6.3.4.4 В процессе испытаний ведут журнал по форме, приведенной в приложении А.
6.3.5 Проведение испытаний на ползучесть для определения предельно длительного значения предела прочности на одноосное сжатие rс и характеристик деформируемости Е, ν, А
6.3.5.1 К образцу плавно, не допуская ударов, прикладывают нагрузку, увеличивая ее равными ступенями нагружения. Время приложения нагрузки на каждой ступени должно быть не более 30 с. На каждой ступени осевое напряжение в образце должно быть постоянным (δz, i = const).
6.3.5.2 Нагрузку на образец грунта Fi, кН, на каждой ступени нагружения определяют по формуле:
(6.9)
где di - средний диаметр образца грунта в момент приложения очередной ступени нагружения, см.
6.3.5.3 Напряжение δz, i, МПа, на каждой
ступени нагружения определяют по формуле:
δz, i = Roc ∙ ni / 10, (6.10)
где Roc - условно-мгновенное значение предела прочности грунта на одноосное сжатие, определяемое по результатам испытаний при непрерывном быстром возрастании нагрузки, МПа (6.3.7.2);
ni - порядковый номер ступени нагружения.
6.3.5.4 Значение δz, i, может быть определе
но по формуле:
δz, i = R ∙ ni / 5, (6.11)
ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.47
де R - розрахунковий опір грунту під підо-, швою фундаменту,який визначають згідно з додатком Р.
6.3.5.5 Для забезпечення постійності осьового напруження у зразку на кожному ступені навантажування додатково збільшують навантаження Fi на ΔFi, j при збільшенні діаметра зразка на 3 % ( для зразків діаметром ) з моменту початку випробування або попереднього довантажування.
Значення ΔFi, j, кН, визначають за формулою:
(6.12)
де di, j- діаметр зразка в момент довантажування, см;
di, j-1 -діаметр зразка в момент прикладання ступеня навантажування або попереднього довантажування, см.
6.3.5.6 Тривалість дії кожного ступеня навантажування повинна становити 24 год.
6.3.5.7 На кожному ступені навантажування записують показання пристроїв для вимірювання деформацій через інтервали часу, які приймають за 6.1.4.3, і будують графік залежності поздовжньої деформації зразка грунту від часу - криву повзучості (додаток Ц).
6.3.5.8 Випробування продовжують до тих пір, поки процес деформування зразка не перейде у стадію незатухаючої повзучості (стадія незатухаючої повзучості вважається досягнутою, коли деформації зразка будуть розвиватись з постійною або зростаючою швидкістю) або відносна поздовжня деформація зразка досягне 20%.
Швидкість деформації вважають постійною, якщо у трьох послідовних інтервалах вимірювань деформація змінюється не більше ніж на за 2 год.
6.3.5.9 У процесі випробування ведуть журнал за формою, наведеною в додатку А.
6.3.6 Проведення випробувань на повзучість для визначення коефіцієнта в'язкості сильнольодистих грунтів η
6.3.6.1 До зразка грунту прикладають навантаження у відповідності з вимогами 6.3.5.1.
6.3.6.2 Навантаження на зразок на кожному ступені визначають за 6.3.5.2 - 6.3.5.4.
6.3.6.3 Для забезпечення постійності осьового напруження, виконують вимоги 6.3.5.5.
где R - расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента, определяемое в соответствии с приложением Р.
6.3.5.5 Для обеспечения постоянства осевого напряжения в образце на каждой ступени нагружения дополнительно увеличивают нагрузку Fi на ΔFi, j при увеличении диаметра образца на 3 % ( для образцов диаметром ) с момента начала испытания или предшествующего догружения.
Значение ΔFi, j, кН, определяют по формуле:
(6.12)
где di, j - диаметр образца в момент догружения, см;
di, j-1 -диаметр образца в момент приложения ступени нагружения или предшествующего догружения, см.
6.3.5.6 Продолжительность действия каждой ступени нагружения должна составлять 24 ч.
6.3.5.7 На каждой ступени нагружения записывают показания устройств для измерения деформаций через интервалы времени, принимаемые по 6.1.4.3, и строят график зависимости продольной деформации образца грунта от времени - кривую ползучести (приложение Ц).
6.3.5.8 Испытание продолжают до тех пор, пока процесс деформирования образца не перейдет в стадию незатухающей ползучести (стадия незатухающей ползучести считается достигнутой, когда деформации образца будут развиваться с постоянной или увеличивающейся скоростью) или относительная продольная деформация образца достигнет 20%.
Скорость деформации считают постоянной, если в трех Последовательных интервалах измерений деформация изменяется не более чем на за 2 ч.
6.3.5.9 В процессе испытания ведут журнал по форме, приведенной в приложении А.
6.3.6 Проведение испытаний на ползучесть для определения коэффициента вязкости сильнольдистых грунтов η
6.3.6.1 К образцу грунта прикладывают нагрузку в соответствии с требованиями 6.3.5.1.
6.3.6.2 Нагрузку наобразец на каждой ступени определяют по 6.3.5.2 - 6.3.5.4.
6.3.6.3 Для обеспечения постоянства осевого напряжения выполняют требования 6.3.5.5.
ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.48
6.3.6.4 Кожний ступінь навантажування витримують до умовної стабілізації поздовжньої деформації зразка грунту, яку приймаємо за 6.1.4.4, або до досягнення стадії незатухаючої повзучості.
6.3.6.5 На кожному ступені навантажування записують показання приладів для вимірювання деформацій зразка грунту через інтервали часу, які приймають за 6.1.4.3.
6.3.6.6 У процесі випробування ведуть журнал за формою, що наведена у додатку А.
6.3.6.7 У процесі випробувань для кожного ступеня навантажування виконують такі операції:
, (6.13)
де Δhi - різниця поздовжніх деформацій зразка грунту в кінці і на початку періоду деформування грунту з постійною швидкістю на і-му ступені навантажування, мм;
Δti - тривалість періоду деформування зразка грунту з постійною швидкістю на і-му ступені навантажування, год;
- за обчисленими значеннями Vi визначають значення швидкості відносного деформування зразка грунту έ, 1/год, на і-му ступені навантажування за формулою:
(6.14)
де h - початкова висота зразка грунту, мм.
6.3.6.8 На основі одержаних значень έi будують реологічну криву, яка відображає залежність έi = f (σi) (додаток Ц).
Реологічну криву на початковій ділянці апроксимують прямою найкращого наближення до експериментальних точок графічно або методом найменших квадратів.
6.3.6.9 Випробування закінчують, коли на початковій лінійній ділянці реологічної кривої одержано не менше трьох експериментальних точок і стільки ж за його межами після переходу даної залежності в нелінійну.
6.3.6.4 Каждую ступень нагружения выдерживают до условной стабилизации продольной деформации образца грунта, принимаемой по 6.1.4.4, или до достижения стадии незатухающей ползучести.
6.3.6.5 На каждой ступени нагружения записывают показания приборов для измерения деформаций образца грунта через интервалы времени, принимаемые по 6.1.4.3.
6.3.6.6 В процессе испытания ведут журнал по форме, приведенной в приложении А.
6.3.6.7 В процессе испытаний для каждой ступени нагружения выполняют следующие операции:
, (6.13)
где Δhi - разность продольных деформаций образца грунта в конце и начале периода деформирования грунта с постоянной скоростью на і-ой ступени нагружения, мм;
Δti - продолжительность периода деформирования образца грунта с постоянной скоростью на і-ой ступени нагружения, ч;
- по вычисленным значениям Vi определяют значения скорости относительного деформирования образца грунта έ, 1/ч, на і-ой ступени нагружения по формуле:
(6.14)
где h - начальная высота образца грунта, мм.
6.3.6.8 На основании полученных значений έi строят реологическую кривую, отражающую зависимость έi = f (σi) (приложение Ц).
Реологическую кривую на начальном участке аппроксимируют прямой наилучшего приближения к экспериментальным точкам графически или методом наименьших квадратов.
6.3.6.9 Испытание заканчивают, когда на начальном линейном участке реологической кривой получено не менее трех экспериментальных точек и столько же за его пределами после перехода рассматриваемой зависимости в нелинейную.
ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.49
Якщо вказана умова не виконується, то необхідно збільшити число ступенів навантажування.
6.3.7 Обробка результатів
6.3.7.1 Обробку результатів випробувань виконують одночасно з проведенням самих випробувань і перехід до наступного етапу випробувань (ступені навантажування,довантажування і т.д.) здійснюють після обробки результатів на попередньому етапі.
6.3.7.2 За результатами випробувань при безперервному швидкому збільшенні навантаження (6.3.4) визначають умовно-миттєве значення границі міцності на одновісний стиск Roc, МПа, за формулами:
Если указанное условие не выполняется, то необходимо увеличить число ступеней на-гружения.
6.3.7 Обработка результатов
6.3.7.1 Обработку результатов испытаний выполняют одновременно с проведением самих испытаний и переход к следующему этапу испытаний (ступени нагружения, догружения и т.д) осуществляют после обработки результатов на предыдущем этапе.
6.3.7.2 По результатам испытаний при непрерывном быстром возрастании нагрузки (6.3.4) определяют условно-мгновенное значение предела прочности на одноосное сжатие Roc, МПа, по формулам:
-
-
при крихкому руйнуванні зразка
при хрупком разрушении образца
при пластичному руйнуванні зразка
при пластическом разрушении образца
(6.15)
(6.16)
где а0 и Am - відповідно початкова і кінцева (після проведення випробування) площі поперечного перерізу зразка, см2;
F - руйнівне навантаження, кН, яке визначають за 6.3.4.2.
6.3.7.3 Гранично тривале значення границі міцності на одновісний стиск грунту Rc, МПа, визначають за результатами випробувань на повзучість, проведених відповідно до 6.3.5, за формулою:
Rc = 0,6 σk-1, (6.17)
де σk-1 - напруження у зразку грунту на ступені
навантажування, який передує k-му ступеню, на якому процес деформування зразка переходить у стадію незатухаючої повзучості (6.3.5.8), МПа.
6.3.7.4 За результатами цих же випробувань (6.3.5) визначають також характеристики деформованості мерзлого грунту Е, А і ν відповідно до додатка Ш.
6.3.7.5 За результатами випробувань, проведених відповідно до 6.3.6, визначають коефіцієнт в'язкості сильнольодистих грунтів η, МПа∙год, з точністю 10 МПа∙год за формулою:
где а0 и Am - соответственно начальная и конечная (после проведения испытания) площади поперечного сечения образца, см2;
F - разрушающая нагрузка, кН, определяемая по 6.3.4.2.
6.3.7.3 Предельно длительное значение предела прочности на одноосное сжатие грунта Rc, МПа, определяют по результатам испытаний на ползучесть, проведенных в соответствии с 6.3.5, по формуле:
Rc = 0,6 σk-1, (6.17)
где σk-1 - напряжение в образце грунта на ступени нагружения, предшествующей k-ой ступени, на которой процесс деформирования образца переходит в стадию незатухающей ползучести (6.3.5.8), МПа.
6.3.7.4 По результатам этих же испытаний (6.3.5) определяют также характеристики де-формируемости мерзлого грунта Е, А и ν в соответствии с приложением Ш.
6.3.7.5 По результатам испытаний, проведенных в соответствии с 6.3.6, определяют коэффициент вязкости сильнольдистых грунтов η МПа∙ч, с точностью 10 МПа∙ч по формуле:
(6.18)
де σ1 - напруження, що відповідає точці А перетину лінійної ділянки реологічної кривої (6.3.6.8) з віссю абсцис, МПа;
σ2 - напруження, що відповідає кінцевій точці В лінійної ділянки реологічної кривої, МПа;
где σ1 - напряжение, соответствующее точке А пересечения линейного участка реологичес-кой кривой (6.3.6.8) с осью абсцисс, МПа;
σ2 - напряжение, соответствующее конечной точке В линейного участка реологической кривой, МПа;
ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.50
έ - те саме, що і у 6.3.6.7.
6.4 Метод компресійного стиску
6.4.1 Суть методу
6.4.1.1 Випробування мерзлого грунту методом компресійного стиску проводять для визначення таких характеристик деформова-ності: коефіцієнта стисливості пластичномер-злих грунтів mf, коефіцієнта відтавання Аth і стисливості при відтаванні m для пісків і глинистих грунтів (крім пісків гравелистих і крупних), а також заторфованих, засолених і сип-комерзлих різностей вказаних грунтів.
6.4.1.2 Ці характеристики визначають за результатами випробувань зразків грунту в компресійних приладах (одометрах), які виключають можливість бічного розширення зразка грунту при його навантажуванні вертикальним навантаженням у мерзлому або розмороженому стані.
Результати випробувань оформлюють у вигляді графіків залежностей деформацій зразка від навантаження та їх зміну в часі.
6.4.1.3 Навантаження при випробуванні визначають з умови, що на першому ступені навантажування тиск повинен дорівнювати напруженню від власної ваги на глибині відбирання зразка, а на останньому ступені - розрахунковому опору грунту під підошвою фундаменту R, який задається програмою випробувань.
Примітка. У разі відсутності даних значення R допускається приймати відповідно до додатка Р.
6.4.1.4 Для випробувань використовують зразки мерзлого грунту непорушеного складу з природною вологістю і льодистістю.
