---

(6.14)

где h - начальная высота образца грунта, мм.

6.3.6.8 На основании полученных значений έ_i строят реологическую кривую, отражающую зависимость έ_i = f (σ_i) (приложение Ц).

Реологическую кривую на начальном участке аппроксимируют прямой наилучшего приближения к экспериментальным точкам графически или методом наименьших квадратов.

6.3.6.9 Испытание заканчивают, когда на начальном линейном участке реологической кривой получено не менее трех экспериментальных точек и столько же за его пределами после перехода рассматриваемой зависимости в нелинейную.

ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.49

Якщо вказана умова не виконується, то необхідно збільшити число ступенів навантажування.

6.3.7 Обробка результатів

6.3.7.1 Обробку результатів випробувань виконують одночасно з проведенням самих випробувань і перехід до наступного етапу випробувань (ступені навантажування,довантажування і т.д.) здійснюють після обробки результатів на попередньому етапі.

6.3.7.2 За результатами випробувань при безперервному швидкому збільшенні навантаження (6.3.4) визначають умовно-миттєве значення границі міцності на одновісний стиск R_oc, МПа, за формулами:

Если указанное условие не выполняется, то необходимо увеличить число ступеней на-гружения.

6.3.7 Обработка результатов

6.3.7.1 Обработку результатов испытаний выполняют одновременно с проведением самих испытаний и переход к следующему этапу испытаний (ступени нагружения, догружения и т.д) осуществляют после обработки результатов на предыдущем этапе.

6.3.7.2 По результатам испытаний при непрерывном быстром возрастании нагрузки (6.3.4) определяют условно-мгновенное значение предела прочности на одноосное сжатие R_oc, МПа, по формулам:

-

-

при крихкому руйнуванні зразка

при хрупком разрушении образца

при пластичному руйнуванні зразка

при пластическом разрушении образца

(6.15)

(6.16)

где а₀ и A_m - відповідно початкова і кінцева (після проведення випробування) площі поперечного перерізу зразка, см²;

F - руйнівне навантаження, кН, яке визначають за 6.3.4.2.

6.3.7.3 Гранично тривале значення границі міцності на одновісний стиск грунту R_c, МПа, визначають за результатами випробувань на повзучість, проведених відповідно до 6.3.5, за формулою:

R_c = 0,6 σ_k-1, (6.17)

де σ_k-1 - напруження у зразку грунту на ступені

навантажування, який передує k-му ступеню, на якому процес деформування зразка переходить у стадію незатухаючої повзучості (6.3.5.8), МПа.

6.3.7.4 За результатами цих же випробувань (6.3.5) визначають також характеристики деформованості мерзлого грунту Е, А і ν відповідно до додатка Ш.

6.3.7.5 За результатами випробувань, проведених відповідно до 6.3.6, визначають коефіцієнт в'язкості сильнольодистих грунтів η, МПа∙год, з точністю 10 МПа∙год за формулою:

где а₀ и A_m - соответственно начальная и конечная (после проведения испытания) площади поперечного сечения образца, см²;

F - разрушающая нагрузка, кН, определяемая по 6.3.4.2.

6.3.7.3 Предельно длительное значение предела прочности на одноосное сжатие грунта R_c, МПа, определяют по результатам испытаний на ползучесть, проведенных в соответствии с 6.3.5, по формуле:

R_c = 0,6 σ_k-1, (6.17)

где σ_k-1 - напряжение в образце грунта на ступени нагружения, предшествующей k-ой ступени, на которой процесс деформирования образца переходит в стадию незатухающей ползучести (6.3.5.8), МПа.

6.3.7.4 По результатам этих же испытаний (6.3.5) определяют также характеристики де-формируемости мерзлого грунта Е, А и ν в соответствии с приложением Ш.

6.3.7.5 По результатам испытаний, проведенных в соответствии с 6.3.6, определяют коэффициент вязкости сильнольдистых грунтов η МПа∙ч, с точностью 10 МПа∙ч по формуле:

(6.18)

де σ₁ - напруження, що відповідає точці А перетину лінійної ділянки реологічної кривої (6.3.6.8) з віссю абсцис, МПа;

σ₂ - напруження, що відповідає кінцевій точці В лінійної ділянки реологічної кривої, МПа;

где σ₁ - напряжение, соответствующее точке А пересечения линейного участка реологичес-кой кривой (6.3.6.8) с осью абсцисс, МПа;

σ₂ - напряжение, соответствующее конечной точке В линейного участка реологической кривой, МПа;

ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.50

έ - те саме, що і у 6.3.6.7.

6.4 Метод компресійного стиску

6.4.1 Суть методу

6.4.1.1 Випробування мерзлого грунту методом компресійного стиску проводять для визначення таких характеристик деформова-ності: коефіцієнта стисливості пластичномер-злих грунтів m_f, коефіцієнта відтавання А_th і стисливості при відтаванні m для пісків і глинистих грунтів (крім пісків гравелистих і крупних), а також заторфованих, засолених і сип-комерзлих різностей вказаних грунтів.

6.4.1.2 Ці характеристики визначають за результатами випробувань зразків грунту в компресійних приладах (одометрах), які виключають можливість бічного розширення зразка грунту при його навантажуванні вертикальним навантаженням у мерзлому або розмороженому стані.

Результати випробувань оформлюють у вигляді графіків залежностей деформацій зразка від навантаження та їх зміну в часі.

6.4.1.3 Навантаження при випробуванні визначають з умови, що на першому ступені навантажування тиск повинен дорівнювати напруженню від власної ваги на глибині відбирання зразка, а на останньому ступені - розрахунковому опору грунту під підошвою фундаменту R, який задається програмою випробувань.

Примітка. У разі відсутності даних значення R допускається приймати відповідно до додатка Р.

6.4.1.4 Для випробувань використовують зразки мерзлого грунту непорушеного складу з природною вологістю і льодистістю.

Товщина прошарків льоду у зразку повинна бути не більше 2 мм, а льодистість і_i ≤ 0,4.

Зразки повинні мати форму циліндра діаметром не менше 71 мм 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 m_f, коэффициента оттаивания A_th 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 2 мм, а льдистость і_i ≤ 0,4.

Образцы должны иметь форму цилиндра диаметром не менее 71 мм 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 A_th 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 A_th 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 Δh_i мм, як середнє арифметичне показання приладів (пристроїв для вимірювання вертикальної деформації зразка грунту);

• відносну стабілізовану вертикальну деформацію зразка грунту ε_f і ε_th за формулами:

• при випробуванні для визначення m_f - за формулою (5.10), в яку замість значення ε підставляють значення ε_f;

• при випробуванні для визначення A_th і m

, (6.19)

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

Δh_g - 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 ε_f = f (р) або ε_th = f (р) (додаток Щ), де р - тиск на зразок на кожному ступені навантажування, МПа.

6.4.5.3 Коефіцієнти стисливості пластич-номерзлого грунту m_{f, i}, Мпа^-1, визначають як величини, чисельно рівні тангенсам кутів нахилу _i прямих, проведених з початку координат через точки p_i і ε_{f, i}, з точністю 0,001 МПа^-1за 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.