ДСТУ Б В.2.1-7-2000 (ГОСТ 20276-99). Почвы. Методы полевого определения характеристик прочности и деформированности

8.1.4 Діаметр свердловини повинен бути не менше ширини лопатки дилатометра.

8.1.5 Глибина заглиблення дилатометра від вибою свердловини або від поверхні грунту до центра штампа повинна бути не менше п'яти діаметрів штампа.

8.2 Обладнання та прилади

8.2.1 До складу установки для випробу­вання грунту плоским дилатометром повинні входити:

- плоска лопатка дилатометра з плоским круглим штампом, що висувається;

- пристрій для створення і вимірювання тиску на штамп дилатометра;

- пристрій для вимірювання переміщен­ня штампа дилатометра

8.2.2 Конструкція установки повинна забезпечувати:

- можливість створення безперервно наростаючого з постійною швидкістю тиску на грунт;

- можливість тарування лопатки дила­тометра з плоским штампом.

Кут загострення лопатки дилатометра повинен складати не більше 60°. Діаметр штампа, що висувається, повинен складати 70 мм і не перевищувати 2/3 ширини лопатки.

8.2.3 Пристрій для вимірювання тиску на штамп дилатометра повинен забезпечувати вимірювання тиску з похибкою не більше 0,01 МПа.

Пристрій для вимірювання переміщення штампа дилатометра у горизонтальному нап­рямку повинен забезпечувати вимірювання деформацій грунту з похибкою не більше 0,01 мм в межах не менше 3 мм.

8.3 Подготовка до випробування

8.3.1 Заглиблення лопатки дилатометра проводять шляхом вдавлювання із вибою свердловини або з поверхні грунту таким чи­ном, щоб центр штампа був розміщений на відмітці випробування. 22

8.1.2 Модуль деформации определяют по результатам нагружения грунта горизон­тальной нагрузкой в скважине с помощью пло­ского дилатометра.

Результаты испытания оформляют в виде графика зависимости перемещения штампа дилатометра от нагрузки.

8.1.3 При проходке опытной скважины следует соблюдать требования 4.4.

8.1.4 Диаметр скважины должен быть не менее ширины лопатки дилатометра.

8.1.5 Глубина погружения дилатометра от забоя скважины или от поверхности грунта до центра штампа должна быть не менее пяти диаметров штампа.

8.2 Оборудование и приборы

8.2.1 В состав установки для испытания грунта плоским дилатометром должны вхо­дить:

- плоская лопатка дилатометра с выдви­гающимся плоским круглым штампом;

- устройство для создания и измерения давления на штамп дилатометра;

- устройство для измерения перемеще­ния штампа дилатометра.

8.2.2 Конструкция установки должна обеспечивать:

- возможность создания непрерывно возрастающего с постоянной скорос­тью давления на грунт;

- возможность тарировки лопатки дила­тометра с плоским штампом.

Угол заострения лопатки дилатометра должен составлять не более 60°. Диаметр выдвигающегося штампа должен составлять 70 мм и не превышать 2/3 ширины лопатки.

8.2.3 Устройство для измерения давления на штамп дилатометра должно обеспечивать измерение давления с погрешностью не более 0,01 МПа.

Устройство для измерения перемещения штампа дилатометра в горизонтальном нап­равлении должно обеспечивать измерение деформаций грунта с погрешностью не более 0,01 мм в пределах не менее 3 мм.

8.3 Подготовка к испытанию

8.3.1 Погружение лопатки дилатометра производят путем вдавливания с забоя сква­жины или с поверхности грунта таким обра­зом, чтобы центр штампа был расположен на отметке испытания.

ДСТУ Б В.2.1-7-2000 (ГОСТ 20276-99) с.23

8.3.2 Пристрій для створення і вимірюван­ня тиску на штамп дилатометра і вимірювання переміщення штампа дилатометра монтують перед заглибленням лопатки дилатометра в грунт.

8.4 Проведення випробування

8.4.1 Тиск на штамп дилатометра пере­дають безперервно зі швидкістю 0,02 МПа/хв випробуваннях глинистих грунтів і 0,05 МПа/хв при випробуваннях пісків.

8.4.2 Відліки за приладами для вимірю­вання переміщень штампа дилатометра про­водять через кожні 10 с при швидкості наван­тажування 0,05 МПа/хв і через кожні 30 с - при швидкості 0,02 МПа/хв.

8.4.3 У процесі випробування ведуть жур­нал, форма якого наведена у додатку Б.

8.5 Обробка результатів

8.5.1 За даними випробувань будують графік залежності переміщення штампа пло­ского дилатометра від тиску U = f (p). На гра­фіку проводять осереднювальну пряму. За початкові значення р_о і U_о, (перша точка, що включена в осереднення) приймають значення р і U, які відповідають початку лінійного від­різка графіка. При цьому р_о не повинно бути менше напруження  _rg,о на відмітці випробу­вання. За кінцеві значення р_n і U_n (границя пропорціональності) приймають значення р і U, які відповідають точці, що обмежує ліній­ний відрізок графіка.

8.5.2 Модуль деформації Е, МПа, обчис­люють для лінійного відрізка графіка U = f (p)

за формулою

8.3.2 Устройство для создания и измерения давления на штамп дилатометра и измерения перемещения штампа дилатометра мон­тируют перед погружением лопатки дилато­метра в грунт.

8.4 Проведение испытания

8.4.1 Давление на штамп дилатометра пере­дают непрерывно со скоростью 0,02 МПа/мин при испытаниях глинистых грунтов и 0,05 МПа/мин при испытаниях песков.

8.4.2 Отсчеты по приборам для измерения перемещений штампа дилатометра произво­дят через каждые 10 с при скорости нагруже-ния 0,05 МПа/мин и через каждые 30 с - при скорости 0,02 МПа/мин.

8.4.3 В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении Б.

8.5 Обработка результатов

8.5.1 По данным испытаний строят график зависимости перемещения штампа плоского дилатометра от давления U ⁼ f (p). На графике проводят осредняющую прямую. За началь­ные значения р_о и U_о, (первая точка, включае­мая в осреднение) принимают значения р и U, соответствующие началу линейного участка графика. При этом р_о не должно быть меньше напряжения  _rg,о на отметке испытания. За конечные значения р_n и U_n (предел пропорцио­нальности) принимают значения р и U, соот­ветствующие точке, ограничивающей линей­ный участок графика.

8.5.2 Модуль деформации Е, МПа, вычис­ляют для линейного участка графика U = f(p) по формуле

( 8.1)

де ₁ - коефіцієнт, що приймається в

залежності від форми штампа (для

круглого жорсткого штампа

₁ = 0,79);

K_d - коригуючий коефіцієнт;

 - коефіцієнт Пуассона;

D - діаметр штампа дилатометра, см;

p - приріст тиску на штамп дилато­метра

осередненій прямій, МПа;

U - приріст переміщення між двома

точками, взятими на штампа-

лопаті, що відповідає р, см.

где ₁ - коэффициент, принимаемый в

зависимости от формы штампа

(для круглого жесткого штампа

₁ = 0,79);

К_d - корректирующий коэффициент;

 - коэффициент Пауссона;

D - диаметр штампа дилатометра, см;

p - приращение давления на штамп

дилатометра между двумя точка­ми,

взятыми на осредняющей прямой,

МПа;

U - приращение перемещения штампа-

лопасти, соответству­ющее р, см.

ДСТУ Б В.2.1-7-2000 (ГОСТ 20276-99) с.24

Примітка. Коефіцієнт К_d визначають за результатами порівняльних випробувань грунту штампом площею 5000 см² і плоским дилатометром, які виконуються не менше ніж із дворазовою повторюваністю для даного інженерно-геологічного елемента, що визна­чається за ДСТУ Б В.2.1-5-96 (ГОСТ 20522).

9 МЕТОД ВИПРОБУВАННЯ САМОЗАБУРЮВАЛЬНИМ ЛОПАТЕВИМ ПРЕСИОМЕТРОМ ГІРЛЯНДНОГО ТИПУ

9.1 Суть методу

9.1.1 Випробування грунту самозабурю-вальним лопатевим пресиометром гірляндного типу проводять для визначення модуля де­формації Е пісків, глинистих, органо-міне-ральних та органічних грунтів.

9.1.2 Модуль деформації визначають за результатами навантажування грунту гори­зонтальним навантаженням в стінках сверд­ловини з допомогою лопатевого пресиометра гірляндного типу.

Результати випробувань оформлюють у вигляді графіка залежності горизонтального переміщення грунту від горизонтального на­вантаження.

9.1.3 Випробування проводять в спеціаль­них обсадних трубах, оснащених додатковими рухомими штампами і які забезпечують збе­реження природного напруженого стану грунту.

9.1.4 Заглиблення обсадної труби в процесі самозабурювання слід проводити разом з буровим інструментом, не допускаючи випе­редження породоруйнівного інструмента тор­ця башмака.

9.2 Обладнання та прилади

9.2.1 До складу установки для випробу­вання грунту самозабурювальним лопатевим пресиометром гірляндного типу повинні вхо­дити:

- гірлянда пресиометрів;

- пристрій для створення і вимірювання

тиску в камерах пресиометрів;

- пристрій для роздільного вимірювання переміщень кожної пари штампів-ло­патей пресиометра;

- спеціальна обсадна труба з пружно і

- герметично вмонтованими в її стінки парами штампів-лопатей, які відпові­дають кількості пресиометрів в гір­лянді.

Примечание. Коэффициент K_d определяют по результатам сопоставительных испытаний грунта штампом площадью 5000 см² и пло­ским дилатометром, выполняемых не менее чем с двухкратной повторяемостью для дан­ного инженерно-геологического элемента, определяемого по ГОСТ 20522.

9 МЕТОД ИСПЫТАНИЯ

САМОЗАБУРИВАЮЩИМСЯ ЛОПАСТНЫМ ПРЕССИОМЕТРОМ ГИРЛЯНДНОГО ТИПА

9.1 Сущность метода

9.1.1 Испытание грунта самозабуриваю­щимся лопастным прессиометром гирляндного типа проводят для определения модуля деформации Е песков, глинистых, органо-ми-неральных и органических грунтов.

9.1.2 Модуль деформации определяют по результатам нагружения грунта горизон­тальной нагрузкой в стенках скважины с по­мощью лопастного прессиометра гирляндного типа.

Результаты испытаний оформляют в виде графика зависимости горизонтального пере­мещения грунта от горизонтальной нагрузки.

9.1.3 Испытания проводят в специальных обсадных трубах, оснащенных дополнитель­ными подвижными штампами и обеспечиваю­щих сохранение природного напряженного состояния грунта.

9.1.4 Погружение обсадной трубы в про­цессе самозабуривания следует проводить совместно с буровым инструментом, не до­пуская опережения породоразрушающего инструмента торца башмака.

9.2 Оборудование и приборы

9.2.1 В состав установки для испытания грунта самозабуривающимся лопастным прессиометром гирляндного типа должны входить:

- гирлянда прессиометров;

- устройство для создания и измерения

давлений в камерах прессиометров;

- устройство для раздельного измерения перемещений каждой пары штампов-лопастей прессиометра;

специальная обсадная труба с упруго и

герметично вмонтированными в ее

cтенки парами штампов-лопастей, соответствующих количеству прессио­метров в гирлянде.

ДСТУ Б В.2.1-7-2000 (ГОСТ 20276-99) с.25

9.2.2 Штампи-лопаті повинні мати форму прямокутного циліндричного сектора з радіу­сом, відповідним радіусу свердловини, і площу не менше ніж 150 см². Співвідношення сторін штампа-лопаті повинно бути не більше 3:1.

9.2.3 Вимірювання переміщень штампів-лопатей здійснюють з допомогою електрич­них датчиків опору, встановлених на кожному пресиометрі гірлянди.

9.2.4 Відстані між центрами пресиометрів і штампами обсадних труб повинні бути рівні між собою і складати не менше 1,5 розмірів штампів за висотою.

9.3 Підготовка до випробування

9.3.1 Гірлянду пресиометрів підключають до навантажувально-вимірювального прист­рою і роміщують пресиометри симетрично відносно штампів обсадних труб.

9.3.2 Буріння свердловини проводять зі спеціальними обсадними трубами. Після ви­тягання бурового інструменту у вільну по­рожнину обсадних труб опускають гірлянду пресиометрів, які фіксують автоматично по відношенню до штампів обсадних труб із до­помогою спеціального фіксуючого пристрою.

9.4 Проведення випробування

9.4.1 В камерах пресиометрів створюють тиск ступенями по 0,025 МПа до моменту стикання пресиометра зі штампами обсадних труб, а далі - ступенями тисків, указаними в таблицях 5.2- 5.4.

9.4.2 Відліки за приладами для вимірю­вання деформацій на кожному ступені тисків проводять за 7.4.4.

9.4.3 Режим випробування призначають за 6.4.3.

9.4.4 У процесі випробувань ведуть журнал, форма якого наведена у додатку Б.

9.5 Обробка результатів

9.5.1 Обробку результатів випробувань проводять за 7.5.

10 МЕТОД ВИПРОБУВАННЯ ГАРЯЧИМ ШТАМПОМ

10.1 Суть методу

10.1.1 Випробування гарячим штампом проводять для визначення таких характерис­тик деформованості мерзлого грунту:

9.2.2 Штампы-лопасти должны иметь форму прямоугольного цилиндрического сек­тора с радиусом, соответствующим радиусу скважины, и площадь не менее 150 см². Соот­ношение сторон штампа-лопасти должно быть не более 3:1.

9.2.3 Измерение перемещений штампов-лопастей осуществляют с помощью электри­ческих датчиков сопротивлений, установлен­ных на каждом прессиометре гирлянды.

9.2.4 Расстояния между центрами прессио-метров и штампами обсадных труб должны быть равны между собой и составлять не менее 1,5 размеров штампов по высоте.

9.3 Подготовка к испытанию

9.3.1 Гирлянду прессиометров подключа­ют к нагрузочно-измерительному устройству и располагают прессиометры симметрично относительно штампов обсадных труб.

9.3.2 Бурение скважин производят со спе­циальными обсадными трубами. После извле­чения бурового инструмента в свободную полость обсадных труб опускают гирлянду прессиометров, которые фиксируют автома­тически по отношению к штампам обсадных труб с помощью специального фиксирующего устройства.

9.4 Проведение испытания

9.4.1 В камерах прессиометров создают давление ступенями по 0,025 МПа до момента соприкосновения прессиометра со штампами обсадных труб, а далее - ступенями давлений, указанными в таблицах 5.2 - 5.4.

9.4.2 Отсчеты по приборам для измерения деформаций на каждой ступени давлений про­изводят по 7.4.4.

9.4.3 Режим испытаний назначают по 6.4.3.

9.4.4 В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении Б.

9.5 Обработка результатов

9.5.1 Обработку результатов испытаний производят по 7.5.

10 МЕТОД ИСПЫТАНИЯ ГОРЯЧИМ

ШТАМПОМ

10.1 Сущность метода

10.1.1 Испытание горячим штампом про­водят для определения следующих характе­ристик деформируемости мерзлого грунта:

ДСТУ Б В.2.1-7-2000 (ГОСТ 20276-99) с.26

коефіцієнта відтавання A_th, коефіцієнта стис­ливості т, модуля деформації Е.

10.1.2 Характеристики визначають за результатами навантажування грунту верти­кальним навантаженням у вибої гірничої виробки (відкритої або підземної) або безпо­середньо на поверхні грунту з допомогою штампа із внутрішнім обігріванням.

Результати випробування оформлюють у вигляді графіків залежності осідання штампа від навантаження.

10.1.3 При випробуванні грунту в шурфі розміри шурфа визначають у залежності від необхідності кріплення його стін і глибини проходки. Мінімальні розміри шурфа в пла­ні - 2,0 х 2,0 м.

10.1.4 Висота гірничої виробки при про­веденні випробувань у штольні (штреку) виз­начається габаритами установки, що застосо­вується для випробувань, і повинна бути не менше 1,8 м.

10.1.5 Проходку гірничих виробок слід здійснювати з урахуванням вимог 4.7

10.1.6 Технологію проходки виробки слід приймати за умови збереження природної будови мерзлих грунтів.

10.1.7 Площадка для проведення випро­бувань повинна бути спланована і оконтурена водовідвідною канавою.

10.2 Обладнання та прилади

10.2.1 До складу установки для випробу­вання грунту гарячим штампом повинні вхо­дити: