---

6.3.3 Підготовка до випробування

6.3.3.1 Зразок грунту виготовляють з ура­хуванням вимог 6.3.1.3 і 6.3.1.4.

6.3.3.2 Зразок грунту виймають з кільця, поміщають між нижнім і верхнім штампами і проводять такі операції:

• закріплюють паровологонепроникну оболонку на бічних поверхнях штам­пів;

• на зразок встановлюють пристрої для вимірювання поперечних деформацій;

• зразок зі штампами поміщають на нижню нерухому платформу установ­ки і центрують;

• закріплюють пристрої для вимірюван­ня поздовжніх деформацій зразка.

6.3.3.3 Після видержування зразка грунту в установці проводять попереднє обтиснення зразка тиском, який дорівнює напруженню від власної ваги грунту на горизонті відбору зраз­ка (але не більше половини умовно-миттєвого значення міцності на одновісний стиск), про­тягом 15с. Потім зразок розвантажують, запи­сують показання приладів і фіксують час по­чатку випробувань.

6.3.4 Проведення випробувань при безпе­рервному швидкому зростанні навантаження для визначення умовно-миттєвого значення границі міцності на одновісний стиск R_oc

6.3.2 Оборудование и приборы

6.3.2.1 В состав установки для испытаний мерзлого грунта на одноосное сжатие должны входить:

• платформы (подвижная и неподвиж­ная) с набором штампов для установки и крепления образца грунта;

• механизм для вертикального нагруже-ния образца;

• устройства для измерения продольных

• и поперечных деформаций.

Принципиальная схема установки приве­дена в приложении X.

6.3.2.2 Конструкция установки и механиз­ма для вертикального нагружения образца грунта должна обеспечивать:

• возможность нагружения образца грунта непрерывно при постоянной скорости деформирования образца не менее 1 мм/с;

• общую нагрузку на образец грунта не менее 30 кН;

• возможность деформации образца не менее 30 мм.

6.3.3 Подготовка к испытанию

6.3.3.1 Образец грунта изготавливают с учетом требований 6.3.1.3 и 6.3.1.4.

6.3.3.2 Образец грунта извлекают из коль­ца, помещают между нижним и верхним штам­пами и производят следующие операции:

• закрепляют паровлагонепроницаемую оболочку на боковых поверхностях штампов;

• на образец устанавливают устройства для измерения поперечных деформаций;

• образец со штампами помещают на ни­жнюю неподвижную платформу уста­новки и центрируют;

• закрепляют устройства для измерения продольных деформаций образца.

6.3.3.3 После выдерживания образца грун­та в установке производят предварительное обжатие образца давлением, равным напряже­нию от собственного веса грунта на горизонте отбора образца (но не более половины услов­но-мгновенного значения прочности на одно­осное сжатие), в течение 15с. Затем образец разгружают, записывают показания приборов и фиксируют время начала испытаний.

6.3.4 Проведение испытаний при непре­рывном быстром возрастании нагрузки для определения условно-мгновенного значения предела прочности на одноосное сжатие R_oc

ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.46

6.3.4.1 До зразка плавно, не допускаючи ударів, прикладають навантаження, збільшу­ючи його безперервно і забезпечуючи по­стійну швидкість деформування зразка не менше 1 мм/с.

6.3.4.2 Випробування повинні продовжу­ватись до моменту руйнування зразка, якщо руйнування носить крихкий характер, або до моменту, коли відносна поздовжня деформа­ція досягне значення ε ≥ 20%, якщо зразок де­формується в'язко, без явних ознак руйнуван­ня.

6.3.4.3 У процесі випробувань проводять автоматичний запис навантаження на зразок і його деформацій. При відсутності системи ав­томатичного записи фіксують навантаження і висоту зразка грунту в момент його руйнуван­ня або в'язкого деформування.

6.3.4.4 У процесі випробувань ведуть жур­нал за формою, наведеною у додатку А.

6.3.5 Проведення випробувань на повзу­чість для визначення гранично тривалого зна­чення границі міцності на одновісний стиск R_c і характеристик деформованості Е, ν, A

6.3.5.1 До зразка плавно, не допускаючи ударів, прикладають навантаження, збільшу­ючи його рівними ступенями навантажування. Час прикладання навантаження на кожному ступені повинен бути не більше 30 с. На кож­ному ступені осьове напруження у зразку по­винно бути постійним (δ_{z, i} = const).

6.3.5.2 Навантаження на зразок грунту F_i, кН, на кожному ступені навантажування визначають за формулою:

(6.9)

де d_i - середній діаметр зразка грунту в момент прикладання чергового ступеня наванта­жування, см.

6.3.5.3 Напруження δ_{z, i}, МПа, на кожному ступені навантажування визначають за фор­мулою:

δ_{z, i} = R_oc ∙ n_i / 10, (6.10)

де R_oc - умовно-миттєве значення границі міцності грунту на одновісний стиск, яке визначають за результатами випробувань при безперервному швидкому зростанні навантаження, МПа (6.3.7.2);

n_і - порядковий номер ступеня навантажу­вання.

6.3.5.4 Значення δ_{z, i} , може бути визначено за формулою:

6.3.4.1 К образцу плавно, не допуская уда­ров, прикладывают нагрузку, увеличивая ее непрерывно и обеспечивая постоянную скорость деформирования образца не ме­нее 1 мм/с.

6.3.4.2 Испытания должны продолжаться до момента разрушения образца, если разру­шение носит хрупкий характер, или до момен­та, когда относительная продольная деформа­ция достигнет значения ε ≥ 20%, если образец деформируется вязко, без видимых признаков разрушения.

6.3.4.3 В процессе испытаний производят автоматическую запись нагрузки на образец и его деформаций. При отсутствии системы ав­томатической записи фиксируют нагрузку и высоту образца грунта в момент его разруше­ния или вязкого деформирования.

6.3.4.4 В процессе испытаний ведут жур­нал по форме, приведенной в приложении А.

6.3.5 Проведение испытаний на ползучесть для определения предельно длительного зна­чения предела прочности на одноосное сжатие r_с и характеристик деформируемости Е, ν, А

6.3.5.1 К образцу плавно, не допуская уда­ров, прикладывают нагрузку, увеличивая ее равными ступенями нагружения. Время при­ложения нагрузки на каждой ступени должно быть не более 30 с. На каждой ступени осевое напряжение в образце должно быть постоян­ным (δ_{z, i} = const).

6.3.5.2 Нагрузку на образец грунта F_i, кН, на каждой ступени нагружения определяют по формуле:

(6.9)

где d_i - средний диаметр образца грунта в мо­мент приложения очередной ступени на­гружения, см.

6.3.5.3 Напряжение δ_{z, i}, МПа, на каждой

ступени нагружения определяют по формуле:

δ_{z, i} = R_oc ∙ n_i / 10, (6.10)

где R_oc - условно-мгновенное значение преде­ла прочности грунта на одноосное сжатие, определяемое по результатам испытаний при непрерывном быстром возрастании нагрузки, МПа (6.3.7.2);

n_i - порядковый номер ступени нагружения.

6.3.5.4 Значение δ_{z, i}, может быть определе­

но по формуле:

δ_{z, i} = R∙ n_i / 5, (6.11)

ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.47

де R - розрахунковий опір грунту під підо-, швою фундаменту,який визначають згідно з додатком Р.

6.3.5.5 Для забезпечення постійності осьо­вого напруження у зразку на кожному ступені навантажування додатково збільшують на­вантаження F_i на ΔF_{i, j} при збільшенні діаметра зразка на 3 % (2 мм для зразків діаметром 71,4 мм) з моменту початку випробування або по­переднього довантажування.

Значення ΔF_{i, j}, кН, визначають за форму­лою:

(6.12)

де d_{i, j}- діаметр зразка в момент довантажуван­ня, см;

d_{i, j-1} -діаметр зразка в момент прикладання ступеня навантажування або попереднього довантажування, см.

6.3.5.6 Тривалість дії кожного ступеня на­вантажування повинна становити 24 год.

6.3.5.7 На кожному ступені навантажуван­ня записують показання пристроїв для вимі­рювання деформацій через інтервали часу, які приймають за 6.1.4.3, і будують графік залеж­ності поздовжньої деформації зразка грунту від часу - криву повзучості (додаток Ц).

6.3.5.8 Випробування продовжують до тих пір, поки процес деформування зразка не пере­йде у стадію незатухаючої повзучості (стадія незатухаючої повзучості вважається досягну­тою, коли деформації зразка будуть розвива­тись з постійною або зростаючою швидкістю) або відносна поздовжня деформація зразка до­сягне 20%.

Швидкість деформації вважають постій­ною, якщо у трьох послідовних інтервалах вимірювань деформація змінюється не більше ніж на 0,02 мм за 2 год.

6.3.5.9 У процесі випробування ведуть журнал за формою, наведеною в додатку А.

6.3.6 Проведення випробувань на повзу­чість для визначення коефіцієнта в'язкості сильнольодистих грунтів η

6.3.6.1 До зразка грунту прикладають навантаження у відповідності з вимогами 6.3.5.1.

6.3.6.2 Навантаження на зразок на кожному ступені визначають за 6.3.5.2 - 6.3.5.4.

6.3.6.3 Для забезпечення постійності осьо­вого напруження, виконують вимоги 6.3.5.5.

где R - расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента, определяемое в соответствии с приложением Р.

6.3.5.5 Для обеспечения постоянства осе­вого напряжения в образце на каждой ступени нагружения дополнительно увеличивают на­грузку F_i на ΔF_{i, j} при увеличении диаметра образца на 3 % (2 мм для образцов диаметром 71,4 мм) с момента начала испытания или предшествующего догружения.

Значение ΔF_{i, j}, кН, определяют по форму­ле:

(6.12)

где d_{i, j} - диаметр образца в момент догруже­ния, см;

d_{i, j-1} -диаметр образца в момент приложе­ния ступени нагружения или предшеству­ющего догружения, см.

6.3.5.6 Продолжительность действия каждой ступени нагружения должна состав­лять 24 ч.

6.3.5.7 На каждой ступени нагружения за­писывают показания устройств для измерения деформаций через интервалы времени, прини­маемые по 6.1.4.3, и строят график зависимос­ти продольной деформации образца грунта от времени - кривую ползучести (приложение Ц).

6.3.5.8 Испытание продолжают до тех пор, пока процесс деформирования образца не пе­рейдет в стадию незатухающей ползучести (стадия незатухающей ползучести считается достигнутой, когда деформации образца бу­дут развиваться с постоянной или увеличива­ющейся скоростью) или относительная про­дольная деформация образца достигнет 20%.

Скорость деформации считают постоян­ной, если в трех Последовательных интервалах измерений деформация изменяется не более чем на 0,02 мм за 2 ч.

6.3.5.9 В процессе испытания ведут журнал по форме, приведенной в приложении А.

6.3.6 Проведение испытаний на ползу­честь для определения коэффициента вязкости сильнольдистых грунтов η

6.3.6.1 К образцу грунта прикладывают нагрузку в соответствии с требованиями 6.3.5.1.

6.3.6.2 Нагрузку наобразец на каждой сту­пени определяют по 6.3.5.2 - 6.3.5.4.

6.3.6.3 Для обеспечения постоянства осе­вого напряжения выполняют требования 6.3.5.5.

ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.48

6.3.6.4 Кожний ступінь навантажування витримують до умовної стабілізації поздов­жньої деформації зразка грунту, яку прийма­ємо за 6.1.4.4, або до досягнення стадії незатухаючої повзучості.

6.3.6.5 На кожному ступені навантажуван­ня записують показання приладів для вимірю­вання деформацій зразка грунту через інтерва­ли часу, які приймають за 6.1.4.3.

6.3.6.6 У процесі випробування ведуть журнал за формою, що наведена у додатку А.

6.3.6.7 У процесі випробувань для кожно­го ступеня навантажування виконують такі операції:

• будують криву повзучості (додаток Ц)

• на кривій повзучості виділяють лінійні ділянки, які відображають деформу­вання зразка грунту з постійною швид­кістю, якщо воно мало місце при дано­му значенні напруження;

• для виділених лінійних ділянок визна­чають значення швидкості деформу­вання зразка V_i, мм/год, за формулою:

, (6.13)

де Δh_i - різниця поздовжніх деформацій зразка грунту в кінці і на початку періоду деформу­вання грунту з постійною швидкістю на і-му ступені навантажування, мм;

Δt_i - тривалість періоду деформування зразка грунту з постійною швидкістю на і-му ступені навантажування, год;

- за обчисленими значеннями V_i визнача­ють значення швидкості відносного де­формування зразка грунту έ, 1/год, на і-му ступені навантажування за форму­лою:

(6.14)

де h - початкова висота зразка грунту, мм.

6.3.6.8 На основі одержаних значень έ_i бу­дують реологічну криву, яка відображає за­лежність έ_i = f (σ_i) (додаток Ц).

Реологічну криву на початковій ділянці апроксимують прямою найкращого набли­ження до експериментальних точок графічно або методом найменших квадратів.

6.3.6.9 Випробування закінчують, коли на початковій лінійній ділянці реологічної кривої одержано не менше трьох експериментальних точок і стільки ж за його межами після перехо­ду даної залежності в нелінійну.

6.3.6.4 Каждую ступень нагружения вы­держивают до условной стабилизации про­дольной деформации образца грунта, прини­маемой по 6.1.4.4, или до достижения стадии незатухающей ползучести.

6.3.6.5 На каждой ступени нагружения за­писывают показания приборов для измерения деформаций образца грунта через интервалы времени, принимаемые по 6.1.4.3.

6.3.6.6 В процессе испытания ведут журнал по форме, приведенной в приложении А.

6.3.6.7 В процессе испытаний для каждой ступени нагружения выполняют следующие операции:

• строят кривую ползучести (приложе­ние Ц);

• на кривой ползучести выделяют линей­ные участки, отражающие деформиро­вание образца грунта с постоянной скоростью, если оно имело место при данном значении напряжения;

• для выделенных линейных участков оп­ределяют значение скорости деформи­рования образца V_i, мм/ч, по формуле:

, (6.13)

где Δh_i - разность продольных деформаций образца грунта в конце и начале периода деформирования грунта с постоянной ско­ростью на і-ой ступени нагружения, мм;

Δt_i - продолжительность периода дефор­мирования образца грунта с постоянной скоростью на і-ой ступени нагружения, ч;