Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости

Рисунок К.1

ПРИЛОЖЕНИЕ Л

(рекомендуемое)

ОБРАЗЕЦ ГРАФИЧЕСКОГО ОФОРМЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЯ

ГРУНТА МЕТОДОМ КОМПРЕССИОННОГО СЖАТИЯ

Графики

- точка графика, принимаемая по ординате, равной

- структурная прочность при испытании грунта в компрессионном приборе

Рисунок Л.1

ПРИЛОЖЕНИЕ М

(рекомендуемое)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОМПРЕССИОННОЙ КРИВОЙ

Для определения параметров компрессионной кривой, представленной экспоненциальной зависимостью, ее логарифмируют:

где = 0,43429.

Для определения берут две произвольные точки на компрессионной кривой и и

Затем выбирают третью точку и для нее находят по кривой

Из трех прологарифмированных уравнений:

находят значение

Для определения параметров и разбивают всю совокупность точек компрессионной кривой на две группы. Суммируют каждую группу и составляют два уравнения для первой и второй групп точек:

где - число членов в каждой группе.

Из двух уравнений находят неизвестные параметры и

ПРИЛОЖЕНИЕ Н

(рекомендуемое)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ФИЛЬТРАЦИОННОЙ

И ВТОРИЧНОЙ КОНСОЛИДАЦИИ

1 Для определения коэффициента фильтрационной консолидации кривую консолидации (п.2 настоящего приложения) следует обработать методом квадратного корня из времени, а при одновременном определении коэффициентов фильтрационной и вторичной (за счет ползучести грунта) консолидации - логарифмическим методом.

На кривой консолидации выделяют участки фильтрационной и вторичной консолидации, а для насыпных грунтов с заданными значениями влажности и плотности - еще участок дофильтрационной консолидации.

2 Для определения коэффициента фильтрационной консолидации методом квадратного корня из времени по результатам испытаний грунта под постоянным давлением на основании записей в журнале испытаний грунта (приложение А) строят кривую консолидации в координатах: относительная деформация за ступень давления (ордината) - корень квадратный из времени в минутах (абсцисса) (рисунок Н.1).

К начальному участку кривой проводят касательную и из точки пересечения касательной с осью ординат проводят вторую прямую абсциссы которой равны 1,15 соответствующих абсцисс прямой

По пересечению прямой с экспериментальной кривой определяют время соответствующее степени консолидации 0,90.

3 Коэффициент фильтрационной консолидации см /мин (см /год), вычисляют по формуле

При двусторонней фильтрации принимается высота, равная - время, мин.

4 Для определения и логарифмическим методом строят кривую консолидации в координатах: относительная деформация (ордината) - логарифм времени (абсцисса) (рисунок Н.2).

5 По кривой следует найти деформацию, соответствующую 100%-ному первичному сжатию при заданной нагрузке, для этого проводят касательную к конечному участку кривой

Затем проводят касательную к самой крутой части кривой. Точка пересечения этих касательных соответствует 100%-ному первичному сжатию грунта.

Сжатие, следующее за 100%-ным первичным сжатием, определяется как вторичное сжатие за счет деформаций ползучести.

6 На кривой следует найти значение относительной деформации, соответствующее нулевому первичному сжатию.

Для этого в начальной части кривой выбирают точки с абсциссами 0,1 и 0,4. Разность ординат данных точек, отложенная выше начальной точки графика, определит приведенный нуль

7 Для определения коэффициента фильтрационной консолидации логарифмическим методом для заданного давления определяют время, требуемое для 50%-ного первичного сжатия. Для этого вычисляют деформацию, соответствующую 50%-ному первичному сжатию, равную среднему арифметическому между деформациями, соответствующими нулевому и 100%-ному сжатию

Время, требующееся для 50%-ного первичного сжатия заданным давлением, находят графически по прямой зависимости

Коэффициент фильтрационной консолидации см /мин (см /год), вычисляют по формуле

где - коэффициент (фактор времени), соответствующий степени консолидации 0,5, равный 0,197;

- то же, что и в (Н.1);

- время, соответствующее 50%-ному первичному сжатию, мин.

8 Коэффициент вторичной консолидации (безразмерная величина) определяют по тангенсу угла между прямой, параллельной оси абсцисс,и прямолинейным отрезком кривой на участке вторичной консолидации (рисунок Н.3) по формуле

9 Для насыпных грунтов с заданными значениями влажности и плотности кривая консолидации в зависимости от свойств грунтов может иметь три участка (кривая ) или два (кривая ): дофильтрационной консолидации, фильтрационной консолидации и консолидации ползучести (рисунок Н.4).

Коэффициент дофильтрационной консолидации вычисляют по тангенсу угла наклона касательной к первому участку кривой окончание которого определяется пересечением касательных к первому и второму участкам кривой по формуле

Коэффициент фильтрационной консолидации вычисляют по формуле (Н.2), где

Коэффициент вторичной консолидации вычисляют по формулам:

- для кривой

- для кривой

ГРАФИКИ КРИВЫХ КОНСОЛИДАЦИИ ГРУНТА

График обработки кривой консолидации методом корень квадратный из времени

- время, соответствующее степени консолидации грунта 0,90

Рисунок Н.1

График обработки кривой консолидации логарифмическим методом

Рисунок Н.2

График зависимости относительной деформации

от логарифма времени для определения вторичной консолидации

Рисунок Н.3

График зависимости относительной деформации

от логарифма времени для определения параметров консолидации

для насыпных грунтов с заданными значениями влажности и плотности

Рисунок Н.4

ПРИЛОЖЕНИЕ П

(рекомендуемое)

ОБРАЗЕЦ ГРАФИЧЕСКОГО ОФОРМЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИСПЫТАНИЯ ЗАСОЛЕННОГО ГРУНТА ПРИ СЖАТИИ

В КОМПРЕССИОННО-ФИЛЬТРАЦИОННОМ ПРИБОРЕ

1, 2, 3 - относительное сжатие грунта соответственно: природной влажности, в водонасыщенном состоянии и выщелоченного без нагрузки в зависимости от давления; 4 - относительное сжатие грунта в результате замачивания (относительная просадочность) при заданном давлении 5 - относительное суффозионное сжатие грунта при фильтрации воды и заданном давлении 6 - деформация грунта при набухании 7 - зависимость относительного суффозионного сжатия от давления ( - начальное давление суффозионного сжатия).

1 - зависимость относительного суффозионного сжатия от степени выщелачивания солей, получаемая в процессе проведения испытания при 2 - то же, при 3 - откорректированная зависимость.

Рисунок П.1

ПРИЛОЖЕНИЕ Р

(рекомендуемое)

РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕРЗЛОГО ГРУНТА

ПОД ПОДОШВОЙ ФУНДАМЕНТА

В мегапаскалях

ПРИЛОЖЕНИЕ С

(рекомендуемое)

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА УСТАНОВКИ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

МЕРЗЛОГО ГРУНТА ШАРИКОВЫМ ШТАМПОМ

1 - шариковый штамп; 2 - подвижной стержень с держателем шарика; 3 - ручка стопорного винта; 4 - стойки; 5 - рычажный пресс (с соотношением плеч рычага 5:1); 6 - опорная плита;

7 - подвижной столик; 8 - уравнительные винты; 9 - контргруз;

10 - гири; 11 - индикатор деформаций; 12 - образец грунта

Рисунок С.1

ПРИЛОЖЕНИЕ Т

(рекомендуемое)

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА УСТАНОВКИ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

МЕРЗЛОГО ГРУНТА МЕТОДОМ ОДНОПЛОСКОСТНОГО СРЕЗА

ПО ПОВЕРХНОСТИ СМЕРЗАНИЯ

1 - мерзлый грунт; 2 - материал; 3 - рабочее кольцо; 4 - срезная каретка; 5 - корпус прибора; 6 - боковой штамп; 7 - опорная плита; 8 - динамометр

Рисунок Т.1 - Схема одноплоскостного срезного прибора типа ПРС

для определения сопротивления мерзлого грунта срезу по поверхности срезания

1 - подвижная часть прибора (срезная каретка); 2 - неподвижная часть прибора(корпус) 3 - образец; - касательная нагрузка; - нормальная нагрузка

Рисунок Т.2 - Схемы испытаний на одноплоскостном срезном приборе типа ПРС для определения сопротивления мерзлого грунта срезу по поверхности срезания

ПРИЛОЖЕНИЕ У

(рекомендуемое)

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛА

И ГРУНТА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МЕТОДОМ ОДНОПЛОСКОСТНОГО

СРЕЗА ПО ПОВЕРХНОСТИ СМЕРЗАНИЯ