ГОСТ 23061-90
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ÓÄÊ 624.131.001.4:006.354 Ãðóïïà Æ 39
Ìåòîäû ðàäèîèçîòîïíûõ èçìåðåíèé
ïëîòíîñòè è âëàæíîñòè
Soils.
Methods for radioisotope measurement
of density and humidity
Äàòà ââåäåíèÿ 1990-09-01
1. ÐÀÇÐÀÁÎÒÀÍ È ÂÍÅÑÅÍ Ãîñóäàðñòâåííûì ñòðîèòåëüíûì êîìèòåòîì ÑÑÑÐ
È.Â. Ëàâðîâ, êàíä.òåõí.íàóê (ðóêîâîäèòåëü òåìû); Â.Ã.Êîïûòîâ, êàíä. òåõí.íàóê; Í.Í.Ðûíèí,êàíä.òåõí.íàóê; Â.Â.Ëèñèöûí; Ò.À.Ãðÿçíîâ,êàíä. òåõí.íàóê; Â.Ò.Äóáèí÷óê, êàíä.òåõí.íàóê; Í.Ä.Êîðíèåíêî, êàíä. òåõí. íàóê; Ë.Â.Ñåëèâàíîâ, êàíä.òåõí.íàóê; À.À.Ìîðîçîâ, êàíä. òåõí. íàóê; Â.Í.Êèðèëëèí; Â.Í.Ãðèí÷åíêî; Â.Ï.Èâàíîâ, êàíä.òåõí.íàóê; Â.Â.Ïóøêàðåâ; Â.Â.Ïîñïååâ; À.Ï.Êó÷åðêî; Â.Ñ.Âåðèãî; Â.À.Äóáèíÿê
2. ÓÒÂÅÐÆÄÅÍ È ÂÂÅÄÅÍ Â ÄÅÉÑÒÂÈÅ Ïîñòàíîâëåíèåì Ãîñóäàðñòâåííîãî ñòðîèòåëüíîãî êîìèòåòà ÑÑÑÐ îò 11.06.90 N 55.
3. Ñðîê ïåðâîé ïðîâåðêè - 1995 ã.
4. ÂÇÀÌÅÍ ÃÎÑÒ 23061-78 è ÃÎÑÒ 24181-80
Îáîçíà÷åíèå ÍÒÄ ,
íà êîòîðûé äàíà ññûëêà
Íîìåð ïóíêòà,
ïðèëîæåíèÿ
3.5
3.5
Ïðèëîæåíèå 2
>>
Ïðèëîæåíèå 6
>>
>>
2.2
2.2
4.2, ïðèëîæåíèå 2
2.12
2.1, 2.3
ÎÑÍ 72/87
5
ÍÐÁ76/87
5
5
Íàñòîÿùèé ñòàíäàðò ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ íà ïåñ÷àíûå, ãëèíèñòûå, êðóïíîîáìîëî÷íûå, ñêàëüíûå ãðóíòû è óñòàíàâëèâàåò ìåòîäû ðàäèîèçîòîïíûõ èçìåðåíèé ïëîòíîñòè è âëàæíîñòè ïðè èññëåäîâàíèè èõ ñâîéñòâ.
Ñòàíäàðò íå ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ íà êðóïíîîáìîëî÷íûå âàëóííûå ãðóíòû, à òàêæå ãðóíòû, â êîòîðûõ ñîäåðæàíèå ôðàêöèé ðàçìåðîì áîëåå 100 ìì ïðåâûøàåò 20%, ôîñôîðèòîñîäåðæàùèå ãðóíòû ñ ñîäåðæàíèåì ôîñôîðèòîâ áîëåå 20%.
Ïîÿñíåíèÿ ê òåðìèíàì, èñïîëüçóåìûì â íàñòîÿùåì ñòàíäàðòå, ïðèâåäåíû â ïðèëîæåíèè 1.
1. ÎÁÙÈÅ ÏÎËÎÆÅÍÈß
1.1. Ìåòîäû ðàäèîèçîòîïíûõ èçìåðåíèé ïëîòíîñòè è âëàæíîñòè ãðóíòîâ îñíîâàíû íà èñïîëüçîâàíèè çàêîíîìåðíîñòåé âçàèìîäåéñòâèÿ ãàììà- è íåéòðîííîãî èçëó÷åíèé ñ ýëåêòðîíàìè è ÿäðàìè àòîìîâ âåùåñòâà ñðåäû (ãðóíòà).
1.2. Ìåòîä ðàäèîèçîòîïíîãî èçìåðåíèÿ ïëîòíîñòè ãðóíòîâ îñíîâàí íà çàâèñèìîñòè ìåæäó ïëîòíîñòüþ êîíòðîëèðóåìîãî ãðóíòà è õàðàêòåðèñòèêàìè îñëàáëåíèÿ è ðàññåÿíèÿ èçìåðÿåìîãî ïîòîêà ýíåðãèè ãàììà-èçëó÷åíèÿ.
1.3. Ïëîòíîñòü ãðóíòà ñëåäóåò èçìåðÿòü ïóòåì äåòåêòèðîâàíèÿ è ðåãèñòðàöèè ïëîòíîñòè ïîòîêà:
ðàññåÿííîãî ïåðâè÷íîãî ãàììà-èçëó÷åíèÿ (ìåòîä àëüáåäî);
îñëàáëåííîãî ïåðâè÷íîãî ãàììà-èçëó÷åíèÿ (ìåòîä àáñîðáöèè);
ðàññåÿííîãî è îñëàáëåííîãî ïåðâè÷íîãî ãàììà-èçëó÷åíèÿ (àëüáåäíî-àáñîðáöèîííûé ìåòîä).
1.4. Ìåòîä àëüáåäî çàêëþ÷àåòñÿ â äåòåêòèðîâàíèè è ðåãèñòðàöèè ïëîòíîñòè ïîòîêà ãàììà-êâàíòîâ,ðàññåÿííûõ íà ýëåêòðîíàõ àòîìîâ âåùåñòâà ïðè âçàèìîäåéñòâèè ïîòîêà ýíåðãèè ïåðâè÷íîãî ãàììà-èçëó÷åíèÿ èñòî÷íèêà èîíèçèðóþùåãî èçëó÷åíèÿ ñ ìàòåðèàëîì ãðóíòà.
1.5. Ìåòîä àáñîðáöèè çàêëþ÷àåòñÿ â äåòåêòèðîâàíèè è ðåãèñòðàöèè ïëîòíîñòè ïîòîêà ãàììà-êâàíòîâ, ïðîøåäøèõ ÷åðåç ñëîé ìàòåðèàëà ìåæäó ðàäèîàêòèâíûì èñòî÷íèêîì è äåòåêòîðîì ãàììà-èçëó÷åíèÿ.
1.6. Àëüáåäî-àáñîðáöèîííûé ìåòîä çàêëþ÷àåòñÿ â äåòåêòèðîâàíèè è ðåãèñòðàöèè ïëîòíîñòè ïîòîêà ãàììà-êâàíòîâ, ðàññåÿííûõ â îáúåìå ãðóíòà è ïðîøåäøèõ ÷åðåç ñëîé ìåæäó èñòî÷íèêîì èîíèçèðóþùåãî èçëó÷åíèÿ è äåòåêòîðîì ãàììà-èçëó÷åíèÿ.
1.7. Ìåòîä íåéòðîííîãî èçìåðåíèÿ âëàæíîñòè îñíîâàí íà çàâèñèìîñòè ìåæäó âîäîñîäåðæàíèåì ãðóíòà è ïëîòíîñòüþ ïîòîêà çàìåäëåííûõ íåéòðîíîâ â ïðîöåññå èõ ðàññåÿíèÿ íà ÿäðàõ àòîìîâ âîäîðîäà. Ýòèì ìåòîäîì èçìåðÿþò âëàæíîñòü ãðóíòà â èññëåäóåìîì îáúåìå ìåæäó èñòî÷íèêîì íåéòðîíîâ è èçìåðèòåëüíûì ïðåîáðàçîâàòåëåì.
ñëåäóåò èçìåðÿòü ðàäèîèçîòîïíûì ïëîòíîìåðîì èëè îïðåäåëÿòü ïî çàðåãèñòðèðîâàííîé ïëîòíîñòè ïîòîêà ãàììà-èçëó÷åíèÿ ñ ïîìîùüþ ãðàäóèðîâî÷íîãî ãðàôèêà ðàäèîèçîòîïíîãî ïëîòíîìåðà èëè ïî ñïåöèàëüíîé ôîðìóëå.
1.9. Âëàæíîñòü ãðóíòà ñëåäóåò èçìåðÿòü íåéòðîííûì âëàãîìåðîì èëè îïðåäåëÿòü ïî çàðåãèñòðèðîâàííîé ïëîòíîñòè ïîòîêà çàìåäëåííûõ íåéòðîíîâ ñ ïîìîùüþ ãðàäóèðîâî÷íîãî ãðàôèêà íåéòðîííîãî âëàãîìåðà èëè ïî ñïåöèàëüíûì ôîðìóëàì.
2. ÑÐÅÄÑÒÂÀ ÈÇÌÅÐÅÍÈß
2.1. Äëÿ èçìåðåíèÿ ïëîòíîñòè ãðóíòà ïðèìåíÿþò ðàäèîèçîòîïíûå ïåðåíîñíûå èëè âîçèìûå ïëîòíîìåòðû ïî ÃÎÑÒ 25932.
2.2. Äëÿ èçìåðåíèÿ âëàæíîñòè ãðóíòà ïðèìåíÿþò íåéòðîííûå ïåðåíîñíûå èëè âîçèìûå âëàãîìåðû ïî ÃÎÑÒ 19611, ÃÎÑÒ 21196.
2.3. Äëÿ îäíîâðåìåííîãî èçìåðåíèÿ ïëîòíîñòè è âëàæíîñòè ãðóíòà ïðèìåíÿþò ïåðåíîñíûå âëàãîïëîòíîìåðû ïî ÃÎÑÒ 25932.
200) êã/êóá.ì.
Äëÿ èçìåðåíèÿ ïëîòíîñòè òîðôà, çàòîðôîâàííûõ è äðóãèõ ðûõëûõ ãðóíòîâ äîïóñêàåòñÿ ïðèìåíÿòü ðàäèîèçîòîïíûå ïëîòíîìåðû ñ íèæíèì ïðåäåëîì èçìåðåíèé ïëîòíîñòè ìåíåå 0,8 ã/êóá.ñì (800 êã/êóá.ì) è âåðõíèì ïðåäåëîì èçìåðåíèé ïëîòíîñòè íèæå 2,3 ã/êóá,ñì (2300 êã/êóá.ì).
2.5. Ïðè èçìåðåíèè ïëîòíîñòè ãðóíòà ìåòîäîì àëüáåäî ïðèìåíÿþò ñëåäóþùèå ñõåìû èçìåðåíèé (÷åðò. 1):
ãëóáèííóþ - èçìåðèòåëüíûé ïðåîáðàçîâàòåëü ñ èñòî÷íèêîì èîíèçèðóþùåãî èçëó÷åíèÿ ïîìåùàþò â ñêâàæèíó ïî åå öåíòðó íà ãëóáèíó áîëåå 400 ìì äëÿ èçìåðåíèÿ ïëîòíîñòè â ðàäèóñå äî 100-250 ìì;
ïîâåðõíîñòíóþ - èçìåðèòåëüíûé ïðåîáðàçîâàòåëü è èñòî÷íèê èîíèçèðóþùåãî èçëó÷åíèÿ ïîìåùàþò íà ïîâåðõíîñòè ãðóíòà äëÿ èçìåðåíèÿ ïëîòíîñòè ãðóíòà â ñëîå òîëùèíîé äî 120 ìì;
ïîâåðõíîñòíî-ãëóáèííóþ - èçìåðèòåëüíûé ïðåîáðàçîâàòåëü è èñòî÷íèê èîíèçèðóþùåãî èçëó÷åíèÿ ïðèæèìàþò ê áîêîâîé ïîâåðõíîñòè ñêâàæèíû èëè îáñàäíîé òðóáû äëÿ èçìåðåíèÿ ïëîòíîñòè ãðóíòà â ñëîå òîëùèíîé äî 120 ìì.
Ñõåìû èçìåðåíèé ðàäèîèçîòîïíûìè ïëîòíîìåðàìè
ìåòîäîì àëüáåäî
1- èçìåðèòåëüíûé ïðåîáðàçîâàòåëü; 2 - äåòåêòîð; 3 - çàùèòíûé ýêðàí;
4 - ðàäèîèçîòîïíûé èñòî÷íèê; 5 - èçìåðèòåëüíûé ïðèáîð; 6 - ïðèæèìíîå óñòðîéñòâî
×åðò. 1
0,5%. Äëÿ ïîñëîéíîãî èçìåðåíèÿ ïëîòíîñòè â îáúåìå ãðóíòà ìåæäó ñêâàæèíàìè èñòî÷íèê èîíèçèðóþùåãî èçëó÷åíèÿ è èçìåðèòåëüíûé ïðåîáðàçîâàòåëü ìîãóò áûòü ðàçìåùåíû â æåñòêîé êîíñòðóêöèè (÷åðò. 2á), ïîãðóæàåìîé â ãðóíò.
2.7. Ïðè èçìåðåíèè ïëîòíîñòè ãðóíòà àëüáåäî-àáñîðáöèîííûì ìåòîäîì ïðèìåíÿþò ñõåìó èçìåðåíèé (÷åðò. 2â), ïðè êîòîðîé èñòî÷íèê èîíèçèðóþùåãî èçëó÷åíèÿ ïîãðóæàþò â ãðóíòà èçìåðèòåëüíûé ïðåîáðàçîâàòåëü ïîìåùàþò íà ïîâåðõíîñòè ãðóíòà - äëÿ èçìåðåíèÿ ñðåäíåé ïëîòíîñòè ãðóíòà â ñëîå ìåæäó èñòî÷íèêîì èîíèçèðóþùåãî èçëó÷åíèÿ è èçìåðèòåëüíûì ïðåîáðàçîâàòåëåì.
10)% - â îñòàëüíûõ ñëó÷àÿõ.
Ñõåìû èçìåðåíèé ðàäèîèçîòîïíûìè ïëîòíîìåðàìè
1 - èçìåðèòåëüíûé ïðåîáðàçîâàòåëü; 2 - äåòåêòîð;
3 - ðàäèîèçîòîïíûé (íóêëèä) èñòî÷íèê; 4 - èçìåðèòåëüíûé ïðèáîð
×åðò. 2
2.9. Ïðè èçìåðåíèÿõ âëàæíîñòè ãðóíòà íåéòðîííûì ìåòîäîì ïðèìåíÿþò ñëåäóþùèå ñõåìû èçìåðåíèé (÷åðò. 3):
;
ïîâåðõíîñòíóþ - èçìåðèòåëüíûé ïðåîáðàçîâàòåëü è èñòî÷íèê íåéòðîíîâ ïîìåùàþò íà ïîâåðõíîñòè ãðóíòà äëÿ èçìåðåíèÿ âëàæíîñòè ãðóíòà â ñëîå òîëùèíîé äî 150 ìì ïîä èçìåðèòåëüíûì ïðåîáðàçîâàòåëåì;
ïîâåðõíîñòíî-ãëóáèííóþ - èçìåðèòåëüíûé ïðåîáðàçîâàòåëü è èñòî÷íèê íåéòðîíîâ ïðèæèìàþò ê áîêîâîé ïîâåðõíîñòè ñêâàæèíû èëè îáñàäíîé òðóáû äëÿ èçìåðåíèÿ âëàæíîñòè â ñëîå òîëùèíîé äî 150ìì ïîä èçìåðèòåëüíûì ïðåîáðàçîâàòåëåì;
êîìáèíèðîâàííóþ - èçìåðèòåëüíûé ïðåîáðàçîâàòåëü ïîìåùàþò íà ïîâåðõíîñòè ãðóíòà, à èñòî÷íèê íåéòðîíîâ â ãðóíòå - äëÿ èçìåðåíèÿ âëàæíîñòè ãðóíòà â ñëîå ìåæäó èñòî÷íèêîì íåéòðîíîâ è èçìåðèòåëüíûì ïðåîáðàçîâàòåëåì.
2.10. Ïðè îäíîâðåìåííîì èçìåðåíèè ïëîòíîñòè è âëàæíîñòè ãðóíòà ðàäèîèçîòîïíûìè âëàãîïëîòíîìåðàìè ïðèìåíÿþò ñëåäóþùèå ñõåìû èçìåðåíèé (÷åðò. 4):
ãëóáèííóþ (ñêâàæèííóþ) - èçìåðèòåëüíûé ïðåîáðàçîâàòåëü, ñîäåðæàùèé äåòåêòîð (äåòåêòîðû) äëÿ îäíîâðåìåííîé èëè ðàçäåëüíîé ðåãèñòðàöèè ïëîòíîñòè ïîòîêà ãàììà-èçëó÷åíèÿ è çàìåäëåííûõ íåéòðîíîâ è èñòî÷íèêè ãàììà-èçëó÷åíèÿ è ìåäëåííûõ íåéòðîíîâ, ïîìåùàþò â ñêâàæèíó ïî åå öåíòðó äëÿ èçìåðåíèÿ ïëîòíîñòè ãðóíòà ïî ï. 2.5 è âëàæíîñòè ïî ï. 2.9,
ïîâåðõíîñòíóþ - èçìåðèòåëüíûé ïðåîáðàçîâàòåëü óñòàíàâëèâàåòñÿ íà ïîâåðõíîñòè ãðóíòà äëÿ èçìåðåíèÿ ïëîòíîñòè è âëàæíîñòè ãðóíòà â ñëîå òîëùèíîé äî 150-200 ìì ïîä èçìåðèòåëüíûì ïðåîáðàçîâàòåëåì;
ïîâåðõíîñòíî-ãëóáèííóþ - èçìåðèòåëüíûé ïðåîáðàçîâàòåëü ïðèæèìàþò ê áîêîâîé ïîâåðõíîñòè ñêâàæèíû èëè îáñàäíîé òðóáû äëÿ èçìåðåíèÿ ïëîòíîñòè â ñëîå òîëùèíîé äî 120 ìì è âëàæíîñòè ãðóíòà â ñëîå òîëùèíîé äî 150 ìì ïîä èçìåðèòåëüíûì ïðåîáðàçîâàòåëåì;
êîìáèíèðîâàííóþ - èçìåðèòåëüíûé ïðåîáðàçîâàòåëü ïîìåùàþò íà ïîâåðõíîñòè ãðóíòà, à èñòî÷íèêè íåéòðîíîâ è ãàììà-èçëó÷åíèÿ ïîãðóæàþò ïîî÷åðåäíî â ãðóíò äëÿ èçìåðåíèÿ ïëîòíîñòè è âëàæíîñòè ãðóíòà â ñëîå ìåæäó èçìåðèòåëüíûì ïðåîáðàçîâàòåëåì è èñòî÷íèêîì èîíèçèðóþùåãî èçëó÷åíèÿ.
Ñõåìû èçìåðåíèé íåéòðîííûìè âëàãîìåðàìè
1 - èçìåðèòåëüíûé ïðåîáðàçîâàòåëü; 2 - äåòåêòîð; 3 - èñòî÷íèê íåéòðîíîâ; 4 - èçìåðèòåëüíûé ïðèáîð; 5 - ïðèæèìíîå óñòðîéñòâî
×åðò. 3
Ñõåìû èçìåðåíèé ðàäèîèçîòîïíûìè âëàãîïëîòíîìåðàìè
1 - èçìåðèòåëüíûé ïðåîáðàçîâàòåëü; 2 - èñòî÷íèê ãàììà-èçëó÷åíèÿ; 3 - ýêðàí; 4 - èñòî÷íèê íåéòðîíîâ; 5 - äåòåêòîð ãàììà-èçëó÷åíèÿ è íåéòðîíîâ; 6 - èçìåðèòåëüíûé ïðèáîð; 7 - äåòåêòîð ãàììà-èçëó÷åíèÿ;
8 - äåòåêòîð íåéòðîíîâ
×åðò. 4
ìì ñ ïîãðåøíîñòüþ íå áîëåå ±2 ìì ïðè äîâåðèòåëüíîé âåðîÿòíîñòè 0,95.
2.12. Ïðè ãëóáèííûõ èçìåðåíèÿõ ïëîòíîñòè (âëàæíîñòè) â ïðîöåññå çîíäèðîâàíèÿ (ïåíåòðàöèè) ñëåäóåò ó÷èòûâàòü òðåáîâàíèÿ ÃÎÑÒ 25260.
2.13. Ïðè ïîâåðõíîñòíî-ãëóáèííûõ èçìåðåíèÿõ ïëîòíîñòè, âëàæíîñòè â ñêâàæèíàõ ñëåäóåò ïðèìåíÿòü ïðèæèìíûå óñòðîéñòâà, îáåñïå÷èâàþùèå íàäåæíûé êîíòàêò èçìåðèòåëüíîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ ñî ñòåíêîé ñêâàæèíû (îáñàäíîé òðóáû), à òàêæå ýêðàíèðóþùèå óñòðîéñòâà â ñîñòàâå èçìåðèòåëüíîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ, îáåñïå÷èâàþùèå ñíèæåíèå âëèÿíèÿ èçëó÷åíèé, ðàññåÿííûõ îò ñòåíîê ñêâàæèíû (òðóáû), äî ïîñòîÿííûõ çíà÷åíèé.
3.1. Äëÿ ãëóáèííûõ (ñêâàæèííûõ) èçìåðåíèé ïëîòíîñòè è (èëè) âëàæíîñòè ñëåäóåò ïðîáóðèòü ñêâàæèíó è (èëè) ïîãðóçèòü òðóáó. Ñêâàæèíà äîëæíà èìåòü äèàìåòð íå áîëåå 90 ìì è íå äîëæíà áûòü çàïîëíåíà âîäîé. Ïðè ñîåäèíåíèè îòðåçêîâ òðóá íå äîïóñêàåòñÿ ïðèìåíÿòü ìóôòîâûå èëè íèïïåëüíûå ñîåäèíåíèÿ.
Îòêëîíåíèå äèàìåòðà ñêâàæèíû îò ïðèíÿòîãî ïðè ãðàäóèðîâêå ïðèáîðà íå äîëæíî áûòü áîëåå 2 ìì ïðè èçìåðåíèè ïëîòíîñòè è íå áîëåå 5 ìì ïðè èçìåðåíèè âëàæíîñòè. Îòêëîíåíèÿ òîëùèíû ñòåíêè îò ïðèíÿòîãî ïðè ãðàäóèðîâêå äëÿ ñòàëüíûõ è òèòàíîâûõ òðóá íå äîëæíû áûòü áîëåå 0,5 ìì äëÿ äþðàëåâûõ è êåðàìè÷åñêèõ òðóá - íå áîëåå 1 ìì. Òðóáû,ïîãðóæàåìûå â ãðóíò, äîëæíû èìåòü äèàìåòð íå áîëåå 90 ìì, â òîì ÷èñëå ñòàëüíûå è òèòàíîâûå ñî ñòå