ня до зразка грунту, змороженому із зразком матеріалу фундаменту, грунтовим розчином aбо льодом, дотичного навантаження при одноча-снoмy навантажуванні зразка навантаженням, нормальним до площини зрізу.
6.2.1.3 Гранично тривалі значення опору зрізу мерзлого грунту по поверхні змерзання Raf, Rsh aбо Rsh,і визначають як найбільші дотичні напруження, при яких здійснилась стабілізація деформації зразка при заданному нормальному напруженні.
где F - нагрузка на шариковый штамп, кН:
db - диаметр шарикового штампа, мм;
sb - глубина погружения шарикового штампа в грунт в конце испытаний, мм;
k - безразмерный коэффициент, равный 1 при испытаниях до условной стабилизации деформации и 0,8 - при ускоренном режиме.
6.2 Метод одноплоскостного среза по поверхности смерзания
6.2.1 Сущность метода
6.2.1.1 Испытание мерзлого грунта методом одноплоскостного среза по поверхности смерзания проводят для определения следующих характеристик прочности: сопротивления срезу мерзлого грунта, грунтового раствора и льда по поверхности их смерзания с материалом (фундамента или другим твердым материалом) Raf, сопротивления срезу мерзлого грунта по поверхности смерзания с другим грунтом или грунтовым раствором Rsh; сопротивления срезу льда по поверхности смерзания с грунтом или грунтовым раствором Rsh, i .
6.2.1.2 Эти характеристики определяют по результатам испытаний образцов грунта в одноплоскостных срезных приборах с фиксированной плоскостью среза путем приложения к образцу грунта, смороженному с образцом материала фундамента, грунтовым раствором или льдом, касательной нагрузки при одновременном нагружении образца нагрузкой, нормальной к плоскости среза.
6.2.1.3 Предельно длительные значения сопротивления срезу мерзлого грунта по поверхности смерзания Raf, Rsh или Rsh, i опреде-ния как наибольшие касательные напряжения, при которых произошла стабилизация деформации образца при заданном нормальном напряжении.
ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.40
6.2.1.4 Для випробувань використовують зразки грунту або грунтового розчину непору-шеного і порушеного складу.
Зразки повинні мати форму циліндра діаметром не менше і висотою від 1/2 до 1/3 діаметра.
6.2.1.5 Діаметр зразка матеріалу повинен дорівнювали діаметру зразка грунту.
6.2.2 Обладнання і прилади
6.2.2.1 До складу установки для випробувань мерзлого грунту методом одноплощин-ного зрізу по поверхні змерзання повинні входити:
Принципова схема зрізувального приладу наведена в додатку Т.
6.2.2.2 Конструкція зрізувального приладу повинна забезпечувати можливість прикладення дотичного навантаження до 10 кН.
6.2.2.3 Форми для зморожування виготовляють з матеріалу низької теплопровідності (наприклад, органічного скла). Товщина стінок кілець форми з органічного скла повинна бути не менше .
Конструкція форми повинна забезпечувати можливість однобічного проморожування зразка через його торцеві поверхні і виключати віджимання і стікання води з грунту при його проморожуванні.
Принципові схеми форм наведені в додатку У. В формі першого типу підготовляють зразки виду "грунт (грунтовий розчин, лід) - матеріал" для визначення Raf (6.2.1.1), в формі другого типу - зразки виду "грунт - грунтовий розчин (лід, грунт)" - для визначення Rsh і Rsh,і .
6.2.3 Підготовка до випробування
6.2.3.1 Зразок грунту виготовляють з урахуванням вимог 6.1.1.4 і додатка У.
6.2.1.4 Для испытаний используют образцы грунта или грунтового раствора ненарушенного и нарушенного сложения.
Образцы должны иметь форму цилиндра диаметром не менее и высотой от 1/2 до 1/3 диаметра.
6.2.1.5 Диаметр образца материала должен быть равным диаметру образца грунта.
6.2.2 Оборудование и приборы
6.2.2.1 В состав установки для испытаний мерзлого грунта методом одноплоскостного среза по поверхности смерзания должны входить:
Принципиальная схема срезного прибора приведена в приложении Т.
6.2.2.2 Конструкция срезного прибора должна обеспечивать возможность приложения касательной нагрузки до 10 кН.
6.2.2.3 Формы для смораживания изготовляют из материала низкой теплопроводности (например, органического стекла). Толщина стенок колец формы из органического стекла должна быть не менее .
Конструкция формы должна обеспечивать возможность одностороннего промора-живания образца через его торцевые поверхности и исключать отжатие и отток воды из грунта при его промораживании.
Принципиальные схемы форм приведены в приложении У. В форме первого типа подготавливают образцы вида "грунт (грунтовый раствор, лед) - материал" для определения Raf (6.2.1.1), в форме второго типа - образцы вида "грунт - грунтовый раствор (лед, грунт)" - для определения Rsh и Rsh, і .
6.2.3 Подготовка к испытанию
6.2.3.1 Образец грунта изготавливают с учетом требований 6.1.1.4 и приложения У.
ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.41
6.2.3.2 Зразок матеріалу виготовляють з урахуванням вимог додатка У діаметром, що дорівнює діаметру зразка грунту, і висотою, що визначається конструкцією зрізувального приладу.
6.2.3.3 Підготовлений до випробувань Зразок поміщають у зрізну коробку приладу і проводять такі операції:
6.2.4 Проведення випробування
6.2.4.1 До зразка грунту плавно, не допускаючи ударів, прикладають нормальне наван-таження і потім перший ступінь дотичного навантаження.
6.2.4.2 Значення нормального тиску, при Якому проводять випробування, визначають програмою випробувань. При відсутності даних цей тиск приймають рівним 0,1 МПа.
6.2.4.3 Значення першого ступеня дотичного навантаження q1 і ступеня подальшого наван-тажування ΔQ, кН, при випробуваннях по визначенню опору зрізу мерзлого грунту, грунтового розчину з матеріалом фундаменту і опору зрізу мерзлого грунту по поверхні змерзання з іншим грунтом або ґрунтовим розчином визначають відповідно до 6.2.4.4.
При недостатній кількості зразків значення Q1 і ΔQ можуть бути визначені за формулами:
6.2.3.2 Образец материала изготавливают с учетом требований приложения У диаметром, равным диаметру образца грунта, и высотой, определяемой конструкцией срезного прибора.
6.2.3.3 Подготовленный к испытаниям образец помещают в срезную коробку прибора и производят следующие операции:
6.2.4 Проведение испытания
6.2.4.1 К образцу грунта плавно, не допуская ударов, прикладывают нормальную нагрузку и затем первую ступень касательной нагрузки.
6.2.4.2 Значение нормального давления, при котором проводят испытание, определяют программой испытаний. При отсутствии данных это давление принимают равным 0,1 МПа.
6.2.4.3 Значение первой ступени касательной нагрузки q1 и ступени последующего на-гружения ΔQ, кН, при испытаниях по определению сопротивления срезу мерзлого грунта, грунтового раствора с материалом фундамента и сопротивления срезу мерзлого грунта по поверхности смерзания с другим грунтом или грунтовым раствором определяют в соответствии с 6.2.4.4.
При недостаточном количестве образцов значения Q1 и ΔQ могут быть определены по формулам:
(6.4)
(6.5)
де τ1 - дотичне напруження, яке приймається за таблицею 6.1, МПа;
Aaf - площа змерзання зразка грунту із зразком матеріалу фундаменту, см2;
где τ1 - касательное напружение, принимаемое по таблице 6.1, МПа;
Aaf- площадь смерзания образца грунта с оразцом материала фундамента, см2;
ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.42
Δτ - приріст дотичного напруження на кожному ступені навантажування, який приймається за таблицею 6.2, МПа.
Δτ - приращение касательного напряжения на каждой ступени нагружения, принимаемое по таблице 6.2, МПа
Таблиця 6.1
Таблица 6.1
|
Грунти Грунты |
Значення дотичного напруження τ1, МПа, на першому ступені навантажування при температурі грунту, °С Значение касательного напряжения τ1, МПа, на первой ступени нагружения при температуре грунта, °С |
|||||||||||
|
|
-0,3 |
-0,5 |
-1 |
-1,5 |
-2 |
-2,5 |
-3 |
-3,5 |
-4 |
-6 |
-8 |
-10 |
|
При визначенні Raf При определении Raf |
||||||||||||
|
Піски Пески |
0,04 |
0,06 |
0,09 |
0,11 |
0,14 |
0,16 |
0,18 |
0,20 |
0,23 |
0,26 |
0,31 |
0,30 |
|
Глинисті Глинистые |
0,03 |
0,04 |
0,07 |
0,09 |
0,11 |
0,13 |
0,14 |
0,16 |
0,18 |
0,21 |
0,24 |
0,20 |
|
При визначенні Rsh При определении Rsh |
||||||||||||
|
Піски Пески |
0,05 |
0,08 |
0,12 |
0,15 |
0,17 |
0,19 |
0,21 |
0,22 |
0,24 |
0,29 |
0,34 |
0,38 |
|
Глинисті Глинистые |
0,03 |
0,05 |
0,08 |
0,10 |
0,12 |
0,13 |
0,15 |
0,16 |
0,18 |
0,21 |
0,24 |
0,27 |
|
Примітка 1. Значення τ1 при визначенні опору зрізу мерзлих грунтів, ґрунтових розчинів по поверхні змерзання Raf, з металевим матеріалом фундаменту слід приймати з коефіцієнтом 0,7. Примечание 1. Значения τ1 при определении сопротивления срезу мерзлых грунтов, грунтовых растворов по поверхности смерзания Raf с металлическим материалом фундамента следует принимать с коэффициентом 0,7. Примітка 2. Значення τ1 при визначенні Rsh при зморожуванні різнорідних грунтів слід приймати для найменш міцного грунту. Примечание 2. Значения τ1 при определении Rsh при смораживании разнородных грунтов следует принимать для наименее прочного грунта. Примітка 3. Якщо на першому ступені навантажування спостерігається незатухаюча повзучість, значення τ1 необхідно зменшити у два рази. Примечание 3. Если на первой ступени нагружения наблюдается незатухающая ползучесть, значение τ1 необходимо уменьшить в два раза. |
Таблиця 6.2
Таблица 6.2
|
Температура випробуваного грунту, оС Температура испытываемого грунта, оС
|
Приріст ступенів дотичного напруження Δτ, МПа Приращение ступеней касательного напряжения Δτ, МПа
|
|
Від 0 до -1 От 0 до – 1 |
0,01
|
|
Нижче - 1 до – 3 Ниже - 1 до – 3 |
0,02
|
|
Нижче - 3 до – 6 Ниже - 3 до – 6 |
0,03
|
|
Нижче - 6 Ниже - 6 |
0,04
|
6.2.4.4 Значення першого ступеня дотичного навантаження Q, кН, при випробуваннях по визначенню опору зрізу льоду по поверхні змерзання з матеріалом фундаменту; мерзлого грунту, льоду - з іншими матеріалами і льоду з грунтом або грунтовим розчином слід вста-
6.2.4.4 Значение первой ступени касательной нагрузки Q, кН, при испытаниях по определению сопротивлений срезу льда по поверхности смерзания с материалом фундамента; мерзлого грунта, льда - с другими материалами и льда с грунтом или грунтовым раствором
ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.43
новлювати відповідно до завдання, а при його відсутності визначати на основі результатів попередньо проведенних випробувань при безперервному швидкому впливі навантаження за формулою:
