Технология изготовления образцов и проведения испытаний должна обеспечивать сохранность мерзлого состояния грунта, недопущение сколов и других нарушений поверхности образца.


4.12 В помещении для проведения испытаний мерзлых грунтов должна поддерживаться заданная программой испытаний температура воздуха, отклонения от которой не должны превышать ±0,1; ±0,2 и ±0,5°С при температуре испытаний соответственно от 0 до минус 1; ниже минус 2 до минус 5 и ниже минус 5°С.


4.13 Измерения температуры воздуха в процессе испытаний мерзлых грунтов следует выполнять одновременно с измерением деформаций образца грунта по двум лабораторным термометрам (или другим термоизмерительным устройством), расположенным по обе стороны установки для испытаний таким образом, чтобы их ртутный резервуар или датчик находились на уровне образца грунта на расстоянии не более 0,5 м от него.


4.14 В период подготовки и проведения испытаний необходимо предусматривать меры по предохранению образцов немерзлых грунтов от высыхания, а мерзлых - от иссушения.


Для предохранения образцов грунта от иссушения следует предусматривать создание защитных оболочек, прокладку образцов снегом или льдом, помещение установок для испытаний под чехлы.


4.15 Для водонасыщения (доувлажнения) образцов грунта и в качестве фильтрующей жидкости следует применять воду питьевого качества, если в задании не приведены указания по использованию дистиллированной воды, грунтовой воды с места отбора образца, а также водных вытяжек или химических растворов заданного состава.


4.16 При использовании в качестве реактивов опасных (едких, токсичных) веществ следует руководствоваться требованиями безопасности, изложенными в нормативных документах на эти реактивы.


4.17 Результаты лабораторных испытаний образцов грунта заносят в журналы испытаний, содержащие данные о месте отбора образцов (монолитов) грунта и другие необходимые характеристики грунта.


Страницы журнала должны быть пронумерованы. Журнал должен быть подписан руководителем лаборатории и исполнителями.



5 Подготовка образцов грунта для испытаний



5.1 Изготовление образца дисперсного грунта ненарушенного сложения методом режущего кольца


5.1.1 Для изготовления образца грунта применяют следующее оборудование и материалы:


- режущее кольцо (цилиндрическая форма с режущим краем, рабочее кольцо прибора для испытаний);


- гладкие пластинки (стекло, металл и т.п.);


- винтовой пресс;


- насадка для вдавливания колец;


- выталкиватель для извлечения образца из кольца;


- штангенциркуль по ГОСТ 166;


- плоская лопатка;


- нож с прямым лезвием;


- лабораторные весы по ГОСТ 24104 с гирями по ГОСТ 7328.


5.1.2 Размеры режущего кольца выбирают в зависимости от метода испытаний и применяемого оборудования.


5.1.3 Режущее кольцо перед употреблением должно быть проверено: при помещении кольца торцами на гладкую пластинку не должно быть видимых зазоров между краем кольца и пластинкой.


5.1.4 Образец грунта изготавливают в следующем порядке:


- режущее кольцо смазывают с внутренней стороны тонким слоем вазелина или консистентной смазки;


- кольцо ставят режущим краем на выровненную и зачищенную горизонтальную поверхность монолита грунта и винтовым прессом или вручную через насадку слегка вдавливают в грунт, обозначая границу образца для испытаний;


- грунт снаружи кольца обрезают на глубину 5-10 мм ниже режущего края кольца, формируя столбик диаметром на 1-2 мм больше наружного диаметра кольца. Периодически, по мере срезания грунта, легким нажимом надвигают кольцо на столбик грунта, не допуская перекоса, до полного заполнения кольца. Образование зазоров между грунтом и рабочим кольцом не допускается. В грунт (сыпучий или пластичный), из которого не удается вырезать столбик, кольцо вдавливают и удаляют грунт вокруг кольца;


- верхний торец образца зачищают ножом вровень с краем кольца и накрывают пластинкой;


- подрезают столбик грунта на 10 мм ниже режущего края кольца и отделяют его. При вдавливании кольца подхватывают его снизу плоской лопаткой;


- переворачивают кольцо, зачищают другой торец образца вровень с краем кольца и также накрывают пластинкой.


5.1.5 При необходимости образец извлекают из кольца с помощью выталкивателя, измеряют диаметр образца в трех поперечных сечениях и высоту не менее чем по трем образующим.


За начальную высоту и диаметр образца принимают их средние арифметические значения.


Образец взвешивают.


5.1.6 При изготовлении образцов мерзлого грунта ненарушенного сложения предварительно выпиливают из монолита заготовки в виде призм, размеры основания и высота которых должны превышать требуемые размеры образцов. Нарезанные заготовки подбирают в группы с идентичной криогенной текстурой.


Все операции по изготовлению образцов мерзлого грунта необходимо проводить в утепленных перчатках.


5.1.7 Подготовленные образцы мерзлого грунта герметизируют (например, полиэтиленовой пленкой) и помещают в эксикатор, находящийся в помещении с отрицательной температурой воздуха. Дно эксикатора должно быть покрыто льдом или снегом.


Образцы мерзлого грунта допускается хранить не более 10 сут.


5.1.8 Непосредственно перед испытанием образцы мерзлого грунта выдерживают не менее 12 ч в установке для испытаний при температуре испытания.


5.2 Изготовление образцов полускального грунта


Образцы полускального грунта изготавливают в форме круглых цилиндров или прямоугольных параллелепипедов в соответствии с приложением Б.


5.3 Изготовление образцов дисперсного грунта нарушенного сложения с заданными значениями плотности и влажности


Образцы дисперсного грунта нарушенного сложения с заданными значениями плотности и влажности сухого грунта изготавливают в рабочих кольцах или разъемных формах в соответствии с приложением В.


5.4 Среднюю пробу грунта для определения физических характеристик (кроме влажности), не требующих образцов ненарушенного сложения, отбирают методом квартования.


При квартовании конус грунта разравнивают и делят взаимно перпендикулярными линиями, проходящими через центр, на четыре части. Две любые противоположные четверти берут в пробу. Последовательным квартованием сокращают пробу в два, четыре раза и т.д. до получения пробы соответствующей массы.


Из пробы могут быть отобраны навески грунта в соответствии с методикой испытания.



6 Требования к установкам для проведения испытаний,

приборам и оборудованию



6.1 Установки для проведения испытаний должны размещаться на жестком горизонтальном основании, исключающем ударные и вибрационные воздействия на приборы и образцы грунта.


6.2 Механизмы для нагружения образца грунта (рычажные, гидравлические, пневматические, электромеханические и др.) должны обеспечивать:


- центрированную (соосную) передачу нормальной нагрузки на образец грунта и ее вертикальность;


- приложение касательной нагрузки в строго фиксированной плоскости среза;


- возможность нагружения образца грунта ступенями или непрерывно при заданной постоянной скорости деформирования образца;


- постоянство давления на каждой ступени нагружения.


6.3 Устройства для измерения деформаций образца грунта в процессе испытания (приборы для автоматической записи деформаций, индикаторы часового типа и т.п.) должны обеспечивать погрешности измерений не более указанных в 4.7.


6.4 Приборы для испытания грунтов необходимо тарировать не реже одного раза в год для учета их собственных деформаций при определении деформаций образца грунта.


6.5 Измерительные приборы должны периодически подвергаться метрологическим поверкам и иметь ведомость поправок в пределах рабочего диапазона каждого прибора.


6.6 Части установок и приборы, соприкасающиеся с водой и грунтом, должны быть изготовлены из коррозионностойких материалов.



Приложение А

(рекомендуемое)


Методы лабораторных испытаний грунтов


Таблица А.1



Характеристика грунта




Метод определения



Область применения метода




Влажность



Влажность, в т.ч. гигроскопическая




Высушивание до постоянной массы



Все грунты




Суммарная влажность




Средней пробой



Мерзлые грунты со слоистой и сетчатой криогенной текстурой





Влажность границы текучести




Пенетрация конусом



Глинистые грунты




Влажность границы раскатывания




Раскатывание в жгут



Глинистые грунты





Прессование




Глинистые грунты



Плотность



Плотность грунта



Режущим кольцом




Грунты, легко поддающиеся вырезке или не сохраняющие свою форму без кольца, сыпучемерзлые и с массивной криогенной текстурой






Взвешивание в воде парафинированных образцов



Глинистые немерзлые грунты, склонные к крошению или трудно поддающиеся вырезке





Взвешивание в нейтральной

жидкости



Мерзлые грунты




Плотность сухого грунта




Расчетный



Все грунты





Плотность частиц грунта



Пикнометрический с водой



Все грунты, кроме засоленных и набухающих






Пикнометрический с

нейтральной жидкостью




Засоленные и набухающие грунты






Двумя пикнометрами



Засоленные грунты




Состав




Гранулометрический (зерновой) состав




Ситовой без промывки водой



Пески с крупностью зерен от 10 до 0,5 мм






Ситовой с промывкой водой




Пески с крупностью зерен от 10 до 0,1 мм





Ареометрический




Глинистые грунты




Гранулометрический (зерновой) и микроагрегатный состав




Пипеточный



Глинистые грунты




Содержание растительных остатков




Выделение сухим или мокрым способом



Пески и глинистые грунты





Содержание гумуса



Оксидометрический после удаления хлоридов



Пески и глинистые грунты, содержащие менее 10% гумуса






Сухое сжигание, после удаления карбонатов




Пески и глинистые грунты, содержащие более 10% гумуса




-



Коэффициент фильтрации



При постоянном градиенте напора




Пески и глинистые грунты




Дефор-

мируемость немерзлых

грунтов



Модуль деформации. Коэффициент поперечной деформации




Дренированное испытание при трехосном сжатии



Все дисперсные грунты




Коэффициент сжимаемости


Модуль деформации




Компрессионное сжатие



Пески мелкие и пылеватые; глинистые грунты с ; органо-минеральные и органические грунты




Коэффициент фильтрационной и вторичной консолидации





Глинистые, органоминеральные и органические грунты





Структурная прочность




Глинистые и органоминеральные грунты





Относительная просадочность при заданном давлении




Компрессионное сжатие по схеме "одной кривой"



Глинистые грунты и пески пылеватые (просадочные разности)





Относительная просадочность при различных давлениях и начальное просадочное давление




Компрессионное сжатие по схеме "двух кривых"






Относительное набухание при различных давлениях и давление набухания




Компрессионное сжатие



Глинистые набухающие грунты




Относительная усадка (по высоте, диаметру, объему)




При свободной трехосной

деформации






Относительное суффозионное сжатие при заданном давлении




Компрессионное сжатие по схеме "одной кривой"




Засоленные (содержащие легко- и среднерастворимые соли) пески (кроме гравелистых), супеси и суглинки




Относительное суффозионное сжатие при различных давлениях и начальное давление суффозионного сжатия




Компрессионное сжатие по схеме "трех кривых"




Прочность немерзлых

грунтов



Предел прочности на одноосное сжатие


Сопротивление недренированному сдвигу




Одноосное сжатие



Полускальные грунты и глинистые водонасыщенные грунты, сохраняющие форму без кольца




Угол внутреннего трения


Удельное сцепление


Сопротивление недренированному сдвигу




Неконсолидированно-недренирован ное испытание при трехосном сжатии




Глинистые, органоминеральные и органические грунты в нестабилизированном состоянии






Консолидированно- недренированное испытание при трехосном сжатии







Консолидированно- дренированное испытание при трехосном сжатии




Все дисперсные грунты



Сопротивление срезу


Угол внутреннего трения


Удельное сцепление




Одноплоскостной срез




Пески (кроме гравелистых и крупных); глинистые и органоминеральные грунты





Коэффициент сжимаемости



Компрессионное сжатие




Глинистые пластично-мерзлые грунты



Прочность и дефор-

мируемость мерзлых грунтов



Коэффициент оттаивания


Коэффициент сжимаемости при оттаивании




Компрессионное сжатие



Пески (кроме гравелистых и крупных), глинистые грунты




Предел прочности на одноосное сжатие


Модуль линейной деформации


Коэффициент поперечного расширения


Коэффициент нелинейной деформации


Коэффициент вязкости для сильнольдистых грунтов




Одноосное сжатие





Предельно длительное значение эквивалентного сцепления




Испытание шариковым штампом



Пески мелкие и пылеватые, глинистые грунты




Сопротивление срезу по поверхности смерзания




Одноплоскостной срез




Пески (кроме гравелистых и крупных), глинистые грунты



Примечание - Методы определения прочности и деформируемости мерзлых грунтов не распространяются на заторфованные, засоленные и сыпучемерзлые грунты