Q1 = 0,1 Raf, o ?? Aaf (6.6)
де Raf, о - умовно-миттєвий опір зрізу мерзлого грунту, льоду по поверхні змерзання, який визначають відповідно до 6.2.4.9 і 6.2.5.4, МПа.
Далі збільшують дотичне навантаження ступенями навантажування ΔQ, кН, значення яких при відсутності завдання визначають за формулою:
ΔQ = Q1 / 2. (6.7)
6.2.4.5 На кожному ступені навантажування записують показання приладів (пристроїв) для вимірювання деформацій зрізу зразка через інтервали часу, які приймають за вказівками 6.1.4.3, до досягнення умовної стабілізації деформації (6.1.4.4).
6.2.4.6 Якщо на черговому ступені навантажування стабілізації деформації не спостерігається, то навантаження витримують до виникнення деформування з постійною швидкістю, яке вважається досягнутим, коли швидкість деформування протягом двох 12-годинних інтервалів, які ідуть один за одним, зберігається постійною.
6.2.4.7 Випробування закінчують, коли деформування з постійною швидкістю встановлено не менше ніж для двох ступенів дотичного-навантаження.
6.2.4.8 Проби для визначення вологості грунту після випробувань відбирають із зони зрізу.
6.2.4.9 При проведенні випробувань при безперервному швидкому зростанні навантаження до зразка плавно, не допускаючи ударів, прикладають дотичне навантаження, збщыцуючи його безперервно і забезпечуючи таку постійну швидкість деформування зразка, щоб час від початку випробування до моменту руйнування зразка становив 20-30 с.
У процесі випробувань проводять автоматичний запис дотичного навантаження на зразок, ау разі відсутності системи автоматичного запису фіксують навантаження Qo в момент його руйнування.
6.2.4.10 У процесі випробувань ведуть журнал за формою, яку наведено в додатку А.
следует устанавливать в соответствии с заданием, а при его отсутствии определять на основании результатов предварительно проведенных испытаний при непрерывном быстром воздействии нагрузки по формуле:
Q1 = 0,1 Raf, o ?? Aaf (6.6)
где Raf, o - условно-мгновенное сопротивление срезу мерзлого грунта, льда по поверхности смерзания, определяемое в соответствии с 6.2.4.9 и 6.2.5.4, МПа.
Далее увеличивают касательную нагрузку ступенями нагружения ΔQ, кН, значения которых при отсутствии задания определяют по формуле:
ΔQ = Q1 / 2. (6.7)
6.2.4.5 На каждой ступени нагружения записывают показания приборов (устройств) для измерения деформаций среза образца через интервалы времени, принимаемые по указаниям 6.1.4.3, до достижения условной стабилизации деформации (6.1.4.4).
6.2.4.6 Если на очередной ступени нагружения стабилизации деформации не наблюдается, то нагрузку выдерживают до возникновения деформирования с постоянной скоростью, которое считается достигнутым, когда скорость деформиро-вания в течение двух следующих друг за другом 12-часовых интервалов сохраняется постоянной.
6.2.4.7 Испытание заканчивают, когда деформирование с постоянной скоростью установлено не менее чем для двух ступеней касательной нагрузки.
6.2.4.8 Пробы для определения влаж-ности грунта после испытаний отбирают из зоны среза.
6.2.4.9 При проведении испытаний при непрерывном быстром возрастании нагрузки к образцу плавно, не допуская ударов, прикладывают касательную нагрузку, увеличивая ее непрерывно и обеспечивая такую постоянную скорость деформирования образца, чтобы время от начала испытания до момента разрушения образца составляло 20-30 с.
В процессе испытаний производят автоматическую запись касательной нагрузки на образец, а при отсутствии системы автоматической записи фиксируют нагрузку Qo в момент его разрушения.
6.2.4.10 В процессе испытаний ведут журнал по форме, приведенной в приложении А.
ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.44
6.2.5 Обробка результатів
6.2.5.1 У процесі випробувань будують графік залежності деформацій зрізу зразка грунту 1 у часі при різних значеннях дотичного навантаження (додаток Ф).
6.2.5.2 Гранично тривалі значення опору зрізу мерзлого грунту по поверхні змерзання Raf, Rsh, Rsh, і визначають як найбільше дотичне напруження, при якому відбулась стабілізація деформації зразка при заданому нормальному напруженні.
6.2.5.3 При визначенні Raf, Rsh, Rsh, і вводять поправку на тертя в зрізувальному приладі на раніше побудованій тарувальній кривій.
6.2.5.4 За результатами випробувань при безперервному швидкому зростанні навантаження визначають умовно-миттєве значення опору зрізу мерзлого грунту, льоду по поверхні змерзання Raf, o, МПа, за формулою:
Raf, o = Qo / Aaf (6.8)
6.3 Метод одновісного стиску
6.3.1 Суть методу
6.3.1.1 Випробування мерзлого грунту методом одновісного стиску проводять для визначення таких характеристик міцності і дефор-мованості: границь міцності на одновісний стиск Rc, Roc, модуля лінійної деформації Е, коефіцієнта поперечного розширення ν, коефіцієнта нелінійної деформації А, коефіцієнта в'язкості сильнольодистих грунтів η для пісків (крім гравелистих і крупних) і глинистих грунтів, крім заторфованих, засолених і сипкомер-злих різновидів вказаних грунтів.
6.3.1.2 Ці характеристики визначають за результатами навантажування зразків грунту вертикальним навантаженням в умовах вільного бічного розширення з доведенням зразка до крихкого руйнування або досягнення неза-тухаючої повзучості.
6.3.1.3 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.
При визначенні коефіцієнта в'язкості сильнольодистих грунтів товщина прошарків льоду у зразку повинна бути не більше .
6.3.1.4 Зразки повинні мати форму циліндра діаметром 71,4 і висотою або діаметром 49 і висотою .
6.2.5 Обработка результатов
6.2.5.1 В процессе испытаний строят график зависимости деформаций среза образца грунта 1 во времени при различных значениях касательного напряжения (приложение Ф).
6.2.5.2 Предельно длительные значения сопротивления срезу мерзлого грунта по поверхности смерзания Raf, Rsh, Rsh, і определяют как наибольшее касательное напряжение, при котором произошла стабилизация деформации образца при заданном нормальном напряжении.
6.2.5.3 При определении Raf, Rsh, Rsh, і вводят поправку на трение в срезном приборе по заранее построенной тарировочной кривой.
6.2.5.4 По результатам испытаний при непрерывном быстром возрастании нагрузки определяют условно-мгновенное значение сопротивления срезу мерзлого грунта, льда по поверхности смерзания Raf, o МПа, по формуле:
Raf, o = Qo / Aaf 6.8)
6.3 Метод одноосного сжатия
6.3.1 Сущность метода
6.3.1.1 Испытание мерзлого грунта методом одноосного сжатия проводят для определения следующих характеристик прочности и деформируемости: пределов прочности на одноосное сжатие Rc, Roc, модуля линейной деформации Е, коэффициента поперечного расширения ν, коэффициента нелинейной деформации А, коэффициента вязкости сильнольдистых грунтов η для песков (кроме граве-листых и крупных) и глинистых грунтов, кроме заторфованных, засоленных и сыпуче-мерзлых разностей указанных грунтов.
6.3.1.2 Эти характеристики определяют по результатам нагружения образцов грунта вертикальной нагрузкой в условиях свободного бокового расширения с доведением образца до хрупкого разрушения или достижения незатухающей ползучести.
6.3.1.3 Для испытаний используют образцы мерзлого грунта ненарушенного сложения с природной влажностью и льдистостыо.
Толщина прослоек льда в образце должна быть не более , а льдистость і ≤ 0,4.
При определении коэффициента вязкости сидьнольдистых грунтов толщина прослоек льда в образце должна быть не более .
6.3.1.4 Образцы должны иметь форму цилиндра диаметром 71,4 и высотой или диаметром 49 и высотой .
ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.45
6.3.2 Обладнання і прилади
6.3.2.1 До складу установки для випробувань мерзлого грунту на одновісний стиск повинні входити:
Принципова схема установки наведена у додатку X.
6.3.2.2 Конструкція установки і механізму для вертикального навантажування зразка грунту повинна забезпечувати:
6.3.3 Підготовка до випробування
6.3.3.1 Зразок грунту виготовляють з урахуванням вимог 6.3.1.3 і 6.3.1.4.
6.3.3.2 Зразок грунту виймають з кільця, поміщають між нижнім і верхнім штампами і проводять такі операції:
6.3.3.3 Після видержування зразка грунту в установці проводять попереднє обтиснення зразка тиском, який дорівнює напруженню від власної ваги грунту на горизонті відбору зразка (але не більше половини умовно-миттєвого значення міцності на одновісний стиск), протягом 15с. Потім зразок розвантажують, записують показання приладів і фіксують час початку випробувань.
6.3.4 Проведення випробувань при безперервному швидкому зростанні навантаження для визначення умовно-миттєвого значення границі міцності на одновісний стиск Roc
6.3.2 Оборудование и приборы
6.3.2.1 В состав установки для испытаний мерзлого грунта на одноосное сжатие должны входить:
Принципиальная схема установки приведена в приложении X.
6.3.2.2 Конструкция установки и механизма для вертикального нагружения образца грунта должна обеспечивать:
6.3.3 Подготовка к испытанию
6.3.3.1 Образец грунта изготавливают с учетом требований 6.3.1.3 и 6.3.1.4.
6.3.3.2 Образец грунта извлекают из кольца, помещают между нижним и верхним штампами и производят следующие операции:
6.3.3.3 После выдерживания образца грунта в установке производят предварительное обжатие образца давлением, равным напряжению от собственного веса грунта на горизонте отбора образца (но не более половины условно-мгновенного значения прочности на одноосное сжатие), в течение 15с. Затем образец разгружают, записывают показания приборов и фиксируют время начала испытаний.
6.3.4 Проведение испытаний при непрерывном быстром возрастании нагрузки для определения условно-мгновенного значения предела прочности на одноосное сжатие Roc
ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.46
6.3.4.1 До зразка плавно, не допускаючи ударів, прикладають навантаження, збільшуючи його безперервно і забезпечуючи постійну швидкість деформування зразка не менше 1 мм/с.
6.3.4.2 Випробування повинні продовжуватись до моменту руйнування зразка, якщо руйнування носить крихкий характер, або до моменту, коли відносна поздовжня деформація досягне значення ε ≥ 20%, якщо зразок деформується в'язко, без явних ознак руйнування.
6.3.4.3 У процесі випробувань проводять автоматичний запис навантаження на зразок і його деформацій. При відсутності системи автоматичного записи фіксують навантаження і висоту зразка грунту в момент його руйнування або в'язкого деформування.
6.3.4.4 У процесі випробувань ведуть журнал за формою, наведеною у додатку А.
6.3.5 Проведення випробувань на повзучість для визначення гранично тривалого значення границі міцності на одновісний стиск Rc і характеристик деформованості Е, ν, A
6.3.5.1 До зразка плавно, не допускаючи ударів, прикладають навантаження, збільшуючи його рівними ступенями навантажування. Час прикладання навантаження на кожному ступені повинен бути не більше 30 с. На кожному ступені осьове напруження у зразку повинно бути постійним (δz, i = const).
6.3.5.2 Навантаження на зразок грунту Fi, кН, на кожному ступені навантажування визначають за формулою:
(6.9)
де di - середній діаметр зразка грунту в момент прикладання чергового ступеня навантажування, см.
6.3.5.3 Напруження δz, i, МПа, на кожному ступені навантажування визначають за формулою:
δz, i = Roc ∙ ni / 10, (6.10)
де Roc - умовно-миттєве значення границі міцності грунту на одновісний стиск, яке визначають за результатами випробувань при безперервному швидкому зростанні навантаження, МПа (6.3.7.2);
nі - порядковий номер ступеня навантажування.
6.3.5.4 Значення δz, i , може бути визначено за формулою:
6.3.4.1 К образцу плавно, не допуская ударов, прикладывают нагрузку, увеличивая ее непрерывно и обеспечивая постоянную скорость деформирования образца не менее 1 мм/с.
6.3.4.2 Испытания должны продолжаться до момента разрушения образца, если разрушение носит хрупкий характер, или до момента, когда относительная продольная деформация достигнет значения ε ≥ 20%, если образец деформируется вязко, без видимых признаков разрушения.
6.3.4.3 В процессе испытаний производят автоматическую запись нагрузки на образец и его деформаций. При отсутствии системы автоматической записи фиксируют нагрузку и высоту образца грунта в момент его разрушения или вязкого деформирования.
