии периодически в течение холодного сезона.

3.20 минеральный грунт: Грунт, состоящий из неорганических веществ.

3.21 морозный грунт: Скальный грунт, имеющий отрицательную температуру и не содержащий в своем составе лед и незамерзшую воду.

3.22 набухающий грунт: Грунт, увеличивающий свой объем при замачивании водой и имеющий относительную деформацию набухания e_sw ³ 0,04 (в условиях свободного набухания) или развивающий давление набухания (в условиях ограниченного набухания).

3.23 несвязный грунт: Дисперсный грунт, обладающий механическими структурными связями и сыпучестью в сухом состоянии.

3.24 органическое вещество: Органические соединения, входящие в состав грунта.

3.25 органо-минеральный грунт: Грунт, содержащий от 3 % до 50 % (по массе) органического вещества.

3.26 органический грунт: Грунт, содержащий 50 % (по массе) и более органического вещества.

3.27 охлажденный грунт: Засоленный грунт, отрицательная температура которого выше температуры начала его замерзания.

3.28 песчаный грунт (песок): Несвязный минеральный грунт с массой частиц размером 0,05 - 2 мм более 50 % и числом пластичности I_p < 1 %.

3.29 пластичномерзлый грунт: Дисперсный грунт, сцементированный льдом, обладающий вязко-пластичными свойствами и сжимаемостью под внешней нагрузкой.

3.30 потенциал разжижения грунта F_L: Показатель, имеющий смысл коэффициента запаса прочности грунта и представляющий собой отношение критического значения касательного напряжения, вызывающего разжижение грунта при данном уровне сжимающих напряжений и длительности воздействия, к значению максимальных касательных напряжений, возникающих в грунте при прогнозируемом землетрясении. Оценивается по данным полевых и лабораторных испытаний и зависит от свойств грунта и параметров сейсмического воздействия с заданным уровнем повторяемости.

3.31 почва: Поверхностный слой дисперсного грунта, состоящий из неорганического и органического веществ и обладающий плодородием.

3.32 промороженный грунт: Искусственно замороженный грунт.

3.33 просадочный грунт: Грунт, который под действием внешней нагрузки и (или) собственного веса при замачивании водой претерпевает вертикальную деформацию (просадку) и имеет относительную деформацию просадочности e_sl ³ 0,01.

3.34 пучинистый грунт: Дисперсный грунт, который при переходе из талого состояния в мерзлое увеличивается в объеме вследствие образования льда.

3.35 разжижение: Переход водонасыщенного дисперсного грунта в текучее (плывунное) состояние под внешним воздействием (статическим, динамическим, фильтрационным). Процесс разжижения включает в себя стадии разрушения структурных связей, течения и последующего уплотнения грунта.

3.36 сапропель: Современный нелитифицированный органо-минеральный или органический осадок пресноводных застойных водоемов (или погребенный осадок), содержащий более 10 % (по массе) органического вещества, имеющий, как правило, коэффициент пористости e > 3 и текучепластичную или текучую консистенцию.

3.37 связный грунт: Дисперсный грунт с физическими и физико-химическими структурными связями.

3.38 скальный грунт: Грунт, имеющий жесткие структурные связи кристаллизационного и/или цементационного типа.

3.39 структура грунта: Пространственная организация, определяемая размером, формой, характером поверхности, количественным соотношением структурных элементов грунта и характером связи между ними.

3.40 сыпучемерзлый грунт: Крупнообломочный и песчаный грунты, имеющие отрицательную температуру, но не сцементированные льдом.

3.41 твердомерзлый грунт: Дисперсный грунт, прочно сцементированный льдом, характеризуемый относительно хрупким разрушением, практически несжимаемый под внешней нагрузкой.

3.42 текстура грунта: Строение, обусловленное ориентацией и пространственной организацией структурных элементов грунта.

3.43 температура начала замерзания T_bf: Температура, °C, при которой в порах грунта появляется лед.

3.44 техногенный грунт: Грунт, измененный, перемещенный или образованный в результате инженерно-хозяйственной деятельности человека.

3.45 техногенно измененный в условиях естественного залегания грунт: Природный грунт, подвергнутый различному по природе техногенному воздействию (химическому, физическому, физико-химическому, биологическому и т.п.) на месте его залегания.

3.46 техногенно перемещенный (переотложенный) грунт: Природный грунт, перемещенный тем или иным искусственным способом с места его естественного залегания и подвергнутый при этом частичному преобразованию.

3.47 торфяной грунт (торф): Органический грунт, содержащий в своем составе 50 % (по массе) и более органического вещества, представленного растительными остатками и гумусом.

3.48 трещиноватость скального массива: Особенность строения скального массива, обусловленная наличием трещин разного происхождения, размера, формы, направления, с различными заполнителями.

4. Общие положения

4.1. Классификация грунтов включает в себя следующие таксономические единицы, выделяемые по группам признаков:

- класс (подкласс) - по природе структурных связей;

- тип (подтип) - по генезису;

- вид (подвид) - по вещественному, петрографическому или литологическому составу;

- разновидность - по количественным показателям состава, строения, состояния и свойств грунтов.

4.2. Наименования грунтов должны содержать сведения об их геологическом возрасте в соответствии с местными стратиграфическими схемами, принятыми в установленном порядке.

4.3. В характеристики грунтов по разновидностям, предусмотренные настоящим стандартом, допускается вводить дополнения и изменения в случаях появления новых критериев выделения разновидностей грунтов по результатам научно-технических разработок.

5. Классификация

5.1. Грунты подразделяют на следующие классы: скальные (см. таблицу 1), дисперсные (см. таблицу 2) и мерзлые (см. таблицу 3).

Основные показатели свойств грунтов приведены в приложении А.

5.2. К классу скальных грунтов относят грунты, обладающие жесткими структурными связями (кристаллизационными и/или цементационными).

По генезису и вещественному составу в классе скальных грунтов выделяют соответственно: типы (подтипы), виды и подвиды, представленные в таблице 1. Разновидности скальных грунтов выделяют по количественным показателям их вещественного состава, строения, состояния и свойств (см. раздел Б.1 приложения Б и раздел В.1 приложения В). Классификация массивов скальных грунтов приведена в приложении Г.

5.3. К классу дисперсных грунтов относят грунты, обладающие физическими, физико-химическими или механическими структурными связями.

Грунты с механическими структурными связями выделяют в подкласс несвязных (сыпучих) грунтов, а грунты с физическими и физико-химическими структурными связями - в подкласс связных грунтов.

По генезису и вещественному составу в классе дисперсных грунтов выделяют соответственно типы и подтипы, виды и подвиды, представленные в таблице 2. Разновидности дисперсных грунтов выделяют по количественным показателям их вещественного состава, строения, состояния и свойств (см. раздел Б.2 приложения Б и раздел В.2 приложения В).

5.4. К классу мерзлых грунтов относят грунты, обладающие наряду со структурными связями немерзлых грунтов криогенными связями (за счет льда).

Грунты с криогенными, кристаллизационными и цементационными структурными связями выделяют в подкласс скальных мерзлых грунтов; грунты с криогенными, физическими и физико-химическими структурными связями - в подкласс дисперсных мерзлых грунтов; грунты только с криогенными связями - в подкласс ледяных грунтов.

По генезису и вещественному составу в классе мерзлых грунтов выделяют соответственно типы и подтипы, виды и подвиды, представленные в таблице 3. Разновидности природных мерзлых грунтов выделяют по количественным показателям их вещественного состава, строения, состояния и свойств (см. раздел Б.3 приложения Б).

5.5. Сопоставление классификации дисперсных грунтов с международными классификациями, изложенными в [1] и [2], приведено в приложениях Д и Е.

6. Обозначения

6.1. Основные обозначения характеристик грунтов, используемые в настоящем стандарте, приведены в приложении Ж.

Таблица 1 - Скальные грунты

Таблица 2 - Дисперсные грунты

Таблица 3 - Мерзлые грунты

Приложение А
(обязательное)

Основные показатели свойств грунтов

А.1. Высота капиллярного поднятия h_c, м, - наибольшая (равновесная) высота подъема воды по порам грунта, отсчитываемая от зеркала грунтовых вод (равная мощности капиллярной каймы).

А.2. Коэффициент водонасыщения S_p, д. е.; определяют по формуле

                                                          (А.1)

где w - природная влажность грунта, д. е. (см. ГОСТ 5180);

e - коэффициент пористости, д. е.;

ρ_s - плотность частиц грунта, г/см³ (см. ГОСТ 5180);

ρ_w - плотность воды, принимаемая равной 1 г/см³.

А.3. Коэффициент выветрелости K_wr, д. е.; определяют по формуле

                                                         (А.2)

где ρ_в - плотность выветрелого грунта, г/см³ (см. ГОСТ 5180);

ρ_нв - плотность невыветрелого грунта, г/см³ (см. ГОСТ 5180).

А.4. Коэффициент выветрелости крупнообломочного грунта K_wrt, д. е.; определяют по формуле

                                                     (A.3)

где K₁ - отношение массы частиц размером менее 2 мм к массе частиц размером более 2 мм после испытания грунта на истирание в полочном барабане;

K₀ - отношение массы частиц размером менее 2 мм к массе частиц размером более 2 мм грунта в природном состоянии.

А.5. Коэффициент истираемости крупнообломочных грунтов K_fr д. е.; определяют по формуле

                                                           (A.4)

где q₁ - масса частиц размером менее 2 мм после испытания крупнообломочных фракций грунта (частицы размером более 2 мм) на истирание в полочном барабане;

q₀ - начальная масса пробы крупнообломочных фракций (до испытания на истирание).

А.6. Коэффициент пористости e, д. е.; определяют по формуле

                                                        (А.5)

где ρ_s - плотность частиц грунта, г/см³ (см. ГОСТ 5180);

ρ_d - плотность сухого грунта, г/см³.

А.7. Коэффициент размягчаемости в воде K_sof, д. е.; определяют по формуле

                                                       (A.6)

где R_c, R_c,вс - предел прочности грунта на одноосное сжатие соответственно в водонасыщенном и в воздушно-сухом состояниях (см. ГОСТ 12248).

А.8. Коэффициент сжимаемости мерзлого грунта т_vf, МПа^-1, - параметр, характеризующий объемную деформируемость мерзлого грунта под нагрузкой.

А.9. Коэффициент трещинной пустотности КТП, %, - отношение суммарной площади трещин к площади породы.

А.10. Коэффициент фильтрации K_ф, см/с или м/сут, - скорость фильтрации воды через грунт при градиенте напора, равном единице, и линейном законе фильтрации (см. ГОСТ 25584).

А.11. Липкость (прилипаемость) - адгезионная прочность глинистых грунтов L, кПа, - усилие, необходимое для отрыва плоского штампа из заданного материала от грунта после их контакта в течение заданного времени при заданном давлении.

А.12. Льдистость грунта за счет видимых ледяных включений i_i, д. е.; определяют по формуле

                                               (А.7)

где w_tot - суммарная влажность мерзлого грунта, д. е. (см. ГОСТ 5180);

w_m - влажность мерзлого грунта, расположенного между ледяными включениями, д. е.;

w_w - влажность мерзлого грунта за счет содержащейся в нем при данной отрицательной температуре незамерзшей воды, д. е.;

ρ_s - плотность частиц грунта, г/см³ (см. ГОСТ 5180);

ρ_i - плотность льда, принимаемая равной 0,9 г/см³.

А.13. Относительная деформация набухания без нагрузки e_sw, д. е., - отношение увеличения высоты образца глинистого грунта при замачивании после свободного набухания в условиях невозможности бокового расширения к начальной высоте образца природной влажности (см. ГОСТ 12248).

А.14. Относительная деформация просадочности e_sl, д. е., - отношение разности высот образца грунта природной влажности и образца после его замачивания при заданном давлении к высоте образца природной влажности (см. ГОСТ 23161).

А.15. Относительное содержание органического вещества I_r, д. е., - отношение массы органического вещества к массе абсолютно сухого грунта (см. ГОСТ 23740 и ГОСТ 26213).

А.16. Плотность сухого грунта (скелета) ρ_d, г/см³; определяют по формуле

                                                         (А.8)

где ρ - плотность грунта, г/см³ (см. ГОСТ 5180);

w - естественная влажность грунта, % (см. ГОСТ 5180).

А.17. Показатель качества породы RQD, %, - отношение суммарной длины сохранных (неразрушившихся) кусков керна длиной более 10 см к длине пробуренного интервала в скважине.

А.18. Показатель текучести I_L, д. е., - показатель состояния (консистенции) глинистых грунтов; определяют по формуле

                                                        (A.9)

где w - естественная влажность грунта, % (см. ГОСТ 5180);

w_P - влажность на границе раскатывания, % (см. ГОСТ 5180);

I_P - число пластичности, %, (см. А.31).

А.19. Показатель чувствительности грунта S_t, д. е., - отношение сопротивления недренированному сдвигу глинистых грунтов ненарушенного c_u и нарушенного сложения c_ur или отношение сопротивления грунта вращательному срезу t_max к его остаточному сопротивлению t_min, определяют по формуле

 или                                                (А.10)

А.20. Пористость грунта n, %; определяют по формуле

                                                      (A.11)

где ρ_s - плотность частиц грунта, г/см³ (см. ГОСТ 5180);

ρ_d - плотность сухого грунта, г/см³.

А.21. Предел прочности грунта на одноосное сжатие R_c, МПа, - отношение нагрузки, при которой происходит разрушение образца, к площади его первоначального поперечного сечения (см. ГОСТ 12248).

А.22. Сопротивление недренированному сдвигу c_u, кПа, - прочность глинистых грунтов, определяемая по результатам недренированных лабораторных или полевых испытаний (трехосные испытания, вращательный срез и др.).

А.23. Степень засоленности грунта D_sal, %, - отношение массы водорастворимых солей в грунте к массе абсолютно сухого грунта.

А.24. Степень заполнения пор льдом и незамерзшей водой S_r, д. е.; определяют по формуле

                                                (A.12)

где w_ic - влажность мерзлого грунта, рассчитанная по содержанию порового льда, цементирующего минеральные частицы (лед-цемент), д. е., определяемая по формуле w_jc = w_m - w_w;

w_w - влажность мерзлого грунта, рассчитанная по содержанию незамерзшей воды при отрицательной температуре, д. е.;

w_m - влажность мерзлого грунта, расположенного между ледяными включениями, д. е.;

ρ_s - плотность частиц грунта, г/см³ (см. ГОСТ 5180);

e_f - коэффициент пористости мерзлого грунта;

ρ_w - плотность воды, принимаемая равной 1, г/см³.

А.25. Степень неоднородности гранулометрического состава С_u, д. е.; определяют по формуле

                                                          (А.13)

где d₆₀, d₁₀ - диаметры частиц, меньше которых в грунте содержится соответственно 60 % и 10 % (по массе) частиц, мм.

А.26. Степень плотности песков I_D, д. е.; определяют по формуле

                                                   (А.14)

где е - коэффициент пористости при искусственном сложении, д. е.;

e_min - коэффициент пористости в предельно плотном сложении, д. е.;

e_max - коэффициент пористости в предельно рыхлом сложении, д. е.

А.27. Степень морозной пучинистости e_fh, %; определяют по формуле (см. ГОСТ 28622)

                                                (A.15)

где h_0,f - высота образца промерзшего грунта, см;

h₀ - начальная высота образца грунта, см.

А.28. Степень разложения торфа D_dp, д. е., - отношение массы бесструктурной (полностью разложившейся) части торфа к его общей массе (см. ГОСТ 10650).

А.29. Степень растворимости в воде q_sr, г/л, - величина, отражающая способность грунта растворяться в воде при нормальных условиях за счет растворения неорганических и органических веществ, определяемая при соотношении грунта и воды 1:5 и равная концентрации образующегося равновесного раствора.

А.30. Суммарная льдистость мерзлого грунта i_tot, д. е.; определяют по формуле

                                           (A.16)

где i_i - то же, что и в А.7;

i_ic - льдистость грунта за счет льда-цемента (порового льда), д. е.;

w_tot - суммарная влажность мерзлого грунта, д. е. (см. ГОСТ 5180);

ρ_i - плотность льда, принимаемая равной 0,9 г/см³;

ρ_f - плотность мерзлого грунта, г/см³ (см. ГОСТ 5180);

w_w - влажность мерзлого грунта за счет незамерзшей воды, д. е.

А.31. Число пластичности I_P, %; определяют по формуле

I_P = w_L - w_P,                                                          (A.17)

где w_L - влажность на границе текучести, % (см. ГОСТ 5180);

w_p - влажность на границе раскатывания, % (см. ГОСТ 5180).

Приложение Б
(обязательное)

Разновидности грунтов (обязательные частные классификации)

Б.1. Разновидности скальных грунтов

Б.1.1. По пределу прочности на одноосное сжатие R_c в водонасыщенном состоянии (см. ГОСТ 12248) скальные грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Б.1.

Таблица Б.1

Б.1.2. По плотности сухого (скелета) грунта ρ_d скальные грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Б.2.

Таблица Б.2

Б.1.3. По пористости n скальные грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Б.3.

Таблица Б.3

Б.1.4. По коэффициенту выветрелости K_wr скальные грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Б.4.

Таблица Б.4

Б.1.5. По коэффициенту размягчаемости в воде K_sof скальные грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Б.5.

Таблица Б.5

Б.1.6. По степени растворимости в воде q_sr скальные грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Б.6.

Таблица Б.6

Б.1.7. По водопроницаемости скальные грунты в зависимости от коэффициента фильтрации подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Б.7^*.

Таблица Б.7

Б.2. Разновидности дисперсных грунтов

Б.2.1. По размерам слагающие дисперсный грунт элементы и их фракции подразделяют в соответствии с таблицей Б.8.

Таблица Б.8

Б.2.2. По гранулометрическому составу (см. ГОСТ 12536) крупнообломочные грунты и пески подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Б.9.

Таблица Б.9

Б.2.3. По степени неоднородности гранулометрического состава C_u крупнообломочные грунты и пески подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Б.10.

Таблица Б.10

Б.2.4. По коэффициенту водонасыщения S_r крупнообломочные грунты и пески подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Б.11.

Таблица Б.11

Б.2.5. По коэффициенту пористости e пески подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Б.12.

Таблица Б.12

Б.2.6. По степени плотности I_D пески искусственного сложения подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Б.13.

Таблица Б.13

Б.2.7. По коэффициенту выветрелости крупных обломков K_wrt крупнообломочные грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Б.14.

Таблица Б.14

Б.2.8. По коэффициенту истираемости крупных обломков K_fr крупнообломочные грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Б.15.

Таблица Б.15

Б.2.9. По числу пластичности I_p глинистые грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Б.16.

Таблица Б.16

(Поправка).

Б.2.10. По числу пластичности I_p и содержанию песчаных частиц глинистые грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Б.17.

Таблица Б.17

(Поправка).

Б.2.11. При наличии частиц размером более 2 мм глинистые грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Б.18.

Таблица Б.18

Б.2.12. По показателю текучести I_L глинистые грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Б.19.

Таблица Б.19

Б.2.13. По относительной деформации набухания без нагрузки e_sw (см. ГОСТ 12248) глинистые грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Б.20.

Таблица Б.20

Б.2.14. По относительной деформации просадочности e_sl (см. ГОСТ 23161) глинистые грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Б.21.

Таблица Б.21

Б.2.15. По относительному содержанию органического вещества I_r (см. ГОСТ 23740 и ГОСТ 26213) грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Б.22.

Таблица Б.22

Б.2.16. По относительному содержанию органического вещества I_r (см. ГОСТ 23740 и ГОСТ 26213) торфосодержащие грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Б.23.

Таблица Б.23

Б.2.17. По степени разложения D_dp (см. ГОСТ 10650) торфы подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Б.24.

Таблица Б.24

Б.2.18. По степени засоленности D_sal легкорастворимыми солями грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Б.25, а среднерастворимыми - в соответствии с таблицей Б.26.

Таблица Б.25

Таблица Б.26

Б.2.19. По степени морозной пучинистости e_fh (см. ГОСТ 28622) дисперсные грунты подразделяют в соответствии с таблицей Б.27^*.

Таблица Б.27

Б.3. Разновидности мерзлых грунтов

Б.3.1. По температуре T грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Б.28.

Таблица Б.28

Б.3.2. По льдистости скальные, полускальные и дисперсные мерзлые грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицами Б.29 - Б.31.

Таблица Б.29

Таблица Б.30

Таблица Б.31

Б.3.3. По состоянию незаселенные мерзлые грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Б.32.

Таблица Б.32

Б.3.4. Мерзлые грунты с континентальным типом засоления (сульфатный тип засоления) относят к засоленным при степени засоленности D_sal, %:

- для песков ³ 0,10 %;

- для супесей ³ 0,15 %;

- для суглинков ³ 0,20 %;

- для глин ³ 0,25 %.

Б.3.5. По степени засоленности D_sal, %, мерзлые грунты с морским типом засоления легкорастворимыми солями (хлоридный тип засоления) подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Б.33.

Таблица Б.33

Б.3.6. По типам криогенных текстур мерзлые грунты подразделяют в соответствии с таблицей Б.34.

Таблица Б.34

Приложение В
(рекомендуемое)

Разновидности грунтов (рекомендуемые частные классификации)

В.1. Разновидности скальных грунтов

В.1.1. По минеральному составу скальные известково-доломитовые грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей В.1.

Таблица В.1

В.1.2. По минеральному составу скальные карбонатно-терригенные грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей В.2.

Таблица В.2

В.1.3. По минеральному составу скальные глинисто-карбонатные и глинистые грунты подразделяют на известковый и доломитовый ряд с учетом содержания глинистых минералов в соответствии с таблицей В.3.

Таблица В.3

В.2. Разновидности дисперсных грунтов

В.2.1. По деформируемости дисперсные грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей В.4.

Таблица В.4

В.2.2. По сопротивлению недренированному сдвигу c_u глинистые грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей В.5.

Таблица В.5

В.2.3. По показателю чувствительности S_t глинистые грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей В.6.

Таблица В.6

В.2.4. По липкости (прилипаемости) L глинистые грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей В.7.

Таблица В.7

В.2.5. По относительному содержанию органического вещества I_r илы и сапропели подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей В.8.

Таблица В.8

В.2.6. По потенциалу разжижения F_L при сейсмических воздействиях водонасыщенные песчаные грунты подразделяют на:

- разжижаемые F_L £ 1,15;

- неразжижаемые F_L > 1,15.

В.2.7. По высоте капиллярного поднятия h_c дисперсные грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей В.9.

Таблица В.9

Приложение Г
(рекомендуемое)

Классификация массивов скальных грунтов

Г.1. Массивы скальных грунтов подразделяют в соответствии с критериями сплошности, экзогенного изменения и относительной скорости упругих волн в массиве в соответствии с Г.1.1 - Г.1.3.

Г.1.1. По степени сплошности массивы скальных грунтов подразделяют в соответствии с таблицей Г.1.

Таблица Г.1

Г.1.2. По степени экзогенного изменения от разгрузки и выветривания массивы скальных грунтов подразделяют на зоны А, Б, В и Г в соответствии с таблицей Г.2.

Таблица Г.2

Г.1.3. По относительной скорости распространения упругих продольных волн массивы скальных грунтов подразделяют на разновидности согласно таблице Г.3.

Таблица Г.3

Г.2. По показателю качества грунта RQD скальные грунты подразделяют в соответствии с таблицей Г.4.

Таблица Г.4

Г.3. Блоки отдельности, из которых состоят массивы скальных грунтов, подразделяют на разновидности по размеру и форме в соответствии с Г.3.1 и Г.3.2.

Г.3.1. По размеру блоков отдельности в массивах скальных грунтов выделяют разновидности отдельностей в соответствии с таблицей Г.5.

Таблица Г.5

Г.3.2. По форме блоков отдельности в массивах скальных грунтов выделяют следующие разновидности отдельностей:

- параллелепипедальная («сундучная») - примерно изометрические блоки, ограниченные примерно ортогональными трещинами;

- остроугольная - блоки сложной формы, ограниченные трещинами, пересекающимися под острыми и тупыми углами;

- плитчатая - короткопризматические блоки, ограниченные системой частых и относительно длинных трещин, параллельных основанию призмы, и группой более редких трещин, секущих основание;

- столбчатая - призматические блоки, ограниченные несколькими длинными трещинами, параллельными оси призмы, и системой относительно коротких редких трещин, перпендикулярных к оси призмы;

- шаровая - блоки в виде усеченного шарового сектора («скорлуповатой» формы), ограниченные трещинами, оконтуривающими по шаровой или эллипсоидальной поверхности некоторый центр, и трещинами радиального направления (встречается редко).

Г.4. Трещины в массиве скальных грунтов, подразделяют на разновидности по пространственной ориентации, ширине раскрытия, длине, виду заполнителя и шероховатости стенок в соответствии с Г.4.1 - Г.4.5.

Г.4.1. По пространственной ориентации трещины в зависимости от угла падения β° подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Г.6. При этом необходимо указывать азимут падения плоскости трещины (слоя, разрыва) - азимут перпендикуляра к следу от пересечения плоскости трещины с горизонтальной плоскостью.

Таблица Г.6

Г.4.2. По расстоянию b между скальными стенками трещины выделяют разновидности трещин в соответствии с таблицей Г.7.

Таблица Г.7

Г.4.3. По длине l трещины скального массива подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Г.8.

Таблица Г.8

Г.4.4. По виду заполнителя трещины подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Г.9.

Таблица Г.9

Г.4.5. По макрошероховатости стенок трещины подразделяются на разновидности в соответствии с таблицей Г.10.

Таблица Г.10

Г.5. По взаимной ориентации в массивах скальных грунтов выделяют следующие разновидности сетей трещин в соответствии с таблицей Г.11.

Таблица Г.11

Г.6. По сжимаемости массивы скальных грунтов подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей Г.12.

Таблица Г.12

Г.7. По водопроницаемости массивы скальных грунтов подразделяют в соответствии с таблицей Б.7 (см. приложение Б).

Приложение Д
(справочное)

Основные термины, используемые в международных стандартах

В настоящем приложении приведены термины, используемые в международных стандартах (см. [1] - [4]).

Д.1. Very coarse soils (крупнообломочные грунты) - грунты, основная фракция которых имеет размер крупнее 63 мм.

Д.2. Coarse-grained soils (крупнозернистые и песчаные грунты) - грунты, менее 50 % частиц которых проходит через сито 0,063 мм по [1] или 0,075 мм по [2].

Д.3. Fine-grained soils (тонкодисперсные грунты) - грунты, более 50 % частиц которых проходит через сито 0,063 мм по [1] или 0,075 мм по [2].

Д.4. Liquid limit (граница текучести); определяют по [3] методом падающего конуса и обозначают w_L, по [4] - методом Казагранде и обозначают LL.

Д.5. Liquid limit oven dried (граница текучести после высушивания); LL_О - определяют методом Казагранде после высушивания грунта в печи при температуре T = 105 °C.

Д.6. Liquid limit non dried (граница текучести до высушивания); LL_N - определяют методом Казагранде в грунте естественной влажности.

Д.7. Plastic limit (граница раскатывания); определяют, как и в ГОСТ 5180, методом раскатывания и обозначают w_P по [3] и PL - по [4].

Д.8. Plasticity index (число пластичности) - определяют и обозначают по [3] также, как в настоящем стандарте (см. А.31 приложения А), а по [4] - по формуле Д.1 и обозначают PI.

PI = LL - PL,                                                         (Д.1)

где LL и PL - по Д.4 и Д.7.

Д.9. Liquidity index (показатель текучести); I_L - определяют по [1] так же, как в настоящем стандарте (см. А.18 приложения А).

Д.10. Consistency index (показатель консистенции); I_c - определяют в [1] по формуле

                                                       (Д.2)

Д.11. Plasticity chart (карта пластичности грунтов) - график в координатах PI - LL, применяемый для классификации тонкодисперсных грунтов и тонкой фракции в крупнообломочных, крупнозернистых и песчаных грунтах (см. рисунок Е.2).

Д.12. Uniformity coefficient (степень фракционированности); C_u - определяют так же, как в настоящем стандарте (см. А.25 приложения А).

С увеличением однородности состава грунта значение C_u уменьшается.

Д.13. Coefficient of curvature (коэффициент кривизны); C_c - показатель, характеризующий форму кривой гранулометрического состава (см. рисунок Е.2) и определяемый по формуле

                                                         (Д.3)

где d₆₀, d₃₀, d₁₀ - диаметры частиц, меньше которых в грунте содержится 60 %, 30 % и 10 % (по массе) частиц соответственно.

Д.14. Well graded soil (хорошо фракционированный грунт); W - неоднородный грунт; определяют по степени фракционированности C_u и коэффициенту кривизны C_c.

Д.15. Poorly graded soil (плохо фракционированный грунт); Р - однородный грунт; определяют по степени фракционированности C_u и коэффициенту кривизны C_c.

Д.16. Flow chart (карта классификации грунтов) - блок-схема, применяемая для определения наименования грунта.

Приложение Е
(справочное)

Соответствие наименований дисперсных грунтов, используемых
в настоящем стандарте и в международных стандартах [1] и [2]

Е.1. Общие положения

Е.1.1. Наименования крупнообломочных, крупнозернистых и песчаных грунтов (см. Д.1 и Д.2 приложения Д) в [1] и [2] определяют на основании их гранулометрического состава, степени фракционированности и коэффициента кривизны, определяемых по кумулятивной кривой гранулометрического состава (см. Е.2).

Е.1.2. Соответствие различных фракций грунтов в настоящем стандарте и в [1] и [2] показано на рисунке Е.1.

Е.1.3. Наименования тонкодисперсных грунтов (см. Д.3 приложения Д) в [1] и [2] определяют на основании показателей пластичности и содержания органического вещества (см. Е.3), а так же гранулометрического состава крупнозернистой фракции (крупнее 0,063 и 0,075 мм соответственно).

Е.1.4. Для установления соответствия наименований глинистых грунтов по настоящему стандарту и тонкодисперсных грунтов по [1] и [2] проводят пересчет результатов определения границы текучести, полученных по ГОСТ 5180 и по [3] и [4], с использованием корреляционных уравнений (см. Е.3).

 

 

 

Окончание блок-схемы

 

 

 

Рисунок Е.1 - Блок-схема: сопоставление размеров гранулометрических фракций,
определяемых по настоящему стандарту и по [1] и [2]

Е.1.5. Соответствие наименований органоминеральных тонкозернистых грунтов устанавливают по результатам определения содержания органического вещества (по сжиганию) или границы текучести по методу Казагранде (после высушивания при температуре T = 105 °C).

Е.1.6. Определение частных характеристик свойств грунтов и их разновидностей проводят по результатам их определения по классификациям соответствующих стандартов.

Е.2. Классификация крупнообломочных, крупнозернистых и песчаных грунтов

Е.2.1. Для классификации крупнообломочных, крупнозернистых и песчаных грунтов определяют содержание фракций пограничным размерам частиц: по [1] - 630; 200; 63; 20; 6,3; 0,63; 0,2 и 0,063 мм; по [2] - 300; 76,2; 19,0; 4,75; 0,425 и 0,075 мм; по настоящему стандарту - 800; 400; 200; 100; 60; 40; 20; 10; 5; 0,5; 0,25; 0,1 и 0,05 мм.

Для расчета степени фракционированности и коэффициента кривизны определяют параметры d₆₀, d₃₀ и d₁₀.

Е.2.2. Для пересчета содержания отдельных фракций, определяемых в различных стандартах, а также определения степени фракционированности и коэффициента кривизны строят кумулятивную кривую гранулометрического состава (см. рисунок Е.2), на основании которой проводят дальнейшие пересчеты по нормам требуемого стандарта.

Рисунок Е.2 - Кумулятивная кривая гранулометрического состава

Е.2.3. Дальнейшую классификацию крупнообломочных, крупнозернистых и песчаных грунтов по [1] и [2] проводят в соответствии с требованиями этих стандартов (см. Е.2.4 и Е.2.5).

Е.2.4. Классификацию грунтов по [1] проводят на основании определения содержания всех гранулометрических фракций (см. таблицу Е.1). В наименовании грунта указывают все содержащиеся в нем фракции. Название основной (по содержанию) фракции указывают в виде существительного (символ фракции записывают с заглавной буквы). Второстепенные фракции входят в наименование грунта в виде прилагательных и располагаются перед названием основной фракции в порядке увеличения их содержания. Символы второстепенных фракций записывают прописными буквами. В наименовании грунта могут использоваться различные сочетания терминов. Например, sandy medium gravel (saMGr) - гравий средней крупности песчанистый.

Е.2.5. Классификацию крупнообломочных, крупнозернистых и песчаных грунтов по [2] проводят на основании классификационных блок-схем (flow charts), приведенных в [2].

Е.2.6. Сопоставление наименований крупнообломочных и крупнозернистых грунтов, определенных по настоящему стандарту и по [1] и [2], приведено в таблицах Е.1 и Е.2.

Е.2.7. Классификацию тонкодисперсной составляющей крупнообломочных, крупнозернистых и песчаных грунтов проводят по Е.3.

Таблица Е.1 - Соответствие наименований крупнообломочных и крупнозернистых грунтов, определенных по настоящему стандарту и по [1]

Таблица Е.2 - Соответствие наименований крупнообломочных и крупнозернистых грунтов, определенных по настоящему стандарту и по [2]

E.2.8. Соответствие наименований песчаных грунтов, определенных по настоящему стандарту и по [1] и [2], показано в таблицах Е.3 и Е.4.

Таблица Е.3 - Соответствие наименований песчаных грунтов, определенных по настоящему стандарту и по [1]

Таблица Е.4 - Соответствие наименований песчаных грунтов, определенных по настоящему стандарту и по [2]

Е.3. Классификация тонкодисперсных грунтов

Е.3.1. Классификацию тонкодисперсных грунтов (fine grained soils) (см. Д.3 приложения Д) проводят в [1] и [2] так же, как и глинистых грунтов в настоящем стандарте, с использованием показателей пластичности Pl, I_P, I_L, I_c. Для установления соответствия в наименовании грунтов по указанным стандартам проводят пересчет значений границы текучести w_L и LL на основе корреляционных зависимостей.

Для пересчета должны использоваться региональные зависимости, полученные при корреляции результатов параллельных опытных определений w_L и LL. Значения границы раскатывания w_p и PL принимают равными друг другу.

Е.3.2. При отсутствии региональных данных пересчет значений w_L и LL в целях сопоставления классификационных наименований грунтов допускается проводить по следующим корреляционным формулам:

LL = 1,48w_L - 8,3;                                                   (Е.1)

w_L = (LL + 8,3)/1,48.                                                 (Е.2)

Е.3.3. После пересчета значений w_L и LL рассчитывают значения PI, I_p, I_L, I_c (см. приложение Д), которые используют далее для классификации грунтов по этим показателям.

Е.3.4. Наименование тонкодисперсных минеральных и органо-минеральных грунтов по [1] и [2] устанавливают с использованием графика пластичности грунтов (см. рисунок Е.3). Наименование грунта принимают в зависимости от положения, которое занимает точка, соответствующая свойствам данного грунта, на графике.

Примечание - СН, CL, ML, МН, CL - ML, ОН, OL (см. таблицы Е.5 и Е.6). Уравнение линии А: Pl = 0,73(LL - 20).

Рисунок Е.3 - График пластичности грунтов (plasticity chart)

Е.3.5. Отнесение грунтов к органическим или неорганическим проводят по содержанию в них органического вещества, определяемого при сжигании. При содержании органического вещества менее 5 % грунт относят к минеральным (inorganic soil) и классифицируют как СН, CL, МН или ML (см. таблицу Е.5). При содержании органического вещества 5 % и более грунт относят к органо-минеральным (organic soil) и классифицируют как ОН или OL (см. таблицу Е.6). При содержании неразложившейся органики более 50 % грунт относят к торфам (Pt).

Е.3.6. При отсутствии данных о содержании органического вещества, определенных сжиганием, грунты в [2] подразделяют в зависимости от соотношения LL_O/LL_N (см. Д.5 и Д.6 приложения Д). Если соотношение LL_O/LL_N £ 0,75, грунт относят к органическим (organic soil), если более 0,75 - к неорганическим (inorganic soil).

Е.3.7. Классификацию крупнозернистых и песчаных фракций, содержащихся в тонкодисперсных грунтах, проводят в соответствии с требованиями Е.2.

Е.3.8. Классификацию тонкодисперсных минеральных грунтов с учетом содержания в них крупнозернистых и песчаных фракций по [2] проводят на основании классификационных блок-схем (flow chart), приведенных в [2].

Е.3.9. Соответствие наименований глинистых грунтов (см. настоящий стандарт) и тонкодисперсных минеральных, органо-минеральных и органических грунтов, определенных по [1] и [2], показано в таблицах Е.5 и Е.6.

Таблица Е.5 - Соответствие наименований глинистых (настоящий стандарт) и тонкодисперсных (см. [1] и [2]) минеральных грунтов

Таблица Е.6 - Соответствие наименований глинистых (настоящий стандарт) и тонкодисперсных (см. [1] и [2]) органо-минеральных и органических грунтов

E.3.10. Соответствие наименований разновидностей минеральных и органо-минеральных грунтов по показателю текучести I_L в настоящем стандарте и по показателю консистенции I_c в [1] показано в таблице Е.7.

Таблица Е.7 - Соответствие наименований разновидностей минеральных и органо-минеральных грунтов по показателям текучести I_L и консистенции I_c

Приложение Ж
(обязательное)

Основные обозначения характеристик грунтов

Таблица Ж.1

Библиография