ГОСТ 25358-82

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ГРУНТЫ

МЕТОД ПОЛЕВОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

ГОСТ 25358¾82

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА

РАЗРАБОТАН

Производственным и научно-исследовательским институтом по инженерным изысканиям в строительстве Госстроя СССР

Научно-исследовательским институтом оснований и подземных сооружений им. Н. М. Герсеванова Госстроя СССР

Московским государственным университетом им. М, В. Ломоно­сова Минвуза СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

И. 6. Шейкин, канд. техн. наук (руководитель темы); Д. И. Федорович, канд. геол.-минер. наук; И. А. Комаров, канд. техн. наук; С. В. Тимофеев, канд. техн. наук; И. Д. Демин

ВНЕСЕН Производственным и научно-исследовательским институтом по инженерным изысканиям в строительстве Госстроя СССР

Зам. директора В. В. Баулин

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 30 июня 1982 г. № 166

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮ3А ССР

___________________________________________________________

ГРУНТЫ

ГОСТ

Метод полевого определения температуры 25358¾82

Soils. Field method of

determining temperature

___________________________________________________________

Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 30 июня 1982 г. № 166 срок введения установлен

с 01.07.83

Настоящий стандарт распространяется на мерзлые, промерза­ющие и протаивающие грунты и устанавливает метод полевого определения их температуры в ходе инженерно-геокриологических (мерзлотных) исследований, выполняемых на площадках про­ектируемых, строящихся и эксплуатируемых зданий и сооружений, а также на опытных площадках, предназначенных для стационар­ных наблюдений.

Стандарт не распространяется на методы измерения температуры поверхности грунтов.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Полевые измерения температуры грунтов должны прово­диться по программе, согласованной с заказчиком и отвечающей требованиям, приведенным в обязательном приложении 1, в целях:

получения конкретных данных о температуре мерзлых, промерзающих и протаивающих грунтов для использования их в теплотехнических расчетах при проектировании;

оценки и прогноза устойчивости территории освоения;

назначения глубины заложения и выбора типа фундаментов зданий и сооружений и определения их несущей способности;

контроля и оценки изменений, происходящих в тепловом ре­жиме грунтов в результате возведения и эксплуатации зданий и сооружений или осуществления различных инженерных мероприя­тий.

1.2. Измерения температуры грунтов должны выполняться в заранее подготовленных и выстоянных скважинах переносными или стационарными термоизмерительными комплектами, пред­ставляющими собой гирлянды электрических датчиков температу­ры с соответствующей измерительной аппаратурой или гирлянды «заленивленных» ртутных термометров.

На опытных площадках и в основаниях здании и сооружений допускается установка датчиков температуры непосредственно в грунт с обязательным соблюдением мер, обеспечивающих надеж­ность работы аппаратуры в течение планируемого периода наблю­дений.

1.3. Многоканальные термоизмерительные системы с централь­ным пультом измерений, предназначаемые для проведения дли­тельных (режимных) наблюдений за температурой грунтов на групповых опытных площадках или в основаниях зданий и соору­жений, должны выполняться по проектам, разработанным, с уче­том инженерно-геологических и климатических условий района ра­бот.

1.4. Температуру мерзлых, промерзающих и протаивающих грунтов следует выражать в градусах Цельсия с округлением до 0,1°С.

1.5. При подготовке и проведении термоизмерительных работ необходимо выполнять мероприятия по снижению суммарной погрешности измерений, слагающейся из инструментальных и дополнительных погрешностей, согласно обязательному приложению 2.

1.6. Инструментальная погрешность приборов для полевых измерений температуры грунтов не должна превышать:

±0,1°С в диапазоне температур ± 3°С;

±0,2°С » » » ± (св. 3 до 10 включ.) °С;

±0,3°С » » » ± (св. 10) °С.

1.7. Аппаратура и приборы для измерения температуры перед началом и после окончания полевого сезона, а также после выяв­ления и устранения неисправностей должны поверяться путем сопоставления их с образцовыми мерами и иметь аттестаты пове­рок, содержащие величины поправок.

Многоканальные термоизмерительные системы должны со­держать устройства для калибровки и периодически поверяться по всем каналам (согласно инструкции по эксплуатации, выдавае­мой предприятием — изготовителем оборудования).

2. ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИБОРЫ

2.1. Комплект для полевого измерения температуры грунтов в скважинах представляет собой гирлянду (сборку) электрических датчиков температуры или ртутных «заленивленных» термометров, закрепленных на несущем шнуре в соответствий с глубиной точек измерения (см. п. 3.8).

Количество ртутных «заленивленных» термометров в одной гирлянде не должно превышать 5 шт. При большем числе точек измерения термометры следует группировать по 5 шт. в самостоятельные гирлянды, устанавливаемые в скважину совместно.

2.2. В качестве электрических, датчиков температуры грунтов следует применять чувствительные элементы промышленных мер­ных термометров сопротивления с номиналом 100 Ом (например, ЭСМ-03 по ТУ 25.02.738.71).

Допускается использовать для измерения температуры грун­тов электрические датчики других видов (термометры сопротив­ления других номиналов, термисторы марок ММТ-1 и ММТ-4, термопары и т. п.) при условии обеспечения требований п. 1.6.

2.3. Монтаж гирлянды электрических датчиков температуры должен выполняться по схеме, приведенной в рекомендуемом при­ложении 3, однотипным (из одной бухты) многожильным медным проводом сечением 0,35—0,5 мм² с надежной изоляцией; места спаек должны быть электро- и гидроизолированы.

Разница в сопротивлениях соединительных проводов, изме­ренная на клеммах разъема, не должна превышать 0,01 Ом; со­противление изоляции проводов, шунтирующее датчик, должно быть не менее 2 МОм.

2.4. В качестве измерительных приборов к электрическим дат­чикам следует применять специальные термометрические многопредельные неравновесные мосты или потенциометры постоянного тока, отградуированные в градусах Цельсия, при цене деления шкалы не более 0,1°С, либо лабораторные мосты сопротивлений класса точности 0,05—0,1% (МО-62, МО-64, Р-39 и т. п.), подклю­чаемые к гирлянде через узел коммутации.

2.5. При измерении температуры грунтов в скважинах ртут­ными термометрами следует применять ртутные метеорологичес­кие термометры с ценой деления не более 0,2°С (по ГОСТ 2045—71 и ГОСТ 112—78), предварительно вмонтировав их в специальные «заленивливающие» оправы для повышения тепловой инерции.

Тепловая инерция «заленивленного» термометра характери­зуется двумя параметрами, которые должны ежегодно пове­ряться:

время задержки — время, за которое показание исходной температуры изменится на 0,1°С при переносе термометра в среду, температура которой отличается на ±20°С от исходной. Время за­держки «заленивленного» термометра должно составлять (60±10) с, что ориентировочно лимитирует суммарное время снятия отсчетов со всех термометров гирлянды;

показатель тепловой инерции то — время, за которое темпера­тура изменится на 63% от задаваемого при поверке перепада температуры. По показателю тепловой инерции при измерении температуры грунтов определяется время выдержки гирлянды термометров в скважине (см. п. 4.3).

2.6. Градуировка и поверка электрических датчиков и ртутных термометров должны выполняться с погрешностью не более 0,03°С и включать температуру (0,00±0,02) °С, при которой опре­деляется поправка на «место нуля».

Поверка выполняется в ультратермостате или криостате пу­тем сопоставления показаний проверяемого рабочего датчика или термометра с показаниями установленного в тех же условиях образцового прибора (равноделенного термометра ТР-1 или ТР-2, нормального термометра ТЛ-4 или платинового термометра сопротивления, имеющих аттестат бюро поверки). От каждой партии датчиков отбирают 2, 3 шт. для длительного хранения и оценки старения их во времени.

Ртутные термометры и медные термометры сопротивления разрешается поверять только на «место нуля». Шкаловые поправки ртутных термометров вычисляются по данным их исходных аттес­татов с учетом новых значений поправок на «место нуля».

2.7. Тарировка и поверка электрических датчиков температу­ры и измерительных приборов к ним, а также ртутных термомет­ров должны производиться в лабораторных условиях на измери­тельных приборах более высокого класса точности, чем рабочие приборы.

3. ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЯМ

3.1. Для измерения температуры грунтов следует использовать инженерно-геологические скважины диаметром не более 160 мм и целевые термометрические скважины диаметром не более 90 мм, пробуренные колонковым способом без промывки на малых обо­ротах бурового инструмента или ручным буровым комплектом.

Использовать для измерения температуры грунтов скважины, заполненные водой, рассолом или другой жидкостью, не допус­кается.

3.2. Скважина в пределах протаивающего слоя грунта должна быть защищена обсадной трубой — кондуктором, заглубленным в вечномерзлый грунт не менее чем на 0,5 м.

При наличии межмерзлотных или подмерзлотных вод и осы­пании стенок скважины, на всю ее глубину следует устанавли­вать защитную пластмассовую или стальную трубу, герметизиро­ванную снизу и в соединениях, диаметр которой должен обеспе­чивать свободный спуск и подъем гирлянды.

Без обсадки разрешается использовать только сухие скважины с устойчивыми стенками.

3.3. Кондуктор или защитная труба должны выступать над поверхностью грунта на 0,3—0,5 м.

На строительных площадках и в зонах проезда транспортных средств верхняя часть обсадных и защитных труб должна быть заглублена на 0,1—0,3 м и закрыта металлическим колпаком, предохраняющим скважину от повреждения транспортными сред­ствами и строительными механизмами.

3.4. Выступающая над поверхностью грунта часть кондуктора или защитной трубы должна быть теплоизолирована коробом с крышкой, заполненным мхом, торфом или другим теплоизоляцион­ным материалом. Входное отверстие скважины (трубы) после бу­рения и в промежутках между наблюдениями должно плотно за­крываться пробкой, предупреждающей возможность попадания в скважину атмосферных осадков и образование в ней конденсата или снежной шубы.

При режимных (длительных) наблюдениях в скважинах диа­метром более 100 мм, затрубное пространство защитных труб следует засыпать сухим песком или мелким гравием, либо мест­ным сухим измельченным грунтом.

3.5. Подготовка к измерению температуры грунтов в свежепробуренных скважинах включает опытную оценку времени «выстойки» скважины после бурения и величины дополнительной погреш­ности измерения, вызванной нарушением естественного температурного режима грунтов при бурении и обсадке скважины. Для этого:

на участке с типичными для данной площадки мерзлотно-грунтовыми условиями проходится и оборудуется опытная скважина на планируемую глубину измерения температуры, но не менее 10 м, способ, режим бурения и конструкция которой должны быть аналогичными применяемым в данных условиях;

по окончании бурения и обустройства скважины проводится измерение температуры грунтов на глубине 5 м и более в сле­дующие сроки: в течение первых трех суток — через каждые 12 ч; далее — через сутки (до момента, когда за трехсуточный период изменение температуры на одних и тех же глубинах составит ±0,1°С).

Время «выстойки» определяется максимальным периодом стабилизации температур из измеренных на разных горизонтах.

Оценка дополнительной погрешности измерения, возникающей от сокращения времени «выстойки» скважин после бурения, осуществляется по кривым стабилизации температуры в опытной скважине.

При наличии в районе работ старых законсервированных скважин, пригодных для термометрии, в них проводятся парал­лельные измерения температуры, в соответствии с результатами которых коррелируются результаты измерения температуры в опытной скважине.

3.6. При измерении температуры грунтов на глубине 1 м и бо­лее и при диаметре буровых скважин не более 100 мм допускает­ся пренебрегать погрешностью от конвекции воздуха в скважине.

В скважинах диаметром более 100 мм до глубины 5 м следует применять легкие разделительные диски-диафрагмы, закрепляе­мые на гирлянде через 1 м.

3.7. Каждая гирлянда электрических датчиков температуры (или ртутных термометров) должна иметь метку, совмещаемую при установке гирлянды с горизонтом устья скважины. Расстоя­ние от этой метки до середины датчика или центра ртутного ре­зервуара термометра определяет глубину измерения температуры.