Примітка 1. При вимірюванні об'ємних деформацій температура робочої рідини не повинна змінюватись більше ніж на 1°С.
Примітка 2. Для грунтів зі ступенем вологості Sr ≈ 1,0 об'ємні деформації зразка грунту можуть бути виміряні за об'ємом води, яка витиснута із зразка.
5.3.5.4 Відліки за приладом для вимірювання об'ємної деформації зразка грунту записують на кожному ступені всебічного тиску в і імері, а на кінцевому ступені тиску:
- через 0,5 год - для пісків;
- через 1 год протягом робочого дня, далі - на початку і в кінці робочого дня до умовної стабілізації об'ємної деформації - для глинистих, органо-мінеральних і органічних грунтів.
5.3.5.5 Після ущільнення перекривають дренаж і проводять випробування зразка грунту відповідно до 5.3.4.2 - 5.3.4.6. При цьому ступені тиску приймають рівними 10 % від заданого всебічного тиску в камері.
5.3.5.6 У процесі випробування ведуть журнал, форма якого наведена в додатку А.
5.3.6 Проведення консолідовано-дренованого випробування
5.3.6.1 Зразок грунту ущільнюють відповідно до 5.3.5.1 - 5.3.5.4.
5.3.6.2 Після ущільнення зразок грунту випробовують для визначення характеристик
Примечание 1. При измерении объемных деформаций температура рабочей жидкости не должна меняться более чем на 1 °С.
Примечание 2. Для грунтов со степенью влажности Sr ≈ 1,0 объемные деформации образца грунта могу: быть измерены по объему воды, вытесненной из образца.
5.3.5.4 Отсчеты по прибору для измерения объемов деформации образца грунта записывают на каждой ступени всестороннего давления в камере, а на конечной ступени давления:
- через 0,5 ч - для песков;
- через 1 ч в течение рабочего дня, далее - в начале и в конце рабочего дня до условной стабилизации объемной деформации - для глинистых, органо-ми-неральных и органических грунтов.
5.3.5.5 После уплотнения перекрывают дренаж и проводят испытания образца грунта в соответствии с 5.3.4.2 - 5.3.4.6. При этом ступени давления принимают равным 10 % от заданного всестороннего давления в камере.
5.3.5.6 В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении А.
5.3.6 Проведение консолидированно-дре-нированного испытания
5.3.6.1 Образец грунта уплотняют в соответствии с 5.3.5.1 - 5.3.5.4.
5.3.6.2 После уплотнения образец грунта испытывают для определения характеристик
ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.21
міцності відповідно до 5.3.6.3 - 5.3.6.8, а для визначення характеристик деформованості -відповідно до 5.3.6.9- 5.3.6.12.
5.3.6.3 При випробуваннях для визначення характеристик міцності зразок грунту навантажують вертикальним навантаженням при дотриманні таких умов:
5.3.6.4 Для збереження постійності середнього нормального напруження у зразку при прикладанні навантаження зменшують всебічний тиск у камері на Δσ3.
Значення Δσ3, МПа, визначають за формулою:
прочности в соответствии с 5.3.6.3 - 5.3.6.8, а для определения характеристик деформируе-мости - в соответствии с 5.3.6.9 - 5.3.6.12.
5.3.6.3 При испытаниях для определения характеристик прочности образец грунта нагружают вертикальной нагрузкой при соблюдении следующих условий:
5.3.6.4 Для сохранения постоянства среднего нормального напряжения в образце при приложении нагрузки уменьшают всестороннее давление в камере на Δσ3.
Значение Δσ3, МПа, определяют по формуле:
, (5.9)
де ΔF - приріст вертикального навантаження на кожному ступені навантажування або за 5 хв при безперервному збільшенні навантаження, МН;
А - площа поперечного перерізу зразка, м2 (см2).
5.3.6.5 Вертикальний тиск на зразок передають ступенями, рівними 10 % від заданого всебічного тиску в камері, або безперервно, Забезпечуючи приріст відносної вертикальної деформації зразка грунту 0,0003 за 1 хв.
5.3.6.6 При передаванні навантаження ступенями кожний ступінь навантажування витримують до умовної стабілізації вертикальної деформації зразка, за критерій якої приймають приріст відносної вертикальної деформації, який не перевищує 0,0001 за 1 хв.
5.3.6.7 Відліки за приладом для вимірювання вертикальної деформації зразка грунту записують через кожні 2 хв, а при затуханні деформації - через 1 хв.
5.3.6.8 Випробування проводять до зруйнування зразка (5.3.4.4) і далі проводять операції відповідно до 5.3.4.5 - 5.3.4.6.
5.3.6.9 При випробуваннях для визначення характеристик деформованості вертикальний тиск на зразок передають ступенями при поотайному всебічному тиску в камері σ3.
где ΔF - приращение вертикальной нагрузки на каждой ступени нагружения или за 5 мин при непрерывном увеличении нагрузки, МН;
А - площадь поперечного сечения образца, м2 (см2).
5.3.6.5 Вертикальное давление на образец передают ступенями, равными 10 % от заданного всестороннего давления в камере, или непрерывно, обеспечивая приращение относительной вертикальной деформации образца грунта 0,0003 за 1 мин.
5.3.6.6 При передаче нагрузки ступенями каждую ступень нагружения выдерживают до условной стабилизации вертикальной деформации образца, за критерий которой принимают приращение относительной вертикальной деформации, не превышающее 0,0001 за 1 мин.
5.3.6.7 Отсчеты по прибору для измерения вертикальной деформации образца грунта записывают через каждые 2 мин, а при затухании деформации - через 1 мин.
5.3.6.8 Испытание проводят до разрушения образца (5.3.4.4) и далее проводят операции в соответствии с 5.3.4.5 - 5.3.4.6.
5.3.6.9 При испытаниях для определения характеристик деформируемоcти вертикальное давление на образец передают ступенями при постоянном всестороннем давлении в камере σ3.
ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.22
5.3.6.10 Ступені тиску в залежності від всебічного тиску в камері приймають за таблицею 5.7
5.3.6.10 Ступени давления в зависимости от всестороннего давления в камере принимают по таблице 5.7.
Таблиця 5.7
Таблица 5.7
|
Грунти Грунты |
Ступінь вертикального тиску на зразок грунту, % від заданого всебічного тиску в камері при номерах ступенів Ступень вертикального давления на образец грунта, % от заданного всестороннего давления в камере при номерах ступеней |
||
|
|
1 |
2-6 |
7 і далі 7 и далее |
|
Піски Пески Глинисті: Глинистые: - супіски супеси - суглинки: суглинки: при IL ≤ 0,5 при IL > 0,5 - глини глины: при IL ≤ 0,5 при IL > 0,5 - органо-мінеральні і органічні грунти органо-минеральные и органические грунты |
30
10
10 8
6 5
5 |
30
20
20 15
15 10
10 |
45
10
10 8
6 5
5 |
5.3.6.11 Кожний ступінь тиску витримують до умовної стабілізації вертикальної деформації зразка, за критерій якої приймають приріст відносної вертикальної деформації, який не перевищує 0,0001 за час, вказаний в таблиці 5.6.
5.3.6.12 Відліки за приладами для вимірювання вертикальних і об'ємних деформацій зразка грунту записують на кожному ступені тиску:
- через 1, 5, 15, 30 хв і далі через 0,5 год -для пісків;
- через 1, 5, 15, 30 хв, 1, 2, 4, 6 і 8 год, а потім на початку і в кінці робочого дня - для глинистих, органо-мінеральних і органічних грунтів.
5.3.6.13 Випробування проводять до зруйнування зразка (5.3.4.4) або припиняють при заданому вертикальному тиску, визначеному з урахуванням передбачуваного напруженого стану в досліджуваному ґрунтовому масиві, і далі проводять операції відповідно до 5.3.4.5 і 5.3.4.6.
5.3.6.14 У процесі випробування ведуть журнал за формою, що наведена у додатку А.
5.3.6.11 Каждую ступень давления выдерживают до условной стабилизации вертикальной деформации образца, за критерий которой принимают приращение относительной вертикальной деформации, не превышающее 0,0001 за время, указанное в таблице 5.6.
5.3.6.12 Отсчеты по приборам для измерения вертикальных и объемных деформаций образца грунта записывают на каждой ступени давления:
- через 1,5,15, 30 мин и далее через 0,5 ч -для песков;
- через 1,5,15,30 мин, 1,2,4,6 и 8 ч, а затем в начале и в конце рабочего дня - для глинистых, органо-минеральных и органических грунтов.
5.3.6.13 Испытания проводят до разрушения образца (5.3.4.4) или прекращают при заданном вертикальном давлении, определенном с учетом предполагаемого напряженного состояния в исследуемом грунтовом массиве, и далее проводят операции в соответствии с 5.3.4.5 и 5.3.4.6.
5.3.6.14 В процессе испытания ведут журнал по форме, приведенной в приложении А.
ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.23
5.3.7 Обробка результатів
5.3.7.1 За результатами випробувань зразків грунту в умовах тривісного стиску обчислюють:
5.3.7 Обработка результатов
5.3.7.1 По результатам испытаний образцов грунта в условиях трехосного сжатия вычисляют:
, (5.10)
де h - початкова висота зразка;
где h - начальная высота образца;
, (5.11)
де V - початковий об'єм зразка;
- напруга σ1, МПа, за формулою:
где V - начальный объем образца;
- напряжение σ1 , МПа, по формуле:
, (5.12)
де F - вертикальне навантаження, МН;
А - площа поперечного перерізу зразка,
м2 (см2);
σ3- всебічний тиск у камері, МПа;
Ас - площа поперечного перерізу штока,
м2 (см2).
Примітка 1. При необхідності вводять поправку на тертя штока у втулці камери.
Примітка 2. При відносній вертикальній деформації зразка грунту, яка перевищує 0,03, враховують зміну площі А в процесі випробувань.
Для будь-якого моменту випробувань площу Аі визначають за формулами:
- для недренованого випробування
где F - вертикальная нагрузка, МН;
А - площадь поперечного сечения образца, м2 (см2);
σ3 - всестороннее давление в камере, МПа;
Ас - площадь поперечного сечения штока,
м2 (см2).
Примечание 1. При необходимости вводят поправку на трение штока во втулке камеры.
Примечание 2. При относительной вертикальной деформации образца грунта, превышающей 0,03, учитывают изменение площади А в процессе испытаний.
Для любого момента испытаний площадь Аі определяют по формулам:
(5.13)
- для дренованого випробування
- для дренированного испытания
(5.14)
У випадку збільшення об'єму зразка εv приймають зі знаком плюс.
5.3.7.2 При визначенні характеристик міцності за обчисленими значеннями будують графік залежності ε1 = f(σ1 – σ3) для випробувань, що проведені при різних значеннях σ3 (додаток Ж).
В случае увеличения объема образца εv принимают со знаком плюс.
5.3.7.2 При определении характеристик прочности по вычисленным значениям строят график зависимости ε1 = f(σ1 – σ3) для испытаний, проведенных при различных значениях σ3 (приложение Ж).
ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.24
На графіках визначають значения (σ1 - σ3) р, які відповідають моменту руйнування зразка грунту (точка перегину графіка) або відносної вертикальної деформації зразка ε1 = 0,15.
5.3.7.3 Опір недренованому зсуву сu, МПа, визначають за результатами неконсолідовано-недренованого випробування за формулою:
, (5.15)
де і - значення σ1 і σ3, при руйнуванні зразка;
n - число випробувань.
5.3.7.4 Кут внутрішнього тертя φ і питоме зчеплення с, МПа, обчислюють за формулами:
(5.16)
(5.17)
де N - обчислюють за формулою (5.5);
М - обчислюють за формулою (5.6), в яких τі та σі необхідно замінити на і відповідно.
Примітка 1. При вимірюванні тиску в поровій рідині σ1 і σ3 замінюють на і , які обчислюють за формулами:
= σ1 – u ; (5.18)
= σ3 – u , (5.19)
де u - тиск у поровій рідині.
Примітка 2. Для оцінки розкиду експериментальних даних та виявлення помилок випробувань перед обчисленням tgφ і с будують графік залежності σ1 = f (σ3) при руйнуванні зразків (додаток Ж).
5.3.7.5 При визначенні характеристик де-формованості за обчисленими значеннями будують графіки залежності ε1 = f(σ1) і εv = f(σ1) (додаток Ж). На графіках приймають лінійну апроксимацію ділянок для заданих програмою випробувань діапазонів напружень.
5.3.7.6 Модуль деформації Е, МПа, і коефіцієнт поперечної деформації ν визначають при випробуваннях (або етапах випробувань), проведених при постійному значенні всебічних напружень σ3 (Δσ3 = 0), і обчислюють за формулами:
