Час насичення грунту водою повинен бути не менше, год:
12 - для пісків;
24 - " супісків;
36 - " суглинків;
72 - " глин.
11.4.5 Испытание следует считать законченным, если при приложении очередной ступени касательной нагрузки происходит мгновенный срез (срыв) одной части грунта по отношению к другой или общая деформация среза превысит .
При проведении среза с постоянной скоростью за окончание испытаний принимают момент, когда касательная нагрузка достигнет максимального значения, после чего наблюдается некоторое ее снижение или установлено постоянство значения деформации среза, или если общее значение деформации среза превысит . После окончания испытания целики грунта следует разгрузить и отобрать из зоны среза две пробы грунта для определения влажности.
11.4.6 Для испытания глинистых грунтов в условиях полного водонасыщения необходимо замочить целики грунтов.
Замачивание должно производиться после завершения работ по подготовке целиков к испытаниям и монтажа установки. На поверхность забоя выработки следует уложить слой песка (мелкого или средней крупности) толщиной не менее .
Замачивание следует производить грунтовой водой с места испытаний или питьевой водой рассредоточенной струёй, подаваемой на забой выработки. Высота слоя воды над нижней частью кольца должна быть 10 - .
После завершения замачивания вода из выработки должна быть откачана, после чего проводят испытание на срез.
Время насыщения грунта водой должно быть не менее, ч:
12 - для песков;
24 - " супесей;
36 - " суглинков;
72- " глин.
ДСТУ Б В.2.1-7-2000 (ГОСТ 20276-99) с.37
Кількість води, що використовується для замочування (за вирахуванням води, що відкачується із виробки після завершення замочування), необхідно фіксувати в журналі випробувань.
Після проведення випробувань і демонтажу установки відбирають проби грунту із зони зрізу для визначення вологості і ступеня водонасичення. Якщо ступінь водонасичення і грунту виявиться меншим ніж передбачено завданням, то випробування слід повторити зі збільшенням часу замочування.
11.4.7 У процесі випробування ведуть журнал, форма якого наведена в додатку Б.
11.5 Проведення випробування за схемою
неконсолідованого зрізу
11.5.1 На цілик грунту передають зразу в один ступінь нормальні тиски р, за яких будуть проводити зріз ціликів грунту. Значення р вказані в таблиці 11.4.
Якщо за цих значень буде вдавлюватись Грунт у зазор між кільцем і поверхнею виробки, то випробування необхідно повторити на інших ціликах при менших значеннях тисків.
Количество воды, используемой для замачивания (за вычетом откачиваемой из выработки воды после завершения замачивания), необходимо фиксировать в журнале испытаний.
После проведения испытаний и демонтажа установки отбирают пробы грунта из зоны среза для определения влажности и степени водонасыщения. Если степень водонасыще-ния грунта окажется меньше, чем предусмотрено заданием, то испытание следует повторить с увеличением времени замачивания.
11.4.7 В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении Б.
11.5 Проведение испытания по
схеме неконсолидированного среза
11.5.1 На целик грунта передают сразу в одну ступень нормальные давления р, при которых будут производить срез целиков грунта. Значения р указаны в таблице 11.4.
Если при этих значениях будет происходить выдавливание грунта в зазор между кольцом и поверхностью выработки, то испытание необходимо повторить на других целиках при меньших значениях давлений.
Таблиця
11.4
Таблица
|
Грунти Грунты |
Нормальний тиск Нормальное давление р, МПа |
|
Глинисті і органо-мінеральні грунти з показником творчості Глинистые и органо-минеральные грунты с показателем текучести IL ?? 0,5 0,5 ?? ІL ?? 1,0 ІL ?? 1,0 |
0,1; 0,15; 0,2 0,05; 0,1; 0,15 0,025; 0,075; 0,125 |
11.5.2 Зразу після передачі нормального навантаження проводять зріз цілика грунту не більше ніж за 5 хв з моменту прикладення нормального навантаження.
При передачі дотичного навантаження -ступенями їх значення не повинні перевищу-вати 10 % значення нормального навантаження, за якого проводять зріз (11.5.1), і прикладення ступенів повинно відбуватись через кожні 15-30с.
При передачі безперервно зростаючого дотичного навантаження швидкість зрізу приймають в інтервалі 5-20 мм/хв так, щоб зріз відбувся протягом вказаного часу.
11.5.3 Момент закінчення випробування встановлюють у відповідності з вказівками 11.4.5. Після закінчення випробувань слід зафіксувати максимальне дотичне навантаження у процесі випробування і провести операції, передбачені 11.4.5.
11.5.2 Сразу после передачи нормальной нагрузки производят срез целика грунта не более чем за 5 мин с момента приложения нормальной нагрузки.
При передаче касательной нагрузки ступенями их значения не должны превышать
10 % значения нормальной нагрузки, при которой производят срез (11.5.1), и приложение ступеней должно следовать через каждые 15 -30с.
При передаче непрерывно возрастающей касательной нагрузки скорость среза принимают в интервале 5-20 мм/мин так, чтобы срез произошел в течение указанного времени.
11.5.3 Момент окончания испытания устанавливают в соответствии с указаниями 11.4.5. По окончании испытания следует зафиксировать максимальную касательную нагрузку в процессе испытания и произвести операции, предусмотренные 11.4.5.
ДСТУ Б В.2.1-7-2000 (ГОСТ 20276-99) с.38
11.6 Проведення випробування по спеціально підготовлених поверхнях (спосіб "плашок") і методом повторного зрізу
11.6.1 При проведенні випробувань за способом "плашок" необхідно підготувати грунт у площині зрізу у такій послідовності:
- після випробування на зріз цілика грунту природної будови установка повинна бути частково демонтована (крім анкерного пристрою);
- цілик грунту в кільці слід перевернути зрізаною поверхнею вверх;
- поверхня зрізу повинна бути зачищена і вирівняна врівень з краями кільця;
- у виробці слід зачистити поверхню грунту і вирівняти у межах площі, діаметр якої на 20 - повинен перевищувати діаметр кільця.
11.6.2 У випадку випробування з попереднім замочуванням грунт у кільці і на зачищеній поверхні виробки замочують до заданого значення вологості.
11.6.3 Після завершення підготовки грунту в площині зрізу цілик грунту слід знову перевернути і встановити на зачищену поверхню виробки.
Далі слід підняти кільце вверх на 5 - для утворення в площині зрізу зазору між кільцем і поверхнею грунту виробки, змонтувати установку в цілому і проводити випробування.
11.6.4 Випробування слід продовжити до тих пір, поки опір зрізу не досягне сталого значення.
11.6.5 При проведенні випробувань за способом повторного зрізу спеціальна підготовка грунту в площині зрізу не потрібна.
Після завершення зрізу цілика природної будови установку частково демонтують, тиск у гідродомкратах знижують до нуля, знімають прогиноміри, що реєструють вертикальні деформації. Показання горизонтальних проги-номірів залишаються незмінними, тобто фіксують деформації зсуву, одержані при випробуванні цілика.
11.6.6 У передній частині зсунутого цілика встановлюють упор для повернення цілика і домкрат, який спирається через підкладну плиту в стіну виробки. Створюючи у домкраті тиск, переміщують зсунутий цілик у вихідне положення, яке він займав до початку зсуву. При досягненні ціликом вихідного положення
11.6 Проведение испытания по
специально подготовленным
поверхностям (способ "плашек") и
методом повторного среза
11.6.1 При проведении испытаний по способу "плашек" необходимо произвести подготовку грунта в плоскости среза в такой последовательности:
- после испытания на срез целика грунта природного сложения установка должна быть частично демонтирована (кроме анкерного устройства);
- целик грунта в кольце следует перевернуть срезанной поверхностью вверх;
- поверхность среза должна быть зачищена и выровнена заподлицо с краями кольца;
- в выработке следует зачистить поверхность грунта и выровнять в пределах площади, диаметр которой на 20 - должен превышать диаметр кольца.
11.6.2 В случае испытания с предварительным замачиванием грунт в кольце и на зачищенной поверхности выработки замачивают до заданного значения влажности.
11.6.3 После завершения подготовки грунта в плоскости среза целик грунта следует снова перевернуть и установить на зачищенную поверхность выработки.
Далее следует поднять кольцо вверх на 5 для образования в плоскости среза зазора между кольцом и поверхностью грунта выработки, смонтировать установку в целом и проводить испытание.
11.6.4 Испытание следует продолжать до тех пор, пока сопротивление срезу не достигнет постоянного значения.
11.6.5 При проведении испытаний по способу повторного среза специальная подготовка грунта в плоскости среза не требуется.
После завершения среза целика природного сложения установку частично демонтируют, давление в домкратах снижают до нуля, снимают прогибомеры, регистрирующие вертикальные деформации. Показания горизонтальных прогибомеров остаются неизменными, т.е. фиксируют деформации сдвига, полученные при испытании целика.
11.6.6 В передней части сдвинутого целика устанавливают упор для возврата целика и домкрат, опирающийся через подкладную плиту в стену выработки. Создавая в домкрате давление, перемещают сдвинутый целик в исходное положение, которое он занимал до начала сдвига. При достижении целиком ис-
ДСТУ Б В.2.1-7-2000 (ГОСТ 20276-99) с.39
прогиноміри, що фіксують горизонтальні деформації, покажуть нульові значення.
11.6.7 Домкрат і упор для повернення цілика знімають і знову монтують установку. Проводять зсув цілика по раніше зрізаній поверхні у відповідності з вимогами 11.4.
11.7 Обробка результатів
11.7.1 За виміряними в процесі випробувань значеннями нормального і дотичного навантажень обчислюють дотичні і нормальні напруження і ??, МПа, за формулами
ходного положения прогибомеры, фиксирующие горизонтальные деформации, покажут нулевые значения.
11.6.7 Домкрат и упор для возврата целика снимают и вновь монтируют установку. Производят сдвиг целика по ранее срезанной поверхности в соответствии с требованиями 11.4.
11.7 Обработка результатов
11.7.1 По измеренным в процессе испытаний значениям нормальной и касательной нагрузок вычисляют касательные и нормальные напряжения и ??, МПа, по формулам
(11.1)
, (11.2)
де Q і Р - відповідно дотичне і нормальне навантаження до пложини зрізу, кН;
А - площа зрізу, см2.
За виміряними у процесі випробувань значеннями деформацій зрізу ??, які відповідають різним напруженням ??, будують графік залежності (див. додаток Л).
За опір грунту приймають максимальне значення , одержане за графіком при значеннях деформацій ??/, які не перевищують 50мм.
11.7.2 Кут внутрішнього тертя ?? і питоме зчеплення с визначають за графіком =f(p) (див. додаток Л), побудованим за результатами не менше ніж трьох випробувань ціликів грунту (11.1.3).
Значення с визначають як відрізок, що відсікається осередненою прямою графіка, проведеною методом найменших квадратів або графічним методом, на осі ординат, a tg?? - як кут нахилу цієї прямої до осі абсцис.
11.7.3 За графіком = f (p) проводять контроль випробувань. При розкиді дослідних даних відносно осередненої прямої більше ніж на 30 % середнього значення результати випробувань визнають незадовільними і випробування повторюють.
12 МЕТОДИ ОБЕРТАЛЬНОГО, ПОСТУПАЛЬНОГО І КІЛЬЦЕВОГО ЗРІЗІВ
12.1 Суть методу
12.1.1 Випробування грунту обертальним, поступальним і кільцевим зрізами проводять для визначення таких характеристик міцності:
где Q и Р - соответственно касательная и
нормальная нагрузки к плоскости
среза, кН;
А - площадь среза, см 2.
По измеренным в процессе испытаний значениям деформаций среза ??, соответствующим различным напряжениям ??,строят график зависимости (??l) (см. приложение Л).
За сопротивление грунта принимают максимальное значение , полученное по графику при значениях деформаций ??/, не превышающих .
11.7.2 Угол внутреннего трения ?? и удельное сцепление с определяют по графику =f(p) (см. приложение Л), построенному по результатам не менее чем трех испытаний целиков грунта (11.1.3).
Значение с определяют как отрезок, отсекаемый осредняющей прямой графика, проведенной методом наименьших квадратов
или графическим методом, на оси ординат, a tg?? - как угол наклона этой прямой к оси абсцисс.
11.7.3 По графику =f(p) проводят контроль испытаний. При разбросе опытных данных относительно осредняющей прямой
более чем на 30 % среднего значения результаты испытаний признают неудовлетворительными и испытания повторяют.
12 МЕТОДЫ ВРАЩАТЕЛЬНОГО,
ПОСТУПАТЕЛЬНОГО
И КОЛЬЦЕВОГО СРЕЗОВ
12.1 Сущность методов
12.1.1 Испытания грунта вращательным, поступательным и кольцевым срезами проводят для определения следующих характерис-
ДСТУ Б В.2.1-7-2000 (ГОСТ 20276-99) с.40
опору грунту зрізу , кута внутрішнього тертя ??, питомого зчеплення с і оцінки просторової мінливості міцності грунтів для пісків, глинистих, органо-мінеральних і органічних грунтів, у тому числі з крупноуламковими включеннями розмірами 2- у кількості не більше 15 % за масою.
Умови застосування методів наведені в таблиці 12.1
12.1.2 Характеристики визначають за результатами випробувань грунту у свердловинах і в масиві вдавлюючими та дотичними навантаженнями, що передаються на грунт через колону штанг і робочий наконечник будь-якої конструкції залежно від способу передачі зрізного зусилля.
