Страница 10: ДСТУ Б В.2.1-4-96. (ГОСТ 12248-96). Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформированности (44198)

ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.32

Таблиця 5.10

Таблица 5.10

5.4.6.6 За критерій умовної стабілізації суфозійного стиску грунту при заданому тиску р слід приймати приріст відносної деформації Δεsf,, який не перевищує 0,001 при прирості ступеня видужування солей Δβt = 0,1, а також за умови, що ступінь видужування βt складає не менше 0,6.

5.4.6.7 Після початку фільтрації води через зразок грунту показання індикаторів слід реєструвати в першу годину через 15 хв, далі через годину (але не менше 5 разів) протягом робочого дня, потім один раз на день при випробуванні грунтів, які вміщують легкорозчинні солі, і один раз на 2-3 дні при випробуванні грунтів, які вміщують середньорозчинні солі.

5.4.6.8 У процесі видужування солей необхідно відбирати фільтрати для визначення в них кількості солей за масою твердого залишку: перший фільтрат - після збирання 50 мл рідини, другий - через 2-3 доби, далі - один раз на тиждень при випробуванні грунтів, які містять легкорозчинні солі, і один раз у два тижні при випробуванні грунтів, які містять середньорозчинні солі.

5.4.6.9 Після завершення випробування робоче кільце з вологим грунтом зважують, проводять контрольне вимірювання висоти зразка грунту в кільці, визначають вологість грунту і масу сухого грунту, а також кількісний та якісний склад солей.

5.4.6.10 У процесі випробування ведуть журнал, форма якого наведена в додатку А.

5.4.7 Обробка результатів

5.4.7.1 Для визначення характеристик mo, Е і pstr за результатами випробувань для кожного ступеня навантажування обчислюють:

5.4.6.6 За критерий условной стабилизации суффозионного сжатия грунта при заданном давлении р следует принимать приращение относительной деформации Δεsf, не превышающее 0,001 при приращении степени вы-щелачивания солей Δβt = 0,1, а также при условии, что степень выщелачивания βt составляет не менее 0,6.

5.4.6.7 После начала фильтрации воды через образец грунта показания индикаторов следует регистрировать в первый час через 15 мин, далее через час (но не менее 5 раз) в течение рабочего дня, затем один раз в день при испытании грунтов, содержащих легкорастворимые соли, и один раз в 2-3 дня при испытании грунтов, содержащих среднерастворимые соли.

5.4.6.8 В процессе выщелачивания солей необходимо отбирать фильтраты для определения в них количества солей по массе плотного остатка: первый фильтрат - после сбора 50 мл жидкости, второй - через 2-3 сут, далее - один раз в неделю при испытании грунтов, содержащих легкорастворимые соли, и один раз в две недели при испытании грунтов, содержащих среднерастворимые соли.

5.4.6.9 После завершения испытания рабочее кольцо с влажным грунтом взвешивают, производят контрольное измерение высоты образца грунта в кольце, определяют влажность грунта и массу сухого грунта, а также количественный и качественный состав солей.

5.4.6.10 В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении А.

5.4.7 Обработка результатов

5.4.7.1 Для определения характеристик mo, Е и pstr по результатам испытаний для каждой ступени нагружения вычисляют:

ДСТУ Б 8.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.33

• абсолютну вертикальну стабілізовану деформацію зразка грунту Δh, мм, як середнєарифметичне показань вимірювальних приладів після віднімання поправки на деформацію компресійного приладу Δ;
• відносну вертикальну деформацію зразка грунту за формулою (5.11).

5.4.7.2 За обчисленими значеннями будують графік залежності ε = f (p) (див. додаток Л).

Через точки графіка проводять осередню-ючу плавну криву або апроксимують ці точки монотонною залежністю (наприклад, експоненціальною відповідно до додатка М).

Значення тиску, відповідне точці перетину кривої (див. графік 1 додатку Л) з віссю тиску р, дорівнює значенню структурної міцності на стиск pstr.

У випадку часткового знеущільнення грунту (див. графік 2) за pstr. приймають абсцису точки А графіка ε = f(p) з ординатою εі = Δhн / h, визначеною за формулою (5.23).

5.4.7.3 Обчислюють коефіцієнти пористості еi грунту при тисках рi за формулою:

• абсолютную вертикальную стабилизированную деформацию образца грунта Δh, мм, как среднее арифметическое показаний измерительных приборов за вычетанием поправки на деформацию компрессионного прибора Δ;
• относительную вертикальную деформацию образца грунта по формуле (5.11).

5.4.7.2 По вычисленным значениям строят график зависимости ε = f( p ) (см. приложение Л).

Через точки графика проводят осредняю-щую плавную кривую или аппроксимируют эти точки монотонной зависимостью (например, экспоненциальной в соответствии с приложением М).

Значение давления, соответствующее точке пересечения кривой (см. график 1 приложения Л) с осью давления р, равно значению структурной прочности на сжатие pstr.

В случае частичного разуплотнения грунта (см. график 2) за pstr принимают абсциссу точки А графика ε = f(p) с ординатой εі = Δhн / h, определенной по формуле (5.23).

5.4.7.3 Вычисляют коэффициенты пористости еi грунта при давлениях рi по формуле:

ei = eo - εi (1 + eo). (5.25)

5.4.7.4 Коефіцієнт стисливості mo, МПа-1 , в заданому інтервалі тисків рi і рi+1 обчислюють з точністю 0,001 МПа-1 за формулою:

5.4.7.4 Коэффициент сжимаемости mo, МПа-1, в заданном интервале давлений рi и рі+і вычисляют с точностью 0,001 МПа-1 по формуле:

, (5.26)

де еi і еi+1 - коефіцієнти пористості, які відповідають тискам рі і рі+і.

5.4.7.5 Модуль деформації Е, МПа, в інтервалі тисків рi і рi+1 обчислюють з точністю 0,1 МПа за формулою

где еi и еi+1 - коэффициенты пористости, соответствующие давлениям рі и pi+1.

5.4.7.5 Модуль деформации Е, МПа, в интервале давлений pi и pi+1 вычисляют с точностью 0,1 МПа по формуле:

(5.27)

абоили

(5.28)

де εі і εі+1 - значення відносного стиску, що відповідають тискам рі і pi+1;

mo - коефіцієнт стисливості, що відповідає інтервалу тиску від рі до рі+1;

β - коефіцієнт, який враховує відсутність поперечного розширення грунту в комп-

ресійному приладі і який обчислюють за формулою:

где εі и εі+1 - значения относительного сжатия, соответствующие давлениям рі и рі+1;

mo - коэффициент сжимаемости, соответствующий интервалу давления от pі до pі+1;

β - коэффициент, учитывающий отсутствие поперечного расширения грунта в компре-ссионном приборе и вычисляемый по формуле:

ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.34

(5.29)

де ν - коефіцієнт поперечної деформації, яку визначають за результатами випробувань у приладах тривісного стиску за 5.3.

У разі відсутності експериментальних даних допускається приймати ν рівним: 0,30-0,35 - для пісків і супісків; 0.35-0,37 - для суглинків; 0,2-0,3 при il < 0; 0,3-0,38 при 0 ≤ il ≤ 0,25; 0,38-0,45 при 0,25 < il ≤ 1,0 - для глин. При цьому менші значення ν приймають при більшій густині грунту.

5.4.7.6 Коефіцієнт фільтраційної консолідації сν і коефіцієнт вторинної консолідації сα визначають відповідно до додатка Н.

5.4.7.7 Для визначення характеристик суфозійної стисливості також будують графік залежності відносних деформацій від вертикального тиску ε = f (р) (додаток П). При цьому відносну деформацію зразка грунту визначають за формулою (5.10), у якій значення h замінюють hng , де hng - висота зразка грунту при тиску, рівному напрузі від власної ваги грунту на глибині відбору зразка після віднімання абсолютної деформації при цьому тиску.

5.4.7.8 У випадку набухання грунту при випробуванні за схемою "трьох кривих" необхідно визначити вільне відносне набухання εsw за ГОСТ 24143, а точку, яка відповідає εsw, включати до графіка ε = f (р), відкладаючи її на осі ординат уверх від осі абсцис.

5.4.7.9 При випробуванні за схемами "однієї кривої" і "трьох кривих" характеристики стиску грунту природної вологості визначають відповідно до 5.4.7.4 і 5.4.7.5.

5.4.7.10 При випробуванні за схемою "однієї кривої” відносну просадочність грунту εsl слід визначати за ГОСТ 23161.

5.4.7.11 Відносний суфозійний стиск грунту εsf при випробуванні за схемою "однієї кривої" і при наявності просадних деформацій слід визначати як додаткове відносне стискання зразка грунту при заданому тиску і безперервній фільтрації води за формулою:

где ν - коэффициент поперечной деформации, определяемой по результатам испытаний в приборах трехосного сжатия по 5.3.

При отсутствии экспериментальных данных допускается принимать ν равным: 0,30-0,35 - для песков и супесей; 0,35-0,37 - для суглинков; 0,2-0,3 при IL < 0; 0,3-0,38 при 0 ≤ il ≤ 0,25; 0,38-0,45 при 0,25< il ≤ 1,0 - для глин. При этом меньшие значения ν принимают при большей плотности грунта.

5.4.7.6 Коэффициент фильтрационной консолидации сν и коэффициент вторичной консолидации сα определяют в соответствии с приложением H.

5.4.7.7 Для определения характеристик суффозионной сжимаемости также строят график зависимости относительных деформаций от вертикального давления ε = f (р) (приложение П). При этом относительную деформацию образца грунта определяют по формуле (5.10), в которой значение h заменяют hng, где hng -высота образца грунта при давлении, равном напряжению от собственного веса грунта на глубине отбора образца за вычетанием абсолютной деформации при этом давлении.

5.4.7.8 В случае набухания грунта при испытании по схеме "трех кривых" необходимо определить свободное относительное набухание εsw по ГОСТ 24143, а точку, соответствующую εsw, включать в график ε = f (р), откладывая ее на оси ординат вверх от оси абсцисс.

5.4.7.9 При испытании по схемам "одной кривой" и "трех кривых" характеристики сжатия грунта природной влажности определяют в соответствии с 5.4.7.4 и 5.4.7.5.

5.4.7.10 При испытании по схеме "одной кривой" относительную просадочность грунта следует определять по ГОСТ 23161.

5.4.7.11 Относительное суффозионное сжатие грунта εsf при испытании по схеме "одной кривой" и при наличии просадочных деформаций следует определять как дополнительное относительное сжатие образца грунта при заданном давлении и непрерывной фильтрации воды по формуле:

, (5.30)

де Δhsf - суфозійний стиск грунту при постійній фільтрації і заданому тиску (абсолютний суфозійний стиск), мм;

где Δhsf - суффозионное сжатие грунта при постоянной фильтрации и заданном давлении (абсолютное суффозионное сжатие), мм;

ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.35

hsat, p - висота зразка замоченого грунту при заданому тиску, мм;

hsf, p - висота зразка грунту після стискання в умовах постійної фільтрації рідини при заданому тиску, мм.

5.4.7.12 Відносний суфозійний стиск грунту εsf при випробуваннях за схемою "однієї кривої" і при відсутності просадних деформацій слід визначати за формулою:

(5.31)

де hp - висота зразка грунту природної вологості при заданому тиску, мм;

5.4.7.13 Відносну просадочність εsl для різних тисків при випробуваннях за схемою "трьох кривих" слід визначати як різницю значень відносного стиску зразків у водонасиче-ному стані εsat, p і природній вологості εw або різницю ординат відповідних кривих графіків

ε = f (p).

5.4.7.14 Відносний суфозійний стиск εsf і для різних тисків при випробуванні за схемою "трьох кривих" слід визначати як різницю значень відносного стиску зразків вилуженого грунту у водонасиченому стані або різницю ординат відповідних кривих графіка ε = f (p). За значеннями εsf слід будувати графік залежності відносного суфозійного стиску від тиску (додаток П).

5.4.7.15 Початковий тиск суфозійного стиску εsf слід визначати за графиком залежності відносного суфозійного стиску від тиску εsf = f (р) приймаючи за psf тиск, при якому відносний суфозійний стиск складає 0,01.

5.4.7.16 Відносний суфозійний стиск необхідно виражати з точністю 0,001, початковий тиск суфозійного стиску - з точністю 0,02 МПа.

5.4.7.17 У процесі компресійно-фільтраційного випробування грунту при безперервній фільтрації води і заданому тиску р слід будувати графік залежності відносного суфозійного стиску εsf від ступеня видужування солей βt (додаток П), яке визначають за формулою:

hsat, р - высота образца замоченного грунта при заданном давлении, мм;

hsf, p - высота образца грунта после сжатия в условиях постоянной фильтрации жидкости при заданном давлении, мм.

5.4.7.12 Относительное суффозионное сжатие грунта εsf при испытании по схеме "одной кривой" и при отсутствии просадочных деформаций следует определять по формуле:

(5.31)

где hp - высота образца грунта природной влажности при заданном давлении, мм.

5.4.7.13 Относительную просадочность εsl для различных давлений при испытаниях по схеме "трех кривых" следует определять как разность значений относительного сжатия образцов в водонасыщенном состоянии εsat, p и природной влажности εw или разность ординат соответствующих кривых графиков ε = f (p).

5.4.7.14 Относительное суффозионное сжатие εsf для различных давлений при испытании по схеме "трех кривых" следует определять как разность значений относительного сжатия образцов выщелоченного грунта в водонасыщенном состоянии или разность орди-нат соответствующих кривых графика ε = f(р). По значениям εsf следует строить график зависимости относительного cyффозиoнного сжатия от давления (приложение П).

5.4.7.15 Начальное давление суффозион-ного сжатия εsf следует определять по графику зависимости относительного суффозионного сжатия от давления εsf = f(p), принимая за psf давление, при котором относительное суффозионное сжатие составляет 0,01.