5.4.7.16 Относительное суффозионное сжатие необходимо выражать с точностью 0,001, начальное давление суффозионного сжатия - с точностью 0,02 МПа.
5.4.7.17 В процессе компрессионно-фильтрационного испытания грунта при непрерывной фильтрации воды и заданном давлении р следует строить график зависимости относительного суффозионного сжатия εsf от степени выщелачивания солей βt (приложение П), определяемой по формуле:
(5.35)
де k - число визначень щільного залишку фільтрації за час випробувань;
где k - число определений плотного остатка фильтрации за время испытаний;
ДСТУ Б В. 2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.36
Vw - об'єм води, яка профільтрувалась через зразок грунту за період між двома послідовними визначеннями щільного залишку, л;
- середнє арифметичне значення двох наступних визначень щільного залишку фільтратів після віднімання щільного залишку фільтруючої рідини, г/л;
Dsal - засоленість грунту (приймають за результатами визначень середньої засоленості моноліту, з якого вирізають зразок грунту), д.е.;
mo - маса сухого зразка грунту перед початком випробувань, г.
5.4.7.18 Після закінчення компресійно-фільтраційного випробування, а також після видужування солей без навантаження і наступного завантаження зразка слід провести коригування графіка εsf = f (βt), підставляючи у формулу ступені видужування солей (див. 5.4.7.17) замість значення засоленості Dsal значення початкової засоленості зразка грунту Do, sal , визначається за формулою:
(5.33)
де mf - маса сухого зразка грунту після закінчення випробувань, г;
d1 - засоленість зразка грунту після закінчення випробувань, д.е.
6 Методи визначення характеристик міцності і деформованості мерзлих грунтів
6.1 Метод випробування кульковим штампом.
6.1.1 Суть методу
6.1.1.1 Випробування мерзлого грунту кульковим штампом проводять для визначення гранично тривалого значення еквівалентного зчеплення ceq дрібних та пилуватих пісків і глинистих грунтів, крім заторфованих засолених та сипкомерзлих різновидів цих грунтів.
6.1.1.2 Гранично тривале значення еквівалентного зчеплення визначають за глибиною занурення кулькового штампа у зразок грунту від заданого навантаження при температурі випробувань не нижче мінус 5°С.
6.1.1.3 Значення навантаження визначають із умови, що тиск у зразку на першому ступені навантажування повинен бути рівний напруженню від власної ваги грунту на горизонті відбору зразка, а на останньому - розрахунковому опору грунту під підошвою фунда-
Vw - объем воды, профильтровавшейся через образец грунта за период между двумя последующими определениями плотного остатка, л;
- среднее арифметическое значение двух последующих определений плотного остатка фильтратов за вычетанием плотного остатка фильтрующей жидкости, г/л;
Dsal - засоленность грунта (принимают по результатам определений средней засоленности монолита, из которого вырезают образец грунта), д.е.;
mo - масса сухого образца грунта перед началом испытаний, г.
5.4.7.18 После окончания компрессионно-фильтрационного испытания, а также после выщелачивания солей без нагрузки и последующего загружения образца следует произвести корректирование графика εsf = f (βt), подставляя в формулу степени выщелачивания солей (см. 5.4.7.17) вместо значения засоленности Dsal значение начальной засоленности образца грунта Do, sal определяемой по формуле
(5.33)
где mf - масса сухого образца грунта после окончания испытаний, г;
d1 - засоленность образца грунта после окончания испытаний, д.е.
6 Методы определения характеристик прочности и деформируемости мерзлых грунтов
6.1 Метод испытания шариковым штампом
6.1.1 Сущность метода
6.1.1.1 Испытание мерзлого грунта шариковым штампом проводят для определения предельно длительного значения эквивалентного сцепления ceq мелких и пылеватых песков и глинистых грунтов, кроме заторфованных засоленных и сыпучемерзлых разностей этих грунтов.
6.1.1.2 Предельно длительное значение эквивалентного сцепления определяют по глубине погружения шарикового штампа в образец грунта от заданной нагрузки при температуре испытаний не ниже минус 5°С.
6.1.1.3 Значение нагрузки определяют из условия, что давление в образце на первой ступени нагружения должно быть равным напряжению от собственного веса грунта на горизонте отбора образца, а на последней - расчетному сопротивлению грунта под подошвой
ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.37
менту R, який задається програмою випробувань.
Примітка. У разі відсутності даних значення R допускається приймати за додатком Р.
6.1.1.4 Для випробувань використовують зразки мерзлого грунту непорушеного складу з природною вологістю і льодистістю. Товщина прошарків льоду у зразку повинна бути не більше , а льодистість і ≤ 0,4.
Зразки повинні мати форму циліндра діаметром не менше і відношенням висоти до діаметра 1:3,5.
6.1.2 Обладнання та прилади
6.1.2.1 До складу установки для випробувань мерзлого грунту кульковим штампом по-винні входити:
Принципова схема установки наведена у додатку С.
6.1.3 Підготовка до випробування
6.1.3.1 Зразок грунту виготовляють з урахуванням вимог 6.1.1.4.
6.1.3.2 Після витримування зразка у робочому кільці протягом 12 год при температурі випробування проводять попереднє обтиснен- ня зразка через плоский штамп тиском, рівним напруженню від власної ваги грунту на гори-зонті відбирання зразка, протягом 15 с. Після обтиснення зразок розвантажують.
6.1.3.3 Зразок грунту в робочому кільці встановлюють на рухомий столик установки і проводять такі операції:
фундамента R, задаваемому программой испытаний.
Примечание. При отсутствии данных значение R допускается принимать по приложению Р.
6.1.1.4 Для испытаний используют образцы мерзлого грунта ненарушенного сложения с природной влажностью и льдистостью. Толщина прослоек льда в образце должна быть не более , а льдистость і ≤ 0,4.
Образцы должны иметь форму цилиндра диаметром не менее и отношением высоты к диаметру 1:3,5.
6.1.2 Оборудование и приборы
6.1.2.1 В состав установки для испытаний мерзлого грунта шариковым штампом должны входить:
Принципиальная схема установки приведена в приложении С.
6.1.3 Подготовка к испытанию
6.1.3.1 Образец грунта изготавливают с учетом требований 6.1.1.4.
6.1.3.2 После выдерживания образца в рабочем кольце в течение 12 ч при температуре испытания проводят предварительное обжатие образца через плоский штамп давлением, равным напряжению от собственного веса грунта на горизонте отбора образца, в течение 15 с. После обжатия образец разгружают.
6.1.3.3 Образец грунта в рабочем кольце устанавливают на подвижный столик установки и производят следующие операции:
ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.38
6.1.4 Проведення випробування
6.1.4.1 До зразка грунту плавно, не допускаючи ударів, прикладають навантаження, збільшуючи його ступенями, загальне число яких повинно бути не менше п'яти.
6.1.4.2 Навантаження на останньому ступені навантажування обчислюють за формулою:
6.1.4 Проведение испытания
6.1.4.1 К образцу грунта плавно, не допуская ударов, прикладывают нагрузку, увеличивая ее ступенями, общее число которых должно быть не менее пяти.
6.1.4.2 Нагрузку на последней ступени на-гружения вычисляют по формуле:
F = 0,18 R , (6.1)
де db - діаметр кулькового штампа, мм;
R - розрахунковий опір грунту під підошвою фундаменту, який приймають за 6.1.1.3, МПа.
При призначенні навантаження повинна дотримуватись умова:
где db - диаметр шарикового штампа, мм;
R - расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента, принимаемое по 6.1.1.3, МПа.
При назначении нагрузки должно соблюдаться условие:
0,05 db < s15 <0,005 db, (6.2)
де s15 - глибина занурення кулькового штампа у зразок грунту через 15 хв після прикладання навантаження.
При недотриманні умови (6.2) слід провести коригування навантаження.
6.1.4.3 На кожному ступені навантажування знімають відліки по всіх приладах для вимірювання вертикальної деформації зразка грунту через 5, 10, 20, 30 і 60 хв після прикладення навантаження, потім через 2 год протягом робочого дня і далі два рази на добу (на початку і в кінці робочого дня) до умовної стабілізації деформації.
6.1.4.4 За критерій умовної стабілізації деформації приймають приріст вертикальної деформації, який не перевищує за 12 год.
У обгрунтованих випадках може бути проведено випробування в прискореному режимі тривалістю 8 год.
6.1.4.5 Випробування закінчують після досягнення умовної стабілізації глибини занурення кулькового штампа (6.1.4.4) або, якщо випробування проводять в прискореному режимі, через 8 год після початку випробування.
6.1.4.6 Може бути проведено повторне випробування на тому самому зразку при дотриманні умови: центр наступного занурення кулькового штампу повинен бути віддалений від границь попередніх відбитків кульки і від краю зразка не менше ніж на половину діаметра кульки.
где s15 - глубина погружения шарикового штампа в образец грунта через 15 мин после приложения нагрузки.
При несоблюдении условия (6.2) следует произвести корректирование нагрузки.
6.1.4.3 На каждой ступени нагружения снимают отсчеты по всем приборам для измерения вертикальной деформации образца грунта через 5, 10, 20, 30 и 60 мин после приложения нагрузки, затем через 2 ч в течение рабочего дня и далее два раза в сутки (в начале и конце рабочего дня) до условной стабилизации деформации.
6.1.4.4 За критерий условной стабилизации деформации принимают приращение вертикальной деформации, не превышающее за 12 ч.
В обоснованных случаях может быть проведено испытание в ускоренном режиме продолжительностью 8 ч.
6.1.4.5 Испытания заканчивают после достижения условной стабилизации глубины погружения шарикового штампа (6.1.4.4) или, если испытание проводят в ускоренном режиме, через 8 ч после начала испытания.
6.1.4.6 Может быть проведено повторное испытание на том же образце при соблюдении вия: центр следующего погружения шариково-го штампа должен отстоять от границ преды-дущих отпечатков шарика и от края образца не менее чем на половину диаметра шарика.
ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.39
6.1.4.7 У процесі випробування ведуть журнал за формою, наведеною у додатку А.
6.1.5 Обробка результатів
6.1.5.1 За показаннями пристроїв для вимірювання деформації визначають глибину занурення кулькового штампа в грунт в кінці випробування (після досягнення умовної стабілізації деформації або через 8 год - при прискореному режимі випробування).
6.1.5.2 Гранично тривале значення еквівалентного зчеплення мерзлого грунту сeq, МПа, визначають з точністю 0,01 МПа за формулою:
6.1.4.7 В процессе испытания ведут журнал по форме, приведенной в приложении А.
6.1.5 Обработка результатов
6.1.5.1 По показаниям устройств для измерения деформации определяют глубину погружения шарикового штампа в грунт в конце испытания (по достижении условной стабилизации деформации или через 8 ч - при ускоренном режиме испытания).
6.1.5.2 Предельно длительное значение эквивалентного сцепления мерзлого грунта сeq, МПа, определяют с точностью 0,1 МПа по формуле:
(6.3)
де F - навантаження на кульковий штамп, кН;
db -діаметр кулькового штампа, мм;
sb - глибина занурення кулькового штампа в грунт в кінці випробувань, мм;
k - безрозмірний коефіцієнт, який дорівнює 1 при випробуваннях до умовної стабілізації деформації і 0,8 - при прискореному режимі.
6.2 Метод одноплощинного зрізу по поверхні змерзання
6.2.1 Суть методу
6.2.1.1 Випробування мерзлого грунту методом одноплощинного зрізу по поверхні змерзання проводять для визначення таких характеристик міцності: опору зрізу мерзлого грунту, ґрунтового розчину і льоду по поверхні їх змерзання з матеріалом (фундаменту або іншим твердим матеріалом) Raf, опору зрізу мерзлого грунту по поверхні змерзання з іншим грунтом або ґрунтовим розчином Rsh; опору зрізу льоду по поверхні змерзання з грунтом або ґрунтовим розчином Rsh, i .
6.2.1.2 Ці характеристики визначають за результатами випробувань зразків грунту в одноплощинних зрізувальних приладах з фіксованою площиною зрізу шляхом прикладен-
