Таблица 3


Вид грунта


Скорость среза, мм/мин


Песчаные

Глинистые:

супеси

суглинки

глины


1,0

0,5

0,2

0,1




Примечание. При испытаниях с постоянной скоростью среза следует применять приборы с автоматической записью результатов испытаний.


Отсчеты по приборам для измерения деформаций среза следует производить не реже чем через 2 мин.


4.1.5. Испытание следует считать законченным, если при приложении очередной ступени касательной нагрузки происходит мгновенный срез (срыв) одной части грунта по отношению к другой или общая деформация среза превысит 50 мм.


При проведении среза с постоянной скоростью за окончание испытаний следует принимать момент, когда касательная нагрузка достигнет максимальной величины, после чего наблюдается некоторое ее снижение или когда установлено постоянство значения деформации среза или если общая величина деформации среза превысит 50 мм.


После окончания испытания целики грунта следует разгрузить и отобрать из зоны среза две пробы грунта для определения влажности.


4.1.6. Для испытания грунтов в условиях полного водонасыщения необходимо замочить целики грунтов.


Замачивание должно производиться после завершения работ по подготовке целиков грунта к испытаниям и монтажа установки.


Замачивание следует производить рассредоточенной струей воды, подаваемой на забой выработки. Высота слоя воды над нижней частью кольца должна быть 10-15 см.


После завершения замачивания вода из выработки должна быть откачана для проведения испытания.


Время насыщения водой целиков грунта должно быть не менее:


для песчаных грунтов ........................ 3 ч


для глинистых грунтов:


супесей ..................................... 24 ч


суглинков ................................... 36 ч


глин ........................................ 72 ч


Количество воды, расходуемое на замачивание (за вычетом откачиваемой после замачивания из выработки воды), необходимо фиксировать в журнале испытаний.


После проведения испытаний надлежит отбирать образцы грунта из зоны среза для определения влажности и степени водонасыщения. Если степень водонасыщения грунта была меньше, чем предусмотрена заданием, то следует испытание повторить с увеличением времени замачивания.


Замачивание грунтов следует производить грунтовой водой с места испытания или водой питьевого качества.


4.2. Метод неконсолидированного среза


4.2.1. При испытаниях по методу неконсолидированного среза без предварительного уплотнения необходимо передать срезу в одну ступень нормальные давления , при которых будут производить срез целиков грунта. Величины при срезах целиков грунта следует принимать 0,5; 1,0; 1,5 кгс/ .


В случаях, если при указанных величинах нормальных давлений будет происходить выдавливание грунта в зазор между кольцом и поверхностью выработки, испытание необходимо повторить на других целиках при меньшем давлении.


4.2.2. Срез целика грунта надлежит осуществлять не более 5 мин с момента окончания приложения нормальной нагрузки.


При передаче касательной нагрузки ступенями, не превышающими 10% нормального давления , при котором производят срез (п. 4.2.1), приложение ступеней должно следовать через каждые 15-30 с.


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


4.2.3. Момент окончания испытания устанавливают в соответствии с указаниями п.4.1.5. По окончании испытания следует записать в журнале величину максимальной касательной нагрузки, которая была зафиксирована в процессе испытания.


После окончания испытания целики грунта следует разгрузить и отобрать из зоны среза две пробы грунта для определения влажности.



5. Обработка результатов испытаний



5.1. Для определения сопротивления грунта срезу при каждом нормальном давлении необходимо построить график зависимости (см. приложение 4).


За сопротивление грунта срезу следует принимать максимальное значение , определенное по графику при величинах деформаций , не превышающих 50 мм.


По величинам сопротивления грунта срезу , определенным при различных нормальных давлениях в соответствии с требованиями п. 1.8, следует построить график зависимости .


Для этого необходимо провести прямую линию, занимающую среднее положение между всеми точками (см. приложение 4).


По графику необходимо производить контроль испытаний. При разбросе опытных данных относительно прямой линии более чем на 30% от величины среднего значения результаты испытаний следует считать неудовлетворительными и испытания следует повторить.


Прочностные характеристики грунта - угол внутреннего трения , град., и удельное сцепление , кгс/ , находят по графику зависимости . При этом величина определяется как отрезок, отсекаемый прямой на оси ординат, а тангенс угла наклона этой прямой к оси абсцисс есть тангенс угла внутреннего трения .


Нормативные и расчетные значания и для каждого инженерно-геологического элемента (слоя) следует устанавливать в соответствии с требованиями ГОСТ 20522-75.


5.2. Результаты определения и необходимо выражать с точностью 0,1 кгс/ , - 1° и регистрировать в журнале испытаний с указанием метода испытания, вида грунта и физических характеристик, а также его состояния по сложению и влажности. Результаты определений следует сопровождать указаниями величин нормальных давлений , при которых было получено каждое значение . Величины , и , полученные по методике неконсолидированного среза, следует обозначать , и .



Приложение 1

Справочное


ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ



Сопротивление

грунта

срезу





Целик грунта





Метод

консолидирован-

ного среза





Метод

неконсолидиро-

ванного среза






Уплотнение

грунта

предварительное


Стабилизиро-

ванное со-

стояние грунта


Нестабили-

зированное

состояние

грунта


Угол

внутреннего

трения


Сцепление

грунта

удельное


Ступень

давления

(нагрузки)


Стабилизация

деформации

условная


Сопротивление смещению целика грунта по отно-

шению к поверхности выработки под действием по-

степенно возрастающей касательной нагрузки, ха-

рактеризуемое величиной срезающего касательного

напряжения, при котором происходит срез (разру-

шение) грунта

Часть грунта ненарушенного сложения цилиндриче-

ской формы, вырезанная (обнаженная по боковой

поверхности) в массиве и соединяющаяся с ним по

плоскости основания

Испытание на срез грунта предварительно уплотне-

нного нормальной нагрузкой, проводимое в услови-

ях дренирования путем повышения срезающей (каса-

тельной) нагрузки с такой скоростью (медленное

испытание), при которой обеспечивается практиче-

ски полная консолидация грунта

Испытание на срез грунта (без предварительного

уплотнения), проводимое в условиях практическо-

го отсутствия дренирования путем приложения но-

рмальной и срезающей (касательной) нагрузок с

такой скоростью (быстрое испытание), при которой

обеспечивается практическая неизменность нача-

льного состояния грунта

Уплотнение заданной вертикальной нагрузкой грунта

до практически полной консолидации, предшествую-

щее испытанию на срез

Состояние грунта, характеризуемое окончанием де-

формаций уплотнения под определенной нагрузкой и

отсутствием избыточного давления в поровой воде

Состояние грунта, характеризуемое незавершенностью

деформаций уплотнения под определенной нагрузкой

и наличием избыточного давления в поровой воде

Показатель трения в грунте, определяемый углом

наклона прямой зависимости сопротивления срезу

от вертикальной нагрузки к оси абсцисс

Показатель сцепления в грунте, определяемый от-

резком, отсекаемым на оси ординат прямой


Величина приращения давления (нагрузки) переда-

ваемого на целик грунта

Приращение величины деформации во времени, хара-

ктеризующее практическое затухание деформаций

при определенной нагрузке




Приложение 2

Рекомендуемое



ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ ПО СПЕЦИАЛЬНО

ПОДГОТОВЛЕННЫМ ПОВЕРХНОСТЯМ (СПОСОБ "ПЛАШЕК")

И СПОСОБУ ПОВТОРНОГО СРЕЗА



1. При проведении испытаний по способу "плашек" необходимо произвести подготовку грунта в плоскости среза в следующей последовательности:


после испытания целика грунта природного сложения на срез установка должна быть частично демонтирована (кроме анкерного устройства);


целик грунта следует перевернуть срезанной поверхностью вверх;


поверхность среза должна быть зачищена и выровнена заподлицо с краями кольца;


в выработке следует зачистить поверхность грунта и выровнять в пределах площади, диаметр которой на 20 - 30 см должен превышать диаметр кольца.


В случае среза с предварительным замачиванием грунт в кольце и на зачищенной поверхности выработки замачивают до заданной влажности.


2. После завершения подготовки грунта в плоскости среза целик грунта следует перевернуть и установить на зачищенную поверхность выработки.


Далее следует поднять кольцо вверх на 5 - 10 мм для образования в плоскости среза зазора между кольцом и поверхностью грунта выработки, смонтировать установку в целом и проводить испытания по пп. 4.1 и 4.2 настоящего стандарта.


Испытание следует оканчивать, когда величина сопротивления срезу достигнет постоянного значения.


3. При проведении испытаний по способу повторного среза специальная подготовка грунта в плоскости среза не требуется.


В этом случае испытание следует повторить в соответствии с требованиями пп. 4.1 и 4.2 настоящего стандарта после завершения основного испытания с целиком грунта ненарушенного сложения.



Приложение 3

Рекомендуемое


ОБЛОЖКА ЖУРНАЛА

(первая страница)



Организация Пункт __________________________

____________________________ Объект _________________________

Сооружение _____________________



ЖУРНАЛ N____________

полевых испытаний грунта на срез


Выработка N ___________________________________________________


(шурф, котлован, штрек)


Сечение выработки _____________________________________________


Наименование испытываемого


грунта и его краткая характеристика ___________________________


Номер испытания _______________________________________________


Краткие сведения о конструкции установки


(номер, тип, механизм передачи нагрузки) ______________________

_______________________________________________________________


Дата испытаний:


Начало ______________________ Окончание ____________________



Технические данные


Приборы для нагрузки и измерения деформации



Домкрат номер ______________ грузоподъемностью _________ тс


(для нормальной нагрузки)


Домкрат номер ______________ грузоподъемностью _________ тс


(для касательной нагрузки)


Тип и номер измерительных приборов (для измерения деформаций сжатия) ____________________________________________________________


Тип и номер измерительных приборов (для измерения деформаций среза) _____________________________________________________________


Схематический план расположения и описания выработки



Определение физических характеристик грунта



Объем-


Удель-


Влажность, доли

единицы


Число

плас-

тич-


Пока-

за-

тель-


Коэф-

фици-

ент


Сте-

пень

вла-


Показатели

грунта


ный

вес ,

гс/


ный

вес ,

гс/



природ-

ная



на гра-

нице

текуче-

сти



на гра-

нице

раска-

тывания



ности


кон-

сис-

тен-

ции


пори-

стос-

ти


жно-

сти


До

испытания











После

среза












Зерновой (гранулометрический) состав грунта, %

------------------------------------------------------------------------

Размеры частиц, мм


>10


10-5


5-2


2-1


1-0,5


0,5-0,25


0,25-0,1


0,1-0,05


0,05-0,01


0,01-0,005


<0,005