- 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 - 30 см 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 -10 мм 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 50 мм.
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 2-10 мм 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.
12.1.3 Випробування обертальним зрізом проводять за умов практичної відсутності дренування шляхом прикладення горизонтального дотичного навантаження і зміщення грунту по циліндричній поверхні, яка утворюється обертанням крильчатки нижче вибою свердловини або в масиві.
Випробування поступальним зрізом попередньо ущільненого або неущільненого нормальним тиском грунту проводять шляхом прикладення вертикального дотичного навантаження і зміщення грунту по боковій поверхні, яке утворюється в свердловині вертикальним переміщенням робочого наконечника з поперечними лопатями.
Випробування кільцевим зрізом попередньо ущільненого або неущільненого нормальним тиском грунту проводять шляхом прикладення горизонтального дотичного навантаження і зміщення грунту по циліндричній поверхні, утвореній в свердловині обертанням робочого наконечника з поздовжніми лопатями.
12.1.4 Випробування поступальним і кільцевим зрізами проводять за такими схемами:
- консолідований зріз - для визначення характеристик міцності пісків середньої густини та пухких маловологих і вологих, а також глинистих і органо-мінеральних грунтів із показником текучості 0 IL 0,75 у стабілізованому стані;
- неконсолідований зріз - для визначення характеристик міцності водонасичених глинистих грунтів (S 0,85) з показником текучості IL > 0,50 у нестабі-лізованому стані.
тик прочности: сопротивления грунта срезу , угла внутреннего трения , удельного сцепления с и оценки пространственной изменчи- вости прочности грунтов для песков, гли- нистых, органо-минеральных и органических грунтов, в том числе с крупнообломочными включениями размерами 2-10 мм в количестве не более 15 % по массе.
Условия применения методов приведены в таблице 12.1.
12.1.2 Характеристики определяют по ре- зультатам испытаний грунта в скважинах и в массиве вдавливающими и касательными нагрузками, передаваемыми на грунт через
колонну штанг и рабочий наконечник различной конструкции в зависимости от способа передачи срезающего усилия.
12.1.3 Испытание вращательным срезом проводят в условиях практического отсутствия дренирования путем приложения горизонтальной касательной нагрузки и смещения грунта по цилиндрической поверхности, образуемой вращением крыльчатки ниже забоя скважины или в массиве.
Испытание поступательным срезом предварительно уплотненного или неуплотненного нормальным давлением грунта проводят путем приложения вертикальной касательной нагрузки и смещения грунта по боковой поверхности, образуемой в скважине вертикальным перемещением рабочего наконечника с поперечными лопастями.
Испытание кольцевым срезом предварительно уплотненного или неуплотненного нормальным давлением грунта проводят путем приложения горизонтальной касательной нагрузки и смещения грунта по цилиндрической поверхности, образуемой в скважине вращением рабочего наконечника с продольными лопастями.
12.1.4 Испытания поступательным и кольцевым срезами проводят по следующим схемам:
- консолидированный срез - для определения характеристик прочности песков средней плотности и рыхлых маловлажных и влажных, а также глинистых и органо-минеральных грунтов с показателем текучести 0 IL 0,75 в стабилизированном состоянии;
неконсолидированный срез - для определения характеристик прочности водонасыщенных глинистых грунтов (S 0,85) с показателем текучести iL > 0,50 в нестабилизированном сос- тоянии.
ДСТУ Б В.2.1-7-2000 (ГОСТ 20276-99) с.41
Таблиця
12.1
Таблица
Метод випро-бувань Метод испы-таний |
ГрунтиГрунты |
Умови застосування методуУсловия применения метода |
|||||
Гідрогеоло-гічні умови Гидрогеоло- гические условия |
Місце проведення випробування Место проведения испытания |
Глибина випро- бування Глубина испы тания, м |
Міні- мальний діаметр свердловини Мини- мальный диаметр сква жины, мм |
Міні- мальний діаметр обсадних труб Мини- мальный диаметр обсадных труб, мм |
Міні- мальна площа зрізу грунту Мини- мальная площадь среза грунта, см2 |
||
Обер- тальний зріз Враща- тельный срез |
Суглинки, глини з IL> 0,50 Органо-мінеральні і органічні грунти Суглинки,глины с IL> 0,50 Органо-минеральные и органические грунты |
Вище і нижче рівня підзем- них вод Выше и ниже уровня под- земных вод |
У масиві нижче вибою бурової свердловини В массиве ниже забоя буровой скважины |
0,5-20 |
89-146 |
89-146 |
200-600 |
Те саме Тоже |
Суглинки, глини з IL> 1 Органо-мінеральні і органічні грунти Суглинки,глины с IL > 1 Органо-минеральные и органические грунты |
Те саме То же |
У масиві з поверхні В массиве с поверхности |
0,3-20 |
- |
- |
200-600 |
Посту-пальний зріз Посту-патель-ный срез |
Піски (стійкі в стінках свердловини) Супіски з IL 1; суглинки, глини з /L 0,75, в т.ч. заторфовані Пески (устойчивые в стенках скважины) Супеси с IL 1; суглинки, глины с /L 0,75, в т. ч. заторфованные |
Вище рівня підземних вод Выше уровня поземных вод |
У стінках бурової свердловини В стенках буровой скважины |
0,5-20 |
89-146 |
89-146 |
300-600 |
Те саме То же |
Піски, в т.ч. з домішками органічних речовин (нестійкі в стінках свердловини або ті, що залягають з поверхні дна акваторії) Пески, в том числе с примесью органических веществ (неустойчивые в стенках скважины или залегающие с поверхности дна акватории) |
Вище і нижче рівня підзем- них вод Выше и ниже уровня под- земных вод |
Нижче вибою бурової свердловини Ниже забоя буровой скважины |
0,5-50 |
146-168 |
146-168 |
150-300 |
Посту- пальний зріз |
Супіски з IL> 1; глини з IL> 0,75 Органо-мінеральні і органічні грунти (що залягають з поверхні грунтового масиву або дна акваторії) |
Те саме |
У масиві |
|
|
|
|
Посту- патель- ный срез |
Супеси с IL> 1; глины с IL> 0,75 Органо-минеральные и органические грунты (залегающие с поверх-ности грунтового масси-ва или дна акватории) |
То же |
В массиве |
0,5-20 |
- |
- |
150-300 |