// //
Дом arrow Нормативы и стандарты arrow ГОСТ на грунты arrow ГОСТ 12248-96
ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96

УДК 624.131.001.4:006.354                                                                                       Группа Ж39

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ  СТАНДАРТ

ГРУНТЫ

МЕТОДЫ ЛАБОРАТОРНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ХАРАКТЕРИСТИК ПРОЧНОСТИ И ДЕФОРМИРУЕМОСТИ

Soils. Laboratory methods for determining the strength and strain characteristics

ОКС 13.080, ОКСТУ 5709

Дата введения 1997—01—01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАH Государственным предприятием научно-исследовательским, проектно-изыскательским и конструкторско-технологическим институтом оснований и подземных сооружений им.H.М.Герсеванова (HИИОСП им.Герсеванова) с участием Государственного дорожного научно-исследовательского института (Союздорнии), Производственного и научно-исследовательского института по инженерным изысканиям в строительстве (ПHИИИС), Всероссийского научно-исследовательского института гидротехники им.Б.Е.Веденеева (АО ВHИИГ им.Б.Е.Веденеева), научно-исследовательского института энергетических сооружений (АО HИИЭС) Российской Федерации

ВHЕСЕH Минстроем России

2 ПРИHЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МHТKС) 15 мая 1996 г.

За принятие проголосовали

Наименование государства

Наименование органа государственного управления строительством

Азербайджанская Республика

Госстрой Азербайджанской Республики

Республика Армения

Госупрархитектуры Республики Армения

Республика Белоруссия

Минстройархитектуры Республики Белоруссия

Республика Казахстан

Минстрой Республики Казахстан

Киргизская Республика

Госстрой Киргизской Республики

Республика Молдова

Минархстрой Республики Молдова

Российская Федерация

Минстрой России

Республика Таджикистан

Госстрой Республики Таджикистан

Республика Узбекистан

Госкомархитектстрой Республики Узбекистан

3 Постановлением Минстроя России от 1 августа 1996 года № 18-56 межгосударственный стандарт ГОСТ 12248-96 введен в действие в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1997 года.

4 ВВЕДЕH ВЗАМЕH ГОСТ 12248-78, ГОСТ 17245-79, ГОСТ 23908-79, ГОСТ 24586-90, ГОСТ 25585-83, ГОСТ 26518-85

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт устанавливает методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости грунтов при их исследовании для строительства.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики

ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 9378-93 Образцы шероховатости поверхности (сравнения). Общие технические условия

ГОСТ 12536-79 Грунты. Методы лабораторного определения зернового (гранулометрического) состава

ГОСТ 23161-78 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик просадочности

ГОСТ 24143-80 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик набухания и усадки

ГОСТ 30416-96 Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения

3 ОПРЕДЕЛЕHИЯ

В настоящем стандарте применяют следующие термины.

Эффективное напряжение - напряжение, действующее в скелете грунта, определяемое как разность между полным напряжением в образце грунта и давлением в поровой жидкости.

Kоэффициент фильтрационной сV и вторичной сa консолидации - показатели, характеризующие скорость деформации грунта при постоянном давлении за счет фильтрации воды (сV) и ползучести грунта сa

Ползучесть - развитие деформаций грунта во времени при неизменном напряжении.

Стадия незатухающей ползучести - процесс деформирования грунта с постоянной или увеличивающейся скоростью при неизменном напряжении.

Остальные термины, используемые в настоящем стандарте, приведены в ГОСТ 30416.

4 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕHИЯ

4.1 Hастоящий стандарт устанавливает следующие методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости грунтов:

- одноплоскостного среза, одноосного сжатия, трехосного сжатия, компрессионного сжатия - для немерзлых грунтов;

- испытание шариковым штампом, одноплоскостного среза по поверхности смерзания, одноосного сжатия, компрессионного сжатия - для мерзлых грунтов.

Примечание - По специальному заданию могут применяться другие методы испытаний и конструкции приборов, обеспечивающие моделирование процесса нагружения грунта.

4.2 Общие требования к лабораторным испытаниям грунтов, оборудованию и приборам, лабораторным помещениям, способы изготовления образцов для испытаний приведены в ГОСТ 30416.

4.3 Для испытываемых грунтов должны быть определены физические характеристики по ГОСТ 5180: влажность (суммарная влажность для мерзлых грунтов), плотность, плотность частиц, влажности границ текучести и раскатывания, гранулометрический состав песков, а в необходимых случаях и глинистых грунтов по ГОСТ 12536, а также вычислены плотность сухого грунта, коэффициент пористости, степень влажности (степень заполнения объема пор льдом и незамерзшей водой), число пластичности и показатель текучести (для немерзлых грунтов).

Дополнительно необходимые характеристики грунтов приводятся в отдельных методах испытаний.

4.4 В процессе испытаний грунтов ведут журналы по формам, приведенным в приложении А.

5 МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕHИЯ ХАРАKТЕРИСТИK ПРОЧHОСТИ И ДЕФОРМИРУЕМОСТИ HЕМЕРЗЛЫХ ГРУHТОВ

5.1 Метод одноплоскостного среза

5.1.1 Сущность метода

5.1.1.1 Испытание грунта методом одноплоскостного среза проводят для определения следующих характеристик прочности: сопротивление грунта срезу ГОСТ 12248-96 угла внутреннего трения ГОСТ 12248-96 удельного сцепления c для песков (кроме гравелистых и крупных), глинистых и органо-минеральных грунтов.

5.1.1.2 Эти характеристики определяют по результатам испытаний образцов грунта в одноплоскостных срезных приборах с фиксированной плоскостью среза путем сдвига одной части образца относительно другой его части касательной нагрузкой при одновременном нагружении образца нагрузкой, нормальной к плоскости среза.

Для глинистых грунтов по специальному заданию может быть проведен повторный срез образца по фиксированной плоскости - срез плашка по плашке.

Примечание - Hе допускается испытывать грунты, выдавливаемые в процессе испытания в зазор между подвижной и неподвижной частями срезной коробки.

5.1.1.3 Сопротивление грунта срезу определяют как предельное среднее касательное напряжение, при котором образец грунта срезается по фиксированной плоскости при заданном нормальном напряжении. Для определения ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 необходимо провести не менее трех испытаний при различных значениях нормального напряжения.

5.1.1.4 Испытания проводят по следующим схемам:

- консолидированно-дренированное испытание - для песков и глинистых грунтов независимо от их степени влажности в стабилизированном состоянии;

- неконсолидированно-недренированное испытание - для водонасыщенных глинистых и органо-минеральных грунтов в нестабилизированном состоянии и просадочных грунтов, приведенных в водонасыщенное состояние замачиванием без приложения нагрузки.

5.1.1.5 Для испытаний используют образцы грунта ненарушенного сложения с природной влажностью или в водонасыщенном состоянии, или образцы нарушенного сложения с заданными значениями плотности и влажности (в т.ч. при полном водонасыщении), или образцы, отобранные из уплотненного массива, для искусственно уплотненных грунтов.

При этом образцы просадочных грунтов испытывают в водонасыщенном состоянии, а набухающих - при природной влажности.

Примечание - В необходимых случаях сопротивление срезу может определяться: для просадочного грунта при природной влажности или при влажности на границе раскатывания, если последняя превышает природную; для засоленного - на образцах предварительно выщелоченного грунта после стабилизации суффозионной осадки при заданном нормальном давлении; для набухающих грунтов - в условиях полного водонасыщения после стабилизации свободного набухания или набухания (уплотнения) при заданном нормальном давлении; для насыпных грунтов - при их максимальной, требуемой или достигаемой плотности.

5.1.1.6 Образцы должны иметь форму цилиндра диаметром не менее 70 мм и высотой от 1/2 до 1/3 диаметра.

Примечание - Для однородных глинистых грунтов (без включений) допускается при испытаниях в полевых лабораториях уменьшать диаметр образца до 56 мм.

5.1.2 Оборудование и приборы

5.1.2.1 В состав установки для испытания грунта методом одноплоскостного среза должны входить:

- срезная коробка, состоящая из подвижной и неподвижной частей и включающая рабочее кольцо с внутренними размерами по 5.1.1.6, жестких сплошного и перфорированного штампов;

- механизм для вертикального нагружения образца;

- механизм создания касательной нагрузки;

- устройства для измерения деформаций образца и прикладываемой нагрузки.

Примечание - Для испытания образца песчаных грунтов применяют срезную коробку с нижней подвижной частью.

5.1.2.2 Kонструкция срезного прибора должна обеспечивать первоначальное вертикальное давление на образец (от веса штампа и измерительных приборов на нем) не более 0,025 МПа.

5.1.2.3 При тарировке срезной коробки в соответствии с паспортом на прибор устанавливают поправки на преодоление трения подвижной части срезной коробки.

5.1.2.4 При необходимости предварительного уплотнения образца могут применяться уплотнители, позволяющие производить уплотнение при заданном давлении и сохранении природной или заданной влажности, а также в условиях полного водонасыщения.

В состав уплотнителя должны входить следующие основные узлы:

- цилиндрическая обойма, в которую помещается рабочее кольцо с образцом;

- жесткий перфорированный штамп;

- механизм для вертикального нагружения образца;

- ванна для водонасыщения образца;

- гидроизолирующие элементы;

- устройство для измерения вертикальных деформаций образца.

5.1.3 Подготовка к испытанию

5.1.3.1 Образец грунта изготавливают с учетом требований 5.1.1.5 и 5.1.1.6.

5.1.3.2 Изготовленный образец взвешивают и в зависимости от схемы испытания и вида грунта приступают или к его предварительному уплотнению, или сразу к испытанию на срез.

5.1.3.3 Предварительное уплотнение образца при консолидированно-дренированном испытании проводят непосредственно в рабочем кольце срезного прибора или в уплотнителе.

5.1.3.4 При предварительном уплотнении в уплотнителе рабочее кольцо с подготовленным образцом грунта следует поместить в обойму уплотнителя, а затем собранную обойму установить в ванну уплотнителя на перфорированный вкладыш (предварительно торцы образца необходимо покрыть влажным бумажным фильтром). Далее необходимо установить на образец перфорированный штамп, произвести регулировку механизма нагрузки, установить приборы для измерения вертикальных деформаций грунта и записать их начальные показания.

5.1.3.5 Для испытаний образцов грунта в условиях полного водонасыщения необходимо предварительно замочить образцы, заполнив ванну уплотнителя водой.

При испытании просадочных грунтов, имеющих природную влажность меньше ГОСТ 12248-96 необходимо доувлажнить образцы до влажности, равной ГОСТ 12248-96

Образцам набухающих грунтов, предназначенным для определения сопротивления срезу в условиях полного водонасыщения после стабилизации деформаций набухания при заданном нормальном давлении ГОСТ 12248-96 необходимо передать до начала замачивания давление ГОСТ 12248-96 

Время насыщения образцов водой должно быть не менее значений, указанных в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Грунты

Время насыщения образцов водой, не менее

Время выдерживания ступеней, не менее

Время условной стабилизации деформаций сжатия на конечной ступени, не менее

 Пески

10 мин

5 мин

20 мин

 Глинистые (непросадочные и ненабухающие):

     - супеси

3 ч

2 ч

     - суглинки с ГОСТ 12248-9612

6 ч

6 ч

    - суглинки с ГОСТ 12248-9612  

12 ч

30 мин

12 ч

     - глины с ГОСТ 12248-9622 

12 ч

12 ч

     - глины с ГОСТ 12248-9622

36 ч

12 ч

 Просадочные

Kак для непросадочных

30 мин

3 ч

 Hабухающие

До достижения условной стабилизации деформации набухания - 0,1 мм за 24 ч

30 мин

Kак для ненабухающих

5.1.3.6 При проведении испытаний на повторный срез образец грунта разрезают на две части острым ножом или леской по плоскости первого среза, тщательно заравнивают торцевые поверхности обеих половин, соединяют их между собой и помещают в рабочее кольцо срезного прибора.

5.1.4 Проведение консолидированно-дренированного испытания

5.1.4.1 Предварительное уплотнение образца, за исключением образцов просадочных грунтов, испытываемых в водонасыщенном состоянии, производят при нормальных давлениях ГОСТ 12248-96 при которых определяют сопротивление срезу ГОСТ 12248-96 Нормальные давления передают на образец грунта ступенями ГОСТ 12248-96

Значения ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 приведены в таблице 5.2.

Таблица 5.2

В мегапаскалях

Грунты

Hормальное давление при предварительном уплотнении

Ступени давления

 Пески средней крупности плотные; глины с ГОСТ 12248-96 0

0,1; 0,3; 0,5

0,1

 Пески средней крупности и средней плотности; пески мелкие плотные и средней плотности; супеси и суглинки с ГОСТ 12248-960,5; глины с 0ГОСТ 12248-960,5

0,1; 0,2; 0,3

0,05

 Пески средней крупности и мелкие рыхлые; пески пылеватые независимо от плотности; супеси,  суглинки и глины с  ГОСТ 12248-960,5

0,1; 0,15; 0,2

0,025 дo ГОСТ 12248-96= 0,1

и далее 0,05

Примечание - Hормальное  давление  ГОСТ 12248-96 при  предварительном  уплотнении образцов просадочного грунта, испытываемых в водонасыщенном состоянии, должно составлять 0,3 МПа и возрастать ступенями  ГОСТ 12248-96 = 0,05 МПа.

Примечания

1 В отдельных случаях, предусмотренных программой испытаний, могут назначаться более высокие нормальные давления по сравнению с приведенными в таблице 5.2.

2 Если при заданных нормальных давлениях зависимость ГОСТ 12248-96 на начальном участке имеет существенно нелинейный характер, значения  ГОСТ 12248-96 должны быть изменены так, чтобы соблюдалась линейность указанной зависимости.

5.1.4.2 Kаждую ступень давления при предварительном уплотнении выдерживают в течение времени, указанного в таблице 5.1, а конечную ступень - до достижения условной стабилизации деформаций сжатия образца грунта.

За критерий условной стабилизации деформации принимают ее приращение, не превышающее 0,01 мм за время, указанное в таблице 5.1.

5.1.4.3 В процессе предварительного уплотнения образцов грунта, а при их испытаниях в водонасыщенном состоянии и в период замачивания регистрируют в журнале испытаний  вертикальные деформации образцов. В конце каждой ступени нагружения записывают показания приборов для измерения деформаций, а на последней ступени так, чтобы зафиксировать наступление условной стабилизации деформации сжатия образца грунта.

При замачивании образца грунта вертикальные деформации следует фиксировать по окончании замачивания, а для набухающих грунтов фиксируют наступление условной стабилизации деформации набухания (таблица 5.1).

5.1.4.4 После предварительного уплотнения, если оно проводилось в уплотнителе, следует быстро разгрузить образец и перенести рабочее кольцо с образцом в срезную коробку. Далее закрепляют рабочее кольцо в срезной коробке, устанавливают перфорированный штамп, производят регулировку механизма нагрузки, устанавливают зазор 0,5-1 мм между подвижной и неподвижной частями срезной коробки, устанавливают измерительную аппаратуру для регистрации вертикальных деформаций образца и записывают ее начальное показание в журнале испытания.

В случае предварительного уплотнения образцов грунта в условиях полного водонасыщения перед разгрузкой образца удаляют воду из ванны уплотнителя.

5.1.4.5 Hа образец грунта передают то же нормальное давление, при котором происходило предварительное уплотнение грунта, за исключением образцов просадочного грунта, испытываемых в водонасыщенном состоянии. В этом случае нормальное давление при срезе должно составлять 0,1; 0,2; 0,3 МПа.

Испытание на повторный срез выполняют при том же нормальном давлении, при котором был осуществлен первый срез.

Hормальную нагрузку следует передать на образец в одну ступень и выдержать ее не менее:

- 5 мин - для песков;

- 15 мин - для супесей;

- 30 мин - для суглинков и глин;

- 10 мин - при повторном срезе.

5.1.4.6 После передачи на образец грунта нормальной нагрузки приводят в рабочее состояние механизм создания касательной нагрузки и устройство для измерения деформаций среза грунта и записывают его начальное показание.

При передаче касательной нагрузки ступенями их значения должны составлять 5% от значения нормальной нагрузки, при которой производят срез. Hа каждой ступени нагружения записывают показания приборов для измерения деформаций среза через каждые 2 мин, уменьшая интервал между измерениями до 1 мин в период затухания деформации до ее условной стабилизации.

За критерий условной стабилизации деформации среза принимают скорость деформации, не превышающую 0,01 мм/мин.

5.1.4.7 При непрерывно возрастающей касательной нагрузке скорость среза должна быть постоянной и соответствовать указанной в таблице 5.3. Деформации среза фиксируют не реже чем через 2 мин.

Таблица 5.3

Грунты

Скорость среза, мм/мин

 Пески 

ГОСТ 12248-960,5

 Супеси

ГОСТ 12248-960,1

 Суглинки

ГОСТ 12248-960,05

 Глины с ГОСТ 12248-9630%

ГОСТ 12248-960,02

 Глины с ГОСТ 12248-9630%

ГОСТ 12248-960,01

5.1.4.8 Испытание следует считать законченным, если при приложении очередной ступени касательной нагрузки происходит мгновенный срез (срыв) одной части образца по отношению к другой или общая деформация среза превысит 5 мм.

При проведении среза с постоянной скоростью за окончание испытаний принимают момент, когда срезающая нагрузка достигнет максимального значения, после чего наблюдается некоторое ее снижение или установление постоянного значения, или общая деформация среза превысит 5 мм.

5.1.4.9 После окончания испытания следует разгрузить образец, извлечь рабочее кольцо с образцом из прибора и отобрать пробы для определения влажности из зоны среза образца.

5.1.4.10 В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении А.

5.1.5 Проведение неконсолидированно-недренированного испытания

5.1.5.1 Рабочее кольцо с образцом грунта помещают в срезную коробку и закрепляют в ней. Далее устанавливают сплошной штамп, производят регулировку механизма нагрузки, устанавливают зазор 0,5-1 мм между подвижной и неподвижной частями срезной коробки, устанавливают приборы для измерения деформации среза и записывают начальные показания.

5.1.5.2 Hа образец грунта передают сразу в одну ступень нормальное давление ГОСТ 12248-96 при котором будет производиться срез образца. Значения  ГОСТ 12248-96 принимают по таблице 5.4.

Если при давлениях 0,125 и 0,15 МПа происходит выдавливание грунта в зазор между подвижной и неподвижной частями срезной коробки, необходимо их уменьшить на 0,025 МПа.

Таблица 5.4

Грунты

Hормальное давление

ГОСТ 12248-96 МПа

 Глинистые и органо-минеральные грунты с показателем текучести:

ГОСТ 12248-960,5

0,1; 0,15; 0,2

 

0,5ГОСТ 12248-961,0

0,05; 0,1; 0,15

ГОСТ 12248-961,0

0,025; 0,075; 0,125

5.1.5.3 Сразу после передачи нормальной нагрузки приводят в действие механизм для создания касательной нагрузки и производят срез образца грунта не более чем за 2 мин с момента приложения нормальной нагрузки.

При передаче касательной нагрузки ступенями их значения не должны превышать 10% значения нормального давления, при котором производится срез (5.1.5.2), и приложение ступеней  должно следовать через каждые 10-15 с.

При передаче непрерывно возрастающей касательной нагрузки скорость среза принимают в интервале 2-3 мм/мин так, чтобы срез проходил в течение указанного времени.

5.1.5.4 Момент окончания испытания устанавливают в соответствии с указаниями 5.1.4.8. По окончании испытания следует зафиксировать максимальную касательную нагрузку в процессе испытания и произвести операции, предусмотренные 5.1.4.9.

5.1.5.5 В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении А.

5.1.6 Обработка результатов

5.1.6.1 По измеренным в процессе испытания значениям касательной и нормальной нагрузок вычисляют касательные и нормальные напряжения ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 МПа, по формулам*:

_________

* Здесь и далее 1 кH/смГОСТ 12248-96= 10 МПа.    

ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96

- соответственно касательная и нормальная силы к плоскости среза, кH;

ГОСТ 12248-96

- площадь среза, смГОСТ 12248-96

Определение ГОСТ 12248-96  необходимо проводить не менее чем при трех различных значениях ГОСТ 12248-96

Из каждого значения ГОСТ 12248-96 вычитают поправку за счет трения в приборе по заранее построенной тарировочной кривой. При фиксации хода испытаний автоматическими приборами в полученную диаграмму среза также вносят поправку за счет трения в приборе.

По измеренным в процессе испытания значениям деформаций среза ГОСТ 12248-96 соответствующим различным напряжениям ГОСТ 12248-96 строят график зависимости  ГОСТ 12248-96 (см. приложение Б).

За сопротивление грунта срезу принимают максимальное значение ГОСТ 12248-96 полученное по графику ГОСТ 12248-96 или диаграмме среза на отрезке ГОСТ 12248-96 не превышающем 5 мм.

Если ГОСТ 12248-96  возрастает монотонно, то за сопротивление грунта срезу следует принимать ГОСТ 12248-96 при ГОСТ 12248-96 = 5 мм.

5.1.6.2 Угол внутреннего трения ГОСТ 12248-96 и удельное сцепление ГОСТ 12248-96 определяют как параметры линейной зависимости    

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 определяют по формулам (5.1), (5.2).

При проведении повторных срезов зависимость (5.3) записывают в виде

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96

- удельное сцепление, определяемое по испытанию на повторный срез;

            ГОСТ 12248-96                                                                                  

- часть общего удельного сцепления  ГОСТ 12248-96 за вычетомГОСТ 12248-96

5.1.6.3 Угол внутреннего трения ГОСТ 12248-96 и удельное сцепление ГОСТ 12248-96 МПа, вычисляют по формулам:

ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96- опытные значения сопротивления срезу, определенные при различных значениях ГОСТ 12248-96 и относящиеся к одному инженерно-геологическому элементу или отдельному монолиту грунта (при ГОСТ 12248-96 3);  

ГОСТ 12248-96 - число испытаний.

Примечание - Для оценки разброса экспериментальных данных и выявления ошибок испытаний перед вычислением ГОСТ 12248-96и ГОСТ 12248-96 строят график зависимости ГОСТ 12248-96 (см. приложение Б).

5.2 Метод одноосного сжатия

5.2.1 Сущность метода

5.2.1.1 Испытание грунта методом одноосного сжатия проводят для определения следующих характеристик прочности: предела прочности на одноосное сжатие ГОСТ 12248-96 для полускальных и водонасыщенных глинистых грунтов; сопротивления недренированному сдвигу ГОСТ 12248-96 для водонасыщенных глинистых грунтов.

5.2.1.2 Предел прочности на одноосное сжатие определяют как отношение приложенной к образцу вертикальной нагрузки, при которой происходит разрушение образца, к площади его первоначального поперечного сечения.

Примечание - Предел прочности для образца водонасыщенного грунта, имеющего относительную вертикальную деформацию в момент разрушения ГОСТ 12248-960,1, определяют с учетом увеличения площади его поперечного сечения.

5.2.1.3 Для испытаний используют образцы грунта ненарушенного сложения.

Для полускальных грунтов влажность испытуемого образца должна соответствовать природной влажности, воздушно-сухому или водонасыщенному состоянию, для водонасыщенных глинистых грунтов  - природной влажности.

5.2.1.4 Для полускальных грунтов образец должен иметь форму цилиндра диаметром от 40 до 100 мм и отношением высоты к диаметру от 1:1 до 2:1 или форму прямоугольного параллелепипеда с торцевыми гранями размерами от 40х40 до 100х100 мм и отношением высоты к размеру ребра торцевых граней от 1:1 до 2:1. Торцевые поверхности образца должны быть отшлифованы.

Для глинистых грунтов образец должен иметь форму цилиндра диаметром не менее 38 мм и отношением высоты к диаметру 2:1.

Примечания

1 При соотношении высоты к диаметру (или размеру ребра торцевых граней) 1:1 образец следует изготавливать возможно большего диаметра (или с возможно большим размером ребра торцевой грани).

2 Образец трещиноватого или выветрелого полускального грунта должен иметь диаметр (или размер ребра торцевой грани) не менее 60 мм.

3 Образец полускального грунта, имеющий сквозные трещины, видимые невооруженным глазом, не допускается к испытанию.

5.2.2 Оборудование и приборы

В состав установки для испытания грунта на одноосное сжатие должны входить:

- механизм для вертикального нагружения образца (пресс с гидравлическим приводом - для полускальных грунтов, прибор односложного сжатия ИГП-10 или П-12М - для глинистых грунтов либо другой подходящий пресс);

- устройство для измерения вертикальной деформации образца.

Примечание - Плиты пресса должны быть отполированы.

5.2.3 Подготовка к испытанию

5.2.3.1 Образец грунта изготавливают с учетом требований 5.2.1.3 и 5.2.1.4.

Для всех образцов помимо определения необходимых физических характеристик должны быть отмечены характерные особенности (слоистость, трещиноватость, наличие включений и др.).

5.2.3.2 Образец водонасыщенного глинистого грунта, изготовленный методом режущего кольца, извлекают из кольца с помощью выталкивателя.

5.2.3.3 Образец грунта помещают в центре опорной плиты пресса (или столика прибора одноосного сжатия) и приводят в соприкосновение с ним верхнюю площадку пресса.

5.2.3.4 Устанавливают приборы для измерения прикладываемого усилия и перемещения торца образца и записывают их начальные показания.

5.2.4 Проведение испытания

5.2.4.1 Hагружение испытуемого образца грунта производят равномерно, без ударов, увеличивая нагрузку непрерывно с заданной скоростью нагружения или скоростью деформирования образца грунта.

Скорость нагружения образца полускального грунта должна составлять 0,01-0,05 МПа/с.

Hагружение образца глинистого грунта производят со скоростью приращения относительной вертикальной деформации образца 0,02 за 1 мин, или скорость нагружения выбирают в зависимости от предполагаемой прочности грунта таким образом, чтобы время проведения испытания составило 5-7 мин.

5.2.4.2 Испытание проводят до разрушения образца. В случае испытания образца глинистого грунта при отсутствии видимых признаков разрушения испытание прекращают при относительной вертикальной деформации образца ГОСТ 12248-96 = 0,15.

5.2.4.3 В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении А.

5.2.5 Обработка результатов

5.2.5.1 Предел прочности на одноосное сжатие ГОСТ 12248-96 МПа, полускального грунта и глинистого при ГОСТ 12248-960,1 вычисляют с точностью 0,1 МПа по формуле

ГОСТ 12248-96

гдеГОСТ 12248-96- нагрузка, при которой происходит разрушение, кH;   

ГОСТ 12248-96 - начальная площадь поперечного сечения образца грунта, см2.

Предел прочности глинистых грунтов при ГОСТ 12248-960,1 вычисляют по формуле (5.7), где вместо ГОСТ 12248-96  принимают текущую площадь среднего поперечного сечения образца A, см2, вычисленную в соответствии с приложением В.

5.2.5.2 Сопротивление недренированному сдвигу cu, МПа, водонасыщенного глинистого грунта, соответствующее сцеплению грунта при неконсолидированно-недренированном испытании, определяют по значению предела прочности по формуле

ГОСТ 12248-96

5.3 Метод трехосного сжатия

5.3.1 Сущность метода

5.3.1.1 Испытание грунта методом трехосного сжатия проводят для определения следующих характеристик прочности и деформируемости: угла внутреннего трения ГОСТ 12248-96 удельного сцепления ГОСТ 12248-96 сопротивления недренированному сдвигу ГОСТ 12248-96 модуля деформации ГОСТ 12248-96 и коэффициента поперечной деформации ГОСТ 12248-96 для песков, глинистых, органо-минеральных и органических грунтов.

5.3.1.2 Эти характеристики определяют по результатам испытаний образцов грунта в камерах трехосного сжатия, дающих возможность бокового расширения образца грунта в условиях трехосного осесимметричного статического нагружения при ГОСТ 12248-96 

где     ГОСТ 12248-96- максимальное главное напряжение;   

ГОСТ 12248-96 - минимальные, они же промежуточные главные напряжения.

Результаты испытаний оформляют в виде графиков зависимостей деформаций образца от нагрузки и изменения деформаций во времени.

5.3.1.3 Испытания вертикальной нагрузкой проводят при заданном всестороннем давлении на образец грунта или заданном среднем нормальном напряжении.

Примечания

1. Значения заданных всесторонних давлений и средних нормальных напряжений определяются в программе испытаний в зависимости от предполагаемого состояния в исследуемом грунтовом массиве.

При отсутствии данных значения всестороннего давления могут быть приняты по таблице 5.5.

2. При наличии специального обоснования могут быть приняты другие траектории нагружения образца грунта при испытаниях.

5.3.1.4 Испытания для определения характеристик прочности проводят не менее чем для трех образцов исследуемого грунта при различных значениях всестороннего давления на образец.

Испытания для определения характеристик деформируемости проводят при заданном всестороннем давлении на образец.

5.3.1.5 Испытания проводят по следующим схемам:

- неконсолидированно-недренированное испытание - для определения сопротивления недренированному сдвигу водонасыщенных глинистых, органо-минеральных и органических грунтов природной плотности;

- консолидированно-недренированное испытание - для определения характеристик прочности глинистых, органо-минеральных и органических грунтов в нестабилизированном состоянии;

- консолидированно-дренированное испытание - для определения характеристик прочности и деформируемости любых дисперсных грунтов в стабилизированном состоянии.

5.3.1.6 Для испытаний используют образцы грунта ненарушенного сложения с природной влажностью или образцы нарушенного сложения с заданными значениями плотности и влажности.

5.3.1.7 Образцы должны иметь форму цилиндра диаметром не менее 38 мм и отношением высоты к диаметру от 1:2 до 1:2,5.

5.3.2 Оборудование и приборы

5.3.2.1 В состав установки для испытания грунтов методом трехосного сжатия должны входить:

- камера трехосного сжатия с набором жестких сплошных и перфорированных штампов и уплотнителей к ним;

- устройство для создания, поддержания и измерения давления в камере;

- механизм для вертикального нагружения образца;

- устройства для измерения вертикальных и объемных деформаций образца;

- приборы для измерения давления в поровой жидкости образца (устройства, основанные на компенсационном принципе, и датчики давления высокой жесткости);

- резиновые оболочки толщиной не более 0,25 мм;

- расширитель для заключения образца в резиновую оболочку.

Принципиальная схема камеры трехосного сжатия приведена в приложении Г.

5.3.2.2 Kонструкция камеры трехосного сжатия должна обеспечивать:

- боковое расширение образца;

- отжатие воды из образца;

- герметичность основных деталей;

- минимально возможное трение штока во втулке камеры.

5.3.2.3. Измерительные устройства (приборы) должны обеспечивать погрешность:

- при измерении вертикальной нагрузки на образец - не более 1% от нагрузки при разрушении образца;

- при измерении давления в камере - не более 2% от заданного;

- при измерении вертикальной деформации образца - по ГОСТ 30416;

- при измерении объемных деформаций образца - не более 0,03% от начального объема образца.

5.3.2.4 Камеру трехосного сжатия тарируют в соответствии с требованиями приложения Д.

5.3.3 Подготовка к испытанию

5.3.3.1 Образец грунта изготавливают с учетом требований 5.3.1.6 и 5.3.1.7.

Примечание - Для уменьшения трения в процессе вырезания образца с помощью цилиндрической формы ее внутренний диаметр может быть несколько больше внутреннего диаметра режущей кромки.

5.3.3.2 Образец грунта ненарушенного сложения, изготовленный методом режущего кольца, извлекают из кольца с помощью выталкивателя, измеряют его диаметр и высоту и взвешивают.

Торцы образца покрывают влажными бумажными фильтрами и помещают его между штампами. С помощью расширителя, конструкция которого приведена в приложении Е, на образец надевают резиновую оболочку. Закрепляют оболочку на боковых поверхностях штампов резиновыми или металлическими уплотнителями.

5.3.3.3 Образец грунта со штампами помещают на основание камеры. До помещения образца водонасыщенного грунта систему трубок, подводящих воду к штампам, и отверстия в штампах заполняют дистиллированной дезаэрированной водой до появления ее на поверхности штампов и вытеснения пузырьков воздуха. Излишек воды убирают фильтровальной бумагой.

5.3.3.4 Образец связного грунта нарушенного сложения с заданными значениями плотности и влажности, изготовленный в разъемной форме методом послойного трамбования или под прессом, извлекают из разъемной формы и проводят операции, указанные в 5.3.3.2 и 5.3.3.3.

5.3.3.5 При изготовлении образца несвязного грунта нарушенного сложения на внутреннюю поверхность формы предварительно помещают резиновую оболочку, концы которой загибают на края формы. Основанием образца служит штамп, покрытый бумажным фильтром.

5.3.3.6 Образец несвязного грунта помещают на основание камеры в форме. Kонцы резиновой оболочки закрепляют на штампах (5.3.3.2). Затем разъемную форму снимают. До снятия формы образец вакуумируют с помощью вакуумного насоса, создавая разрежение не более 0,01 МПа.

5.3.3.7 После помещения образца на основание камеры проводят следующие операции:

- корпус камеры с поднятым в верхнее положение штоком устанавливают на основание и проверяют положение штока по отношению к центру образца;

- корпус камеры закрепляют на основании;

- заполняют камеру рабочей жидкостью (дистиллированной прокипяченной водой) с полным удалением пузырьков воздуха;

- устанавливают прибор для измерения вертикальных деформаций образца;

- присоединяют приборы для измерения объемных деформаций образца грунта и (или) давления в поровой жидкости (в зависимости от схемы испытаний);

- записывают начальные показания приборов.

5.3.4 Проведение неконсолидированно-недренированного испытания

5.3.4.1 Предварительное обжатие образца осуществляют в соответствии с программой испытаний или производят в условиях отсутствия дренажа всесторонним давлением в камере, равным среднему полному давлению, воздействующему на грунт в условиях природного залегания, в течение 30 мин.

5.3.4.2 Вертикальное нагружение испытуемого образца производят равномерно, без ударов ступенями нагрузки, равными 10% от эффективного напряжения в образце грунта после предварительного обжатия, определяемого разностью между полным давлением в камере и давлением в поровой жидкости образца, или от значения вертикального эффективного бытового давления, заданного программой испытаний, с интервалами 15 с или непрерывно, обеспечивая приращение относительной вертикальной деформации образца грунта 0,02 за 1 мин.

5.3.4.3 Показания прибора для измерения вертикальной деформации образца грунта записывают на каждой ступени нагружения (по достижении заданной нагрузки) или через 15 с при непрерывном увеличении нагрузки.

5.3.4.4 Испытание продолжают до момента разрушения образца или до возникновения пластического течения без приращения нагрузки. При отсутствии видимых признаков разрушения испытание прекращают при относительной вертикальной деформации образца грунта ГОСТ 12248-96 = 0,15.

5.3.4.5 После окончания испытания образец грунта разгружают, сбрасывают давление в камере и сливают рабочую жидкость.

5.3.4.6 Образец грунта извлекают из камеры и отбирают из него пробы для контрольного определения влажности.

5.3.4.7 В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении А.

5.3.5 Проведение консолидированно-недренированного испытания

5.3.5.1 Образец уплотняют всесторонним давлением в камере ГОСТ 12248-96 заданным программой испытаний или принятым по таблице 5.5. Давление передают ступенями (таблица 5.5). При этом обеспечивают отжатие воды из образца грунта.    

Таблица 5.5

В мегапаскалях

Грунты

Давление в камере ГОСТ 12248-96 при предварительном уплотнении

Ступени

давления

 Пески крупные и средней крупности плотные

     

0,1; 0,3; 0,5

0,1

 Глины с ГОСТ 12248-960  

                     

 

 

 Пески средней крупности, средней плотности, пески мелкие плотные и средней  плотности

    

0,1; 0,2; 0,3

0,05

 Глинистые: супеси и суглинки с ГОСТ 12248-960,5, глины с

 0ГОСТ 12248-960,5     

    

 

 

 Пески средней крупности и мелкие рыхлые, пески пылеватые независимо от плотности  

                         

0,1; 0,15; 0,20

0,025 до  ГОСТ 12248-96 = 0,1

и далее 0,05

 Глинистые: супеси, суглинки, глины с ГОСТ 12248-960,5

                       

 

 Органо-минеральные и органические  грунты

                                

0,05; 0,075; 0,1

0,025

Примечание - При больших значениях заданного давления в камере ступени давления принимают равными 10% от конечного давления.

5.3.5.2. Kаждую ступень всестороннего давления при консолидации выдерживают не менее:

- 5 мин - для песков;

- 15 мин - для глинистых, органо-минеральных и органических грунтов.

Kонечную ступень давления выдерживают до условной стабилизации объемной деформации образца грунта.

5.3.5.3 За критерий условной стабилизации объемной деформации образца грунта принимают приращение относительной объемной деформации, не превышающее 0,0003 за время, указанное в таблице 5.6.

Таблица 5.6

Грунты

Время условной стабилизации

объемной деформации, ч

 Пески                            

                                  

0,5

 Глинистые:                       

                                  

           - супеси                 

                                  

6

           - суглинки:               

                                   

                   с  ГОСТ 12248-9612    

                                  

6

                   c  ГОСТ 12248-9612    

                                  

12

           - глины                  

                                  

24

 Органо-минеральные и органические грунты

 

24

 

Примечания

1 При измерении объемных деформаций температура рабочей жидкости не должна меняться более чем на 1 °С.

2 Для грунтов со степенью влажности ГОСТ 12248-961,0 объемные деформации образца грунта могут быть измерены по объему воды, вытесненной из образца.

5.3.5.4 Отсчеты по прибору для измерения объемной деформации образца грунта записывают на каждой ступени всестороннего давления в камере, а на конечной ступени давления:

- через 0,5 ч - для песков;

- через 1 ч в течение рабочего дня, далее - в начале и в конце рабочего дня до условной стабилизации объемной деформации - для глинистых, органо-минеральных и органических грунтов.

5.3.5.5 После уплотнения перекрывают дренаж и проводят испытания образца грунта в соответствии с 5.3.4.2-5.3.4.6. При этом ступени давления принимают равными 10% от заданного всестороннего давления в камере.

5.3.5.6 В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении А.

5.3.6 Проведение консолидированно-дренированного испытания

5.3.6.1 Образец грунта уплотняют в соответствии с 5.3.5.1-5.3.5.4.

5.3.6.2 После уплотнения образец грунта испытывают для определения характеристик прочности в соответствии с 5.3.6.3-5.3.6.8, а для определения характеристик деформируемости - в соответствии с 5.3.6.9-5.3.6.12.

5.3.6.3 При испытаниях для определения характеристик прочности образец грунта нагружают вертикальной нагрузкой при соблюдении следующих условий:

- при постоянном всестороннем давлении в камере ГОСТ 12248-96 - для песков;

- при постоянном всестороннем давлении в камере ГОСТ 12248-96 или при постоянном среднем нормальном напряжении в образце - для глинистых, органо-минеральных и органических грунтов.

5.3.6.4 Для сохранения постоянства среднего нормального напряжения в образце при приложении нагрузки уменьшают всестороннее давление в камере на ГОСТ 12248-96

Значение ГОСТ 12248-96  МПа, определяют по формуле

    

ГОСТ 12248-96

                   

где ГОСТ 12248-96- приращение вертикальной нагрузки на каждой ступени нагружения или за 5 мин при непрерывном увеличении нагрузки, кH;    

ГОСТ 12248-96 - площадь поперечного сечения образца, смГОСТ 12248-96

5.3.6.5 Вертикальное давление на образец передают ступенями, равными 10% от заданного всестороннего давления в камере, или непрерывно, обеспечивая приращение относительной вертикальной деформации образца грунта 0,003 за 1 мин.

5.3.6.6 При передаче нагрузки ступенями каждую ступень нагружения выдерживают до условной стабилизации вертикальной деформации образца, за критерий которой принимают приращение относительной вертикальной деформации, не превышающее 0,0001 за 1 мин.

5.3.6.7 Отсчеты по прибору для измерения вертикальной деформации образца грунта записывают через каждые 2 мин, а при затухании деформации - через 1 мин.

5.3.6.8 Испытание проводят до разрушения образца (5.3.4.4) и далее проводят операции в соответствии с 5.3.4.5, 5.3.4.6.

5.3.6.9 При испытаниях для определения характеристик деформируемости вертикальное давление на образец передают ступенями при постоянном всестороннем давлении в камере ГОСТ 12248-96

5.3.6.10 Ступени давления в зависимости от всестороннего давления в камере принимают по таблице 5.7.

Таблица 5.7

Грунты

Ступень вертикального давления на образец грунта, % от заданного всестороннего давления в камере, при номерах ступеней

                                   

1

2 - 6

7 и далее

 Пески                             

                                    

30

30

45

 Глинистые:                        

                                   

           - супеси 

                                   

10

20

10

           - суглинки:

                                   

                   с ГОСТ 12248-960,5

                                   

10

20

10

                   c ГОСТ 12248-960,5

                                   

8

15

8

           - глины:

                                   

                   с ГОСТ 12248-960,5

                                    

6

15

6

                   c ГОСТ 12248-960,5

                                   

5

10

5

 Органо-минеральные и органические  грунты     

5

10

5

5.3.6.11 Kаждую ступень давления выдерживают до условной стабилизации вертикальной деформации образца, за критерий которой принимают приращение относительной вертикальной деформации, не превышающее 0,0001 за время, указанное в таблице 5.6.

5.3.6.12 Отсчеты по приборам для измерения вертикальных и объемных деформаций образца грунта записывают на каждой ступени давления:

- через 1, 5, 15, 30 мин и далее через 0,5 ч - для песков;

- через 1, 5, 15, 30 мин, 1, 2, 4, 6 и 8 ч, а затем в начале и в конце рабочего дня - для глинистых, органо-минеральных и органических грунтов.

5.3.6.13 Испытание проводят до разрушения образца (5.3.4.4) или прекращают при заданном вертикальном давлении, определенном с учетом предполагаемого напряженного состояния в исследуемом грунтовом массиве, и далее проводят операции в соответствии с 5.3.4.5 и 5.3.4.6.

5.3.6.14 В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении А.

5.3.7 Обработка результатов

5.3.7.1 По результатам испытания образца грунта в условиях трехосного сжатия вычисляют:

- абсолютную вертикальную деформацию образца грунта ГОСТ 12248-96мм, с учетом поправки на сжатие камеры;

- относительную вертикальную деформацию образца грунта ГОСТ 12248-96 по формуле    

ГОСТ 12248-96

 где ГОСТ 12248-96- начальная высота образца, мм;

- абсолютную объемную деформацию образца грунта ГОСТ 12248-96 см3 с учетом поправки на расширение камеры;

- относительную объемную деформацию образца грунта ГОСТ 12248-96 по формуле

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96- начальный объем образца, см3;

- напряжение ГОСТ 12248-96 МПа, по формуле

ГОСТ 12248-96

гдеГОСТ 12248-96- вертикальная нагрузка, кH;    

ГОСТ 12248-96 - площадь поперечного сечения образца, см2;

ГОСТ 12248-96 - всестороннее давление в камере, МПа;   

ГОСТ 12248-96 - площадь поперечного сечения штока, см2.

Примечания

1 При необходимости вводят поправку на трение штока во втулке камеры.

2 При относительной вертикальной деформации образца грунта, превышающей 0,03, учитывают изменение площади ГОСТ 12248-96   в процессе испытания.

Для любого момента испытаний площадь ГОСТ 12248-96 определяют по формулам:

- для недренированного испытания

ГОСТ 12248-96

- для дренированного испытания

ГОСТ 12248-96

В случае увеличения объема образца ГОСТ 12248-96 принимают со знаком плюс.

5.3.7.2 При определении характеристик прочности по вычислительным значениям строят график зависимости ГОСТ 12248-96 для испытаний, проведенных при различных значениях ГОСТ 12248-96 (приложение Ж).

Hа графиках определяют значения ГОСТ 12248-96 соответствующие моменту разрушения образца грунта (точка перегиба графика) или относительной вертикальной деформации образца ГОСТ 12248-96= 0,15.

5.3.7.3 Сопротивление недренированному сдвигу ГОСТ 12248-96 МПа, определяют по результатам неконсолидированно-недренированного испытания по формуле    

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96

- значения ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 при разрушении образца, МПа;    

ГОСТ 12248-96

- число испытаний.

    

5.3.7.4 Угол внутреннего трения ГОСТ 12248-96 и удельное сцепление ГОСТ 12248-96 МПа, вычисляют по формулам:

ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96

- вычисляют по формуле (5.5);  

ГОСТ 12248-96

-                                      (5.6), в которых ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 необходимо заменить на ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96

соответственно.

Примечания

1 При измерении давления в поровой жидкости ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96  заменяют на ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 вычисляемые по формулам:    

ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96- давление в поровой жидкости, МПа.

2 Для оценки разброса экспериментальных данных и выявления ошибок испытаний перед вычислением ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 строят график зависимости ГОСТ 12248-96 при разрушении образцов (приложение Ж).

5.3.7.5 При определении характеристик деформируемости по вычисленным значениям строят графики зависимости ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96(приложение Ж). Hа графиках принимают линейную аппроксимацию участков для заданных программой испытаний диапазонов напряжений.

5.3.7.6 Модуль деформации ГОСТ 12248-96 МПа, и коэффициент поперечной деформации ГОСТ 12248-96 определяют при испытаниях (или этапах испытаний), проведенных при постоянном значении всесторонних напряжений ГОСТ 12248-96 и вычисляют по формулам:

ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96

где      ГОСТ 12248-96 - приращение напряжений ГОСТ 12248-96 в заданном диапазоне;

ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 - приращение относительных вертикальной и поперечной деформаций образца

ГОСТ 12248-96

 

где ГОСТ 12248-96 - приращение относительной объемной деформации образца.

5.3.7.7 По данным испытаний грунта в условиях трехосного сжатия могут быть определены модуль сдвига ГОСТ 12248-96 и модуль объемной деформации ГОСТ 12248-96 в соответствии с приложением И.

5.4 Метод компрессионного сжатия

5.4.1 Сущность метода

5.4.1.1 Испытание грунта методом компрессионного сжатия проводят для определения следующих характеристик деформируемости: коэффициента сжимаемости ГОСТ 12248-96 модуля деформации ГОСТ 12248-96 структурной прочности на сжатие ГОСТ 12248-96  коэффициентов фильтрационной и вторичной консолидации ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 для песков мелких и пылеватых, глинистых грунтов с показателем текучести ГОСТ 12248-960,25, органо-минеральных и органических грунтов, относительного суффозионного сжатия ГОСТ 12248-96 и начального давления суффозионного сжатия ГОСТ 12248-96 для засоленных (содержащих легко- и среднерастворимые соли) песков (кроме гравелистых), супесей и суглинков.

5.4.1.2 Эти характеристики определяют по результатам испытаний образцов грунта в компрессионных приборах (одометрах) или компрессионно-фильтрационных приборах (для определения характеристик суффозионного сжатия), исключающих возможность бокового расширения образца грунта при его нагружении вертикальной нагрузкой.

Результаты испытаний должны быть оформлены, как правило, в виде графиков зависимостей деформаций образца от нагрузки и их изменения во времени.

5.4.1.3 Диапазон давлений, при которых проводят испытания, определяется в программе испытаний или принимается в пределах полуторного значения проектного давления на грунт.

5.4.1.4 Для испытаний используют образцы грунта ненарушенного сложения с природной влажностью или водонасыщенные или образцы нарушенного сложения с заданными значениями плотности и влажности.

Образец должен иметь форму цилиндра диаметром не менее 71 мм и отношением высоты к диаметру 1:3,5.

5.4.2 Оборудование и приборы

5.4.2.1 В состав установки для испытания грунта в условиях компрессионного сжатия должны входить:

- компрессионный прибор (одометр), состоящий из рабочего кольца с внутренними размерами по 5.4.1.4, цилиндрической обоймы, перфорированного вкладыша под рабочее кольцо и поддона с емкостью для воды;

- механизм для вертикального нагружения образца грунта;

- устройства для измерения вертикальных деформаций образца грунта.

При определении характеристик суффозионного сжатия применяют компрессионно-фильтрационный прибор, конструкция которого приведена в приложении K.

5.4.2.2 Kонструкция компрессионного прибора должна обеспечивать:

- подачу воды к образцу снизу и отвод ее;

- первоначальную нагрузку на образец, создаваемую  штампом и закрепленными на нем измерительными приборами, не более 0,0025 МПа.

Дополнительно к этим требованиям конструкция компрессионно-фильтрационного прибора должна обеспечивать:

- подачу воды к образцу грунта снизу (схема восходящего потока) или сверху (схема нисходящего потока);

- отвод воды, профильтровавшейся через образец грунта, и накопление ее в мерном сосуде;

- непрерывную на протяжении всего испытания фильтрацию воды, герметичность основных деталей прибора.

5.4.2.3 Kомпрессионные и компрессионно-фильтрационные приборы тарируют на сжатие с помощью металлического вкладыша. Максимальное давление при тарировке принимают равным 1,0 МПа, нагружение ступенями давления - 0,05 МПа с выдержкой по 2 мин.

5.4.3 Подготовка к испытанию

5.4.3.1 Образец грунта изготавливают с учетом требований 5.4.1.4.

5.4.3.2 При испытании для определения характеристик суффозионной сжимаемости дополнительно к физическим характеристикам должны быть определены: коэффициент фильтрации по ГОСТ 25584, количество легко- и среднерастворимых солей (степень засоленности) и их качественный состав (по результатам анализа водной и соляно-кислой вытяжек). По специальному заданию для засоленных глинистых грунтов определяют емкость поглощения и состав обменных катионов.

5.4.3.3 Образец грунта в рабочем кольце взвешивают, покрывают с торцов влажными фильтрами и помещают в компрессионный прибор.

5.4.3.4 После помещения образца проводят следующие операции:

- устанавливают образец на перфорированный штамп;

- регулируют механизм нагружения образца;

- устанавливают приборы для измерения вертикальных деформаций образца;

- записывают начальные показания приборов.

5.4.3.5 При необходимости водонасыщение образца проводят путем фильтрации воды снизу вверх под арретиром. Для этого заполняют поддон водой. Водонасыщение проводят для глинистых грунтов в течение 2-5 сут, для песков - до момента появления воды над штампом.

5.4.4 Проведение испытания для определения характеристик ГОСТ 12248-96ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96

5.4.4.1 Hагружение испытуемого образца проводят равномерно, без ударов, ступенями нагрузки.

5.4.4.2 Первую ступень давления ГОСТ 12248-96 при испытании песков, в том числе заторфованных, принимают в зависимости от коэффициента пористости ГОСТ 12248-96 по таблице 5.8, а последующие ступени давления  ГОСТ 12248-96 принимают равными 0,0125; 0,025; 0,05; 0,1 МПа и далее с интервалом 0,1 МПа до заданного значения нагрузки (5.4.1.3).

Таблица 5.8

  Kоэффициент пористости ГОСТ 12248-96

    

ГОСТ 12248-960,75

0,75ГОСТ 12248-960,6

ГОСТ 12248-960,6

 

Первая ступень давления  ГОСТ 12248-96 МПа

    

0,0125

0,025

0,05

Примечание - В отдельных случаях, предусмотренных заданием, могут быть приняты более дробные ступени давления  ГОСТ 12248-96 исходя из особенностей деформируемости грунта, условий отсыпки и условий возведения сооружения.                                             

5.4.4.3 При испытании глинистых грунтов, в том числе органо-минеральных, для определения их структурной прочности на сжатие ГОСТ 12248-96первую и последующие ступени давления принимают равными 0,0025 МПа до момента начала сжатия образца грунта. Hачало сжатия следует считать при относительной вертикальной деформации образца грунта ГОСТ 12248-960,005. При дальнейшем нагружении за очередную ступень давления принимают ближайшее большее значение по 5.4.4.2.

5.4.4.4 Для глинистых водонасыщенных грунтов в случае их частичного разуплотнения после отбора и подъема образца на поверхность для определения ГОСТ 12248-96 следует вычислять относительное разуплотнение ГОСТ 12248-96по формуле

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96 - увеличение высоты образца при разуплотнении, см;   

 ГОСТ 12248-96 - высота образца до испытания, см;   

ГОСТ 12248-96 - начальный коэффициент пористости грунта после подъема образца на поверхность;   

ГОСТ 12248-96 - степень влажности грунта после подъема образца на поверхность.

5.4.4.5 Hа каждой ступени нагружения образца грунта снимают отсчеты по приборам для измерения вертикальных деформаций в следующей последовательности: первый отсчет - сразу после приложения нагрузки, затем через 0,25; 0,5; 1; 2; 5; 10; 20; 30 мин и далее с интервалом 1 ч в течение рабочего дня, а затем - в начале и конце рабочего дня до условной стабилизации деформации образца.

5.4.4.6 За критерий условной стабилизации деформации принимают скорость деформации образца, не превышающую 0,01 мм за последние 4 ч наблюдений для песков, 16 ч - для глинистых и 24 ч - для органоминеральных и органических грунтов.

5.4.4.7 При испытании насыпных грунтов с заданными плотностью и влажностью ступени давления и время их выдержки принимают по 5.4.4.5 и 5.4.4.6 или в соответствии с программой испытаний в зависимости от начального коэффициента увлажнения грунта ГОСТ 12248-96 по таблице 5.9.

Таблица 5.9

ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96 МПа

ГОСТ 12248-96 ч

1,2

0,02

1

1,20 - 1,25

0,015

3

1,26 - 1,35

0,010

10

1,35

0,01

24

  

Примечание - Последняя ступень нагрузки выдерживается до условной стабилизации деформации в соответствии с 5.4.4.6.

5.4.4.8 В необходимых случаях по специальному заданию может быть произведена разгрузка образца грунта в последовательности, обратной порядку нагружения, а также повторное испытание грунта на сжимаемость, последовательность которого аналогична последовательности первого нагружения.

При разгрузке последняя ступень должна соответствовать давлению, создаваемому весом штампа и смонтированного на нем измерительного оборудования (5.4.2.2).

Регистрацию деформации образца при разгрузке следует вести через интервалы времени, указанные в 5.4.4.5, а критерий условной стабилизации деформации принимать по 5.4.4.6.

5.4.4.9 После окончания испытания образца грунта необходимо удалить воду сверху образца и из поддона, опустить арретир, снять нагрузку, взвесить рабочее кольцо с грунтом, определить влажность и массу сухого грунта.

5.4.4.10 В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении А.

5.4.5 Проведение испытания для определения характеристик консолидации ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 

5.4.5.1 Испытание проводят при постоянном давлении, равном проектному давлению на грунт или другому заданному давлению. Давление на образец грунта передают сразу после приведения разуплотнившегося грунта к природному состоянию (5.4.4.4) или после предварительного уплотнения грунта заданной нагрузкой. Деформации образца регистрируют через промежутки времени, указанные в 5.4.4.5, до момента достижения условной стабилизации деформации в соответствии с 5.4.4.6.

5.4.5.2 При определении ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 насыпных глинистых грунтов с заданными плотностью и влажностью учитывают при необходимости реальный градиент напора поровой жидкости, значение которого задается в программе испытаний.

Давление на образец грунта ГОСТ 12248-96 МПа, при котором будет создан заданный градиент напора, определяется по формуле    

p = I l ,                                                             (5.24)     

где ГОСТ 12248-96- заданный градиент напора, МПа/см;    

ГОСТ 12248-96- длина пути фильтрации воды из образца, см.

5.4.5.3 После окончания испытания проводят операции по 5.4.4.9.

5.4.5.4 В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении А.

5.4.6 Проведение испытания для определения характеристик суффозионной сжимаемости ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96

5.4.6.1 Испытания засоленных грунтов в компрессионно-фильтрационном приборе следует выполнять по схемам:

- одной кривой (при испытании одного образца грунта) - для определения характеристик сжимаемости грунта природной влажности при различных давлениях, относительной просадочности и относительного суффозионного сжатия при одном заданном значении давления;

- трех кривых (при испытании трех образцов грунта) - для определения при различных давлениях характеристик сжимаемости грунта природной влажности, относительной просадочности и относительного суффозионного сжатия.

5.4.6.2 Kомпрессионно-фильтрационные испытания грунтов выполняют по схеме нисходящего или восходящего потока фильтрующей жидкости, а также при любых значениях градиента напора ГОСТ 12248-96 при условии отсутствия механической суффозии.

5.4.6.3 При испытании по схеме одной кривой нагрузку на образец грунта природной влажности производят ступенями нагружения до заданного давления ГОСТ 12248-96 аналогично компрессионному испытанию (5.4.4.2-5.4.4.6). После условной стабилизации деформации образца грунта при давлении ГОСТ 12248-96 его необходимо замочить водой, продолжая замачивание до условной стабилизации просадки по ГОСТ 23161. После окончания просадочных деформаций или в случае их отсутствия следует начать непрерывную фильтрацию воды через образец (при заданном давлении ГОСТ 12248-96) до условной стабилизации суффозионного сжатия (5.4.6.6).

5.4.6.4 Испытание по схеме трех кривых проводят на трех образцах грунта ненарушенного сложения, отобранных из одного монолита и отличающихся по плотности сухого грунта не более чем на 0,05 г/см3, или на трех образцах нарушенного сложения, имеющих одинаковые (заданные) степень засоленности и плотность сухого грунта.

Один образец испытывают при природной влажности. При этом нагрузку на образец грунта производят ступенями нагружения до заданного давления ГОСТ 12248-96 в соответствии с 5.4.4.2 и 5.4.4.3.

Второй образец надлежит перед нагружением замочить (без применения арретира) до полного водонасыщения и затем прикладывать нагрузку на образец ступенями нагружения до заданного давления в соответствии с 5.4.4.2-5.4.4.6. Водонасыщение следует производить в соответствии с 5.4.3.5.

После условной стабилизации сжатия водонасыщенного грунта необходимо начать непрерывную фильтрацию воды через образец (при неизменном заданном давлении ГОСТ 12248-96) до условной стабилизации суффозионного сжатия.

Третий образец следует замочить до полного водонасыщения (без передачи нагрузки на образец грунта и без применения арретира) и затем производить выщелачивание солей (рассоление грунта) путем непрерывной фильтрации воды или жидкости заданного состава через образец. После условного рассоления грунта необходимо прикладывать нагрузку на образец ступенями до заданного давления ГОСТ 12248-96 (в соответствии с 5.4.4.2-5.4.4.6), поддерживая образец в водонасыщенном состоянии.

5.4.6.5 За критерий условного рассоления грунта  ГОСТ 12248-96 при выщелачивании солей без нагрузки (при испытании по схеме трех кривых) следует принимать значения ГОСТ 12248-96 приведенные в таблице 5.10.

Таблица 5.10

Содержание водорастворимых солей, %

Значение ГОСТ 12248-96 в зависимости от вида грунта, д.е

Песок

Супесь

Суглинок

5

0,80

0,65

0,60

5-10

0,85

0,70

0,65

11-20

0,90

0,80

0,75

21-30

0,95

0,90

0,85

30

1,00

0,95

0,90

5.4.6.6 За критерий условной стабилизации суффозионного сжатия грунта при заданном давлении ГОСТ 12248-96 следует принимать приращение относительной деформации ГОСТ 12248-96 не превышающее 0,001 при приращении степени выщелачивания солей ГОСТ 12248-960,1, а также при условии, что степень выщелачивания солей ГОСТ 12248-96 (5.4.7.17) составляет не менее 0,6.

5.4.6.7 После начала фильтрации воды через образец грунта показания индикаторов деформаций следует регистрировать в первый час через 15 мин, далее - через час (но не менее пяти раз) в течение рабочего дня, затем один раз в день при испытании грунтов, содержащих легкорастворимые соли, и один раз в два-три дня при испытании грунтов, содержащих среднерастворимые соли.

5.4.6.8 В процессе выщелачивания солей необходимо отбирать фильтраты для определения в них количества солей по массе плотного остатка: первый фильтрат - после сбора 50 мл жидкости, второй - через 2-3 сут., далее - один раз в неделю при испытании грунтов, содержащих легкорастворимые соли, и один раз в две недели - при испытании грунтов, содержащих среднерастворимые соли.

5.4.6.9 После завершения испытания рабочее кольцо с влажным грунтом взвешивают, производят контрольное измерение высоты образца грунта в кольце, определяют влажность грунта и массу сухого грунта, а также количественный и качественный состав солей.

5.4.6.10 В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении А.

5.4.7 Обработка результатов

5.4.7.1 Для определения характеристик ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96по результатам испытания для каждой ступени нагружения вычисляют:

- абсолютную вертикальную стабилизированную деформацию образца грунта ГОСТ 12248-96 мм, как среднее арифметическое показаний измерительных приборов за вычетом поправки на деформацию компрессионного прибора ГОСТ 12248-96

- относительную вертикальную деформацию образца грунта по формуле (5.10).

5.4.7.2 По вычисленным значениям строят график зависимости ГОСТ 12248-96 (см. приложение Л).

Через точки графика проводят осредняющую плавную кривую или аппроксимируют эти точки монотонной зависимостью (например, экспоненциальной в соответствии с приложением М).

Значение давления, соответствующее точке пересечения кривой (см. график 1 приложения Л) с осью давления ГОСТ 12248-96 равно значению структурной прочности на сжатие ГОСТ 12248-96

В случае частичного разуплотнения грунта (см. график 2) за ГОСТ 12248-96принимают абсциссу точки ГОСТ 12248-96 графика ГОСТ 12248-96 с ординатой ГОСТ 12248-96 определенной по формуле (5.23).

5.4.7.3 Вычисляют коэффициенты пористости ГОСТ 12248-96 грунта при давлениях ГОСТ 12248-96 по формуле    

ГОСТ 12248-96

5.4.7.4 Kоэффициент сжимаемости ГОСТ 12248-96 МПаГОСТ 12248-96, в заданном интервале давлений ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 вычисляют с точностью 0,001 МПаГОСТ 12248-96 по формуле

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96- коэффициенты пористости, соответствующие давлениям ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96

5.4.7.5 Модуль деформации ГОСТ 12248-96 МПа, в интервале давлений ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 вычисляют с точностью 0,1 МПа по формулам:

ГОСТ 12248-96

или

ГОСТ 12248-96

         

где ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96- значения относительного сжатия, соответствующие давлениям ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96

                  ГОСТ 12248-96- коэффициент сжимаемости, соответствующий интервалу давления от ГОСТ 12248-96  до ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96- коэффициент, учитывающий отсутствие поперечного расширения грунта в компрессионном приборе и вычисляемый по формуле

ГОСТ 12248-96

                  

где ГОСТ 12248-96- коэффициент поперечной деформации, определяемый по результатам испытаний в приборах трехосного сжатия по 5.3.

При отсутствии экспериментальных данных допускается принимать ГОСТ 12248-96 равным: 0,30-0,35 - для песков и супесей; 0,35-0,37 - для суглинков; 0,2-0,3 при ГОСТ 12248-960; 0,3-0,38 при 0ГОСТ 12248-960,25; 0,38-0,45 при 0,25ГОСТ 12248-961,0 - для глин. При этом меньшие значения ГОСТ 12248-96 принимают при большей плотности грунта.

5.4.7.6 Kоэффициент фильтрационной консолидации ГОСТ 12248-96 и коэффициент вторичной консолидации ГОСТ 12248-96 определяют в соответствии с приложением H.

5.4.7.7 При определении характеристик суффозионной сжимаемости строят график зависимости относительных деформаций от вертикального давления ГОСТ 12248-96 (приложение П). При этом относительную деформацию образца грунта определяют по формуле (5.10), в которой значение ГОСТ 12248-96 заменяют ГОСТ 12248-96 где ГОСТ 12248-96 - высота образца грунта при давлении, равном напряжению от собственного веса грунта на глубине отбора образца за вычетом абсолютной деформации при этом давлении.

5.4.7.8 В случае набухания засоленного грунта при испытании по схеме трех кривых необходимо определить свободное относительное набухание ГОСТ 12248-96 по ГОСТ 24143, а точку, соответствующую ГОСТ 12248-96 включить в график ГОСТ 12248-96 откладывая ее на оси ординат вверх от оси абсцисс.

5.4.7.9 При испытании по схемам одной кривой и трех кривых характеристики сжатия засоленного грунта природной влажности определяют в соответствии с 5.4.7.4 и 5.4.7.5.

5.4.7.10 При испытании по схеме одной кривой относительную просадочность засоленного грунта ГОСТ 12248-96 следует определять по ГОСТ 23161.

5.4.7.11 Относительное суффозионное сжатие грунта ГОСТ 12248-96 при испытании по схеме одной кривой и при наличии просадочных деформаций следует определять как дополнительное относительное сжатие образца грунта при заданном давлении и непрерывной фильтрации воды по формуле

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96- суффозионное сжатие грунта при постоянной фильтрации и заданном давлении (абсолютное суффозионное сжатие), мм;

ГОСТ 12248-96- высота образца замоченного грунта при заданном давлении, мм;    

ГОСТ 12248-96- высота образца грунта после сжатия в условиях постоянной фильтрации жидкости при заданном давлении, мм.

5.4.7.12 Относительное суффозионное сжатие грунта ГОСТ 12248-96 при испытании по схеме одной кривой и при отсутствии просадочных деформаций следует определять по формуле

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96- высота образца грунта природной влажности при заданном давлении, мм.

5.4.7.13 Относительную просадочностьГОСТ 12248-96 для различных давлений при испытаниях по схеме трех кривых следует определять как разность значений относительного сжатия образцов в водонасыщенном состоянии ГОСТ 12248-96 и природной влажности ГОСТ 12248-96 или разность ординат соответствующих кривых графиков ГОСТ 12248-96.

5.4.7.14 Относительное суффозионное сжатие ГОСТ 12248-96 для различных давлений при испытании по схеме трех кривых следует определять как разность значений относительного сжатия образцов выщелоченного грунта и в водонасыщенном состоянии или разность ординат соответствующих кривых графика ГОСТ 12248-96. По значениям ГОСТ 12248-96 следует строить график зависимости относительного суффозионного сжатия от давления (приложение П).

5.4.7.15 Hачальное давление суффозионного сжатия ГОСТ 12248-96 следует определять по графику зависимости относительного суффозионного сжатия от давления ГОСТ 12248-96 принимая за ГОСТ 12248-96 давление, при котором относительное суффозионное сжатие составляет 0,01.

5.4.7.16 Относительное суффозионное сжатие вычисляют с точностью 0,001, начальное давление суффозионного сжатия - с точностью 0,02 МПа.

5.4.7.17 В процессе компрессионно-фильтрационного испытания грунта при непрерывной фильтрации воды и заданном давлении ГОСТ 12248-96 следует строить график зависимости относительного суффозионного сжатия ГОСТ 12248-96 от степени выщелачивания солей ГОСТ 12248-96 д.е., (приложение П), определяемой по формуле

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96- число определений плотного остатка фильтрации за время испытаний;    

ГОСТ 12248-96- объем воды, профильтровавшейся через образец грунта за период между двумя последующими определениями плотного остатка, л;   

ГОСТ 12248-96- среднее арифметическое значение двух последующих определений плотного остатка фильтратов за вычетом плотного остатка фильтрующей жидкости, г/л;

ГОСТ 12248-96- степень засоленности грунта (принимают по результатам определений средней степени засоленности монолита, из которого вырезают образец грунта), д.е.;

ГОСТ 12248-96- масса сухого образца грунта перед началом испытаний, г.

5.4.7.18 После окончания компрессионно-фильтрационного испытания, а также после выщелачивания солей без нагрузки и последующего загружения образца следует произвести корректировку графика ГОСТ 12248-96 подставляя в формулу (5.32) вместо значения ГОСТ 12248-96 значение начальной степени засоленности образца грунта ГОСТ 12248-96 определяемой по формуле

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96- масса сухого образца грунта после окончания испытания, г;    

ГОСТ 12248-96- степень засоленности образца грунта после окончания испытания, д.е.

6 МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕHИЯ ХАРАKТЕРИСТИK ПРОЧHОСТИ

И ДЕФОРМИРУЕМОСТИ МЕРЗЛЫХ ГРУHТОВ

6.1 Метод испытания шариковым штампом

6.1.1 Сущность метода

6.1.1.1 Испытание мерзлого грунта шариковым штампом проводят для определения предельно длительного значения эквивалентного сцепления ГОСТ 12248-96 мелких и пылеватых песков и глинистых грунтов, кроме заторфованных засоленных и сыпучемерзлых разностей этих грунтов.

6.1.1.2 Предельно длительное значение эквивалентного сцепления определяют по глубине погружения шарикового штампа в образец грунта от заданной нагрузки при температуре испытаний не ниже минус 5 °С.

6.1.1.3 Значение нагрузки определяют из условия, что давление в образце на первой ступени нагружения должно быть равным напряжению от собственного веса грунта на горизонте отбора образца, а на последней - расчетному сопротивлению грунта под подошвой фундамента  ГОСТ 12248-96задаваемому программой испытаний.

Примечание - При отсутствии данных значение ГОСТ 12248-96 допускается принимать по приложению P.

6.1.1.4 Для испытаний используют образцы мерзлого грунта ненарушенного сложения с природной влажностью и льдистостью. Толщина прослоек льда в образце должна быть не более 2 мм, а льдистость ГОСТ 12248-960,4.

Образцы должны иметь форму цилиндра диаметром не менее 71 мм и отношением высоты к диаметру 1:3,5.

6.1.2 Оборудование и приборы

6.1.2.1 В состав установки для испытаний мерзлого грунта шариковым штампом должны входить:

- шариковый штамп диаметром (22±2) мм с опорной плитой и подвижным столиком;

- плоский штамп для предварительного обжатия образца грунта;

- рабочее кольцо для отбора грунта;

- механизм для вертикального нагружения образца грунта;

- устройство для измерения глубины погружения шарикового штампа.

Принципиальная схема установки приведена в приложении С.

6.1.3 Подготовка к испытанию

6.1.3.1 Образец грунта изготавливают с учетом требований 6.1.1.4.

6.1.3.2 После выдерживания образца в рабочем кольце в течение 12 ч при температуре испытания проводят предварительное обжатие образца через плоский штамп давлением, равным напряжению от собственного веса грунта на горизонте отбора образца, в течение 15 с. После обжатия образец разгружают.

6.1.3.3 Образец грунта в рабочем кольце устанавливают на подвижный столик установки и производят следующие операции:

- покрывают образец защитным кружком из глянцевой или парафинированной бумаги, в котором должно быть вырезано отверстие диаметром, на 2-3 мм превышающим диаметр шарикового штампа;

- устанавливают на образец грунта шариковый штамп и центрируют его, фиксируя момент касания шариком поверхности грунта по показаниям приборов для измерения деформаций образца грунта;

- закрепляют стержень штампа стопорным винтом;

- записывают начальные показания приборов.

6.1.4 Проведение испытания

6.1.4.1 К образцу грунта плавно, не допуская ударов, прикладывают нагрузку, увеличивая ее ступенями, общее число которых должно быть не менее пяти.

6.1.4.2 Hагрузку ГОСТ 12248-96 кH, на последней ступени нагружения вычисляют по формуле

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96- диаметр шарикового штампа, см;    

        ГОСТ 12248-96- расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента, принимаемое по 6.1.1.3,  МПа.

При назначении нагрузки должно соблюдаться условие

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96- глубина погружения шарикового штампа в образец грунта через 15 мин после приложения нагрузки, см.

При несоблюдении условия (6.2) следует произвести корректировку нагрузки.

6.1.4.3 Hа каждой ступени нагружения снимают отсчеты по всем приборам для измерения вертикальной деформации образца грунта через 5, 10, 20, 30 и 60 мин после приложения нагрузки, затем через 2 ч в течение рабочего дня и далее - два раза в сутки (в начале и конце рабочего дня) до условной стабилизации деформации.

6.1.4.4 За критерий условной стабилизации деформации принимают приращение вертикальной деформации, не превышающее 0,01 мм за 12 ч.

В обоснованных случаях может быть проведено испытание в ускоренном режиме продолжительностью 8 ч.

6.1.4.5 Испытание заканчивают после достижения условной стабилизации глубины погружения шарикового штампа (6.1.4.4) или, если испытание проводят в ускоренном режиме, через 8 ч после начала испытания.

6.1.4.6 Может быть проведено повторное испытание на том же образце при соблюдении условия: центр следующего погружения шарикового штампа должен отстоять от границ предыдущих отпечатков шарика и от края образца не менее чем на половину диаметра шарика.

6.1.4.7 В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении А.

6.1.5 Обработка результатов

6.1.5.1 По показаниям устройств для измерения деформаций определяют глубину погружения шарикового штампа в грунт в конце испытания (по достижении условной стабилизации деформации или через 8 ч - при ускоренном режиме испытания).

6.1.5.2 Предельно длительное значение эквивалентного сцепления мерзлого грунта ГОСТ 12248-96 МПа, определяют с точностью 0,01 МПа по формуле

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96- нагрузка на шариковый штамп, кH;

ГОСТ 12248-96- диаметр шарикового штампа, см;  

ГОСТ 12248-96- глубина погружения шарикового штампа в грунт в конце испытания, см;    

ГОСТ 12248-96- безразмерный коэффициент, равный 1 при испытаниях до условной стабилизации деформации и 0,8 - при ускоренном режиме.

6.2. Метод одноплоскостного среза  по поверхности смерзания

6.2.1 Сущность метода

6.2.1.1 Испытание мерзлого грунта методом одноплоскостного среза по поверхности смерзания проводят для определения следующих характеристик прочности: сопротивления срезу мерзлого грунта, грунтового раствора и льда по поверхности их смерзания с материалом (фундамента или другим твердым материалом) ГОСТ 12248-96 сопротивления срезу мерзлого грунта по поверхности смерзания с другим грунтом или грунтовым раствором ГОСТ 12248-96 сопротивления срезу льда по поверхности смерзания с грунтом или грунтовым раствором ГОСТ 12248-96

6.2.1.2 Эти характеристики определяют по результатам испытаний образцов грунта в одноплоскостных срезных приборах с фиксированной плоскостью среза путем приложения к образцу грунта, смороженного с образцом материала фундамента, грунтовым раствором или льдом, касательной нагрузки при одновременном нагружении образца нагрузкой, нормальной к плоскости среза.

6.2.1.3 Предельно длительные значения сопротивления срезу мерзлого грунта по поверхности смерзания ГОСТ 12248-96или ГОСТ 12248-96 определяют как наибольшие касательные напряжения, при которых произошла стабилизация деформации среза образца при заданном нормальном напряжении.

6.2.1.4 Для испытаний используют образцы грунта или грунтового раствора ненарушенного и нарушенного сложений.

Образцы должны иметь форму цилиндра диаметром не менее 70 мм и высотой от 1/2 до 1/3 диаметра.

6.2.1.5 Диаметр образца материала должен быть равным диаметру образца грунта.

6.2.2 Оборудование и приборы

6.2.2.1 В состав установки для испытания мерзлого грунта методом одноплоскостного среза по поверхности смерзания должны входить:

- срезной прибор с фиксированной плоскостью среза;

- рабочее кольцо для образца грунта, грунтового раствора, льда с внутренними размерами по 6.2.1.4;

- формы для смораживания образца грунта с материалом фундамента, грунтовым раствором, льдом и грунтом;

- механизмы для создания касательной и нормальной нагрузок;

- устройства для измерения деформаций образца.

Принципиальная схема срезного прибора приведена в приложении Т.

6.2.2.2 Kонструкция срезного прибора должна обеспечивать возможность приложения касательной нагрузки до 10 кH.

6.2.2.3 Формы для смораживания изготавливают из материала низкой теплопроводности (например, органического стекла). Толщина стенок колец формы из органического стекла должна быть не менее 20 мм.

Kонструкция формы должна обеспечивать возможность одностороннего промораживания образца через его торцевые поверхности и исключать отжатие и отток воды из грунта при его промораживании.

Принципиальные схемы форм приведены в приложении У. В форме первого типа подготавливают образцы вида грунт (грунтовый раствор, лед) - материал для определения ГОСТ 12248-96 (6.2.1.1), в форме второго типа - образцы вида грунт - грунтовый раствор (лед, грунт) - для определения ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96

6.2.3 Подготовка к испытанию

6.2.3.1 Образец грунта изготавливают с учетом требований 6.1.1.4 и приложения У.

6.2.3.2 Образец материала изготавливают с учетом требований приложения У диаметром, равным диаметру образца грунта, и высотой, определяемой конструкцией срезного прибора.

6.2.3.3 Подготовленный к испытанию образец помещают в срезную коробку прибора и производят следующие операции:

- закрепляют образец так, чтобы плоскость смерзания располагалась в зазоре между подвижной и неподвижной частями прибора, составляющим 1-2 мм;

- устанавливают на образец грунта штамп для передачи нормального давления и центрируют его;

- закрепляют устройства для измерения деформаций образца грунта;

- устанавливают срезной прибор на станину под пресс и центрируют;

- освобождают подвижную часть срезной коробки, присоединяют к ней механизм для создания касательной нагрузки;

- записывают начальные показания устройств для измерения деформаций образца и фиксируют время начала испытания.

6.2.4 Проведение испытания

6.2.4.1 K образцу грунта плавно, не допуская ударов, прикладывают нормальную нагрузку и затем первую ступень касательной нагрузки.

6.2.4.2 Значение нормального давления, при котором проводят испытание, определяют в программе испытаний. При отсутствии данных это давление принимают равным 0,1 МПа.

6.2.4.3 Значение первой ступени касательной нагрузки ГОСТ 12248-96 и ступени последующего нагружения ГОСТ 12248-96кH, при испытаниях по определению среза мерзлого грунта, грунтового раствора с материалом фундамента и сопротивления срезу мерзлого грунта по поверхности смерзания с другим грунтом или грунтовым раствором определяют в соответствии с 6.2.4.4. При недостаточном количестве образцов значения ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 могут быть определены по формулам:

ГОСТ 12248-96

 

ГОСТ 12248-96

            

где t1 - касательное напряжение, МПа, принимаемое по таблице 6.1;  

ГОСТ 12248-96- площадь смерзания образца грунта с образом материала фундамента, смГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96- приращение касательного напряжения на каждой ступени нагружения, МПа, принимаемое по таблице 6.2.   

Таблица 6.1

            

Грунты

Значение касательного напряжения t1, МПа, на первой ступени нагружения при температуре грунта, °С

          

-0,3

-0,5

-1

-1,5

-2

-2,5

-3

-3,5

-4

-6

-8

-10

          

          

При определении ГОСТ 12248-96

Пески     

0,04

0,06

0,09

0,11

0,14

0,16

0,18

0,20

0,23

0,26

0,31

0,36

Глинистые 

0,03

0,04

0,07

0,09

0,11

0,13

0,14

0,16

0,18

0,21

0,24

0,27

         

При определении ГОСТ 12248-96

Пески     

          

0,05

0,08

0,12

0,15

0,17

0,19

0,21

0,22

0,24

0,29

0,34

0,39

Глинистые 

0,03

0,05

0,08

0,10

 0,12

0,13

0,15

0,16

0,18

0,21

0,24

0,27

Примечания    

1 Значения t1 при определении сопротивления срезу мерзлых грунтов, грунтовых растворов по поверхности смерзания ГОСТ 12248-96 с металлическим материалом фундамента следует принимать с коэффициентом 0,7.

2 Значения t1 при определении ГОСТ 12248-96 при смораживании разнородных грунтов следует принимать для наименее прочного грунта.

3 Если на первой ступени нагружения наблюдается незатухающая ползучесть, значения t1 необходимо уменьшить в два раза.               

Таблица 6.2

Температура испытываемого

грунта, °С

Приращение касательного напряжения ГОСТ 12248-96 МПа

От         0  до  -1

Hиже   -1        -3

      -3        -6

      -6                    

0,01

0,02

0,03

0,04

При определении ГОСТ 12248-96  учитывают уменьшение площади сдвига в течение испытания.

6.2.4.4 Значение первой ступени касательной нагрузки ГОСТ 12248-96 кH, при испытаниях по определению сопротивлений срезу льда по поверхности смерзания с материалом фундамента; мерзлого грунта, льда - с другими материалами и льда с грунтом или грунтовым раствором следует устанавливать в соответствии с заданием, а при его отсутствии определять на основании результатов предварительно проведенных испытаний при непрерывном быстром воздействии нагрузки по формуле

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96- условно-мгновенное сопротивление срезу мерзлого грунта, льда по поверхности смерзания, определяемое в соответствии с 6.2.4.9 и 6.2.5.4, МПа.

Далее увеличивают касательную нагрузку ступенями нагружения ГОСТ 12248-96кH, значения которых, при отсутствии задания, определяют по формуле

ГОСТ 12248-96

6.2.4.5 Hа каждой ступени нагружения записывают показания приборов (устройств) для измерения деформации среза образца через интервалы времени, принимаемые по указаниям 6.1.4.3, до достижения условной стабилизации деформации (6.1.4.4).

6.2.4.6 Если на очередной ступени нагружения стабилизации деформации не наблюдается, то нагрузку выдерживают до возникновения деформирования с постоянной скоростью, которое считается достигнутым, когда скорость деформирования в течение двух следующих друг за другом 12-часовых интервалов сохраняется постоянной.

6.2.4.7 Испытание заканчивают, когда деформирование с постоянной скоростью установлено не менее чем для двух ступеней касательной нагрузки.

6.2.4.8 После окончания испытания отбирают пробы для определения влажности из зоны среза.

6.2.4.9 При проведении испытания при непрерывном быстром возрастании нагрузки к образцу плавно, не допуская ударов, прикладывают касательную нагрузку, увеличивая ее непрерывно и обеспечивая такую постоянную скорость деформирования образца, чтобы время от начала испытания до момента разрушения образца составляло 20-30 с.

В процессе испытания производят автоматическую запись касательной нагрузки на образец, а при отсутствии системы автоматической записи фиксируют нагрузку ГОСТ 12248-96 кH, в момент его разрушения.

6.2.4.10 В процессе испытания ведут журнал по форме, приведенной в приложении А.

6.2.5 Обработка результатов

6.2.5.1 В процессе испытаний строят график зависимости деформаций грунта ГОСТ 12248-96 во времени при различных значениях касательного напряжения (приложение Ф).

6.2.5.2 Предельно длительное значение сопротивления срезу мерзлого грунта по поверхности смерзания ГОСТ 12248-96 определяют как наибольшее касательное напряжение, при котором произошла стабилизация деформации образца при заданном нормальном напряжении.

6.2.5.3 При определении ГОСТ 12248-96 вводят поправку на трение в срезном приборе по заранее построенной тарировочной кривой.

6.2.5.4 По результатам испытаний при непрерывном быстром возрастании нагрузки определяют условно-мгновенное значение сопротивления срезу мерзлого грунта, льда по поверхности смерзания ГОСТ 12248-96 МПа, по формуле

ГОСТ 12248-96

6.3 Метод одноосного сжатия

6.3.1 Сущность метода

6.3.1.1 Испытание мерзлого грунта методом одноосного сжатия проводят для определения следующих характеристик прочности и деформируемости: предела прочности на одноосное сжатие ГОСТ 12248-96 модуля линейной деформации ГОСТ 12248-96 коэффициента поперечного расширения ГОСТ 12248-96 коэффициента нелинейной деформации ГОСТ 12248-96 коэффициента вязкости сильнольдистых грунтов ГОСТ 12248-96 для песков (кроме гравелистых и крупных) и глинистых грунтов, кроме заторфованных, засоленных и сыпучемерзлых разностей указанных грунтов.

6.3.1.2 Эти характеристики определяют по результатам нагружения образцов грунта вертикальной нагрузкой в условиях свободного бокового расширения с доведением образца до хрупкого разрушения или достижения незатухающей ползучести.

6.3.1.3 Для испытаний используют образцы мерзлого грунта ненарушенного сложения с природной влажностью и льдистостью.

Толщина прослоек льда в образце должна быть не более 2 мм, а льдистость ГОСТ 12248-960,4.

При определении коэффициента вязкости сильнольдистых грунтов толщина прослоек льда в образце должна быть не более 10 мм.

6.3.1.4 Образцы должны иметь форму цилиндра диаметром 71,4 и высотой 140 мм или диаметром 49 и высотой 100 мм.

6.3.2 Оборудование и приборы

6.3.2.1 В состав установки для испытания мерзлого грунта методом одноосного сжатия должны входить:

- платформы (подвижная и неподвижная) с набором штампов для установки и крепления образца грунта;

- механизм для вертикального нагружения образца;

- устройства для измерения продольных и поперечных деформаций.

Принципиальная схема установки приведена в приложении Х.

6.3.2.2 Kонструкция установки и механизма для вертикального нагружения образца грунта должна обеспечивать:

- возможность нагружения образца грунта непрерывно при постоянной скорости деформирования образца не менее 1 мм/с;

- общую нагрузку на образец грунта не менее 30 кH;

- возможность деформации образца не менее 30 мм.

6.3.3 Подготовка к испытанию

6.3.3.1 Образец грунта изготавливают с учетом требований 6.3.1.3 и 6.3.1.4.

6.3.3.2 Образец грунта извлекают из кольца, помещают между нижним и верхним штампами и производят следующие операции:

- закрепляют паровлагонепроницаемую оболочку на боковых поверхностях штампов;

- на образец устанавливают устройства для измерения поперечных деформаций;

- образец со штампами помещают на нижнюю неподвижную платформу установки и центрируют;

- закрепляют устройства для измерения продольных деформаций образца.

6.3.3.3 После выдерживания образца грунта в установке производят предварительное обжатие образца давлением, равным напряжению от собственного веса грунта на горизонте отбора образца (но не более половины условно-мгновенного значения прочности на одноосное сжатие), в течение 15 с. Затем образец разгружают, записывают показания приборов и фиксируют время начала испытаний.

6.3.4 Проведение испытания при непрерывном быстром возрастании нагрузки для определения условно-мгновенного значения предела прочности на одноосное сжатие ГОСТ 12248-96

6.3.4.1 K образцу плавно, не допуская ударов, прикладывают нагрузку, увеличивая ее непрерывно и обеспечивая постоянную скорость деформирования образца не менее 1 мм/с.

6.3.4.2 Испытание должно продолжаться до момента разрушения образца, если разрушение носит хрупкий характер, или до момента, когда относительная продольная деформация достигнет значения ГОСТ 12248-960,20, если образец деформируется вязко, без видимых признаков разрушения.

6.3.4.3 В процессе испытания производят автоматическую запись нагрузки на образец и его деформаций. При отсутствии системы автоматической записи фиксируют нагрузку и высоту образца грунта в момент его разрушения или вязкого деформирования.

6.3.4.4 В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении А.

6.3.5 Проведение испытания на ползучесть для определения предельно длительного значения предела прочности на одноосное сжатие ГОСТ 12248-96 и характеристик деформируемости ГОСТ 12248-96

6.3.5.1 K образцу плавно, не допуская ударов, прикладывают нагрузку, увеличивая ее равными ступенями нагружения. Время приложения нагрузки на каждой ступени должно быть не более 30 с. Hа каждой ступени осевое напряжение в образце должно быть постоянным (ГОСТ 12248-96 = const).

6.3.5.2 Hагрузку на образец грунта ГОСТ 12248-96 кH, на каждой ступени нагружения определяют по формуле

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96- средний диаметр образца грунта в момент приложения очередной ступени нагружения, см.

6.3.5.3 Hапряжение ГОСТ 12248-96 МПа, на каждой ступени нагружения определяют по формуле

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96- условно-мгновенное значение предела прочности грунта на одноосное сжатие, определяемое по результатам испытания при непрерывном быстром возрастании нагрузки, МПа (6.3.7.2);  

ГОСТ 12248-96 - порядковый номер ступени нагружения.

6.3.5.4 Значение ГОСТ 12248-96 может быть определено по формуле

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96- расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента, определяемое в соответствии с приложением P.

6.3.5.5 Для обеспечения постоянства осевого напряжения в образце на каждой ступени нагружения дополнительно увеличивают нагрузку ГОСТ 12248-96 на ГОСТ 12248-96 при увеличении диаметра образца на 3% (2 мм для образцов диаметром 71,4 мм) с момента начала испытания или предшествующего догружения.

Значение ГОСТ 12248-96 кH, определяют по формуле

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96- диаметр образца в момент догружения, см;    

ГОСТ 12248-96- диаметр образца в момент приложения ступени нагружения или предшествующего догружения, см.

6.3.5.6 Продолжительность действия каждой ступени нагружения должна составлять 24 ч.

6.3.5.7 Hа каждой ступени нагружения записывают показания устройств для измерения деформаций через интервалы времени, принимаемые по 6.1.4.3, и строят график зависимости продольной деформации образца грунта от времени - кривую ползучести (приложение Ц).

6.3.5.8 Испытание продолжают до тех пор, пока процесс деформирования образца не перейдет в стадию незатухающей ползучести (стадия незатухающей ползучести считается достигнутой, когда деформации образца будут развиваться с постоянной или увеличивающейся скоростью) или относительная продольная деформация образца достигнет 0,20.

Скорость деформации считают постоянной, если в трех последовательных интервалах измерений деформация изменяется не более чем на 0,02 мм за 2 ч.

6.3.5.9 В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении А.

6.3.6 Проведение испытания на ползучесть для определения коэффициента вязкости сильнольдистых грунтов ГОСТ 12248-96

6.3.6.1 K образцу грунта прикладывают нагрузку в соответствии с требованиями 6.3.5.1.

6.3.6.2 Hагрузку на образец на каждой ступени нагружения определяют по 6.3.5.2 - 6.3.5.4.

6.3.6.3 Для обеспечения постоянства осевого напряжения выполняют требования 6.3.5.5.

6.3.6.4 Kаждую ступень нагружения выдерживают до условной стабилизации продольной деформации образца грунта, принимаемой по 6.1.4.4, или до достижения стадии незатухающей ползучести.

6.3.6.5 Hа каждой ступени нагружения записывают показания приборов для измерения деформаций образца грунта через интервалы времени, принимаемые по 6.1.4.3.

6.3.6.6 В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении А.

6.3.6.7 В процессе испытания для каждой ступени нагружения выполняют следующие операции:

- строят кривую ползучести (приложение Ц);

- на кривой ползучести выделяют линейные участки, отражающие деформирование образца грунта с постоянной скоростью, если оно имело место при данном значении напряжения;

- для выделенных линейных участков определяют значение скорости деформирования образца ГОСТ 12248-96 мм/ч, по формуле

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96- разность продольных деформаций образца грунта в конце и начале периода деформирования грунта с постоянной скоростью на ГОСТ 12248-96-й ступени нагружения, мм;

ГОСТ 12248-96- продолжительность периода деформирования образца грунта с постоянной скоростью на ГОСТ 12248-96-й ступени нагружения, ч;

- по вычисленным значениям ГОСТ 12248-96 определяют значения скорости относительного деформирования образца грунта ГОСТ 12248-96 1/ч, на ГОСТ 12248-96-й ступени нагружения по формуле

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96- начальная высота образца грунта, мм.

6.3.6.8 Hа основании полученных значений ГОСТ 12248-96 строят реологическую кривую, отражающую зависимость ГОСТ 12248-96 (приложение Ц).

Реологическую кривую на начальном участке аппроксимируют прямой наилучшего приближения к экспериментальным точкам графически или методом наименьших квадратов.

6.3.6.9 Испытание заканчивают, когда на начальном линейном участке реологической кривой получено не менее трех экспериментальных точек и столько же за его пределами после перехода рассматриваемой зависимости в нелинейную.

Если указанное условие не выполняется, то необходимо увеличить число ступеней нагружения.

6.3.7 Обработка результатов

6.3.7.1 Обработку результатов испытаний выполняют одновременно с проведением самих испытаний и переход к следующему этапу испытаний (ступени нагружения, догружения и т.д.) осуществляют после обработки результатов на предыдущем этапе.

6.3.7.2 По результатам испытания при непрерывном быстром возрастании нагрузки (6.3.4) определяют условно-мгновенное значение предела прочности на одноосное сжатие ГОСТ 12248-96МПа, по формулам:

                   

ГОСТ 12248-96- при хрупком разрушении образца;              ГОСТ 12248-96

  

ГОСТ 12248-96- при пластическом разрушении образца, ГОСТ 12248-96

    

где ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 - соответственно начальная и конечная (после проведения испытания) площади поперечного сечения образца, смГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96- разрушающая нагрузка, кH, определяемая по 6.3.4.2.

6.3.7.3 Предельно длительное значение предела прочности на одноосное сжатие грунта ГОСТ 12248-96 МПа, определяют по результатам испытания на ползучесть, проведенного в соответствии с 6.3.5, по формуле

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96- напряжение в образце грунта на ступени нагружения, предшествующей ГОСТ 12248-96-й ступени, на которой процесс деформирования образца переходит в стадию незатухающей ползучести (6.3.5.8), МПа.

6.3.7.4 По результатам этого же испытания (6.3.5) определяют также характеристики деформируемости мерзлого грунта ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 в соответствии с приложением Ш.

6.3.7.5 По результатам испытания, проведенного в соответствии с 6.3.6, определяют коэффициент вязкости сильнольдистых грунтов ГОСТ 12248-96 МПа·ч, с точностью 10 МПа·ч по формуле

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96- напряжение, соответствующее точке ГОСТ 12248-96 пересечения линейного участка реологической кривой (6.3.6.8) с осью абсцисс, МПа;   

ГОСТ 12248-96 - напряжение, соответствующее конечной точке ГОСТ 12248-96 линейного участка реологической кривой, МПа;

ГОСТ 12248-96 - то же, что и в 6.3.6.7.

6.4 Метод компрессионного сжатия

6.4.1 Сущность метода

6.4.1.1 Испытание мерзлого грунта методом компрессионного сжатия проводят для определения следующих характеристик деформируемости: коэффициента сжимаемости пластичномерзлых грунтов ГОСТ 12248-96 коэффициента оттаивания ГОСТ 12248-96 и сжимаемости при оттаивании ГОСТ 12248-96 для песков и глинистых грунтов (кроме песков гравелистых и крупных), а также заторфованных, засоленных и сыпучемерзлых разностей указанных грунтов.

6.4.1.2 Эти характеристики определяют по результатам испытаний образцов грунта в компрессионных приборах (одометрах), исключающих возможность бокового расширения образца грунта при его нагружении вертикальной нагрузкой в мерзлом или оттаянном состоянии.

Результаты испытаний оформляют в виде графиков зависимостей деформаций образца от нагрузки и их изменения во времени.

6.4.1.3 Hагрузку при испытаниях определяют из условия, что на первой ступени нагружения давление должно быть равно напряжению от собственного веса на глубине отбора образца, а на последней ступени - расчетному сопротивлению грунта под подошвой фундамента ГОСТ 12248-96 задаваемому в программе испытаний.

Примечание - При отсутствии данных значение ГОСТ 12248-96 допускается принимать в соответствии с приложением P.

6.4.1.4 Для испытаний используют образцы мерзлого грунта ненарушенного сложения с природной влажностью и льдистостью.

Толщина прослоек льда в образце должна быть не более 2 мм, а льдистость ГОСТ 12248-960,4.

Образцы должны иметь форму цилиндра диаметром не менее 71 мм и отношением высоты к диаметру 1:3,5.

6.4.2 Оборудование и приборы

В состав установки для испытаний грунта методом компрессионного сжатия должны входить:

- компрессионный прибор (одометр);

- механизм для вертикального нагружения образца грунта;

- устройства для измерения вертикальных деформаций образца грунта.

6.4.3 Подготовка к испытанию

6.4.3.1 Образец грунта изготавливают с учетом требований 6.4.1.4.

6.4.3.2 Для испытываемых грунтов дополнительно к физическим характеристикам, указанным в 4.3, должны быть определены следующие характеристики: тип криогенной текстуры, влажность за счет ледяных включений и льдистость.

6.4.3.3 Образец грунта в рабочем кольце помещают в направляющий цилиндр одометра и производят следующие операции:

- на образец грунта ставят штамп и центрируют его;

- закрепляют устройства для измерения вертикальных деформаций образца грунта симметрично относительно оси штампа;

- одометр устанавливают на станину под пресс и центрируют;

- выдерживают образец при температуре испытания;

- записывают начальные показания приборов;

- фиксируют температуру и время начала испытания.

6.4.4 Проведение испытания

6.4.4.1 K образцу плавно, не допуская ударов, прикладывают нагрузку первой ступени нагружения, создавая давление, отвечающее требованиям 6.4.1.3.

6.4.4.2 После стабилизации деформации (в соответствии с 6.4.4.3) увеличивают нагрузку на образец ступенями нагружения в соответствии с 6.4.1.3. Число ступеней должно быть не менее пяти.

6.4.4.3 Kаждую ступень нагружения следует прикладывать после условной стабилизации вертикальной деформации образца грунта на предшествующей ступени, принимаемой по 6.1.4.4.

6.4.4.4 При испытаниях для определения ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 после условной стабилизации деформации на первой ступени нагружения производят оттаивание образца грунта, повышая температуру воздуха в помещении для испытаний и фиксируют при этом деформации образца грунта также до достижения условной стабилизации деформации. Далее продолжают испытание грунта в оттаявшем состоянии. Приращение давления при этом на последующих ступенях принимают 0,05 МПа для глинистых грунтов и 0,075 МПа - для песков.

6.4.4.5 Hа каждой ступени нагружения записывают показания приборов (устройств) для измерения вертикальной деформации образца грунта через интервалы времени, принимаемые по 6.1.4.3.

6.4.4.6 В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении А.

6.4.5 Обработка результатов

6.4.5.1 По результатам испытания для каждой ступени нагружения вычисляют:

- абсолютную стабилизированную вертикальную деформацию образца грунта ГОСТ 12248-96 мм, как среднее арифметическое показание приборов (устройств для измерения вертикальной деформации образца грунта);

- относительную стабилизированную вертикальную деформацию образца грунта ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 по формулам:

- при испытании для определения ГОСТ 12248-96 - по формуле (5.10), в которую вместо значения ГОСТ 12248-96  подставляют значение ГОСТ 12248-96

- при испытании для определения ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96

                

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96- абсолютная стабилизированная деформация образца грунта после оттаивания, мм;   

ГОСТ 12248-96- абсолютная стабилизированная деформация образца грунта на первой ступени нагружения (при давлении, равном напряжению от собственного веса грунта на глубине отбора образца, и до его оттаивания), мм;

ГОСТ 12248-96- высота образца грунта после обжатия (до его оттаивания), мм.

6.4.5.2 По вычисленным значениям строят графики зависимости ГОСТ 12248-96 или ГОСТ 12248-96 (приложение Щ), где ГОСТ 12248-96 - давление в образце на каждой ступени нагружения, МПа.

   6.4.5.3 Kоэффициенты   сжимаемости  пластично-мерзлого  грунта ГОСТ 12248-96 МПаГОСТ 12248-96 определяют как величины, численно равные тангенсам углов наклона ГОСТ 12248-96 прямых,  проведенных из начала координат через точки ГОСТ 12248-96 и  ГОСТ 12248-96 с точностью 0,001 МПаГОСТ 12248-96 по формуле

ГОСТ 12248-96

Примечание - По значениям коэффициента сжимаемости  ГОСТ 12248-96 может быть вычислен модуль деформации ГОСТ 12248-96 где ГОСТ 12248-96 - коэффициент, равный 0,8.

6.4.5.4 Kоэффициенты оттаивания ГОСТ 12248-96 и сжимаемости при оттаивании ГОСТ 12248-96 мерзлого грунта определяют по прямой наилучшего приближения к экспериментальным точкам (приложение Щ), построенной графически или методом наименьших квадратов, как отрезок, отсекаемый этой прямой на оси ГОСТ 12248-96 и тангенс угла ее наклона к оси ГОСТ 12248-96

ПРИЛОЖЕHИЕ А

(рекомендуемое)

ФОРМЫ ПЕРВОЙ И ПОСЛЕДУЮЩИХ СТРАHИЦ ЖУРHАЛОВ

ЛАБОРАТОРHЫХ ИСПЫТАHИЙ ГРУHТОВ

Форма первой страницы журнала

    

Организация (лаборатория) ________________________________

    

Журнал испытаний грунта

методом ............................................................

Объект (пункт)___________________ 

Данные о рабочем кольце (образце):

Сооружение _____________________ 

Высота, мм _______________________

Шурф (скважина) № ______________ 

Диаметр, мм ______________________

Глубина отбора образца, м _________

Площадь, см2______________________

Лабораторный номер образца ______ 

Объем, см2 _______________________

Hаименование грунта _____________ 

Масса, г _________________________

Сложение грунта _________________

Масса с грунтом, г _______________

Визуальное описание грунта в лабора-

Масса образца,г __________________

тории __________________________

Физические характеристики грунта

Вид испытания ___________________  

Прибор (тип, номер) ______________

Схема испытания _________________

Схема фильтрации ________________

Наименование характеристики

Значение

Примечание

Сведения о замачивании __________ 

до опыта

после опыта

Жидкость для замачивания (фильт-   

рации) __________________________

Дата испытаний: начало ____________ 

окончание _______________________

ЖУРHАЛ

испытаний для определения сопротивления немерзлого грунта

одноплоскостному срезу и сопротивления мерзлого грунта срезу

по поверхности смерзания с материалом фундамента

Предварительное уплотнение

(немерзлых грунтов)

 Hомер образца _________________

Дата

испытания

Масса

груза на

подвеске

рычага, кг

Давление

на образец ГОСТ 12248-96МПа

Время

снятия

отсчета

ГОСТ 12248-96 ч

Показания

индикатора

вертикальных деформаций

Вертикальная

деформация

образца

ГОСТ 12248-96 мм

Относительное сжатие

(набухание)

ГОСТ 12248-96 

Примечание

    

    

    

       

       

       

       

       

       

     

     

     

         

         

         

         

         

         

       

       

       

      

      

      

Срез грунта

   Hомер образца _________________

Левая часть таблицы

Дата

испытаний

Температура

испытания,

 °С

Время

снятия

отсчета

ГОСТ 12248-96ч

Время от начала

опыта

ГОСТ 12248-96 ч

Давление

на образец грунта

ГОСТ 12248-96МПа

Kасательная

нагрузка

ГОСТ 12248-96 кH

Kасательное

напряжение

 ГОСТ 12248-96 МПа

Показания

индикатора деформаций

среза

    

    

     

     

     

     

     

     

       

       

    

    

    

     

     

        

        

Продолжение

Правая часть таблицы

Абсолютная

деформация

среза

ГОСТ 12248-96 мм

Абсолютная деформация среза с учетом поправки на трение в приборе

ГОСТ 12248-96 мм

Приращение деформации среза

ГОСТ 12248-96мм

Скорость деформации среза

ГОСТ 12248-96мм/сут

Температура

контрольного образца

ГОСТ 12248-96 °С

Примечание

Примечание - Температура испытаний и контрольного образца, а также скорость деформации среза указываются при испытании мерзлых грунтов.

ЖУРHАЛ

испытания грунта методом одноосного сжатия

   Hомер образца _________________

Разрушающая сила ГОСТ 12248-96 МПа

Предел прочности образца грунта на одноосное сжатие ГОСТ 12248-96 МПа, в состоянии

   

       

Дата

испытания

при

природной

влажности

в воздушно-

сухом

состоянии

в водонасыщенном

состоянии

Относительная вертикальная деформация в

момент

разрушения ГОСТ 12248-96

природной

влажности

воздушно-

сухом

водонасыщенном

Примечание

отдельного

образца

средний

отдельного

образца

средний

отдельного

образца

средний

ЖУРHАЛ

испытания грунта методом трехосного сжатия

Hомер образца _________________

Левая часть

    

     

    

     

Вертикальная нагрузка

Давление в поровой жидкости

Дата

испытания

Время

снятия

отсчета

ГОСТ 12248-96 ч

Время от

начала

опыта

ГОСТ 12248-96 ч

Давление ГОСТ 12248-96

в камере, МПа

Hагрузка на рычаг ГОСТ 12248-96 МH,

или показания

динамометра

Площадь

образца

 ГОСТ 12248-96смГОСТ 12248-96

Давление

 ГОСТ 12248-96МПа

Показания по прибору

 ГОСТ 12248-96 МПа

Продолжение

Правая часть

Вертикальные деформации

Объемные деформации

Показания

по прибору

Деформации с поправкой ГОСТ 12248-96мм

Относительная

деформация

ГОСТ 12248-96

Показания волюмометра, см

Объемная

деформация с поправкой

ГОСТ 12248-96 смГОСТ 12248-96

Относи-

тельная

деформация

 ГОСТ 12248-96

Вертикальное

напряжение

ГОСТ 12248-96 МПа

Примечание

ЖУРHАЛ

испытания грунта методом компрессионного сжатия

 Hомер образца _________________

Левая часть

    

    

     

     

    

    

     

     

    

    

              

                

       

       

Показания индикато   ров деформаций 

Дата

испытания

Температура

испытания

ГОСТ 12248-96 °С

Время снятия

отсчета

ГОСТ 12248-96 ч

Время от начала

опыта

ГОСТ 12248-96 ч

Hомер

ступени

нагружения

Масса груза на

подвеске рычага

прибора, кг

Давление на образец грунта

        ГОСТ 12248-96

МПа

ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96

среднее

Продолжение

Правая часть

Абсолютная деформация

образца

ГОСТ 12248-96 мм

Поправка на

деформацию

прибора

ГОСТ 12248-96 мм

Абсолютная

деформация с

учетом поправки

ГОСТ 12248-96 мм

Относительная

  деформация 

   образца ГОСТ 12248-96

      

Примечание

       

       

Обработка кривой консолидации методом корень квадратный из времени

Давление

ГОСТ 12248-96 МПа

Высота

образца

 ГОСТ 12248-96 мм

Общая

деформация

ГОСТ 12248-96мм

Деформация за ступень

нагрузки

ГОСТ 12248-96мм

Относительная деформация за

ступень

нагрузки

ГОСТ 12248-96

Время от

начала

приложения ступени нагрузки

ГОСТ 12248-96 мин

Kорень

квадратный из времени  ГОСТ 12248-96 мин

Время, соответствующее 90% фильтрационной консолидации,   ГОСТ 12248-96мин

Kоэффициент фильтрационной консолидации ГОСТ 12248-96смГОСТ 12248-96/мин (смГОСТ 12248-96/год)

Обработка кривой консолидации логарифмическим методом

Давление

ГОСТ 12248-96 

Высота образца

Общая деформация

Деформация за ступень

Относительная деформа

Время от начала приложе

Деформация, соотве

Время, требуемое

Kоэффициент фильтрац

 Вторичная консолидация

 МПа

 ГОСТ 12248-96мм

ГОСТ 12248-96 мм

нагрузки  ГОСТ 12248-96мм

ция за ступень

ния ступени

тствующая

 для  50%

ионной консолид

Деформация 

Время             

Коэффици

ГОСТ 12248-96

нагрузки

 ГОСТ 12248-96мин

50% первичного уплотнения  ГОСТ 12248-96 

первичного уплотнения  ГОСТ 12248-96 мин 

ации,  ГОСТ 12248-96

смГОСТ 12248-96/мин

(смГОСТ 12248-96/год)

ент вторичной консолидации, ГОСТ 12248-96

ЖУРHАЛ

испытания засоленного грунта на суффозионное сжатие

Hомер образца _________________

Левая часть

Дата испыта

Темпе ратура

Время снятия

Время от начала

Hомер ступени

Масса груза на подвеске рычага

Давление на образец

Показания индикаторов деформаций

ния

испытания, °С

отсчета

ГОСТ 12248-96ч

опыта ГОСТ 12248-96 ч

нагружения

прибора, кг

грунта ГОСТ 12248-96 МПа

ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96

среднее

Продолжение

Правая часть

Абсолютная деформация образца ГОСТ 12248-96 мм

Поправка на деформацию прибора ГОСТ 12248-96 мм

Абсолютная деформация с учетом поправки ГОСТ 12248-96 мм

Относительное сжатие (набухание) образца грунта ГОСТ 12248-96

Объем профильтровавшейся воды ГОСТ 12248-96 л

Плотный остаток фильтрата

ГОСТ 12248-96г/л

Градиент напора ГОСТ 12248-96

Примечание

Обработка результатов испытания

ДавлениеГОСТ 12248-96 

Абсолютная дефор

Относительная

Относительная проса

Относительное

Относительное суффо

Hачальное давле

Приращение отно

Степень выщелачивания солей  ГОСТ 12248-96  д.е.

Примечание

МПа

мация образца   

грунта ГОСТ 12248-96 мм

деформация 

   ГОСТ 12248-96

дочность ГОСТ 12248-96

набухание  ГОСТ 12248-96

зионное сжатие 

   ГОСТ 12248-96

ние суффозионного сжатия

ГОСТ 12248-96 МПа 

сительной суффозионной  

осадки   

 ГОСТ 12248-96

в процессе опыта ГОСТ 12248-96

приращение степени выщелачивания ГОСТ 12248-96

откорректированное значение ГОСТ 12248-96

ЖУРHАЛ

испытания мерзлого грунта шариковым штампом

Hомер образца _________________

Дата испытания

Температура испытания ГОСТ 12248-96 °С

Время снятия отсчета ГОСТ 12248-96 ч

Время от начала опыта ГОСТ 12248-96 ч

Отсчет по датчику деформаций

Глубина погружения шарикового штампа ГОСТ 12248-96мм

Предельно длительное значение эквивалентного сцепления ГОСТ 12248-96 МПа

Примечание

ЖУРHАЛ

испытания мерзлого грунта методом одноосного сжатия

1 Испытание при непрерывном быстром возрастании нагрузки

Hомер образца _________________

Левая часть

Дата испытания

Температура испытания ГОСТ 12248-96°С

Время снятия отсчета ГОСТ 12248-96ч

Время от начала опыта ГОСТ 12248-96 ч

Характер деформирования образца

Разрушающая нагрузка  ГОСТ 12248-96кН

Диаметр образца после испытания ГОСТ 12248-96мм

1

2

3

средний

Продолжение

Правая часть

Средняя площадь сечения образца после испытанияГОСТ 12248-96 смГОСТ 12248-96

Высота образца в момент разрушения  ГОСТ 12248-96 мм

Условно-мгновенное сопротивление одноосному сжатию ГОСТ 12248-96МПа

Примечание

2 Испытание на ползучесть

 Hомер образца _________________

Левая часть

 Дата испы

Температура

Время снятия

Время от  

начала

Hомер ступени 

Давление на образец

Отсчеты по приборам для измерения деформаций

тания

испытания

отсчета

опыта

нагружения  

ГОСТ 12248-96 МПа

продольных

 ГОСТ 12248-96°С

 ГОСТ 12248-96 ч

 

  ГОСТ 12248-96 ч

1

2

среднее значение

Продолжение

Средняя часть

Отсчеты по приборам для измерения деформаций

Продольная деформация  ГОСТ 12248-96 мм

Поперечная деформация

 ГОСТ 12248-96 мм

Относительная продольная деформация  ГОСТ 12248-96

Относительная поперечная деформация  ГОСТ 12248-96

поперечных

1

2

3

4

5

6

среднее

значение

Продолжение

Правая часть

Средняя площадь поперечного сечения образца ГОСТ 12248-96 смГОСТ 12248-96

Приращение площади поперечного сечения ГОСТ 12248-96 смГОСТ 12248-96

Время между   отсчетами  ГОСТ 12248-96 ч

Приращение продольной деформации ГОСТ 12248-96мм

Скорость  продольной деформации ГОСТ 12248-96 мм/ч

 Скорость   относительной продольной деформацииГОСТ 12248-96   1/ч

Примечание    

ПРИЛОЖЕHИЕ Б

(рекомендуемое)

ОБРАЗЕЦ ГРАФИЧЕСKОГО ОФОРМЛЕHИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИСПЫТАHИЯ ГРУHТА МЕТОДОМ ОДHОПЛОСKОСТHОГО СРЕЗА

График ГОСТ 12248-96

График ГОСТ 12248-96

Масштаб графика:

Масштаб графика:

по горизонтали

по горизонтали

10 мм - 1 мм для ГОСТ 12248-96

20 мм - 0,1 МПа для ГОСТ 12248-96

по вертикали

по вертикали

20 мм - 0,1 МПа для ГОСТ 12248-96

20 мм - 0,1 МПа для ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96

Рисунок Б.1

ПРИЛОЖЕHИЕ В

(рекомендуемое)

ОПРЕДЕЛЕHИЕ ПЛОЩАДИ ДЕФОРМИРОВАHHЫХ ОБРАЗЦОВ

ГЛИHИСТЫХ ГРУHТОВ

1 Если разрушению образца предшествуют значительные деформации, необходимо при расчете предела прочности на одноосное сжатие учитывать увеличение площади образца.

Площадь ГОСТ 12248-96 определяют непосредственно измерением диаметра образца штангенциркулем с погрешностью 0,1 мм и последующим расчетом.

2 В предположении о постоянстве объема грунта при испытании

ГОСТ 12248-96 отношение ГОСТ 12248-96 может быть определено по относительной вертикальной деформации ГОСТ 12248-96

При сохранении цилиндрической формы ГОСТ 12248-96

                   

ГОСТ 12248-96

Если образец после сжатия приобретает форму бочки, причем диаметр торца бочки сохраняется равным начальному диаметру образца,

                              

ГОСТ 12248-96

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

(рекомендуемое)

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА УСТАНОВКИ

ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТА МЕТОДОМ ТРЕХОСНОГО СЖАТИЯ

ГОСТ 12248-96

1 - основание камеры; 2 - корпус камеры; 3 - вентиль для

выпуска воздуха; 4 - шток; 5 - образец грунта в оболочке;

6 - верхний штамп; 7 - нижний штамп; 8 - трубки для дренирования

 и измерения давления в поровой жидкости; 9 - трубка

для заполнения камеры и измерения давления в камере;

10 - манометр; 11 - индикатор; 12 - уплотнитель

Рисунок Г.1

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

(рекомендуемое)

ТАРИРОВКА КАМЕРЫ ТРЕХОСНОГО СЖАТИЯ

 

1 Тарировка камеры на сжатие

Для тарировки между штампами, покрытыми влажными бумажными фильтрами, помещают металлический вкладыш размерами, равными размерам испытываемого образца грунта. Штамп нагружают ступенями вертикального давления 0,01; 0,025; 0,05; 0,10 МПа, выдерживая их по 5 мин до максимального давления, определяемого предельными нагрузками при испытаниях грунта, на каждой ступени давления, записывают показания прибора для измерения вертикальной деформации грунта.

Тарировку производят при трехкратном нагружении и разгрузке, каждый раз с заменой фильтров на новые.

По средним из тех опытов данным составляют таблицу деформаций камеры при различных давлениях.

2 Тарировка камеры на расширение

Для тарировки на металлический вкладыш и штампы (пункт 1) надевают резиновую оболочку и закрепляют ее на боковых поверхностях штампов резиновыми или металлическими кольцами.

Камеру заполняют рабочей жидкостью и создают в ней всестороннее давление такими же ступенями, как и при тарировке на сжатие (пункт 1), выдерживая их по 30 мин. На каждой ступени давления записывают показания волюмометра.

По средним из трех опытов данным составляют таблицу объемных деформаций камеры при различных всесторонних давлениях.

3 Определение трения штока во втулке камеры

При наличии зазора между штоком и штампом в камере создают давление до момента, когда начнется движение стрелки прибора, измеряющего вертикальные деформации образца грунта. В этот момент записывают показания манометра и вычисляют усилие на 1 смГОСТ 12248-96площади поперечного сечения штока.

ПРИЛОЖЕНИЕ Е

(рекомендуемое)

РАСШИРИТЕЛЬ ДЛЯ ЗАКЛЮЧЕНИЯ ОБРАЗЦА ГРУНТА

В РЕЗИНОВУЮ ОБОЛОЧКУ

ГОСТ 12248-96

      

1 - металлический цилиндр; 2 - резиновая оболочка;

3 - гибкая трубка к источнику разрежения;

4 - штампы; 5 - образец грунта

Рисунок Е.1

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж

(рекомендуемое)

ОБРАЗЕЦ ГРАФИЧЕСКОГО ОФОРМЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИСПЫТАНИЯ ГРУНТА МЕТОДОМ ТРЕХОСНОГО СЖАТИЯ

1 При определении характеристик прочности

График  ГОСТ 12248-96.

Масштаб графика: по горизонтали 10 мм - 0,02 МПа для ГОСТ 12248-96по вертикали 10 мм - 0,01 для ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96

  График ГОСТ 12248-96

Масштаб графика: по горизонтали 10 мм - 0,02 МПа для ГОСТ 12248-96по вертикали 10 мм - 0,02 МПа для ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96

2 При определении характеристик деформируемости

Графики ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96

Масштаб графиков: по горизонтали 10 м - 0,05 МПа для ГОСТ 12248-96 по вертикали 10 мм - 0,01 для ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96       

ГОСТ 12248-96          

Рисунок Ж.1

ПРИЛОЖЕНИЕ И

(рекомендуемое)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ СДВИГА  ГОСТ 12248-96   

И МОДУЛЯ ОБЪЕМНОЙ ДЕФОРМАЦИИ  ГОСТ 12248-96

1. По результатам консолидированно-дренированного и консолидированно-недренированного (с измерением давления в поровой жидкости) испытаний образцов исследуемого грунта в условиях трехосного сжатия при различных значениях постоянного всестороннего давления в камере составляют графический паспорт зависимостей (см.рисунок И.1)

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96 - интенсивность касательных напряжений;      

ГОСТ 12248-96- интенсивность деформации сдвига; 

ГОСТ 12248-96 - среднее эффективное напряжение;

ГОСТ 12248-96  - объемная деформация.

Графический паспорт обработки результатов

испытания грунта методом трехосного сжатия

 

 а) Для консолидированно-дренированного испытания

ГОСТ 12248-96

1, 2, 3 ..... - номера испытаний

б) Для консолидированно-недренированного испытания

ГОСТ 12248-96

1, 2, 3 .... - номера испытаний

Рисунок И.1

2. Частные значения модуля сдвига ГОСТ 12248-96 и модуля объемной деформации ГОСТ 12248-96 соответствующие различным значениям ГОСТ 12248-96 вычисляют по формулам:

ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96 - по паспорту испытаний.

3. Зависимость модуля сдвига ГОСТ 12248-96 от ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 аппроксимируется выражением

ГОСТ 12248-96

               

где ГОСТ 12248-96

здесь ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96

- параметры графика ГОСТ 12248-96 в случае линейной зависимости;

              ГОСТ 12248-96 и  ГОСТ 12248-96

- постоянные коэффициенты, определяемые методом наименьших квадратов из выражения

     ГОСТ 12248-96

 4. Зависимость модуля объемной деформации ГОСТ 12248-96 от ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 аппроксимируется выражением

ГОСТ 12248-96

где параметры ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 определяют по графику зависимости частных значений ГОСТ 12248-96 от ГОСТ 12248-96 для различных значений ГОСТ 12248-96

ПРИЛОЖЕНИЕ К

(рекомендуемое)

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ КОМПРЕССИОННО-ФИЛЬТРАЦИОННЫХ

ПРИБОРОВ

для испытаний по схеме нисходящего потока воды

ГОСТ 12248-96

для испытаний по схеме восходящего потока воды

ГОСТ 12248-96

      

1 - корпус; 2 - поддон корпуса; 3 - основание корпуса; 4 - рабочее кольцо; 5 - направляющее кольцо; 6 - перфорированный вкладыш; 7 - перфорированный штамп; 8 - крышка; 9 - втулка; 10 - шток; 11 - спускная пробка; 12 - штуцер; 13 - резиновая прокладка; 14 - заглушка; 15 - прижимное кольцо верхнее; 16 - прижимное кольцо нижнее; 17 - гайка; 18 - стойка; 19 - шланг; 20 - стеклянная трубка; 21 - индикатор; 22 - держатель индикатора; 23 - опорная пятка индикатора; 24 - шарик; 25 - образец испытываемого грунта

Рисунок К.1

ПРИЛОЖЕНИЕ Л

(рекомендуемое)

ОБРАЗЕЦ ГРАФИЧЕСКОГО ОФОРМЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЯ

ГРУНТА МЕТОДОМ КОМПРЕССИОННОГО СЖАТИЯ

                       

ГрафикиГОСТ 12248-96

Масштаб графиков:

по горизонтали 10 мм - 0,025 МПа для ГОСТ 12248-96

    

 

по вертикали 10 мм - 0,02 для ГОСТ 12248-96

График 1 - Относительное сжатие

                     водонасыщенного грунта

                     в зависимости от давления ГОСТ 12248-96

График 2 - Относительное сжатие

                     глинистого грунта

                     при частичном разуплотнении

                     в зависимости от давления ГОСТ 12248-96

    

ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96

 

ГОСТ 12248-96 - точка графика, принимаемая по ординате, равной ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96 - 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:

ГОСТ 12248-96

     

где ГОСТ 12248-96 = 0,43429.

Для определения ГОСТ 12248-96 берут две произвольные точки на компрессионной кривой ГОСТ 12248-96и ГОСТ 12248-96и ГОСТ 12248-96

Затем выбирают третью точку ГОСТ 12248-96 и для нее находят по кривой ГОСТ 12248-96

Из трех прологарифмированных уравнений:

ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96

находят значение ГОСТ 12248-96

  ГОСТ 12248-96

Для определения параметров ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 разбивают всю совокупность точек компрессионной кривой на две группы. Суммируют каждую группу и составляют два уравнения для первой и второй групп точек:

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96 - число членов в каждой группе.

Из двух уравнений находят неизвестные параметры ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96

ПРИЛОЖЕНИЕ Н

(рекомендуемое)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ФИЛЬТРАЦИОННОЙ

И ВТОРИЧНОЙ КОНСОЛИДАЦИИ

1 Для определения коэффициента фильтрационной консолидации ГОСТ 12248-96 кривую консолидации (п.2 настоящего приложения) следует обработать методом квадратного корня из времени, а при одновременном определении коэффициентов фильтрационной ГОСТ 12248-96 и вторичной ГОСТ 12248-96 (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 ГОСТ 12248-96 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 ГОСТ 12248-96 и из точки пересечения касательной с осью ординат проводят вторую прямую ГОСТ 12248-96 абсциссы которой равны 1,15 соответствующих абсцисс прямой ГОСТ 12248-96

По пересечению прямой ГОСТ 12248-96 с экспериментальной кривой определяют время ГОСТ 12248-96 соответствующее степени консолидации 0,90.

3 Коэффициент фильтрационной консолидации ГОСТ 12248-96 смГОСТ 12248-96/мин (смГОСТ 12248-96/год), вычисляют по формуле

ГОСТ 12248-96

       

где  ГОСТ 12248-96

- коэффициент (фактор времени), соответствующий степени консолидации 0,90, равный 0,848;

            ГОСТ 12248-96

- высота образца (средняя между начальной высотой и высотой после завершения опыта на консолидацию), см.

При двусторонней фильтрации принимается высота, равная ГОСТ 12248-96ГОСТ 12248-96 - время, мин.

4 Для определения ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 логарифмическим методом строят кривую консолидации в координатах: относительная деформация ГОСТ 12248-96 (ордината) - логарифм времени ГОСТ 12248-96 (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 ГОСТ 12248-96

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 ГОСТ 12248-96 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 ГОСТ 12248-96

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 ГОСТ 12248-96 и 100%-ному сжатию ГОСТ 12248-96

Время, требующееся для 50%-ного первичного сжатия заданным давлением, находят графически по прямой зависимости ГОСТ 12248-96

Коэффициент фильтрационной консолидации ГОСТ 12248-96 смГОСТ 12248-96/мин (смГОСТ 12248-96/год), вычисляют по формуле

ГОСТ 12248-96

                 

где ГОСТ 12248-96- коэффициент (фактор времени), соответствующий степени консолидации 0,5, равный 0,197;

ГОСТ 12248-96 - то же, что и в (Н.1);

ГОСТ 12248-96 - время, соответствующее 50%-ному первичному сжатию, мин.

8 Коэффициент вторичной консолидации (безразмерная величина) ГОСТ 12248-96 определяют по тангенсу угла между прямой, параллельной оси абсцисс,и прямолинейным отрезком кривой на участке вторичной консолидации (рисунок Н.3) по формуле

ГОСТ 12248-96

     

где ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96

- значения деформации образца на участке вторичной консолидации;

                  ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96

- время, соответствующее деформациям ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 мин.

 

9 Для насыпных грунтов с заданными значениями влажности и плотности кривая консолидации в зависимости от свойств грунтов может иметь три участка (кривая ГОСТ 12248-96) или два (кривая ГОСТ 12248-96): дофильтрационной консолидации, фильтрационной консолидации и консолидации ползучести (рисунок Н.4).

Коэффициент дофильтрационной консолидации ГОСТ 12248-96 вычисляют по тангенсу угла наклона касательной к первому участку кривой ГОСТ 12248-96 окончание которого определяется пересечением касательных к первому и второму участкам кривой по формуле

ГОСТ 12248-96

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

ГОСТ 12248-96

       

Коэффициент вторичной консолидации вычисляют по формулам:

- для кривой ГОСТ 12248-96

- для кривой ГОСТ 12248-96

 

ГРАФИКИ КРИВЫХ КОНСОЛИДАЦИИ ГРУНТА

График обработки кривой консолидации методом корень квадратный из времени

Масштаб графика:

по горизонтали 10 мм - 1 мин для времени ГОСТ 12248-96

 

по вертикали 10 мм - 0,01 для ГОСТ 12248-96

 

ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96 - время, соответствующее степени консолидации грунта 0,90

    

Рисунок Н.1

График обработки кривой консолидации логарифмическим методом

Масштаб графика:

по горизонтали - время откладывается на логарифмической шкале;

 

по вертикали 10 мм - 0,01 для ГОСТ 12248-96

 

 

 ГОСТ 12248-96

Рисунок Н.2

График зависимости  относительной деформации

от логарифма времени ГОСТ 12248-96 для определения вторичной консолидации

Масштаб графика:

по горизонтали - время откладывается на логарифмической шкале;

 

по вертикали 20 мм - 0,01 для ГОСТ 12248-96

 ГОСТ 12248-96 

Рисунок Н.3

График зависимости  относительной деформации

от логарифма времени ГОСТ 12248-96 для определения параметров консолидации

для насыпных грунтов с заданными значениями влажности и плотности

ГОСТ 12248-96

Рисунок Н.4

ПРИЛОЖЕНИЕ П

(рекомендуемое)

ОБРАЗЕЦ ГРАФИЧЕСКОГО ОФОРМЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИСПЫТАНИЯ ЗАСОЛЕННОГО ГРУНТА ПРИ СЖАТИИ

В КОМПРЕССИОННО-ФИЛЬТРАЦИОННОМ ПРИБОРЕ

Масштаб графиков:

по горизонтали 20 мм - 0,025 МПа для ГОСТ 12248-9610 мм - 0,1 для  ГОСТ 12248-96

 

по вертикали 10 мм - 0,01 для ГОСТ 12248-96

График ГОСТ 12248-96

График ГОСТ 12248-96

(по схеме «одной кривой»)

 

(по схеме «трех  кривых»)

ГОСТ 12248-96             

ГОСТ 12248-96

1, 2, 3 - относительное сжатие ГОСТ 12248-96 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 ГОСТ 12248-96 5 - относительное суффозионное сжатие грунта при фильтрации воды и заданном давлении ГОСТ 12248-96 6 - деформация грунта при набухании ГОСТ 12248-96 7 - зависимость относительного суффозионного сжатия ГОСТ 12248-96 от давления (ГОСТ 12248-96 - начальное давление суффозионного сжатия).   

ГОСТ 12248-96

1 - зависимость относительного суффозионного сжатия от степени выщелачивания солей, получаемая в процессе проведения испытания при ГОСТ 12248-962 - то же, при ГОСТ 12248-963 - откорректированная зависимость.    

Рисунок П.1

ПРИЛОЖЕНИЕ Р

(рекомендуемое)

РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕРЗЛОГО ГРУНТА  ГОСТ 12248-96

ПОД ПОДОШВОЙ ФУНДАМЕНТА

В мегапаскалях

Грунты

 Температура испытаний ГОСТ 12248-96 °С

                 

-0,3

-0,5

-1

-1,5

-2

-2,5

-3

-3,5

-4

-6

-8

-10

  При льдистости 

 грунтов  ГОСТ 12248-960,2 

                 

 1 Пески средней

    крупности    

                 

0,55

0,95

1,25

1,45

1,6

1,8

1,95

2,0

2,2

2,6

2,95

3,3

 2 Пески мелкие 

    и пылеватые  

                 

0,45

0,7

0,9

1,1

1,3

1,4

1,6

1,7

1,8

2,2

2,55

2,86

 3 Супеси       

                 

0,3

0,5

0,7

0,8

1,05

1,15

1,30

1,40

1,5

1,9

2,25

2,5

 4 Суглинки и глины

                  

0,25

0,45

0,55

0,65

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

1,55

1,9

2,2

  При льдистости 

 грунтов   ГОСТ 12248-960,2 

                 

  Все виды грунтов, указанные в  пп.1-4

          

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,75

0,85

0,95

1,25

1,55

1,75

ПРИЛОЖЕНИЕ С

(рекомендуемое)

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА УСТАНОВКИ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

МЕРЗЛОГО ГРУНТА ШАРИКОВЫМ ШТАМПОМ

ГОСТ 12248-96

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

ГОСТ 12248-96

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

Схема испытания по поверхности смерзания мерзлого грунта, грунтового раствора и льда по материалу

 

Схема испытания по поверхности смерзания    мерзлого грунта по грунту, грунтовому раствору и льду

    

ГОСТ 12248-96

 

ГОСТ 12248-96

1 - подвижная часть прибора (срезная каретка); 2 - неподвижная часть прибора(корпус) 3 - образец;  ГОСТ 12248-96 - касательная нагрузка; ГОСТ 12248-96 - 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

1 Изготовление образцов материала фундамента или других твердых материалов (скальных и полускальных горных пород, строительных материалов и др.) следует производить таким образом, чтобы их шероховатость по поверхности смерзания соответствовала требованиям задания. При отсутствии задания шероховатость поверхности образца материала должна соответствовать шероховатости материала в естественных условиях.

Изготовление образцов материала фундамента с такой же шероховатостью поверхности, как у фундамента (не подвергнутой специальной обработке), должно производиться с учетом следующих требований:

- деревянные образцы должны быть изготовлены из необработанной древесины и их поверхность должна быть остругана; при замораживании образцов древесина должна быть в водонасыщенном состоянии;

- стальные образцы должны иметь горячекатаную или холоднокатаную поверхность в зависимости от вида проката, используемого для изготовления образцов на токарных, фрезерных или строгальных станках без шлифования их поверхности, если образцы применяют взамен горячекатаной стали и со шлифованием - взамен холоднокатаной;

- бетонные образцы должны быть изготовлены с виброуплотнением в гладкой металлической опалубке, поверхность которой перед бетонированием покрывают известковым или глинистым раствором; на поверхности образцов, смерзающихся с грунтом, не должно быть раковин и зажелезненных участков.

При изготовлении образцов материала фундамента, поверхности которого подвергают специальной обработке каким-либо способом, поверхность образцов следует обрабатывать таким же способом. Применение других способов обработки поверхностей образцов для придания им такой же шероховатости, как у боковой поверхности фундамента, допускается при условии инструментальной оценки класса шероховатости в соответствии с ГОСТ 2789. Шероховатость допускается оценивать путем сравнения с эталонной поверхностью, изготовленной в соответствии с требованиями ГОСТ 9378.

2 Образец вида грунт (грунтовый раствор) - материал готовят в следующей последовательности: в опорное кольцо формы первого типа помещают материал, затем на него устанавливают рабочее кольцо срезного прибора, на которое помещают защитное кольцо формы. Рабочее кольцо заполняют заранее подготовленным грунтом или грунтовым раствором заданного состава и влажности. При заполнении рабочего кольца грунтом нарушенного сложения добиваются требуемой плотности грунта. Крышку формы устанавливают в ее положение в зависимости от заданных условий промораживания, а именно: при промораживании через грунт - снизу; при промораживании через материал - сверху. При отсутствии данных образец промораживают через материал.

Форму с образцом устанавливают для промораживания в помещение или холодильный шкаф с заданной отрицательной температурой воздуха.

3 Образец вида лед - материал подготавливают в следующей последовательности: образец материала помещают в опорное кольцо формы первого типа, на него устанавливают рабочее кольцо срезного прибора, на которое помещают защитное кольцо формы и снизу устанавливают крышку формы. Форму переносят в помещение с заданной отрицательной температурой, где после ее охлаждения производят намораживание льда на материал.

Лед намораживают слоями толщиной до 5 мм, причем каждый новый слой намораживается после полного замерзания предыдущего.

Для намораживания применяют воду, охлажденную до температуры замерзания.

Если заданием требуется испытать лед природного сложения или лед, образованный в условиях, моделирующих природные, то образец льда вырезают из монолита по форме рабочего кольца срезного прибора, закладывают его в рабочее кольцо и смораживают с материалом через слой охлажденной до температуры замерзания воды толщиной до 3 мм, налитой на охлажденную контактную поверхность.

4 Образец вида грунт - грунтовый раствор (грунт) подготавливают в следующей последовательности:

- для грунта ненарушенного сложения - вырезают из монолита грунта образец по форме рабочего кольца срезного прибора и помещают его в рабочее кольцо;

- для грунта нарушенного сложения - рабочее кольцо прибора заполняют заранее подготовленным грунтом заданного состава и влажности, добиваясь требуемой плотности грунта, после чего грунт замораживают. Условия охлаждения образца при замораживании определяются заданием. При отсутствии данных образец грунта промораживают в условиях всестороннего охлаждения;

- мерзлый грунт в рабочем кольце срезного прибора устанавливают в опорное кольцо формы второго типа. На это рабочее кольцо устанавливают второе такое же рабочее кольцо и на него помещают защитное кольцо формы второго типа. Верхнее рабочее кольцо заполняют предварительно охлажденным до температуры замерзания грунтовым раствором или грунтом заданного состава и влажности и производят смораживание образца через верхний или нижний торец.    

5 Образец вида грунт - лед подготавливают в следующей последовательности: сбоку формы второго типа, подготовку и промораживание образца грунта производят в соответствии с 6.2.3.3. Лед намораживают на мерзлый грунт во втором кольце срезного прибора слоями толщиной до 5 мм или примораживают образец природного льда через слой охлажденной до температуры замерзания воды толщиной до 3 мм. Все операции выполняют в помещении с отрицательной температурой.

6 Во время промораживания измеряют температуру контрольного образца грунта, в который помещают термодатчик термоизмерительного устройства.

Промораживание заканчивают, когда температура контрольного образца достигнет значения температуры воздуха в помещении. После этого образец извлекают из формы, герметизируют и сохраняют до испытаний.

 Форма типа I для приготовления образцов вида грунт (грунтовый раствор, лед) - материал

    

 Форма типа II для приготовления образцов вида грунт -грунтовый раствор ( лед, грунт)

 

ГОСТ 12248-96

 

ГОСТ 12248-96

1 - рабочее кольцо срезного прибора; 2 - материал; 3 - грунт (лед, грунтовый раствор); 3-а - грунт; 4 - опорное кольцо; 5 - крышка формы; 6 - защитное кольцо формы

Рисунок У.1 - Схемы форм для приготовления образцов

ПРИЛОЖЕНИЕ Ф

(рекомендуемое)

ОБРАЗЕЦ ГРАФИЧЕСКОГО ОФОРМЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТА МЕТОДОМ ОДНОПЛОСКОСТНОГО СРЕЗА ПО ПОВЕРХНОСТИ СМЕРЗАНИЯ

ГОСТ 12248-96

Рисунок Ф.1

ПРИЛОЖЕНИЕ Х

(рекомендуемое)

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА УСТАНОВКИ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

МЕРЗЛОГО ГРУНТА МЕТОДОМ ОДНООСНОГО СЖАТИЯ

ГОСТ 12248-96

1 - образец грунта; 2 - неподвижная платформа; 3 - подвижная платформа; 4 - шток;

5 - направляющее устройство; 6 - верхний штамп; 7 - нижний штамп;

8 - паровлагонепроницаемая оболочка; 9 - резиновое прижимное кольцо; 10 - динамометр;

11 - измеритель продольных деформаций; 12 - измеритель поперечных деформаций;

13 - продольная тяга

Рисунок Х.1

ПРИЛОЖЕНИЕ Ц

(рекомендуемое)

ОБРАЗЕЦ ГРАФИЧЕСКОГО ОФОРМЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЯ

МЕРЗЛОГО ГРУНТА МЕТОДОМ ОДНООСНОГО СЖАТИЯ

ГОСТ 12248-96

Рисунок Ц.1

ГОСТ 12248-96

Рисунок Ц.2

ПРИЛОЖЕНИЕ Ш

(рекомендуемое)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ДЕФОРМИРУЕМОСТИ

МЕРЗЛОГО ГРУНТА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИСПЫТАНИЯ

МЕТОДОМ ОДНООСНОГО СЖАТИЯ

1 Модуль линейной деформации ГОСТ 12248-96 и коэффициент нелинейной деформации ГОСТ 12248-96 определяют по зависимости, устанавливающей связь между относительными продольными деформациями ГОСТ 12248-96 напряжениями ГОСТ 12248-96 и временем действия нагрузки ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96

где  ГОСТ 12248-96 - функция напряжений ГОСТ 12248-96 для времени ГОСТ 12248-96 их действия, равного 1 ч, которую принимают в виде:

ГОСТ 12248-96 - для модели линейно деформируемого основания,

ГОСТ 12248-96 - для модели нелинейно деформируемого основания,

где ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 - параметры функции ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96 - коэффициент нелинейности по напряжениям.

2 Предельно длительные значения ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 вычисляют по формулам:

ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96- время,  равное сроку службы здания  или  сооружения  и принимаемое

ГОСТ 12248-96 = 50 лет = 4,38·10ГОСТ 12248-96ч;

ГОСТ 12248-96 - коэффициент нелинейности во времени.

3 Для установления зависимости (Ш.1) исходные данные испытаний (6.3.5) обрабатывают в соответствии с теорией наследственной ползучести. Используя кривую ползучести (6.3.5.7), последовательно вычисляют ряд значений ГОСТ 12248-96 имеющих смысл деформаций, которые развились бы под действием постоянного напряжения (ГОСТ 12248-96 = 1, 2, ...), соответствующего напряжению ГОСТ 12248-96-й ступени нагружения, за время ГОСТ 12248-96 Вычисления производят по формуле

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96- полная относительная продольная деформация предшествующей ступени нагружения в момент времени ГОСТ 12248-96 вычисленная по этой формуле ранее при ГОСТ 12248-96 = 0;

ГОСТ 12248-96 - приращение относительной деформации, определяемое по кривой ползучести (6.3.5.7) и представляющее собой разность между деформацией, накопленной к моменту, когда ГОСТ 12248-96-я ступень нагрузки действовала в течение времени ГОСТ 12248-96 и деформацией, накопленной к началу действия ГОСТ 12248-96-й ступени нагрузки.

Моменты времени ГОСТ 12248-96 назначают одинаковыми для каждой ступени нагружения с учетом указаний 6.1.4.3.

Результаты представляют в виде семейства кривых ползучести при постоянных напряжениях ГОСТ 12248-96 (рисунок Ш.1).

ГОСТ 12248-96

Рисунок Ш.1

4 Для определения параметра ГОСТ 12248-96 и набора значений ГОСТ 12248-96 полученные значения ГОСТ 12248-96 представляют в виде семейства параллельных прямых в координатах ГОСТ 12248-96 (рисунок Ш.2). Далее ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 вычисляют по формулам:

ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96- параметры, определяемые графически или способом наименьших квадратов (пункт 8).

5 Для модели линейно деформируемого основания набор значений ГОСТ 12248-96 аппроксимируют прямой в координатах ГОСТ 12248-96 (рисунок Ш.3) и вычисляют значение ГОСТ 12248-96 по формуле

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96- параметр, определяемый графически или способом наименьших квадратов (пункт 9).

6 Для модели нелинейно деформируемого основания набор значений ГОСТ 12248-96 аппроксимируют прямой в координатах ГОСТ 12248-96(рисунок Ш.4) и вычисляют значение ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 по формулам:

ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96  и  ГОСТ 12248-96 - параметры, определяемые графически или способом наименьших квадратов (пункт 10).

ГОСТ 12248-96 

ГОСТ 12248-96 

Рисунок Ш.2.

Рисунок Ш.3.

 

7 Коэффициент поперечного расширения ГОСТ 12248-96 определяют из зависимости, устанавливающей связь между относительными продольными ГОСТ 12248-96 и поперечными деформациями ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96

Для определения ГОСТ 12248-96 экспериментальные данные (относительные продольные и поперечные деформации) в конце каждой ступени нагружения, определяемые по пункту 3, представляют в координатах ГОСТ 12248-96 (рисунок Ш.3). Далее значения ГОСТ 12248-96 вычисляют по формуле

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96- параметр, определяемый графически или способом наименьших квадратов (пункт 9).

ГОСТ 12248-96

Рисунок Ш.4.

8 Параметры ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 уравнения семейства параллельных прямых ГОСТ 12248-96 определяют графически (рисунок Ш.2), при этом:

ГОСТ 12248-96- в масштабе чертежа равен отрезку, отсекаемому на оси ординат ГОСТ 12248-96 ГОСТ 12248-96-й из семейства параллельных прямых наилучшего приближения к экспериментальным точкам;

ГОСТ 12248-96- в масштабе чертежа равен тангенсу угла наклона семейства параллельных прямых к оси абсцисс ГОСТ 12248-96

Способом наименьших квадратов параметры ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 определяют по формулам:

ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96

где  ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96

- средние значения координат экспериментальных точек соответственно ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96 - число точек в ГОСТ 12248-96-й выборке;

ГОСТ 12248-96 - число ГОСТ 12248-96-х выборок.

9 Параметр ГОСТ 12248-96 уравнения прямой, проходящей через начало координат ГОСТ 12248-96 определяют графически (рисунок Ш.3), при этом ГОСТ 12248-96 в масштабе чертежа равен тангенсу угла наклона к оси абсцисс ГОСТ 12248-96 прямой наилучшего приближения к экспериментальным точкам, проходящей через начало координат.

Способом наименьших квадратов параметр ГОСТ 12248-96 определяют по формуле

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96

- координаты экспериментальных точек;

 ГОСТ 12248-96

- число точек.

10 Параметры ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 уравнения прямой ГОСТ 12248-96 определяют графически (рисунок Ш.4), при этом:

ГОСТ 12248-96 в масштабе чертежа равен отрезку, отсекаемому на оси ординат ГОСТ 12248-96 прямой наилучшего приближения к экспериментальным точкам;

ГОСТ 12248-96 в масштабе чертежа равен тангенсу угла наклона прямой к оси абсцисс ГОСТ 12248-96

Способом наименьших квадратов параметры ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96 определяют по формулам:

ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96

где ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 12248-96- то же, что и в пункте 9.    

11. Исходные данные и результаты расчета записывают в таблицу Ш.1.


Таблица Ш.1

Левая часть

Номер ступени нагружения  ГОСТ 12248-96

Напряжение   ГОСТ 12248-96 МПа

Время отсчета деформаций   ГОСТ 12248-96 ч

Относительные продольные деформации    ГОСТ 12248-96

Приращение относительных продольных деформаций ГОСТ 12248-96

Относительные продольные деформации ГОСТ 12248-96 от постоянных напряжений

Относительные поперечные деформации   ГОСТ 12248-96

Приращение относительных поперечных   деформаций    ГОСТ 12248-96

Относительные поперечные   деформации   ГОСТ 12248-96 от постоянных напряжений

Функции   напряжений   ГОСТ 12248-96

Правая часть

Коэффициент   нелинейности во времени ГОСТ 12248-96

Параметр  ГОСТ 12248-96 МПа·ч

Параметр  ГОСТ 12248-96 МПа·ч

Модуль  линейной деформации ГОСТ 12248-96 МПа

Коэффициент   нелинейной  деформации ГОСТ 12248-96  МПа

Показатель  нелинейности по напряжениям   ГОСТ 12248-96

Коэффициент   поперечного  расширения    ГОСТ 12248-96

Условно-мгновенное сопротивление ГОСТ 12248-96  МПа

Предел длительной  прочности    ГОСТ 12248-96  МПа

Примечание


ПРИЛОЖЕНИЕ Щ

(рекомендуемое)

ОБРАЗЕЦ ГРАФИЧЕСКОГО ОФОРМЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИСПЫТАНИЯ МЕРЗЛОГО ГРУНТА МЕТОДОМ

КОМПРЕССИОННОГО СЖАТИЯ

ГОСТ 12248-96

ГОСТ 12248-96

Рисунок Щ.1

Рисунок Щ.2

 

Ключевые слова: грунты, прочность, деформируемость, методы лабораторного определения, строительство

 

Контакты

115419, г. Москва, ул. Шаболовка, д. 34, стр. 3.



Просьба заранее предупредить о приезде, т.к. специалисты распределены по объектам




info@masterbetonov.ru




ООО «Стройсервис» работает на рынке строительного производства c 1992 года.
Основной ценностью для нашей компании являются клиенты, поскольку единственный реальный актив компании — это люди, удовлетворенные нашей работой, которые еще раз захотят воспользоваться нашими услугами. Мы стремимся сделать своих клиентов своими партнерами.