---

- по вычисленным значениям V_i опреде­ляют значения скорости относительно­го деформирования образца грунта έ, 1/ч, на і-ой ступени нагружения по фор­муле:

(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: