---

10.2.5 Нагружение штампа осуществляют домкратом или тарированным грузом.

10.2.6 Устройство для измерения осадок штампа должно отвечать требованиям 5.2.6 и 5.2.7.

10.3 Подготовка к испытанию

10.3.1 На подготовленный забой горной выработки по ее центру или непосредственно на поверхность грунта устанавливают штамп с внутренним обогревом, монтируют устрой­ство для нагружения штампа, реперную систему с приборами для измерения осадок штампа.

10.3.2 Поверхность грунта в пределах площади установки штампа должна быть за­чищена до ненарушенного мерзлого грунта и тщательно спланирована. Для достижения плотного контакта подошвы штампа с грун­том под штамп устраивают подушку из мало­влажного песка средней крупности толщиной не более 1 - 2 см для глинистых и не более 5 см - для крупнообломочных грунтов.

10.3.3 Контроль глубины оттаивания грунта под штампом проводят с помощью температурных датчиков и металлического щупа. Температурные датчики устанавливают с интервалом в 10 см в 2 скважины диаметром 3 - 4 см и глубиной до 80 см, пробуренные по краям штампа. Скважины необходимо тща­тельно гидроизолировать охлажденным гли­нистым грунтом.

10.3.4 Перед началом испытаний для дос­тижения полного контакта штампа с грунтом, обжатия всех конструктивных элементов установки и для исключения разуплотнения мерзлого грунта следует приложить на штамп (без включения его обогрева) нагрузку

ДСТУ Б В.2.1-7-2000 (ГОСТ 20276-99) с.28

обтиску, що відповідає вертикальному нор­мальному напруженню від власної ваги грунту  _rg,о на відмітці випробування (з урахуванням власної ваги штампа і деталей установки, незбалансованих противагою), але не менше 0,05 МПа. Навантаження слід витримувати до умовної стабілізації деформації грунту (осі­дання штампа). Потім (без скидання наванта­ження обтиску) встановлюють показання при­ладів на нульові поділки.

10.4 Проведення випробування

10.4.1 Випробування виконують за два етапи:

- 1-й етап - створення під штампом зони розмороженого грунту на глибину 0,5 діаметра штампа під тиском р, який відповідає напруженню  _rg,о на відмітці випробування (у перший ступінь тиску включають вагу штампа і деталей уста­новки, незбалансованих противагами);

- 2-й етап - ущільнення розмороженого грунту ступінчасто-зростаючим наван­таженням. Загальна кількість ступенів тиску повинна бути не менше п'яти.

10.4.2 На першому етапі випробувань включають обігрівання штампа з допомогою обігрівального пристрою.

Обігрівання штампа провадять доти, поки глибина відтавання під штампом не дорів­нюватиме 25 - 30 см. Після цього обігрівання припиняють і подальше-відтавання грунту до глибини 0,5 діаметра штампа (приблизно 40 см) відбувається за рахунок запасу тепла в розмороженому шарі.

При зниженні температури грунту на гли­бині 40 см нижче 0°С слід проводити коротко­часне обігрівання штампа, що забезпечує під­тримку відтавання грунту під штампом про­тягом випробування до глибини, яка дорів­нює 0,5 діаметра штампа.

10.4.3 Відлітки за температурними датчи­ками необхідно проводити на першому етапі випробування спочатку через кожну годину, а по мірі наближення межі відтавання до гли­бини 40 см - через кожні 15 хв. На другому етапі випробування відліки за температурни­ми датчиками знімають один раз перед при­кладенням чергового ступеня тиску.

10.4.4 Заміри глибини відтавання грунту металевим щупом слід проводити на першому етапі випробування двічі: після припинення прогрівання і при досягненні нульових темпе­ратур на глибині 40 см, а на другому етапі -

обжатия, соответствующую вертикальному нормальному напряжению от собственного веса грунта  _rg,о на отметке испытания (с уче­том собственного веса штампа и деталей уста­новки, несбалансированных противовесом), но не менее 0,05 МПа. Нагрузку следует вы­держивать до условной стабилизации дефор­мации грунта (осадки штампа). Затем (без сброса нагрузки обжатия) устанавливают по­казания приборов на нулевые деления.

10.4 Проведение испытания

10.4.1 Испытание выполняют в два этапа:

- 1-й этап - создание под штампом зоны оттаявшего грунта на глубину 0,5 диа­метра штампа под давлением р, соот­ветствующим напряжению  _rg,о на отметке испытания (в первую ступень давления включают вес штампа и дета­лей установки, несбалансированных противовесами);

- 2-й этап - уплотнение оттаявшего грун­та ступенчато-возрастающей нагруз­кой. Общее количество ступеней давле­ния должно быть не менее пяти.

10.4.2 На первом этапе испытаний вклю­чают обогрев штампа с помощью обогреваю­щего устройства.

Обогрев штампа производят до тех пор, пока глубина оттаивания под штампом не станет равной 25 - 30 см. После этого обогрев прекращают и дальнейшее оттаивание грунта до глубины 0,5 диаметра штампа (примерно 40 см) происходит за счет запаса тепла в отта­явшем слое.

При понижении температуры грунта на глубине 40 см 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 40 см - 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 40 см, 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 0,1 мм за 2 год для глинистих грунтів і 0,1 мм 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 10 см 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 S_i, 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 0,1 мм за 2 ч для глинистых грунтов и 0,1 мм 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 10 см 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 S_i, 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 р_n 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 А_th 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 p_n, 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 А_th 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 А_th 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 A_th 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.