Гост 20522-2012 грунты. методы статистической обработки результатов испытаний

Вычисление нормативных и расчетных значений угла внутреннего трения и удельного сцепления грунтов

6.1. Нормативные и расчетные значения угла внутреннего трения j и удельного сцепления с по результатам опытов на одноплоскостной срез вычисляют путем статистической обработки частных значений tgjj и cj (6.2 — 6.5) или путем статистической обработки всех пар опытных значений сопротивления срезу ti и нормального напряжения si как единой совокупности (6.6 — 6.12). Второй из указанных способов должен использоваться согласно соответствующим нормам проектирования для систем, включающих гидротехнические и (или) энергетические сооружения.

Примечания

1. Число определений частных значений tgjj и cj в первом способе и число определений пар ti и si во втором способе должно быть не менее шести.

2. Методика статистической обработки результатов испытаний грунтов при трехосном сжатии приведена в приложении Е.

6.2. При статистической обработке частных значений tgjj и cj для каждой j-й точки испытания грунта в пределах ИГЭ вычисляют по методу наименьших квадратов частные значения tgjj и cj по результатам не менее трех определений сопротивления грунта срезу ti при различных значениях нормального напряжения si в пределах одинакового диапазона si

,(9)

,(10)

где k — число определений t в каждой точке ИГЭ.

Если при вычислении по формуле (10) получается сj < 0, то принимают сj = 0, а tgjj вычисляют по формуле

.(11)

6.3. По найденным значениям tgjj и сj вычисляют нормативные значения tgjn и сn по формуле (2) и среднеквадратические отклонения Stgj и Sс по формуле (4).

6.4. Выполняют статистическую проверку для исключения возможных ошибок в значениях tgjj и сj в соответствии с 5.3. Пару значений tgjj и сj исключат, если хотя бы для одного из них выполняется условие (3). При этом для оставшихся опытных данных следует заново вычислить значения tgjn, сn, Stgj и Sc.

6.5. Вычисляют для tgj и с коэффициент вариации V, показатель точности ra, коэффициент надежности по грунту gg и их расчетные значения по формулам (5) — (8).

Примечание — Если по формуле (6) для tgj или с получится ra > 1, расчетное значение этой характеристики следует принять равным нулю.

6.6. При статистической обработке всех n пар опытных значений ti и si как единой совокупности нормативные значения tgjn и сn вычисляют по формулам (9) и (10), в которых значения tgjj, сj и k необходимо заменить на tgjn, cn и n соответственно.

Если при этом получится сn < 0, то принимают сn = 0, а tgjn вычисляют вновь по формуле (11), в которой необходимо заменить tgjj и k на tgjn и n соответственно.

6.7. Вычисляют среднеквадратическое отклонение сопротивления срезу St по формуле

.(12)

Примечание — В формуле (12) следует заменить n — 2 на n — 1, если по 6.6 принято сn = 0, а tgjn вычислен по формуле (11).

6.8. Выполняют статистическую проверку для исключения возможных ошибок в значениях ti в соответствии с 5.3.

Исключают наиболее отклоняющееся от нормативной зависимости tn = сn + stgjn значение ti, для которого выполняется условие (3). При этом в условие (3) следует подставить вместо Хi проверяемое значение ti, вместо Хn — соответствующее ti значение tn и вместо S — значение St из (12).

Если какое-либо значение ti будет исключено, следует заново вычислить значения tgjn, сn и St по оставшимся опытным данным.

6.9. Расчетные значения tgj и с вычисляют с учетом заданного диапазона нормальных напряжений smin, smax, который принимается по указаниям норм проектирования различных видов сооружений. При отсутствии таких указаний следует принимать smin и smax равными минимальному и максимальному нормальным напряжениям, имевшим место при испытании грунта на срез.

Вычисляемые значения tgj и с должны сопровождаться сведениями о принятом диапазоне нормальных напряжений.

6.10. Нормативные значения сопротивления грунта срезу t¢n, t²n вычисляют по формуле (13) и значения полудлин совместных доверительных интервалов d¢t и d²t по формуле (14) при значениях нормального напряжения s = smin и s = smax

tn = cn + stgjn,(13)

,(14)

где Va,l -коэффициент, принимаемый по таблице Ж.3 приложения Ж в зависимости от заданной односторонней доверительной вероятности a, параметра l, вычисляемого по формуле (16), и числа степеней свободы К = n — 2;

si — опытные значения нормального напряжения;

.(15)

6.11. Параметр l, учитывающий значения диапазона /smin, smax/ вычисляют по формуле

,(16)

где ,(17)

.(18)

6.12. Вычисляют расчетные значения сопротивления срезу t¢ и t² по формуле (19) при нормальных напряжениях s = smin и s = smax, коэффициенты надежности по грунту gg,tgj и gg,c для tgj и c по формуле (20) и расчетные значения tgj и с по формуле (8):

t = tn — dt,(19)

.(20)

Если , то вместо формулы (20) следует использовать формулу (21)

.(21)

Приложение Ж (обязательное) Статистические таблицы

Приложение Ж(обязательное)

Таблица Ж.1 — Значения критерия при двусторонней доверительной вероятности =0,95

Число определений

Значение критерия

3

1,41

4

1,71

5

1,92

6

2,07

7

2,18

8

2,27

9

2,35

10

2,41

11

2,47

12

2,52

13

2,56

14

2,60

15

2,64

16

2,67

17

2,70

18

2,73

19

2,75

20

2,78

21

2,80

22

2,82

23

2,84

24

2,86

25

2,88

26

2,90

27

2,91

28

2,93

29

2,94

30

2,96

31

2,97

32

2,98

33

3,00

34

3,01

35

3,02

36

3,03

37

3,04

38

3,05

39

3,06

40

3,07

41

3,08

42

3,09

43

3,10

44

3,11

45

3,12

46

3,13

47

3,14

48

3,14

49

3,15

50

3,16

Таблица Ж.2 — Значения коэффициента

Число степеней свободы

Значения коэффициента

при односторонней доверительной вероятности , равной

0,85

0,90

0,95

0,975

0,98

0,99

3

1,25

1,64

2,35

3,18

3,45

4,54

4

1,19

1,53

2,13

2,78

3,02

3,75

5

1,16

1,48

2,01

2,57

2,74

3,36

6

1,13

1,44

1,94

2,45

2,63

3,14

7

1,12

1,41

1,90

2,37

2,54

3,00

8

1,11

1,40

1,86

2,31

2,49

2,90

9

1,10

1,38

1,83

2,26

2,44

2,82

10

1,10

1,37

1,81

2,23

2,40

2,76

11

1,09

1,36

1,80

2,20

2,36

2,72

12

1,08

1,36

1,78

2,18

2,33

2,68

13

1,08

1,35

1,77

2,16

2,30

2,65

14

1,08

1,34

1,76

2,15

2,28

2,62

15

1,07

1,34

1,75

2,13

2,27

2,60

16

1,07

1,34

1,75

2,12

2,26

2,58

17

1,07

1,33

1,74

2,11

2,25

2,57

18

1,07

1,33

1,73

2,10

2,24

2,55

19

1,07

1,33

1,73

2,09

2,23

2,54

20

1,06

1,32

1,72

2,09

2,22

2,53

25

1,06

1,32

1,71

2,06

2,19

2,49

30

1,05

1,31

1,70

2,04

2,17

2,46

40

1,05

1,30

1,68

2,02

2,14

2,42

60

1,05

1,30

1,67

2,00

2,12

2,39

Число степеней свободы

0,70

0,80

0,90

0,95

0,96

0,98

Значения коэффициента при двусторонней доверительной вероятности

, равной

Таблица Ж.3 — Значения коэффициента (=0,95)

\

0,5

0,55

0,6

0,65

0,7

0,75

0,8

0,85

0,9

0,95

1,0

3

2,94

2,98

3,02

3,05

3,09

3,11

3,14

3,16

3,17

3,18

3,19

4

2,61

2,64

2,67

2,70

2,72

2,74

2,75

2,76

2,77

2,78

2,78

5

2,44

2,47

2,49

2,51

2,53

2,54

2,55

2,56

2,57

2,57

2,57

6

2,34

2,36

2,38

2,40

2,41

2,43

2,44

2,44

2,45

2,45

2,45

7

2,27

2,29

2,31

2,33

2,34

2,35

2,36

2,36

2,36

2,36

2,36

8

2,22

2,24

2,26

2,27

2,28

2,29

2,30

2,30

2,31

2,31

2,31

9

2,18

2,20

2,22

2,23

2,24

2,25

2,26

2,26

2,26

2,26

2,26

10

2,15

2,17

2,19

2,20

2,21

2,22

2,22

2,23

2,23

2,23

2,23

11

2,13

2,15

2,16

2,17

2,18

2,19

2,20

2,20

2,20

2,20

2,20

12

2,11

2,13

2,14

2,15

2,16

2,17

2,18

2,18

2,18

2,18

2,18

13

2,09

2,11

2,12

2,14

2,15

2,15

2,16

2,16

2,16

2,16

2,16

14

2,08

2,10

2,11

2,12

2,13

2,14

2,14

2,14

2,15

2,15

2,15

15

2,07

2,08

2,10

2,11

2,12

2,12

2,13

2,13

2,13

2,13

2,13

16

2,06

2,07

2,09

2,10

2,11

2,11

2,12

2,12

2,12

2,12

2,12

17

2,05

2,06

2,08

2,09

2,10

2,10

2,11

2,11

2,11

2,11

2,11

18

2,04

2,06

2,07

2,08

2,09

2,10

2,10

2,10

2,10

2,10

2,10

19

2,03

2,05

2,06

2,07

2,08

2,09

2,09

2,09

2,09

2,09

2,09

20

2,03

2,04

2,06

2,07

2,08

2,08

2,08

2,09

2,09

2,09

2,09

25

2,00

2,02

2,03

2,04

2,05

2,06

2,06

2,06

2,06

2,06

2,06

30

1,99

2,00

2,02

2,03

2,03

2,04

2,04

2,04

2,04

2,04

2,04

40

1,97

1,99

2,00

2,01

2,01

2,02

2,02

2,02

2,02

2,02

2,02

60

1,95

1,97

1,98

1,99

1,99

2,00

2,00

2,00

2,00

2,00

2,00

Таблица Ж.4 -Значения критерия при доверительной вероятности =0,95; и — число степеней свободы соответственно числителя и знаменателя

\

5

6

7

8

9

10

11

12

14

16

20

30

40

60

5

5,05

4,95

4,88

4,82

4,78

4,74

4,70

4,68

4,64

4,60

4,56

4,50

4,46

4,43

6

4,39

4,28

4,21

4,15

4,10

4,06

4,03

4,00

3,96

3,92

3,87

3,81

3,77

3,74

7

3,97

3,87

3,79

3,73

3,68

3,63

3,60

3,57

3,52

3,49

3,44

3,38

3,34

3,30

8

3,69

3,58

3,50

3,44

3,39

3,34

3,31

3,28

3,23

3,20

3,15

3,08

3,05

3,01

9

3,48

3,37

3,29

3,23

3,18

3,13

3,10

3,07

3,02

2,98

2,93

2,86

2,82

2,79

10

3,33

3,22

3,14

3,07

3,02

2,97

2,94

2,91

2,86

2,82

2,77

2,70

2,67

2,62

11

3,20

3,09

3,01

2,95

2,90

2,86

2,82

2,79

2,74

2,70

2,65

2,57

2,53

2,49

12

3,11

3,00

2,92

2,85

2,80

2,76

2,72

2,69

2,64

2,60

2,54

2,46

2,42

2,38

13

3,02

2,92

2,84

2,77

2,72

2,67

2,63

2,60

2,55

2,51

2,46

2,38

2,34

2,30

14

2,96

2,85

2,77

2,70

2,65

2,60

2,56

2,53

2,48

2,44

2,39

2,31

2,27

2,22

15

2,90

2,79

2,70

2,64

2,59

2,55

2,51

2,48

2,43

2,39

2,33

2,25

2,21

2,16

16

2,85

2,74

2,66

2,59

2,54

2,49

2,45

2,42

2,37

2,33

2,28

2,20

2,16

2,11

17

2,81

2,70

2,62

2,55

2,50

2,45

2,41

2,38

2,33

2,29

2,23

2,15

2,11

2,06

18

2,77

2,66

2,58

2,51

2,46

2,41

2,37

2,34

2,29

2,25

2,19

2,11

2,07

2,02

19

2,74

2,63

2,55

2,48

2,43

2,38

2,34

2,31

2,26

2,21

2,15

2,07

2,02

1,98

20

2,71

2,60

2,52

2,45

2,40

2,35

2,31

2,28

2,23

2,18

2,12

2,04

1,99

1,95

22

2,66

2,55

2,47

2,40

2,35

2,30

2,26

2,23

2,18

2,13

2,07

1,98

1,93

1,89

24

2,62

2,51

2,43

2,36

2,30

2,26

2,22

2,18

2,13

2,09

2,02

1,94

1,89

1,84

26

2,59

2,47

2,39

2,32

2,27

2,22

2,18

2,15

2,10

2,05

1,99

1,90

1,85

1,80

28

2,56

2,44

2,36

2,29

2,24

2,19

2,15

2,12

2,06

2,02

1,96

1,87

1,81

1,77

30

2,53

2,42

2,34

2,27

2,21

2,16

2,12

2,09

2,04

1,99

1,93

1,84

1,79

1,74

40

2,45

2,34

2,25

2,18

2,12

2,08

2,04

2,00

1,95

1,90

1,84

1,74

1,69

1,64

50

2,40

2,29

2,20

2,13

2,07

2,02

1,98

1,95

1,90

1,85

1,78

1,69

1,63

1,58

60

2,37

2,25

2,17

2,10

2,04

1,99

1,95

1,92

1,87

1,82

1,75

1,65

1,59

1,53

Книги

Нормативные правовые актыОбщественные и гуманитарные наукиРелигия. Оккультизм. ЭзотерикаОхрана труда, обеспечение безопасностиСанПины, СП, МУ, МР, ГНПодарочные книгиПутешествия. Отдых. Хобби. СпортНаука. Техника. МедицинаКосмосРостехнадзорДругоеИскусство. Культура. ФилологияКниги издательства «Комсомольская правда»Книги в электронном видеКомпьютеры и интернетБукинистическая литератураСНиП, СП, СО,СТО, РД, НП, ПБ, МДК, МДС, ВСНГОСТы, ОСТыЭнциклопедии, справочники, словариДомашний кругДетская литератураУчебный годСборники рецептур блюд для предприятий общественного питанияЭкономическая литератураХудожественная литература

Журналы и бланки

БухгалтерияОхрана труда и техника безопасностиМЧСКадровая работа: Журналы, бланки, формыЖурналы, бланки, формы документов для органов прокуратуры и суда, минюста, пенитенциарной системыЖурналы, бланки, формы документов МВД РФКонструкторская, научно-техническая документацияЛесное хозяйствоПромышленностьГостиницы, общежития, хостелыСвязьЖурналы и бланки по экологииЖурналы и бланки, используемые в торговле, бытовом обслуживанииЖурналы по санитарии, проверкам СЭСЛифтыКомплекты журналовНефтебазыБассейныГазовое хозяйство, газораспределительные системы, ГАЗПРОМЖКХЭксплуатация зданий и сооруженийЖурналы и бланки для нотариусов, юристов, адвокатовЖурналы и бланки для организаций пищевого производства, общепита и пищевых блоковЖурналы и бланки для организаций, занимающихся охраной объектов и частных лицЖурналы и бланки для ФТС РФ (таможни)Журналы для образовательных учрежденийЖурналы и бланки для армии, вооруженных силБанкиГеодезия, геологияГрузоподъемные механизмыДокументы, относящиеся к нескольким отраслямНефтепромысел, нефтепроводыДелопроизводствоЖурналы для медицинских учрежденийАЗС и АЗГСЭлектроустановкиТепловые энергоустановки, котельныеЭнергетикаШахты, рудники, метрополитены, подземные сооруженияТуризмДрагметаллыУчреждения культуры, библиотеки, музеиПсихологияПроверки и контроль госорганами, контролирующими организациямиРаботы с повышенной опасностьюПожарная безопасностьОбложки для журналов и удостоверенийАптекиТранспортРегулирование алкогольного рынкаАвтодороги, дорожное хозяйствоСамокопирующиеся бланкиСельское хозяйство, ветеринарияСкладСнегоплавильные пунктыСтройка, строительствоМетрологияКанатные дороги, фуникулерыКладбищаАрхивыАттракционыЖурналы для парикмахерских, салонов красоты, маникюрных, педикюрных кабинетов

Определения

В настоящем стандарте применяют следующие термины.

Вероятность — числовая характеристика степени возможности появления какого-либо определенного события в тех или иных определенных условиях, которые могут повторяться неограниченное число раз, выражается в долях единицы или процентах.

Вероятности, с которыми характеристики грунтов, трактуемые, как случайные величины, принимают те или иные значения, образуют распределение вероятностей, для установления которого по выборочным данным оценивают один или несколько параметров распределения.

Доверительный интервал — интервал, вычисленный по выборочным данным, который с заданной вероятностью (доверительной) накрывает неизвестное истинное значение оцениваемого параметра распределения.

Доверительная вероятность — вероятность того, что доверительный интервал накроет неизвестное истинное значение параметра, оцениваемого по выборочным данным.

Односторонняя доверительная вероятность — вероятность того, что неизвестное истинное значение параметра не выйдет за пределы нижней (или верхней) границы доверительного интервала.

Среднее значение (выборочное) — среднеарифметическое из частных значений, образующих выборку независимых друг от друга и от пространственных координат величин.

Коэффициент вариации — мера отклонения опытных данных от выборочного среднего значения, выражаемая в долях единицы или процентах, вычисляется по формуле (5).

Сравнительный коэффициент вариации — мера изменчивости величины, зависящая от начала отсчета выборки, вычисляется по формуле (А.1) приложения А.

Метод наименьших квадратов — метод статистической оценки функциональной зависимости путем установления таких ее параметров, при которых сумма квадратов отклонений опытных данных от этой зависимости является минимальной.

Среднеквадратическое отклонение — мера отклонения опытных данных от выборочного среднего значения или от функциональной зависимости, выражаемая в абсолютных единицах, вычисляется по формулам (4), (12).

Число степеней свободы — число независимых наблюдений, равное числу определений n характеристики минус число оцениваемых статистических параметров.

Инженерно-геологический элемент (ИГЭ) — основная грунтовая единица при инженерно-геологической схематизации грунтового объекта, определяемая положениями 3.4.

Расчетный грунтовый элемент (РГЭ) — основная грунтовая единица, выделяемая с учетом применяемого при проектировании грунтового объекта расчетного или экспериментального метода, определяемая положениями 3.4.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает применяемые при инженерно-геологических изысканиях, проектировании и строительстве методы статистической обработки результатов испытаний грунтов, составляющих различные грунтовые объекты (основания сооружений, массивы, вмещающие подземные сооружения, сооружения из грунта, склоны и т. доданные методы применяют для статистической обработки результатов определений физических и механических (прочностных и деформационных) характеристик всех грунтов (см. ГОСТ 25100), а также для выделения инженерно-геологических и расчетных грунтовых элементов.

Требования настоящего стандарта не распространяются на параметры прочности и деформируемости грунтов при динамических воздействиях, а также на характеристики крупнообломочных грунтов, получаемые с применением моделирования гранулометрических составов.

5 Выделение инженерно-геологического элемента и расчетного грунтового элемента

5.1 Исследуемую толщу грунтов предварительно разделяют на ИГЭ с учетом их происхождения, текстурно-структурных особенностей, вида, подвида или разновидности (см. ГОСТ 25100), а также сведений об объекте строительства.

Значения характеристик грунтов в каждом предварительно выделенном ИГЭ анализируют с целью установить и исключить значения, резко отличающиеся от большинства значений, если они вызваны ошибками в опытах или принадлежат другому ИГЭ.

5.2 Окончательное выделение ИГЭ проводят на основе оценки характера пространственной изменчивости характеристик грунтов и их коэффициента вариации или сравнительного коэффициента вариации (см. приложение ). При этом необходимо установить, изменяются ли характеристики грунтов в пределах предварительно выделенного ИГЭ случайным образом или имеет место их закономерное изменение в каком-либо направлении.

Для анализа используют физические характеристики, а при достаточном количестве — и механические. Для выделения ИГЭ дополнительно могут быть использованы зондирование, геофизические методы и другие экспресс-методы.

5.3 Для оценки характера пространственной изменчивости характеристик могут быть использованы инженерно-геологические разрезы, планы, а также трехмерные модели. Для выявления закономерного изменения характеристик строят точечные графики изменения их значений по направлению, выявляют корреляционную зависимость показателей свойств от координат.

5.4 Если установлено, что характеристики грунтов изменяются в пределах предварительно выделенного ИГЭ случайным образом, этот элемент принимают за окончательный независимо от значений коэффициента вариации характеристик.

За единый инженерно-геологический элемент могут быть приняты грунты, представленные часто сменяющимися тонкими (менее 20 см) слоями и линзами грунтов различного вида, подвида или разновидности. Слои и линзы, сложенные рыхлыми песками, глинистыми грунтами с показателем текучести более 0,75, органо-минеральными или органическими грунтами и другими грунтами, оказывающими существенное влияние на проектное решение, следует рассматривать как отдельные инженерно-геологические элементы независимо от их мощности.

Примечание — Линзы и прослои, мощность которых не позволяет отобрать достаточное число образцов (см. ), могут быть охарактеризованы нормативными значениями характеристик по единичным определениям. Расчетные значения в этом случае принимают при следующих коэффициентах надежности по грунту gg: для модуля деформации gg = 1,1; для угла внутреннего трения gg,II = 1,1 и gg,I = 1,15; для удельного сцепления gg,II = 1,25 и gg,I = 1,5.

Дополнительное разделение ИГЭ не проводят, если выполняется условие

V < Vдоп,

(1)

где V — коэффициент вариации (см. );

Vдоп— допустимое значение V, принимаемое равным для физических характеристик 0,15, для механических, а также для параметров зондирования 0,30.

Если коэффициенты вариации превышают указанные значения, дальнейшее разделение ИГЭ проводят так, чтобы для вновь выделенных ИГЭ выполнялось условие ().

Разделение ИГЭ может быть проведено на основе сравнения средних значений характеристик грунта во вновь выделенных ИГЭ (см. приложение ).

5.6 При проведении дополнительного разделения первоначально выделенного ИГЭ, определяя границы вновь выделяемых ИГЭ, необходимо учитывать:

— наличие тенденции к закономерному изменению характеристик грунтов;

— положение уровня подземных вод;

— наличие слоев специфических грунтов (просадочных, набухающих, засоленных, органо-минеральных и органических);

— наличие в скальных грунтах зон разной степени выветрелости и разгрузки;

— наличие в дисперсных грунтах, прежде всего в элювиальных, зон разной степени выветрелости;

— наличие грунтов разной консистенции;

— наличие мерзлых грунтов разного состояния и степени льдистости.

5.7 Формирование РГЭ проводят на основе выделенных при инженерно-геологической схематизации ИГЭ применительно к конкретному методу расчета объекта (экспериментального метода) с наделением его конкретными характеристиками, необходимыми для возможности использования этого метода. При этом РГЭ в общем случае могут не совпадать с ИГЭ по одному или нескольким показателям (форме, размерам, характеристикам и их значениям).

В РГЭ могут быть также объединены два соседних ИГЭ, представленных грунтами разного происхождения, но одного подвида или разновидности, если выполняются требования приложения .

5.8 При выделении РГЭ, в пределах которых значения характеристик принимают закономерно изменяющимися по направлению, их нормативные и расчетные значения устанавливают в соответствии с приложением .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector