Страница 15: ДСТУ Б В.2.1-4-96. (ГОСТ 12248-96). Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформированности (44198)

Товщина прошарків льоду у зразку повинна бути не більше , а льодистість іi ≤ 0,4.

Зразки повинні мати форму циліндра діаметром не менше і відношенням висоти до діаметра 1:3,5.

6.4.2 Обладнання та прилади

До складу установки для випробувань грунту методом компресійного стиску повинні входити:

• компресійний прилад (одометр);
• механізм для вертикального навантажування зразка грунту;
• пристрої для вимірювання вертикальних деформацій зразка грунту.

έ - то же, что и в 6.3.6.7.

6.4 Метод компрессионного сжатия

6.4.1 Сущность метода

6.4.1.1 Испытание мерзлого грунта методом компрессионного сжатия проводят для определения следующих характеристик де-формируемости: коэффициента сжимаемости пластичномерзлых грунтов mf, коэффициента оттаивания Ath и сжимаемости при оттаивании m для песков и глинистых грунтов (кроме песков гравелистых и крупных), а также затор-фованных, засоленных и сыпучемерзлых разностей указанных грунтов.

6.4.1.2 Эти характеристики определяют по результатам испытаний образцов грунта в компрессионных приборах (одометрах), исключающих возможность бокового расширения образца грунта при его нагружении вертикальной нагрузкой в мерзлом или оттаянном состоянии.

Результаты испытаний оформляют в виде графиков зависимостей деформаций образца от нагрузки и их изменения во времени.

6.4.1.3 Нагрузку при испытании определяют из условия, что на первой ступени нагруже-ния давление должно быть равно напряжению от собственного веса на глубине отбора образца, а на последней ступени - расчетному сопротивлению грунта под подошвой фундамента R, задаваемому программой испытаний.

Примечание. При отсутствии данных значение R допускается принимать в соответствии с приложением Р.

6.4.1.4 Для испытаний используют образцы мерзлого грунта ненарушенного сложения с природной влажностью и льдистостью.

Толщина прослоек льда в образце должна быть не более , а льдистость іi ≤ 0,4.

Образцы должны иметь форму цилиндра диаметром не менее и отношением высоты к диаметру 1:3,5.

6.4.2 Оборудование и приборы

В состав установки для испытаний грунта методом компрессионного сжатия должны входить:

• компрессионный прибор (одометр);
• механизм для вертикального нагружения образца грунта;
• устройства для измерения вертикальных деформаций образца грунта.

ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.51

6.4.3 Підготовка до випробування

6.4.3.1 Зразок грунту виготовляють з урахуванням вимог 6.4.1.4.

6.4.3.2 Для грунтів, які випробовуються, додатково до фізичних характеристик, вказаних в 4.3, повинні бути визначені такі характеристики: тип криогенної текстури, вологість за рахунок льодяних включень і льодистість.

6.4.3.3 Зразок грунту у робочому кільці поміщають у направляючий циліндр одометра і проводять такі операції:

• на зразок грунту ставлять штамп і центрують його;
• закріплюють пристрої для вимірювання вертикальних деформацій зразка грунту симетрично відносно осі штампа;

• одометр встановлюють на станину під прес і центрують;
• витримують зразок при температурі випробувань;
• записують початкові показання приладів;
• фіксують температуру і час початку випробувань.

6.4.4 Проведення випробування

6.4.4.1 До зразка плавно, не допускаючи ударів, прикладають навантаження першого ступеня навантажування, створюючи тиск, який відповідає вимогам 6.4.1.3.

6.4.4.2 Після стабілізації деформації (відповідно до 6.4.4.3) збільшують навантаження на зразок ступенями навантажування відповідно до 6.4.1.3. Число ступенів повинно бути не менше п'яти.

6.4.4.3 Кожний ступінь навантажування слід прикладати після умовної стабілізації вертикальної деформації зразка грунту на попередньому ступені, який приймають за 6.1.4.4.

6.4.4.4 Під час випробувань для визначення Ath і m після умовної стабілізації деформації на першому ступені навантажування проводять відтавання зразка грунту, підвищуючи температуру повітря в приміщенні для випробувань і фіксують при цьому деформації зразка грунту також до досягнення умовної стабілізації деформації. Далі продовжують випробування грунту у розмороженому стані. Приріст тиску при цьому на наступних ступенях приймають 0,05 МПа для глинистих грунтів і 0,075 МПа - для пісків.

6.4.3 Подготовка к испытанию

6.4.3.1 Образец грунта изготавливают с учетом требований 6.4.1.4.

6.4.3.2 Для испытываемых грунтов дополнительно к физическим характеристикам, указанным в 4.3, должны быть определены следующие характеристики: тип криогенной текстуры, влажность за счет ледяных включений и льдистость.

6.4.3.3 Образец грунта в рабочем кольце помещают в направляющий цилиндр одометра и производят следующие операции:

• на образец грунта ставят штамп и цен-

трируют его;

• закрепляют устройства для измерения вертикальных деформаций образца грунта симметрично относительно оси штампа;
• одометр устанавливают на станину под пресс и центрируют;
• выдерживают образец при температуре испытаний;
• записывают начальные показания приборов;
• фиксируют температуру и время начала испытаний.

6.4.4 Проведение испытания

6.4.4.1 К образцу плавно, не допуская ударов, прикладывают нагрузку первой ступени нагружения, создавая давление, отвечающее требованиям 6.4.1.3.

6.4.4.2 После стабилизации деформации (в соответствии с 6.4.4.3) увеличивают нагрузку на образец ступенями нагружения в соответствии с 6.4.1.3. Число ступеней должно быть не менее пяти.

6.4.4.3 Каждую ступень нагружения следует прикладывать после условной стабилизации вертикальной деформации образца грунта на предшествующей ступени, принимаемой по 6.1.4.4.

6.4.4.4 При испытаниях для определения Ath и m после условной стабилизации деформации на первой ступени нагружения производят оттаивание образца грунта, повышая температуру воздуха в помещении для испытаний и фиксируют при этом деформации образца грунта также до достижения условной стабилизации деформации. Далее продолжают испытание грунта в оттаянном состоянии. Приращение давления при этом на последующих ступенях принимают 0,05 МПа для глинистых грунтов и 0,075 МПа - для песков.

ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.52

6.4.4.5 На кожному ступені навантажування записують показання приладів (пристроїв) для вимірювання вертикальної деформації зразка грунту через інтервали часу, які приймають за 6.1.4.3.

6.4.4.6 У процесі випробування ведуть журнал за формою, наведеною у додатку А.

6.4.5 Обробка результатів

6.4.5.1 За результатами випробувань для кожного ступеня навантажування обчислюють:

• абсолютну стабілізовану вертикальну деформацію зразка грунту Δhi мм, як середнє арифметичне показання приладів (пристроїв для вимірювання вертикальної деформації зразка грунту);
• відносну стабілізовану вертикальну деформацію зразка грунту εf і εth за формулами:
• при випробуванні для визначення mf - за формулою (5.10), в яку замість значення ε підставляють значення εf;
• при випробуванні для визначення Ath і m

, (6.19)

де Δhi - абсолютна стабілізована деформація зразка грунту після відтавання, мм;

Δhg - абсолютна стабілізована деформація зразка грунту на першому ступені навантажування (при тиску, що дорівнює напруженню від власної ваги грунту на глибині відбирання зразка і до його відтавання), мм;

h1 - висота зразка грунту після обтиснення (до його відтавання), мм.

6.4.5.2 За обчисленими значеннями будують графіки залежності εf = f (р) або εth = f (р) (додаток Щ), де р - тиск на зразок на кожному ступені навантажування, МПа.

6.4.5.3 Коефіцієнти стисливості пластич-номерзлого грунту mf, i, Мпа-1, визначають як величини, чисельно рівні тангенсам кутів нахилу ??i прямих, проведених з початку координат через точки pi і εf, i, з точністю 0,001 МПа-1 за формулою:

6.4.4.5 На каждой ступени нагружения записывают показания приборов (устройств) для измерения вертикальной деформации образца грунта через интервалы времени, принимаемые по 6.1.4.3.

6.4.4.6 В процессе испытания ведут журнал по форме, приведенной в приложении А.

6.4.5 Обработка результатов

6.4.5.1 По результатам испытаний для каждой ступени нагружения вычисляют:

• абсолютную стабилизированную вертикальную деформацию образца грунта Δhi, мм, как среднее арифметическое показание приборов (устройств для измерения вертикальной деформации образца грунта);
• относительную стабилизированную вертикальную деформацию образца грунта εf и εth по формулам:
• при испытании для определения mf - по формуле (5.10), в которую вместо значения ε подставляют значение εf;
• при испытании для определения Аth и m

, (6.19)

где Δhi - абсолютная стабилизированная деформация образца грунта после оттаивания, мм;

Δhg - абсолютная стабилизированная деформация образца грунта на первой ступени нагружения (при давлении, равном напряжению от собственного веса грунта на глубине отбора образца и до его оттаивания), мм;

h1 - высота образца грунта после обжатия (до его оттаивания), мм.

6.4.5.2 По вычисленным значениям строят графики зависимости εf = f (р) или εth = f (р) (приложение Щ), где р - давление на образец на каждой ступени нагружения, МПа.

6.4.5.3 Коэффициенты сжимаемости плас-тичномерзлого грунта mf, i, МПа-1, определяют как величины, численно равные тангенсам углов наклона ??i прямых, проведенных из начала координат через точки рi и εf, i, с точ-ностью 0,001 МПа-1 по формуле:

(6.20)

ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.53

Примітка. За значеннями коефіцієнта стисливості mf, i може бути визначений модуль деформації Еi = β / mf, i, де β - коефіцієнт, рівний 0,8.

6.4.5.4 Коефіцієнти відтавання Аth і стисливості при відтаванні мерзлого грунту визначають по прямій найкращого наближення до експериментальних точок (додаток Щ), побудованій графічно або методом найменших квадратів як відрізок, що відсікається цією прямою на осі εth, і тангенс кута α її нахилу до осі р.

Примечание. По значениям коэффициен-та сжимаемости mf, i может быть вычислен модуль деформации Еi = β / mf, i, где β - коэффициент, равный 0,8.

6.4.5.4 Коэффициенты оттаивания Аth и сжимаемости при оттаивании мерзлого грунта определяют по прямой наилучшего приближения к экспериментальным точкам (приложение Щ), построенной графически или методом наименьших квадратов как отрезок, отсекаемый этой прямой на оси εth, и тангенс угла α ее наклона к оси р.

ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.54

Додаток А

(рекомендований)

Форми

першої і наступних сторінок журналів лабораторних випробувань грунтів

Приложение А

(рекомендуемое)

Формы

первой и последующих страниц журналов лабораторных испытаний грунтов

Форма першої сторінки журналу

Форма первой страницы журнала

Організація (лабораторія)

Организация (лаборатория)

Журнал випробувань грунту методом

Журнал испытаний грунта методом

Об'єкт (пункт)

Объект(пункт)

Споруда

Сооружение

Шурф (свердловина) №

Шурф (скважина) №

Глибина відбирання зразка, м

Глубина отбора образца, м

Лабораторний номер зразка

Лабораторный номер образца

Найменування грунту

Наименование грунта

Будова грунту

Сложение грунта

Візуальний опис грунту в лабораторії

Визуальное описание грунта в лаборатории

Вид випробування

Вид испытания

Фізичні характеристики грунту

Физические характеристики грунта

Прилад(тип, номер)

Прибор (тип, номер)

Схема випробування

Схема испытания

Схема фільтрації

Схема фильтрации

Відомості про зауваження

Сведения о замечании

Рідина для замочування (фільтрації)

Жидкость для замачивания (фильтрации)

Дата випробувань: початок закінчення

Дата испытаний: начало _______________окончание______________

Дані про робоче кільце (зразок):

Данные о рабочем кольце (образце):

Висота, мм

Высота, мм

Діаметр, мм

Диаметр, мм

Площа, см2

Площадь, см2

Об'єм, см

Объем,см

Маса, г

Масса, г

Маса з грунтом, г

Масса с грунтом, г

Маса зразка, г

Масса образца, г

Фізичні характеристики грунта

Физические характеристики грунта

Журнал

випробувань для визначення опору немерзлого грунту одноплощинному зрізу та опору мерзлого грунту зрізу по поверхні змерзання з матеріалом фундаменту

Попереднє ущільнення

(немерзлих грунтів)

Журнал

испытаний для определения сопротивления немерзлого грунта одноплоскостному срезу и сопротивления мерзлого грунта срезу по поверхности смерзания с материалом фундамента

Предварительное уплотнение

(немерзлых грунтов)

Номер зразка_________________ Номер образца ________________