искать
Вход/Регистрация
Дискуссия профессионалов

Концепция пересмотра ГОСТ 25100-20хх Грунты.Классификация. Пояснительная записка

Авторы
Свертилов Алексей АлексевичГлавный специалист НИИОСП им.Н.М.Герсеванова АО «НИЦ «Строительство»
Иоспа Андрей ВикторовичНачальник отдела Инженерно-геологических изысканий НИИОСП им. Н.М.Герсеванова, председатель ПК «Техническое регулирование» Комитета по инженерным изысканиям НОПРИЗ, член Координационного совета «ГеоИнфо»
Игнатова Ольга ИвановнаВедущий научный сотрудник НИИОСП им.Н.М.Герсеванова АО «НИЦ «Строительство»

В преддверии проведения конференции «Грунтовая лаборатория-2018» НИИОСП им. Н.М. Герсеванова предлагает к обсуждению первую редакцию пересматриваемого ГОСТ 25100 Грунты. Классификация [ГОСТ 25100-2011]. Помимо официального извещения о пересмотре рабочая группа разослала письма ряду ведущих организаций, персонально предложив обсудить изменения в новой редакции ГОСТ. В результате получены и рассмотрены конкретные предложения от кафедры инженерной геологии МГУ им. М.В. Ломоносова (Москва), Охотинского общества грунтоведов (Санкт-Петербург) и специалистов Института геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН (Москва). Были рассмотрены также предложения по запросам, которые поступали в НИИОСП им. Н.М. Герсеванова, НОПРИЗ (НОИЗ) с 2012 по 2017 годы. Собранный обширный материал для корректировки действующей редакции ГОСТ учтен при подготовке первой редакции проекта стандарта. Порядок разработки стандартов на этом этапе общественные обсуждения не предусматривает.

С учетом важности пересматриваемого стандарта в настоящей статье рассмотрены основные изменения, предложения разработчиков по корректировке действующей редакции, а также поставлен ряд вопросов, которые требуют обсуждения. По сути, она является нашим приглашением к конструктивному диалогу при подготовке стандарта до его рассмотрения на РГ-19 ТК 465.

Статью предваряет краткий аналитический обзор развития подходов к стандартизации классификаций грунтов в России и уточнения их целевого назначения.

Обсудить настоящий документ разработчики предлагают 18 сентября на совместной конференции журнала «ГеоИнфо» и Комитета по инженерным изысканиям НОПРИЗ «Грунтовая лаборатория – 2018».

 

История номенклатур и классификаций грунтов

Первый стандарт, посвященный общей классификации грунтов [ГОСТ 25100-82] появился как развитие положений разделов «Номенклатура грунтов оснований» [СНиП II-15-74] и [СНиП II-15-76]. Этому стандарту, в свою очередь, предшествовали аналогичные разделы в ряде нормативных документов. Значительная часть этих номенклатур была разработана НИИОСП им. Н.М. Герсеванова (до 1956г. – НИИ-100) для обеспечения расчетов фундаментов и оснований (геотехническое проектирование) исходными данными по характеристикам грунтов [СНиП II-Б.1-62, НиТУ 127-55 и др.]. Номенклатуры грунтов в СНиП 11-15-74, СНиП II-15-76, СНиП II-Б.1-62 и др. имели одну конкретную цель (назначение) – геотехническое проектирование и опирались на количественные показатели, необходимые для расчетов. Объем разделов, посвященных номенклатурам, не превышал 10-ти страниц.

Редакция стандарта 1995 года была единственным стандартом группы «Грунты», вошедшим в Перечень нормативов, обеспечивавших требования Технического регламента «О безопасности зданий и сооружений» на обязательной основе [Перечень, 2010] и включена в список нормативных документов, подлежащих первоочередной актуализации.

С учетом важности пересматриваемого стандарта в настоящей статье рассмотрены основные изменения, предложения разработчиков по корректировке действующей редакции, а также поставлен ряд вопросов, которые требуют обсуждения. По сути, она является нашим приглашением к конструктивному диалогу при подготовке стандарта до его рассмотрения на РГ-19 ТК 465.

С формальной точки зрения, Классификация (Раздел 5) действующего стандарта имеет ряд недостатков:

  • отсутствие единой цели классифицирования;
  • применение единой классификации для скальных пород и дисперсных грунтов;
  • преобладание общегеологической, качественной информации в основных нормативных положениях стандарта;
  • количественные признаки разделения грунтов по свойствам вынесены из основных положений в Приложения.

В работах В.Д. Ломтадзе [1984], Г.К. Бондарика [1981], Е.М. Сергеева, [1952[, Н.Н. Маслова [1971] и др. приведены аналитические обзоры существовавших на тот момент классификаций грунтов и предложены свои подходы к их разделению. Большинство классификаций рассматривает отдельные группы грунтов (пород), выделяя их по генетическому или петрологическому признаку в основные таксоны (классы). В пределах классов нередко для оснований деления выбираются свойства, определяющие несущую способность грунта [Ломтадзе, 1984, Маслов, 1971 и др.].

В нормативных же документах в конце 70-х годов появилась тенденция рассматривать грунт как часть геологической среды безотносительно геотехнического проектирования. В основных нормативных положениях ГОСТ 25100 основаниями деления грунтов являются качественные признаки, не отражающие их строительные свойства – это тип структурных связей, генезис и условия образования, вещественный, петрологический и литологический состав. Типизация грунтов по количественным признакам появляется в ранге «Разновидность». В ГОСТ 25100-2011 это Приложение Б «Разновидности грунтов (Обязательные)», Приложение В «Разновидности грунтов (Рекомендуемые)» и Приложение Г «Классификация массивов скальных грунтов».

Инженерно-геологический приоритет в стандартах 25100 объясним. На первых этапах градостроительной деятельности в число основных задач инженерно-геологических изысканий входит получение материалов для принятия объемно-планировочных решений, расчета геологических рисков, проектирования объектов инженерной защиты [ФЗ №190, Градостроительный кодекс РФ], где грунт рассматривается как геологическая среда, включая существующие или возможные геологические и инженерно-геологические процессы. Свойства грунтов на этих этапах представлены в основном обобщенными показателями для построения геологических моделей. Исходные данные для геотехнического проектирования – лишь заключительная часть инженерно-геологических изысканий. Задача геотехнических изысканий и исследований – получение данных для расчетных моделей. Смысловое наполнение терминов «инженерные изыскания», «инженерная геология», «грунтоведение» и «геотехнические свойства», которое применено при подготовке первой редакции ГОСТ, рассматривалось в статье [Д.Ю. Здобин, А.А. Свертилов, 2014], в ней также дан анализ исторических причин отличий отечественного инженерно-геологического подхода от «западного» геотехнического. Если исходить из того, что одной из основных целей инженерно-геологических изысканий является обеспечение проектирования, то перенос количественных признаков исключительно в нижний уровень классификации – решение спорное.

Разработчиками ГОСТ 25100 были, в основном, специалисты ПНИИИС и ученые геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.

В ГОСТ 25100-82 для разделения грунтов по геотехническим свойствам, была создана новая структура. Верхний уровень – два основных таксона (класс), определены по признаку наличия или отсутствия жестких структурных связей, класс скальных грунтов и класс нескальных грунтов соответственно. Второй уровень (группа) выделяется по происхождению. При этом в классе нескальных грунтов выделены всего 2 группы – Осадочные несцементированные и Искусственные, в то время как в классе скальных грунтов их 4 – Магматические, Метаморфические, Осадочные сцементированные, Искусственные. Начиная с 3 уровня (подгруппы) и далее – на уровнях Подгруппа, Тип, Вид, Разновидность – принципы выделения в пределах каждого таксономического уровня различны. Количественные характеристики состава и свойств выделения появляются в уровне «Тип» в классе нескальных грунтов и «Разновидность» – в классе скальных.

Редакция ГОСТ 25100-95 значительно улучшила классификационную часть. По сути, она лежит в основе и действующей редакции. При этом общегеологический, качественный подход в выборе классификационных признаков верхних таксономических уровней сохранился: генезис условия образования вещественный состав. Количественные характеристики состава и свойств грунтов в ГОСТ 25100-95 вынесены в виды и разновидности. Показатели, определяющие Виды грунтов, частично внесены в Приложение А «Термины и определения». Для выделения разновидностей грунтов создано Приложение Б. В результате ГОСТ 25100-95 состоит из двух независимых частей, где основные положения созданы на основе теоретических разработок Е.М. Сергеева [1952], а частные классификации (Приложения) – из номенклатуры грунтов строительных норм и иных прикладных классификаций.

Действующая редакция ГОСТ 25100-2011, по сути, сохраняет предыдущую структуру. При этом существенно вырос объем приложений. Появились Приложение В «Разновидности грунтов (Рекомендуемое)», Приложение Г «Классификация массивов скальных грунтов (Рекомендуемое)», Приложение Д «Основные термины, используемые в международных стандартах (Справочное)», Приложение Е «Соответствие наименований дисперсных грунтов, используемых в настоящем стандарте и в международных стандартах (Справочное)», Приложение Ж «Основные обозначения характеристик грунтов (Обязательное)».

В результате, если объем ГОСТ 25100-82 составлял 9 страниц, всего на три страницы больше чем соответствующий раздел строительных норм [СНиП 11-15-74], то редакция 1995 года содержала уже 30 страниц, а действующая редакция содержит около 50, т.е. объем стандарта постоянно растет и уже напрашивается решение в дальнейшем разделить стандарт на две части или даже стандарта, по аналогии с ГОСТ Р ИСО 14688 и ГОСТ Р ИСО 14689.

За время действия нынешней редакции были разработаны и приняты сопряженные с ГОСТ 25100 переводы стандартов ИСО [ГОСТ Р ИСО 14688-1-2017, ГОСТ Р ИСО 14688-2-2017 и ГОСТ Р ИСО 14689-2017]. Также в ФАУ «ФЦС» на стадии издания находится ГОСТ ХХХХ 2018 «Грунты. Полевое описание».

При редактировании стандарта в первой редакции мы ограничились небольшими изменениями структуры и содержания таксонов, а также предложили таблицу геотехнической типизации подклассов грунтов по основным свойствам, определяющим несущую способность.

Ниже приведены основные изменения, предложенные авторами в первой редакции актуализированного ГОСТ по разделам стандарта.

 

Термины и определения

По форме представления мнения разработчиков разделились: располагать их согласно рекомендациям ГОСТ 1.5-2012 в виде терминологических статей в соответствии с выявленными связями между понятиями, выражаемыми терминами, в последовательности «от общего - к частному» и (или) «от определяющего - к определяемому» или сохранить алфавитный порядок. Нами выбран промежуточный вариант давать определение начиная с существительных, сгруппировав их частично постатейно. Например, принята следующая редакция терминов: «грунт антропогенный, грунт дисперсный, грунт заторфованный, …», как было в редакциях ГОСТ 25100-82 и ГОСТ 25100-95.

Исключены статьи: «блок» «почвы», «вещественный состав грунта», «водопроницаемость», «криогенная текстура», «засоленность».

Добавлены статьи «техногенно преобразованный грунт (геокомпозит)», «заполнитель», «массив скального грунта», «структурный элемент грунта».

Подверглось редакции значительное количество определений. Например, «грунт», «грунт глинистый», «органическое вещество» и др.

 

Общие положения

В п.4.1 Признак класса (подкласса) предложен в редакции «по типу структурных связей»; группы (подгруппы) – «по генезису и условиям образования».

 

Классификация грунтов

Изменено наименование раздела, изменена редакция п.5.2 – 5.4. В соответствии с принципами классификации по единым признакам отредактированы Таблицы 1–3. Введена таблица 4 - Геотехническая типизация талых грунтов инженерно-геологических подклассов по основным геотехническим свойствам. Под геотехническими свойствами здесь понимаются свойства, определяющие несущую способность грунтов.

Цель геотехнической типизации – усиление расчетной составляющей стандарта и гармонизация со стандартами ИСО. Во второй редакции предполагается включить геотехническую типизацию мерзлых грунтов.

 

Приложения

Приложение А «Основные показатели свойств и состава грунтов»

Изменено название – значительная часть показателей характеризует состав.

Статья А.1 – Высота капиллярного поднятия – исключена.

Статья «Коэффициент водонасыщения» заменена на «Степень влажности грунта».

Параметр «Степень морозной пучинистости» приведен в размерности «д.е.».

Параметр «Степень растворимости в воде» (qsr) приведен в редакции «степень растворимости скального грунта в воде».

Параметр «Число пластичности» (Ip) приведен в редакции «Число пластичности глинистых грунтов».

 

Приложения Б (Обязательное) и В (Рекомендуемое) Разновидности грунтов

Сокращены наименования приложений.

По выделению разновидностей:

  • Определение разновидностей скальных грунтов по пределу прочности на одноосное сжатие. Добавлено примечание: «Скальные и полускальные грунты, которые разрушаются при водонасышении, относят к грунтам очень низкой прочности и размягчаемым (см. Б.1.5)».
  • Определение разновидностей по степени растворимости в воде скального грунта перенесено в Приложение В.
  • Определение разновидностей скальных грунтов по водопроницаемости перенесено в Приложение В.
  • Определение разновидностей крупнообломочных грунтов и песков по гранулометрическому составу – добавлено примечание 2: «При наличии в крупнообломочных грунтах примерно равного количества частиц различной крупности это необходимо указывать в наименовании грунта (гравийно-галечниковый грунт, дресвяно-щебенистый)».
  • Определение разновидностей песков искусственного сложения по степени плотности перенесено в Приложение В.

Термин «коэффициент водонасыщения» заменен на «степень влажности».

В Таблице определения разновидностей грунтов по коэффициенту истираемости изменена терминология на таксоны: «Неистираемый», «Слабо истираемый» и проч.

Исключены таксоны «Чрезвычайно просадочный», «Чрезмерно пучинистый» в соответствующей Таблице.

Объединены в одну таблицы определения разновидностей органоминеральных грунтов.

Для определения разновидностей грунтов по степени засоленности определены наиболее распространенные соли, являющиеся легко- и среднерастворимыми. Для грунтов, засоленных среднерастворимыми солями, введены термины «Незагипсованный», «Слабозагипсованный» и др.

Определения мерзлых грунтов по температуре и состоянию перенесены в Приложение В.

Определение разновидностей мерзлых грунтов по степени засоленности сведено в одну таблицу.

Определение разновидностей по типам криогенных текстур перенесено в Приложение В (предлагается исключить, поскольку подробная классификация имеется в ГОСТ ХХХХ Грунты. Полевое описание).

Основные петрографические разности магматических грунтов сгруппированы по содержанию SiO2, метаморфические – по типам метаморфизма.

Две таблицы карбонатно-терригенных пород сведены в одну.

Изменено наименование таксонов «Чрезвычайно высокой прочности» на «Очень сильно высокой прочности» в типизации по сопротивлению недренированному сдвигу, а также «Текучие глины» на «Очень сильно чувствительные (текучие глины)» в типизации по чувствительности глинистых грунтов.

В Приложение В добавлена часть 3 (В.3 Разновидности мерзлых грунтов).

 

Приложение Г «Классификация массивов скальных грунтов»

Приложение Г гармонизировано с приложением А СП 23.13330.2011.

В Таблице выделения разновидностей скальных грунтов по степени сплошности исключено примечание.

Из типизации по форме блоков отдельности исключены развернутые пояснения.

В типизации трещин по расстоянию между стенками термин «Щели» заменен на «Очень широкие».

 

Приложения Д, Е

Развернуты Общие положения Приложения Е (Соответствие наименований дисперсных грунтов, используемых в настоящем стандарте, и в международных стандартах).

 

Приложение Ж Основные обозначения характеристик грунтов

Развернуты Общие положения Приложения Е (Соответствие наименований дисперсных.

Уточнен перевод некоторых терминов:

  • Плотность грунта – Bulk dencity;
  • Плотность скелета (сухого грунта) – Dry bulk dencity;
  • Плотность частиц грунта – Specific gravity;
  • Степень плотности – Dencity ratio;
  • Степень влажности - Saturation ratio;
  • Предел прочности на одноосное сжатие – Uniaxial compression strength;
  • Степень заполнения объема пор льдом и незамерзшей водой – Ratio of soil pores filled with ice and un frozen water.

 

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЙ ВО ВТОРУЮ РЕДАКЦИЮ

Раздел Термины и определения

Предлагаем обсудить избыточность раздела «Термины и определения». Считаем, что из данного раздела можно исключить термины: «грунт техногенно измененный»; «грунт техногенно перемещенный», «грунт техногенно преобразованный». Эти термины нигде, кроме раздела 5 Классификация не используются, и являются понятными для специалистов и содержатся в учебной литературе. Также, на наш взгляд, возможно исключить термины «грунт просадочный», «грунт пучинистый», «грунт заторфованный», «грунт органический», «потенциал разжижения грунта». Определения этих терминов не несут дополнительной информации к тому, что содержится в соответствующих статьях и таблицах в Приложениях.

Предлагаем рассмотреть возможность исключения ограничения по содержанию органики из определения илов, т.к. оно отсутствует в морской геологии. Определение отличается от принятого в морской геологии, где илы определяются генезисом, положением в структуре донной поверхности и состоянием Геологический словарь, 1978]. Возможно его исключение вместе с сапропелями, т.к. литологические определения ыходят за рамки настоящего стандарта, а также приводят к ошибкам при индексации в компьютерной обработке. Так, например, большинство льдистых мерзлых грунтов классифицируются как сапропели в программном комплексе ИнжГео вследствие формального наложения подобных условий на различные грунты.

 

Раздел Классификация грунтов

Класс скальных грунтов

С учетом принятой редакции проекта ГОСТ ХХХХ «Грунты. Полевое описание» дублирование требований к идентификации массивов скальных грунтов, прописанное в приложении Г, предлагается сократить, введя соответствующие ссылки на разработанный стандарт.

Выделение подкласса «Скальные не прочные» считаем целесообразным, но критерии его выделения обсуждаемы.

 

Класс дисперсных грунтов

В подклассе дисперсных несвязных грунтов в петрографическом виде крупнообломочных грунтов напрашивается выделение валунно-глыбовых грунтов в отдельный вид, так как их инженерно-геологические свойства и методы определения (вернее, не определения) их свойств отличаются от других видов несвязных грунтов.

В подклассе связных грунтов возможно выделение специфических грунтов. Также предлагаем несколько укрупнить выделение разновидностей по некоторым признакам. Например, на наш взгляд, подразделение дисперсных грунтов по степени морозной пучинистости избыточно дробное – в практике практическая польза от выделения разновидности «Чрезмерно пучинистый» отсутствует. Мы предлагаем данный таксон, ограничив выделение разновидностью «Сильнопучинистый» со степенью пучинистости более 7,0%.

 

Класс мерзлых грунтов

Основные вопросы, которые планируется решить при обсуждении второй редакции:

1. Подразделение дисперсных грунтов по льдистости избыточно дробное – в практике при льдистости за счет ледяных включений более 0,4 изменчивость грунтовой толщи такова, что выделение разновидностей по границе Ii=0,6 крайне затруднительно, а практическая польза такого разделения весьма сомнительна. Мы предлагаем исключить таксон «Очень сильнольдистый» из данной таблицы, оставив в Таксоне «Сильнольдистый» грунты с льдистостью за счет видимых ледяных включений до 0,8, а свыше – перевести в таксон «Ледогрунты», что больше отвечает их свойствам [Аксенов, 2017].

2. Предлагается исключить разделение мерзлых дисперсных грунтов по состоянию на пластичномерзлые и твердомерзлые в п. Б.3.3 (Таблица Б.32). В связи с тем, что разделение их производят сразу по двум не имеющим достаточной корреляции между собой признакам (температура и коэффициент сжимаемости мерзлого грунта), это приводит к неоднозначности результатов изысканий. Также отсутствуют нормативные значения переходных коэффициентов от результатов лабораторных (компрессионных) испытаний к штамповым (по аналогии с таковыми у немерзлых грунтов). Кроме того, температура грунта в верхней части грунтовой толщи (нередко до 10м от поверхности и более) изменяется в течение года вместе с состоянием.

 

Таблица 4 Геотехническая типизация талых грунтов инженерно-геологических подклассов (таблицы 12) по основным геотехническим свойствам

Предлагается расширить типизацию, включив в нее подклассы мерзлых грунтов. Также таблица требует обсуждения и доработки по уточнению основных количественных признаков.

 

Приложения

Приложение А «Основные показатели свойств и состава грунтов»

Обсуждается целесообразность разделения Приложения А на две части: Свойства и Состав. Возможно значительное сокращение объема за счет переноса в Приложение Ж «Основные обозначения характеристик грунтов» всех условных обозначений. Возможно ранжировать показатели свойств на основные, определяющие основное название грунта и те, которые определяют дополнительные характеристики.

 

Приложение Д. Основные термины, используемые в международных стандартах, Приложение Е. Соответствие наименований дисперсных грунтов, используемых в настоящем стандарте и в международных стандартах

Эти разделы, на наш взгляд, требуют существенного сокращения и приведения в более строгую форму в соответствии с требованиями [подраздел 4.1 ГОСТ 1.5-2001]. За это высказывались многие специалисты при подготовке первой редакции стандарта.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

За рамки пересмотра действующей редакции ГОСТ 25100 мы выносим целесообразность разделения стандарта на две части, или выделения классификации скальных оснований в отдельный нормативный документ. Подход к классификации скальных оснований, на наш взгляд, значительно отличен от такового к дисперсным грунтам. В научно-прикладной литературе для скальных оснований разработаны комплексные критерии качества скального основания (E. Hoek-E.T. Brown, Bieniawski, D. Laubscher, А.Н. Шашенко и др.), которые успешно применяются в геотехнике, но неуместны в ГОСТ 25100. Включение в план Минстроя России такого документа считаем целесообразным.

 

Список литературы
  1. Аксенов В.И., Геворкян С.Г., Дорошин В.В. Зависимость прочностных и физических свойств мерзлых песков от влажности// Основания, фундаменты и механика грунтов. 2017 №6 с.35-39
  2. Бондарик Г.К. Общая теория инженерной (физической) геологии, Недра, 1981
  3. Геологический словарь, М., Недра, 1978.
  4. ГОСТ Р ИСО 14688-1-2017 Геотехнические исследования и испытания. Идентификация и классификация грунтов. Часть 1. Идентификация и описание
  5. ГОСТ Р ИСО 14688-2-2017 Геотехнические исследования и испытания. Идентификация и классификация грунтов. Часть 2. Классификация
  6. ГОСТ 1.5-2012 Стандартизация в Российской Федерации. Правила построения, изложения, оформления и обозначения
  7. ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация
  8. Здобин Д.Ю., Свертилов А.А. История становления инженерной геологии и геотехники в россии и их современное положение в системе инженерных изысканий. Инженерные изыскания 1/2014
  9. Ломтадзе В.Д. Инженерная геология. Инженерная петрология. М. Недра, 1984
  10. Маслов Н.Н., Котов М.Ф.Инженерная геология. Изд-во литературы по строительству, 1971
  11. НиТУ 127-55 Нормы и технические условия проектирования естественных оснований зданий и промышленных сооружений. Государственное издательство литературы по строительству и архитектуре. 1955
  12. Перечень национальных стандартов и сводов правил (частей таких стандартов и сводов правил), в результате применения которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального закона "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" (утв. распоряжением Правительства РФ от 21 июня 2010 г. N1047-р).
  13. Сергеев Е.М. Общее грунтоведение. М., Изд-во МГУ, 1952
  14. СНиП II-15-74 Основания зданий и сооружений. Стройиздат. 1975
  15. СНиП II-18-76 Основания зданий и сооружений на вечномерзлых грунтах. Стройиздат. 1977
  16. СНиП II-Б. 1-62 Основания зданий и сооружений Нормы проектирования. Госстройиздат. 1962
  17. СП 23.13330.2011 актуализированная редакция СНиП 2.02.02-85 Основания гидротехнических сооружений.
  18. Федеральный закон от 29 декабря 2004 г. N 190-ФЗ "Градостроительный кодекс Российской Федерации

 

Обсудить настоящий документ разработчики предлагают 18 сентября на совместной конференции журнала «ГеоИнфо» и Комитета по инженерным изысканиям НОПРИЗ «Грунтовая лаборатория – 2018».

 

Документы для скачивания:

Первая редакция ГОСТ 25100

Пояснительная записка

Форма для замечаний


Журнал остается бесплатным и продолжает развиваться.
Нам очень нужна поддержка читателей.

Поддержите нас один раз за год

Поддерживайте нас каждый месяц