При понижении температуры грунта на глубине ниже 0°С следует производить кратковременный обогрев штампа, обеспечивающий поддержание оттаивания грунта под штампом в течение испытания до глубины, равной 0,5 диаметра штампа.
10.4.3 Отсчеты по температурным датчикам необходимо производить на первом этапе испытания сначала через каждый час, а по мере приближения границы оттаивания к глубине - через каждые 15 мин. На втором этапе испытания отсчеты по температурным датчикам снимают один раз перед приложением очередной ступени давления.
10.4.4 Замеры глубины оттаивания грунта металлическим щупом следует производить на первом этапе испытания дважды: после прекращения прогрева и при достижении нулевых температур на глубине , а на вто-
ДСТУ Б В.2.1-7-2000 (ГОСТ 20276-99) с.29
кожний раз перед прикладенням чергового ступеня тиску.
10.4.5 Після стабілізації осідання відтало-го грунту при напруженні ?? rg,о (перший етап випробувань) на штамп дають ступінчасто-зростаючі навантаження (другий етап випробувань). Кожний ступінь тиску витримують до умовної стабілізації деформації грунту (осідання штампа).
10.4.6 За критерій умовної стабілізації деформації приймають швидкість осідання штампа, яка не перевищує за 2 год для глинистих грунтів і за 1 год - для пісків і великоуламкових та сильновивітрілих скельних грунтів.
10.4.7 Відліки за приладами для вимірювання деформацій проводять на обох етапах випробувань через 10, 20, 30 і 60 хв від початку випробування і далі - через кожну годину до умовної стабілізації осідання штампа на кожному ступені навантажування.
10.4.8 Значення ступеня тиску на штамп на другому етапі випробувань слід приймати:
для пісків і глинистих грунтів - 0,05 МПа, для великоуламкових грунтів - 0,1 МПа, для сильновивітрілих скельних грунтів - 0,2 МПа.
10.4.9 Після закінчення випробування установку слід демонтувати, з поверхні від-талого грунту під штампом видалити верхній шар завтовшки та відібрати два - три зразка для лабораторних визначень необхідних характеристик відталого та ущільненого грунту. Після цього слід видалити талий грунт, заміряти і замалювати чашу відталого грунту під штампом.
10.4.10 У процесі випробування ведуть журнал, форма якого наведена у додатку Б.
10.5 Обробка результатів
10.5.1 За даними випробувань обчислюють середнє значення глибин відтавання грунту (під центром і краями штампа) Н і приріст абсолютного осідання штампа ??Si, для кожного ступеня тиску.
10.5.2 Для кожного ступеня тиску обчислюють середнє значення приросту відносного осідання ????i, і повного значення відносного осідання шару за формулами
ром этапе - каждый раз перед приложением очередной ступени давления.
10.4.5 После стабилизации осадки оттаявшего грунта при напряжении ?? rg,о (первый этап испытаний) на штамп дают ступенчато-возрастающие нагрузки (второй этап испытаний). Каждую ступень давления выдерживают до условной стабилизации деформации грунта (осадки штампа).
10.4.6 За критерий условной стабилизации деформации принимают скорость осадки штампа, не превышающую за 2 ч для глинистых грунтов и за 1 ч - для песков, крупнообломочных и сильновыветрелых скальных грунтов.
10.4.7 Отсчеты по приборам для измерения деформаций производят на обоих этапах испытаний через 10, 20, 30 и 60 мин от начала испытания и далее - через каждый час до условной стабилизации осадки штампа на каждой ступени нагружения.
10.4.8 Значения ступени давления на штамп на втором этапе испытаний следует принимать: для песков и глинистых грунтов -0,05 МПа, для крупнообломочных грунтов -0,1 МПа, для сильновыветрелых скальных грунтов - 0,2 МПа.
10.4.9 После окончания испытания установку следует демонтировать, с поверхности оттаявшего грунта под штампом удалить верхний слой толщиной и отобрать два-три образца для лабораторных определений необходимых характеристик оттаявшего и уплотненного грунта. После этого следует удалить талый грунт, замерить и зарисовать чашу оттаявшего грунта под штампом.
10.4.10 В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении Б.
10.5 Обработка результатов
10.5.1 По данным испытаний вычисляют среднее значение глубин оттаивания грунта (под центром и краями штампа) Н и приращение абсолютной осадки штампа ??Si, для каждой ступени давления.
10.5.2 Для каждой ступени давления вычисляют среднее значение приращения относительной осадки ????i, и полного значения относительной осадки слоя по формулам
(10.1)
(10.2)
ДСТУ Б В.2.1-7-2000 (ГОСТ 20276-99) с.30
При цьому ??i, = ????i.
10.5.3 За обчисленими значеннями будують графік залежності відносного осідання штампа від тиску ?? = f (p) (додаток Н).
На графіку проводять осереднену пряму методом найменших квадратів або графічним методом.
За початкові значення р і ?? (перша точка, що включена в осереднення) приймають тиск, що дорівнює напруженню ?? zg,o , за кінцеві
значення рn і ?? n - такі, за яких навантаження
викликає приріст осідання, що перевищує його значення на попередньому ступені не більше ніж удвічі.
10.5.4 Коефіцієнт відтавання Аth за графіком ?? = f(p) приймають рівним відрізку, який відсікається осередненою прямою на осі ординат.
Коефіцієнт стисливості т, МПа, обчислюють за формулою
При этом ??i, = ????i.
10.5.3 По вычисленным значениям строят график зависимости относительной осадки штампа от давления ?? = f (p) (приложение Н).
На графике проводят осредняющую прямую методом наименьших квадратов или графическим методом.
За начальные значения p и ?? (первая точка, включаемая в осреднение) принимают давление, равное напряжению ?? zg,o , за конечные
значения pn, и ?? n - такие, при которых нагрузка
вызывает приращение осадки, превышающее ее значение на предыдущей ступени не более чем в два раза.
10.5.4 Коэффициент оттаивания Аth по графику ?? = f(p) принимают равным отрезку, отсекаемому осредняющей прямой на оси ординат.
Коэффициент сжимаемости т, МПа, вычисляют по формуле
(10.3)
де ???? - приріст значення відносного
осідання на осередненій прямій, що встановлюється за графіком і відповідає інтервалу ??р;
К - безрозмірний коефіцієнт напруже-но-деформативного стану грунту, який приймають рівним для вели-коуламкових грунтів та сильнови-вітрілих скельних грунтів - 1,35, для пісків і супісків - 1,30, для суглинків - 1,20, для глин - 1,0.
За необхідності за одержаними значеннями т обчислюють модуль лінійної деформації грунту Е за формулою
где ???? - устанавливаемое по графику
приращение значения относительной осадки на осредняющей прямой, соответствующее интервалу ??р;
К - безразмерный коэффициент нап-ряженно-деформативного состояния грунта, который принимают равным для крупнообломочных грунтов и сильновыветрелых скальных грунтов - 1,35, для песков и супесей - 1,30, для суглинков - 1,20, для глин - 1,0.
При необходимости по полученным значениям т вычисляют модуль линейной деформации грунта Е по формуле
( 10.4)
де ?? - коефіцієнт, значення якого приймають рівним для великоулам-кових грунтів і сильновивітрілих скельних грунтів - 0,8; для пісків і супісків - 0,74; для суглинків - 0,62; для глин - 0,40.
Коефіцієнт Аth визначають з точністю до 0,001, коефіцієнт т - до 0,0001.
где ?? - коэффициент, значение которого принимают равным для крупнообломочных грунтов и сильновыветрелых скальных грунтов - 0,8; для песков и супесей - 0,74; для суглинков - 0,62; для глин - 0,40.
Коэффициент Ath определяют с точностью
до 0,001, коэффициент т - до 0,0001.
ДСТУ Б В.2.1-7-2000 (ГОСТ 20276-99) с.31
11 МЕТОД ЗРІЗУ ЦІЛИКІВ
ГРУНТУ
11.1 Суть методу
11.1.1 Випробування ціликів грунту на зріз проводять для визначення таких характеристик міцності: опору грунту зрізу ??, кута внутрішнього тертя (, питомого зчеплення с для великоуламкових грунтів, пісків та глинистих грунтів.
11.1.2 Характеристики визначають за результатами зрізу цілика грунту у виробці (роз-чистці, котловані, шурфі, штреку і т.ін.) по фіксованій площині дотичним навантаженням при одночасному навантажуванні цілика грунту навантаженням, нормальним до площини зрізу.
Для глинистих грунтів за спеціальним завданням може бути проведений зріз по спеціально підготовленій площині (спосіб "плашок") і повторний зріз. Ці способи застосовують для визначення характеристик грунту за наявності в масиві, що досліджується, площин ковзання або тріщинуватості.
11.1.3 Опір грунту зрізу визначають як граничне середнє дотичне напруження, за якого цілик грунту зрізається по фіксованій площині при заданому нормальному тиску. Для визначення і с необхідно провести не менше трьох випробувань ціликів грунту при різних значеннях нормального тиску при випробуванні однорідного грунту в одній виробці і на одній глибині.
11.1.4 Випробування можна виконувати для таких станів грунту:
- природної будови і природної вологості;
- природної будови з замочуванням до повного водонасичення;
- насипних та намивних грунтів незалежно від вологості.
11.1.5 Випробування проводять за такими схемами:
- консолідований зріз - для визначення характеристик міцності великоуламкових грунтів, пісків і глинистих грунтів із показником текучості IL < 1 (незалежно від ступеня вологості) у стабілізованому стані;
11 МЕТОД СРЕЗА ЦЕЛИКОВ
ГРУНТА
11.1 Сущность метода
11.1.1 Испытание целиков грунта на срез проводят для определения следующих характеристик прочности: сопротивления грунта срезу ??, угла внутреннего трения (, удельного сцепления с для крупнообломочных грунтов, песков и глинистых грунтов.
11.1.2 Характеристики определяют по результатам среза целика грунта в выработке (расчистке, котловане, шурфе, штреке и т.п.) по фиксированной плоскости касательной нагрузкой при одновременном нагружении целика грунта нагрузкой, нормальной к плоскости среза.
Для глинистых грунтов по специальному заданию может быть проведен срез по специально подготовленной плоскости (способ "плашек") и повторный срез. Эти способы применяют для определения характеристик грунта при наличии в исследуемом массиве плоскостей скольжения или трещиноватости.
1 11.1.3 Сопротивление грунта срезу определяют как предельное среднее касательное напряжение, при котором целик грунта срезается по фиксированной плоскости при заданном нормальном давлении. Для определения и с необходимо провести не менее трех испытаний целиков грунта при различных значениях нормального давления при испытании однородного грунта в одной выработке и на одной глубине.
11.1.4 Испытания можно выполнять для следующих состояний грунта:
- природного сложения и природной влажности;
- природного сложения с замачиванием до полного водонасыщения;
- насыпных и намывных грунтов независимо от влажности.
11.1.5 Испытания проводят по следующим схемам:
- консолидированный срез - для определения характеристик прочности крупнообломочных грунтов, песков и глинистых грунтов с показателем текучести iL < 1 (независимо от степени влажности) в стабилизированном состоянии;
ДСТУ Б В.2.1-7-2000 (ГОСТ 20276-99) с.32
- неконсолідовании зріз - для визначення характеристик міцності водонаси-чених глинистих грунтів (при Sr > 0,85) з показником текучості IL ?? 0,5 в неста-білізованому стані.
11.2 Обладнання та прилади
11.2.1 До складу установки для випробування цілика грунту методом зрізу повинні входити:
- кільце з внутрішнім діаметром D = і висотою Н = ;
- жорсткі штампи розмірами, що відповідають внутрішньому діаметру кільця;
- пристрій для вертикального навантажування цілика грунту;
- пристрій для створення дотичного навантаження з анкерним пристроєм;
- пристрій для вимірювання деформацій цілика грунту і прикладеного навантаження.
11.2.2 Конструкція установки повинна забезпечувати:
- прикладення дотичного навантаження у фіксованій площині зрізу або не більше ніж на вище цієї площини;
- передачу нормального та дотичного навантажень ступенями або у вигляді безперервно зростаючого навантаження із постійною швидкістю;
- градуювання вимірювальних приладів і встановлення поправок на подолання тертя при переміщенні кільця (цілика) відносно нерухомої частини установки.
11.2.3 Для створення нормального і дотичного навантажень застосовують домкрати або таровані вантажі.
11.2.4 Прилади (прогиноміри, індикатори та ін.) для вимірювання деформацій стиску і зрізу цілика грунту з похибкою не більше повинні бути надійно закріплені на металевій реперній системі.
11.3 Підготовка до випробування
11.3.1 На відмітці випробування у виробці вирізають цілик грунту з допомогою кільця в такому порядку:
- кільце змазують із внутрішнього боку тонким шаром вазеліну або консистентного мастила;
11.2 Оборудование и приборы
11.2.1 В состав установки для испытания целика грунта методом среза должны входить:
- кольцо с внутренним диаметром D = и высотой Н = ;
- жесткие штампы размерами, соответствующими внутреннему диаметру кольца;
- устройство для вертикального нагру-жения целика грунта;
- устройство для создания касательной нагрузки с анкерным устройством;
- устройство для измерения деформаций целика грунта и прикладываемой нагрузки.
11.2.2 Конструкция установки должна обеспечивать:
- приложение касательной нагрузки в фиксированной плоскости среза или не более чем на выше этой плоскости;
- передачу нормальной и касательной нагрузок ступенями или в виде непрерывно возрастающей нагрузки с постоянной скоростью;
- градуировку измерительных приборов и установления поправок на преодоление трения при перемещении кольца (целика) относительно неподвижной части установки.
