возможность тарировки зонда.
6.2.3 Длина камеры зонда должна быть не менее четырех ее диаметров.
Примечание - При применении камеры, состоящей из трех секций и более, общая длина секций должна быть не менее четырех их диаметров.
6.2.4 Устройство для измерения давления в камере зонда должно обеспечивать измерение давления с погрешностью не более 5 % ступени давления.
6.2.5 Устройство для измерения перемещений оболочки зонда должно обеспечивать измерение деформаций стенок скважины при применении прессиометров с внешним диаметром камеры зонда от 76 до 127 мм с погрешностью не более 0,1 мм в пределах изменения начального диаметра камеры в 1,5 раза.
6.2.6 Измерение перемещений оболочки зонда осуществляют путем измерения объема жидкости, расходуемой на расширение камеры зонда, или путем непосредственного определения радиуса камеры зонда в отдельных точках дистанционными датчиками.
Примечания
1 Измерение перемещений оболочки зонда дистанционными датчиками производят не менее чем в шести точках, расположенных по трем диаметрам. Точки измерений должны располагаться в центральной части камеры в пределах 1/3 ее длины.
2 Допускается применять для определения перемещений оболочки зонда дистанционные датчики с измерением длины окружности камеры по трем диаметрам в центральной части ее в пределах 2/3 длины.
6.3 Подготовка к испытанию
6.3.1 В скважину устанавливают зонд таким образом, чтобы середина камеры зонда была расположена на отметке испытания.
При проходке скважины с применением подвижной колонны обсадных труб в грунт предварительно внедряется тонкостенный рабочий стакан, прикрепленный к колонне труб, из которого удаляют грунт.
Далее на отметку испытания опускают зонд прессиометра, рабочая оболочка которого смазана глинистой суспензией из бентонитовой глины или солидолом. В зонде прессиометра создают давление, равное напряжению esl (5.4.1) на отметке испытания, после чего обсадную трубу приподнимают на высоту зонда.
6.3.2 После установки зонда на отметке испытания необходимо смонтировать устройства для создания и измерения давления в камере зонда и измерения перемещения оболочки зонда.
6.4 Проведение испытания
6.4.1 В камере зонда создают давление ступенями по 0,025 МПа до момента соприкосновения оболочки зонда со стенками скважины, а далее - ступенями, указанными в таблицах 5.2 - 5.4.
При определении давления на стенку скважины в случае применения гидравлических прессиометров независимо от обводненности скважины необходимо к измеренному манометром давлению добавлять гидростатическое давление столба жидкости в гидромагистрали прессиометра.
6.4.2 Каждую ступень давления выдерживают до условной стабилизации деформации грунта. За критерий условной стабилизации деформации принимают скорость увеличения радиуса скважины, не превышающую 0,1 мм за время, указанное в таблице 6.1.
Таблица 6.1
Грунты |
Режим испытания |
Время условной стабилизации деформации t, мин |
Пески со степенью влажности: |
|
|
Sr £ 0,8 |
|
15 |
Sr > 0,8 |
|
30 |
Глинистые с показателем текучести: |
Медленный |
|
IL £ 0,25 |
|
30 |
IL > 0,25 |
|
60 |
Органоминеральные и органические |
|
90 |
Пески |
|
3 |
Глинистые |
Быстрый |
6 |
Органоминеральные и органические |
|
10 |
Примечания 1 При испытаниях искусственно уплотненных, насыпных и намывных грунтов время условной стабилизации деформации должно назначаться так же, как и для соответствующих типов песчаных и глинистых грунтов в зависимости от степени влажности и показателя текучести. 2 При применении прессиометров с погрешностью измерения перемещений меньше 0,1 мм (6.2.5) время условной стабилизации деформации уменьшается пропорционально увеличению точности измерения стенки скважины. |
6.4.3 Для зданий и сооружений I уровня ответственности испытания грунтов радиальными прессиометрами следует проводить в медленном режиме. Допускается производить испытание грунта радиальными прессиометрами в быстром режиме в тех случаях, когда выполнены сопоставительные испытания радиальными прессиометрами в медленном и быстром режимах не менее чем с двукратной повторяемостью для данной разновидности грунта в районе проведения изысканий.
Для зданий и сооружений II и III уровней ответственности испытания радиальными прессиометрами следует проводить, как правило, в быстром режиме.
Примечание - Уровни ответственности зданий и сооружений приняты по ГОСТ 27751.
6.4.4 Отсчеты по приборам для измерения деформаций на каждой ступени давления производят согласно таблице 6.2.
В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении Б.
Таблица 6.2
Грунты |
Режим испытания |
|
Медленный |
Быстрый |
|
Пески |
Через 5 мин в течение первых 15 мин, далее - через 15 мин |
Через 1 мин в течение первых 3 мин, далее - через 3 мин |
Глинистые |
Через 10 мин в течение первых 30 мин, далее - через 30 мин |
Через 2 мин в течение первых 6 мин, далее - через 6 мин |
Органоминеральные и органические |
Через 15 мин в течение первых 60 мин, далее - через 30 мин |
Через 2 мин в течение первых 10 мин, далее - через 10 мин |
6.5 Обработка результатов
6.5.1 По данным испытаний строят график зависимости перемещения стенки скважины от давления Dr = f(р) (приложение Ж).
На графике проводят осредняющую прямую методом наименьших квадратов или графическим методом. За начальные значения р0 и Dr0 (первая точка, включаемая в осреднение) принимают значения р и Dr, соответствующие моменту полного обжатия неровностей стенок скважины - началу линейного участка графика.
За конечные значения рn и Drn (предел пропорциональности) принимают значения Dр и Dr, соответствующие точке, ограничивающей линейный участок графика.
6.5.2 Модуль деформации грунта Е, МПа, вычисляют для линейного участка графика Dr = f(p) по формуле
, (5.3)
где Кr - корректирующий коэффициент;
r0 - радиус скважины, равный rpr + Dr0;
rpr - радиус прессиометра, см;
Dr0 - приращение радиуса прессиометра, соответствующее p0, см;
Dр - приращение давления на стенку скважины между двумя точками, взятыми на осредняющей прямой, МПа;
Dr - приращение перемещения стенки скважины (по радиусу), соответствующее Dр, см.
Примечание - При вычислении модуля деформации грунта необходимо учитывать определяемые по результатам тарировочнных испытаний систематические погрешности измерений Dр и Dr, вызванные собственными деформациями гидросистемы и эластичных оболочек камеры зонда.
6.5.3 При проведении всех испытаний грунтов радиальными прессиометрами в одном режиме (медленном для сооружений I уровня ответственности или быстром для сооружений II и III уровней ответственности) коэффициент Кr определяют по результатам сопоставительных испытаний грунта штампом площадью 5000 см2 и радиальным прессиометром, выполняемых не менее чем с двухкратной повторяемостью для данной разновидности грунта в районе проведения изысканий.
6.5.4 При проведении части испытаний в медленном, а части испытаний в быстром режиме для определения модуля деформации по результатам испытаний, выполненных в быстром режиме, должен вводиться дополнительный коэффициент Кrt, определяемый по результатам сопоставительных испытаний радиальным прессиометром в разных режимах.
6.5.5 Для проектирования оснований и фундаментов зданий и сооружений II и III уровней ответственности коэффициент Кr допускается принимать по приложению К.
7.1 Сущность метода
7.1.1 Испытания грунта лопастным прессиометром проводят для определения модуля деформации Е песков, глинистых, органоминеральных и органических грунтов.
7.1.2 Модуль деформации определяют по результатам нагружения грунта вертикальной нагрузкой в скважине или массиве с помощью штампов-лопастей.
Результаты испытания оформляют в виде графика зависимости перемещения штампов-лопастей от нагрузки.
7.1.3 При проходке опытной скважины следует соблюдать требования 4.4.
7.1.4 При испытаниях в стенках скважины диаметр скважины должен быть меньше расстояния между штампами-лопастями не менее чем на 2 см.
7.1.5 При испытаниях ниже забоя скважины минимальная глубина погружения наконечника от забоя скважины до верха штампа-лопасти должна быть не менее половины длины штампа-лопасти.
7.2 Оборудование и приборы
7.2.1 В состав установки для испытания грунта лопастным прессиометром должны входить:
- наконечник со штампами-лопастями и направляющим стаканом;
- устройство для создания и измерения давления на штампы-лопасти наконечника;
- устройство для измерения перемещения штампов-лопастей наконечника.
7.2.2 Конструкция установки должна обеспечивать:
- возможность создания давления на грунт ступенями по 0,01 - 0,1 МПа;
- постоянство давления на каждой ступени нагружения;
- возможность тарировки наконечника со штампами-лопастями.
7.2.3 Наконечник должен состоять из двух жестких штампов-лопастей прямоугольной формы, расположенных симметрично относительно оси наконечника. Площадь штампа-лопасти должна соответствовать требованиям таблицы 7.1.
7.2.4 Устройство для измерения давления на штампы-лопасти должно обеспечивать измерение давления с погрешностью не более 5 % ступени давления.
7.2.5 Устройство для измерения перемещений штампа-лопасти в горизонтальном направлении должно обеспечивать измерение деформаций грунта с погрешностью не более 0,1 мм в пределах не менее 50 мм при испытаниях органоминеральных и органических грунтов, 20 мм - для остальных грунтов.
Таблица 7.1
Грунты |
Положение прессиометра относительно уровня подземных вод |
Глубина испытания, м |
Место проведения испытаний |
Минимальная площадь* штампа-лопасти, см2 |
Глины и суглинки с IL £ 0,25; супеси с IL < 0 |
Выше уровня подземных вод |
До 10 |
В стенках скважины |
300 |
Пески (устойчивые в стенках скважины) |
Выше уровня подземных вод |
До 10 |
В стенках скважины |
600 |
Глины и суглинки с 0,25 < IL £ 0,75; супеси с 0 £ IL £ 1 |
Ниже 10 |
150 |
||
Пески рыхлые (неустойчивые в стенках скважины) |
Выше и ниже уровня подземных вод |
До 10 |
Ниже забоя скважины |
300 |
Глины и суглинки с IL > 0,75; супеси с IL > 1 |
Ниже 10 |
150 |
||
Глинистые и органоминеральные |
Выше и ниже уровня подземных вод |
По всей толще |
В массиве без бурения скважины |
600 |
Органические |
Выше уровня подземных вод |
До 10 |
В стенках скважины |
600 |
Выше и ниже уровня подземных вод |
По всей толще |
Ниже забоя скважины |
300 |
|
*Соотношение сторон штампа-лопасти должно быть не более 3:1. Расстояние между штампами-лопастями должно быть не менее 1,5 их ширины. |
7.3 Подготовка к испытанию
7.3.1 Установку наконечника со штампами-лопастями производят методом вдавливания таким образом, чтобы середина наконечника была расположена на отметке испытания.
7.3.2 После установки наконечника на отметке испытания монтируют устройства для создания и измерения давления на штампы-лопасти и измерения их перемещения.
7.4 Проведение испытания
7.4.1 Передачу нагрузки на штампы-лопасти производят ступенями, указанными в таблицах 5.2 - 5.4.
7.4.2 Каждую ступень давления выдерживают до условной стабилизации деформации грунта. За критерий условной стабилизации деформации принимают скорость перемещения штампа-лопасти, не превышающую 0,1 мм за время, указанное для медленного режима испытания в таблицах 5.2 - 5.4, для быстрого - в таблице 6.1.
7.4.3 Режим испытаний назначают в соответствии с указаниями 6.4.3.
7.4.4 Отсчеты по приборам для измерения перемещений штампов-лопастей на каждой ступени давления производят согласно 5.4.3 при медленном режиме испытаний и таблице 6.2 - при быстром.
В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении Б.
7.5 Обработка результатов
7.5.1 По данным испытаний строят график зависимости перемещения штампа-лопасти от давления u = f(p) (приложение И).
На графике проводят осредняющую прямую методом наименьших квадратов или графическим методом. За начальные значения р0 и u0 (первая точка, включаемая в осреднение) принимают значения р и u, соответствующие началу линейного участка графика.