q₁ - максимальное сопротивление перемещению штампов-лопастей и трению рабочего наконечника о грунт без нормального давления, кН;

A₁ - площадь среза грунта штампом-лопастью с поперечными зубьями, см²;

Q₂ - максимальное сопротивление перемещению срезных пластин и колонны внутренних стержней при определенном нормальном давлении на грунт, кН;

q₂ - максимальное сопротивление перемещению срезных пластин, колонны внутренних стержней и трению срезных пластин о грунт без нормального давления, кН;

А₂ - площадь среза грунта срезной пластиной, см²;

0,95 - коэффициент, учитывающий сопротивление грунта перед верхней гранью штампа-лопасти и срезной пластиной.

12.3.4.2 Угол внутреннего трения j и удельное сцепление с определяют по графику, построенному по результатам не менее чем трех испытаний грунта поступательным срезом по 11.7.2 и 11.7.3.

12.4 Метод кольцевого среза

12.4.1 Оборудование и приборы

12.4.1.1 В состав установки для испытания грунта кольцевым срезом должны входить:

- рабочий наконечник с распорным штампом и продольными лопастями;

- штанги;

- устройство для создания и измерения крутящего момента;

- устройство для создания и измерения нормального давления;

- устройства для измерения деформаций сжатия и среза грунта.

12.4.1.2 Конструкция установки должна обеспечивать:

- вдавливание продольных лопастей в грунт;

- фиксирование штанг на заданной глубине, исключающее самопроизвольное вертикальное перемещение продольных лопастей и штанг в процессе испытания;

- передачу и измерение нормального равномерного давления на распорный штамп;

- передачу и измерение ступенчатого или непрерывно возрастающего крутящего момента на продольные лопасти;

- градуировку измерительных устройств.

Основные параметры установки приведены в приложении П.

12.4.1.3 Прямолинейность штанг проверяют по 12.2.1.5.

12.4.2 Подготовка к. испытанию

12.4.2.1 При проходке опытной скважины следует соблюдать требования 4.4.

12.4.2.2 Производят операции в соответствии с требованиями 12.2.2.2.

12.4.2.3 После погружения верх колонны штанг соединяют с головкой устройства для создания и измерения крутящего момента, а распорный штамп - с головкой устройства для создания и измерения нормального давления.

12.4.2.4 На установке монтируют приборы для измерения деформации сжатия и среза грунта.

12.4.2.5 Распорный штамп нагружают ступенями нормальных давлений по 0,01 - 0,02 МПа до его соприкосновения со стенками скважины. При этом каждую ступень давления создают за 1 - 2 мин.

Момент соприкосновения распорного штампа со стенками скважины устанавливают по показаниям прибора для измерения деформации сжатия грунта. С учетом горизонтального перемещения стенок распорного штампа определяют диаметр скважины после предварительного уплотнения грунта D₀.

12.4.3 Проведение испытания

12.4.3.1 Испытание в консолидированном режиме следует проводить по 12.3.3.4 - 12.3.3.10.

12.4.3.2 При неконсолидированном режиме испытания необходимо передать сразу в одну ступень нормальные давления р, при которых будет производиться срез грунта. Значения р следует принимать по таблице 12.2.

12.4.3.3 Срез грунта при неконсолидированном режиме испытаний надлежит осуществлять за время не более 5 мин, считая с момента окончания приложения нормального давления.

При передаче касательной нагрузки ступенями они должны составлять не более 10 % нормального давления р, при котором производят срез, приложение ступеней должно следовать через каждые 15 - 30 с.

При передаче непрерывно возрастающей касательной нагрузки скорость среза следует принимать в интервале 5 - 20 мм/мин так, чтобы испытание было закончено в течение указанного времени.

Момент окончания испытания устанавливают по 11.4.5.

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

12.4.4 Обработка результатов

12.4.4.1 По данным испытания вычисляют максимальный крутящий момент М_max, кН×см, по формуле (12.2).

12.4.4.2 Сопротивление грунта срезу t, МПа, при каждом нормальном давлении вычисляют по формуле

_{, (12.8)}

где D - диаметр кольцевой поверхности среза, см, определяемый по формуле

D = D₀ + 2m, (12.9)

где D₀ - диаметр скважины после предварительного уплотнения грунта, см;

m - рабочая ширина лопасти, см;

Н - высота распорного штампа.

12.4.4.3 Угол внутреннего трения j и удельное сцепление с определяют по графику t = f(p), построенному по результатам не менее чем трех испытаний грунта кольцевым срезом по 11.7.2, 11.7.3.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

Схемы испытаний грунта для определения характеристик деформируемости

а - плоским штампом в шурфе или дудке; б - плоским штампом в забое буровой скважины; в - винтовым штампом ниже забоя буровой скважины; г - винтовым штампом в массиве; д - радиальным прессиометром; е - лопастным прессиометром в стенке скважины; ж - лопастным прессиометром ниже забоя буровой скважины; з - лопастным прессиометром в массиве; и - плоским дилатометром; к - самозабуривающимся лопастным прессиометром в скважине; л - самозабуривающимся лопастным прессиометром в скважине с обсадной трубой

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(рекомендуемое)

Формы первой и последующих страниц журналов полевых испытаний грунтов

Журнал испытания грунта штампом

Номер испытания

Журнал испытания грунта радиальным прессиометром

Номер испытания

Журнал испытания грунта лопастным прессиометром

Номер испытания

Журнал испытания на срез целиков грунта

а) Предварительное уплотнение грунта

Номер испытания