---

12.2.1.5 Периодически необходимо проверять прямолинейность штанг путем их сборки в звенья длиной 3 м на ровной поверхности. Отклонение звеньев штанг от прямой линии не должно превышать 3 мм в любой плоскости по всей длине проверяемого звена. Сопряжения звеньев штанг также должны обеспечивать прямолинейность.

12.2.1.6 В зависимости от вида и состояния грунта используют следующие типы крыльчатки (приложение М):

- тип I - при испытаниях глинистых грунтов с 0,5 < I_L £ 0,75, органо-минеральных грунтов, в том числе с крупнообломочными включениями размерами 2 - 10 мм в количестве менее 15 % по массе;

- тип II - при испытаниях глинистых грунтов с I_L £ 1, органоминеральных, в том числе с крупнообломочными включениями размером более 10 мм в количестве менее 15 % по массе;

- тип III - при испытаниях глинистых грунтов с I_L > 1, органоминеральных и органических грунтов (без крупнообломочных включений).

12.2.1.7 Устройство для измерения крутящего момента должно быть проградуировано. По результатам градуировки составляют график (таблицу) зависимости крутящего момента М, кН×см, от показаний измерительного устройства N, см, и вычисляют постоянную характеристику измерительного устройства n, кН, по формуле

_{. (12.1)}

12.2.2 Подготовка к, испытанию

12.2.2.1 При испытании грунта в скважине проходку опытной скважины осуществляют с учетом указаний 4.4.

Забой опытной скважины должен быть расположен на 0,4 - 0,5 м выше отметки испытания грунта.

12.2.2.2 Собранную колонну штанг с крыльчаткой общей длиной на 0,8 - 1,2 м больше глубины отметки испытания грунта вертикально (по отвесу) опускают в скважину и плавно вдавливают в грунт, заглубляя крыльчатку до отметки испытания.

12.2.2.3 При испытании грунта в массиве крыльчатку вдавливают в грунт, применяя в случае необходимости рычаги, домкраты или специальные устройства, постепенно наращивая колонну штанг.

12.2.2.4 После погружения верх колонны штанг соединяют с головкой устройства для создания и измерения крутящего момента и записывают начальные показания приборов.

12.2.3 Проведение испытания

12.2.3.1 С помощью устройства для создания крутящего момента вращают колонну штанг с крыльчаткой с угловой скоростью 0,2 - 0,3 град/с. По мере вращения записывают показания приборов для измерения крутящего момента до достижения максимального показания N_max соответствующего максимальному значению крутящего момента М_max.

12.2.3.2 Далее продолжают вращение с угловой скоростью 2 - 3 град/с до условной стабилизации значений крутящего момента, достигаемой за 2 - 3 полных оборота штанги, и записывают установившееся положение N_уст, соответствующее установившемуся значению крутящего момента M_c.

12.2.3.3 При испытании грунта в скважинах можно не учитывать трение штанг крыльчатки по грунту и крутящий момент на преодоление этого трения М₀ принимать равным нулю.

12.2.3.4 При испытании грунта в массиве для определения M₀ отсоединяют крыльчатку от колонны штанг и определяют показание измерительного прибора N₀ в соответствии с 12.2.3.2.

12.2.3.5 Испытания в массиве можно проводить до глубины, где отношение

_.

При меньших значениях этого отношения испытание следует проводить в скважине.

12.2.3.6 В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении Б.

12.2.4 Обработка результатов

12.2.4.1 По данным испытаний вычисляют крутящие моменты M_max, М_c, М₀ по формулам:

M_max = n N_max, (12.2)

M_c = n N_уст, (12.3)

M₀ = n N₀, (12.4)

где n - постоянная измерительного устройства, кН, определяемая по результатам градуировки;

N_max, N_уст - максимальное и установившееся показания измерительного устройства, см;

N₀ - показание измерительного устройства, характеризующее трение штанг о грунт при отключенной крыльчатке, см.

12.2.4.2 За сопротивление грунта срезу t_max, МПа, принимают значение, определяемое по формуле

_{, (12.5)}

где В - постоянная крыльчатки, см³, принимаемая в зависимости от типа крыльчатки по приложению М.

12.2.4.3 Для глинистых, органоминеральных и органических грунтов с I_L > 1 в нестабилизированном состоянии определяют угол внутреннего трения и удельное сцепление с, принимая условно j = 0 и с = t_max.

12.2.4.4 По значениям t_max оценивают характер пространственной изменчивости прочности грунтов в соответствии с ГОСТ 20522.

12.3 Метод поступательного среза

12.3.1 Оборудование и приборы

12.3.1.1 В состав установки для испытания грунта методом поступательного среза должны входить:

- рабочий наконечник со штампами-лопастями или двумя подвижными срезными пластинами;

- штанги (наружные и внутренние или наружные и внутренние с внутренними стержнями);

- устройство для создания и измерения нормального давления к плоскости среза грунта;

- устройство для создания и измерения касательной нагрузки;

- устройства для измерения деформаций сжатия и среза грунта и прикладываемой нагрузки.

12.3.1.2 Конструкция установки должна обеспечивать:

- погружение рабочего наконечника в грунт ниже забоя скважины или в массив;

- фиксирование штанг на заданной глубине, исключающее передачу нормального давления на штампы-лопасти;

- передачу и измерение нормального равномерного давления на распорный штамп;

- передачу и измерение ступенчатой или непрерывно возрастающей срезающей нагрузки на штампы-лопасти и срезные пластины;

- градуировку измерительных устройств. Основные параметры установки приведены в приложении П.

12.3.1.3 Прямолинейность штанг наружных и внутренних стержней проверяют по 12.2.1.5.

12.3.2 Подготовка к испытанию

12.3.2.1 При испытании грунта в скважине проходку скважины осуществляют с учетом 4.4.

Забой опытной скважины, предназначенной для испытания грунта в ее стенках, должен быть на 1 - 2 м ниже отметки испытания.

В случае испытания грунта ниже забоя скважины отметка забоя должна быть на 1 м выше отметки испытания.

12.3.2.2 Производят операции в соответствии с требованиями 12.2.2.2, 12.2.2.3.

12.3.2.3 Проверяют подвижность штампов-лопастей и срезных пластин. Они должны перемещаться легко, плавно, без рывков.

12.3.2.4 При испытании грунта в стенках скважины выполняют профилирование этих стенок на отметке испытания двух - четырехкратным подъемом и вдавливанием (расходкой) рабочего наконечника на высоте 0,4 - 0,5 м. После расходки рабочий наконечник должен перемещаться в пределах профилированного участка скважины с минимальным трением о грунт.

12.3.2.5 При испытаниях грунта ниже забоя скважины или в массиве выполняют расходку срезных пластин путем двух - четырехкратного их максимального подъема и опускания с помощью нагрузочного рычага через колонну внутренних стержней. Затем срезные пластины осторожно поднимают вверх на высоту их хода и регистрируют максимальное сопротивление перемещению срезных пластин колонны внутренних стержней и трение срезных пластин о грунт q, кН. После этого срезные пластины возвращают в исходное положение. Монтируют механизмы для создания и измерения нормального давления и касательной нагрузки.

12.3.2.6 Устанавливают приборы для измерения деформаций грунта и записывают их начальные показания.

12.3.3 Проведение испытания

12.3.3.1 Испытание грунта в неконсолидированном режиме проводят не менее чем при трех различных значениях нормального давления, приведенных в таблице 11.4. Нагружение грунта при этом производят сразу в одну ступень.

12.3.3.2 После передачи нормальной нагрузки производят срез грунта за время не более 3 мин с момента окончания приложения нормального давления.

При передаче касательной нагрузки ступенями их значения должны составлять 10 % значения нормальной нагрузки, при которой производят срез; приложение ступеней должно следовать через каждые 5 - 15 с.

При непрерывно возрастающей касательной нагрузке скорость среза следует принимать в интервале 2 - 5 мм/мин так, чтобы испытание было закончено в течение указанного времени.

12.3.3.3 После окончания испытания грунт разгружают, штампы-лопасти и срезные пластины возвращают в исходное положение, а лопастной прессиометр-сдвигомер демонтируют.

12.3.3.4 При консолидированном режиме испытания сначала следует произвести предварительное уплотнение грунта, а затем срез грунта ступенчатой или непрерывно возрастающей касательной нагрузкой.

12.3.3.5 Предварительное уплотнение грунта производят при нормальных давлениях р, при которых далее определяют сопротивление грунта срезу t. Значения давлений и ступени нагружения принимают по таблице 12.2.

Таблица 12.2

12.3.3.6 Каждую ступень давления при предварительном уплотнении выдерживают не менее, мин:

5 - для песков;

30 - для глинистых грунтов.

Конечную ступень выдерживают до условной стабилизации деформации сжатия грунта.

За критерий условной стабилизации деформации сжатия принимают приращение осадки грунта, не превышающее 0,1 мм за время, указанное в таблице 12.3.

Таблица 12.3

12.3.3.7 В процессе предварительного уплотнения грунта следует зафиксировать в журнале испытаний значение деформации сжатия грунта.

Отсчеты по приборам на каждой ступени нагружения следует производить:

- при испытаниях песков - на промежуточных ступенях Dр в начале и конце ступени, а на конечной ступени давления р через 10 мин в течение первого получаса, через 15 мин в течение второго получаса и далее через 30 мин до условной стабилизации деформации грунта;

- при испытаниях глинистых и органоминеральных грунтов - на промежуточных ступенях давления Dр через 10 мин, а на конечной ступени давления р через каждые 15 мин в течение первого часа и 30 мин в течение второго часа и далее через 1 ч до условной стабилизации деформации грунта.

12.3.3.8 При передаче касательной нагрузки ступенями их значения не должны превышать 10 % значения нормального давления, при котором производят срез. На каждой ступени нагружения записывают показания приборов для измерения деформаций среза через каждые 2 мин до ее условной стабилизации.

За критерий условной деформации среза принимают приращение перемещения срезных пластин в плоскости среза, не превышающее 0,1 мм за время, указанное в таблице 12.3.

При непрерывно возрастающей касательной нагрузке скорость среза должна быть постоянной и соответствовать указанной в таблице 12.4.

Таблица 12.4

12.3.3.9 Испытание следует считать законченным в соответствии с указаниями 11.4.5.

12.3.3.10 По окончании испытания необходимо записать максимальное сопротивление перемещению штампов-лопастей при определенном нормальном давлении на грунт Q₁, кН, или максимальное перемещение срезных пластин и колонны внутренних стержней при определенном нормальном давлении на грунт Q₂, кН, которое было зафиксировано в процессе испытания.

12.3.3.11 В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении Б.

12.3.4 Обработка результатов

12.3.4.1 По данным испытаний вычисляют сопротивления грунта срезу t₁ МПа, при испытании грунта в стенках опытной скважины с помощью штампов-лопастей и t₂, МПа, при испытании грунта ниже забоя опытной скважины или в массиве с помощью подвижных срезных пластин по формулам:

_{; (12.6)}

_{, (12.7)}

где Q₁ - максимальное сопротивление перемещению штампов-лопастей при определенном нормальном давлении на грунт, кН;