ГОСТ 12248-2010. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости

5.1.5.3. Сразу после передачи нормальной

нагрузки приводят в действие механизм создания

горизонтальной нагрузки и проводят срез образца

грунта не более чем за 2 мин с момента приложения

нормальной нагрузки.

При статическом режиме нагружения ступени

горизонтальной нагрузки не должны превышать 10%

значения нормального давления, при котором

проводится срез (см.

5.1.5.2

), и приложение ступеней

должно следовать через каждые 10 - 15 с.

При кинематическом режиме нагружения скорость

среза принимают в интервале 2 - 3 мм/мин так, чтобы

срез длился не более 2 мин.

5.1.5.4. Момент окончания испытания

устанавливают в соответствии с

5.1.4.18

. По окончании

испытания следует зафиксировать максимальную

срезающую нагрузку в процессе испытания и провести

операции, предусмотренные

5.1.4.19

5.1.6. Обработка результатов

5.1.6.1. По измеренным в процессе испытания

значениям горизонтальной срезающей и нормальной

нагрузок вычисляют касательные и нормальные

напряжения

, МПа, по формулам:

; (5.3)

, (5.4)

где Q и F - горизонтальная срезающая и

нормальная сила к плоскости среза соответственно, кН;

A - площадь образца, см2.

Определение

необходимо проводить не менее

чем при трех различных значениях p. Из каждого

значения

вычитают поправку на преодоление трения

подвижной части срезной коробки по заранее

построенной тарировочной кривой (см.

5.1.2.3

). При

автоматизации хода испытаний в полученную

диаграмму среза также вносят поправку на трение в

приборе.

По измеренным в процессе испытания значениям

деформаций среза l, соответствующим различным
напряжениям

, строят график зависимости

(см.

Приложение Б

За предельное сопротивление грунта срезу

принимают максимальное значение

, полученное по

графику

или по диаграмме среза на отрезке

, где относительная деформация не превышает 10%.

Если значение

возрастает монотонно, то за

сопротивление грунта срезу следует принимать
значение

при деформации

, соответствующей

относительной деформации образца 10%.

По полученным значениям строят график

зависимости

(см.

Приложение Б

5.1.6.2. Угол внутреннего трения

и удельное

сцепление c определяют как параметры линейной

зависимости

, (5.5)

где

определяют по

формулам (5.3)

(5.4)

При проведении среза "плашка по плашке"

зависимость (5.5) записывают в виде

, (5.6)

где

- остаточная прочность;

- характеристики остаточной прочности.

5.1.6.3. Угол внутреннего трения

и удельное

сцепление c, МПа, вычисляют по формулам (5.7) и (5.8),

полученным обработкой экспериментальных точек

методом наименьших квадратов, или

определяют по графику

, проводя прямую

наилучшего приближения к экспериментальным точкам

(см.

Приложение Б

; (5.7)

, (5.8)

где

- опытные значения сопротивления срезу,

определенные при различных значениях

относящиеся к отдельному монолиту грунта (при n >= 3)

или одному инженерно-геологическому элементу;

n - число испытаний.

Аналогичным образом определяют параметры

остаточной прочности

5.2. Метод одноосного сжатия

5.2.1. Сущность метода

5.2.1.1. Испытание грунта методом одноосного

сжатия проводят для определения предела прочности
на одноосное сжатие

для полускальных и глинистых

грунтов с

По специальному заданию для полускальных

грунтов может быть определен модуль деформации,

модуль упругости, коэффициент поперечной

деформации и коэффициент Пуассона.

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 образца

глинистого грунта, имеющего относительную

вертикальную деформацию в момент разрушения

, определяют с учетом увеличения площади его

поперечного сечения.

5.2.1.3. Для испытаний используют образцы

грунта ненарушенного сложения.

Для полускальных грунтов влажность образца

должна соответствовать природной влажности,

воздушно-сухому или водонасыщенному состоянию, для

глинистых грунтов - природной влажности.

5.2.1.4. Для полускальных грунтов образец

должен иметь форму цилиндра или прямоугольного

параллелепипеда (квадратного сечения) диаметром

(стороной квадрата) от 40 до 100 мм и отношением

высоты к диаметру, равным 1,8 - 2,0. Максимальный

линейный размер зерен (неоднородностей) в образце

должен быть не более 1/10 диаметра (стороны

квадрата) образца. Образцы полускального грунта

изготавливают в соответствии с

ГОСТ 30416

Для глинистых грунтов образец должен иметь

форму цилиндра диаметром не менее 38 мм и

отношением высоты к диаметру, равным 1,8 - 2,5.

Максимальный размер фракции грунта (включений,

агрегатов) в образце должен быть не более 1/6

диаметра образца.

Примечания. 1. Диаметр (сторона квадрата)

образца трещиноватого или выветрелого полускального

грунта должен(а) быть не менее 60 мм.

2. Образец полускального грунта, имеющий

сквозные трещины, видимые невооруженным глазом, к

испытанию не допускается.

5.2.2. Оборудование и приборы

В состав установки для испытания грунта на

одноосное сжатие должны входить:

- механизм для вертикального нагружения

образца;

- устройство для измерения вертикальной

деформации образца;

- устройство для измерения поперечной

деформации образца (по заданию).

Примечание. Плиты пресса для нагружения

образца должны быть отполированы или применены

другие способы для уменьшения трения.

5.2.3. Подготовка к испытанию

5.2.3.1. Образец грунта изготавливают с учетом

требований

5.2.1.3

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 глинистого грунта,

изготовленный методом режущего кольца, извлекают из

кольца с помощью выталкивателя.

5.2.3.3. Образец грунта помещают в центре

опорной плиты пресса и приводят в соприкосновение с

ним верхнюю площадку пресса.

5.2.3.4. Устанавливают устройства для измерения

вертикальной нагрузки, вертикальной и поперечной

деформации образца и записывают их начальные

показания.

5.2.4. Проведение испытания

5.2.4.1. Нагружение образца полускального грунта

проводят равномерно, без ударов, увеличивая нагрузку

непрерывно с заданной скоростью нагружения или

ступенями. Скорость непрерывного нагружения образца

полускального грунта должна составлять в зависимости
от значения

0,1 - 0,5 МПа/с, а при ступенчатом

нагружении - приниматься равной 10% значения

Нагружение образца глинистого грунта проводят с

заданной скоростью приращения относительной

вертикальной деформации образца, выбирая ее в
зависимости от предполагаемой прочности грунта
так, чтобы время проведения испытания составило 2 -

15 мин, что обычно соответствует скорости 0,5% - 2% за

1 мин. Более низкую скорость выбирают для образцов с

меньшими деформациями при разрушении.

5.2.4.2. Вертикальные деформации образца

измеряют с погрешностью 0,01 мм для глинистых

грунтов и 0,001 мм - для полускальных грунтов и

регистрируют их в процессе нагружения не менее чем

при 10 значениях напряжения до разрушения.

5.2.4.3. Испытание проводят до разрушения

образца, т.е. до достижения максимального значения

вертикальной нагрузки. В случае испытания образца

глинистого грунта при отсутствии видимых признаков

разрушения испытание прекращают при относительной
вертикальной деформации образца

5.2.4.4. Для определения модуля деформации и

модуля упругости полускального грунта испытание не

доводят до разрушения образца, останавливая его при
напряжении 50% - 60% значения

. При

необходимости проводят разгрузку образца в той же

последовательности, что и нагрузку.

5.2.4.5. Для определения коэффициента

поперечной деформации и коэффициента Пуассона

полускального грунта в процессе испытания измеряют

поперечные деформации образца при нагружении и

разгрузке.

5.2.5. Обработка результатов

5.2.5.1. Предел прочности на одноосное сжатие

, МПа, полускального грунта и глинистого при

вычисляют с точностью 0,1 МПа по формуле

, (5.9)

где F - нагрузка, при которой происходит

разрушение, кН;

- начальная площадь поперечного сечения

образца грунта, см2.

Предел прочности глинистых грунтов при

вычисляют по формуле (5.9), где вместо

принимают

текущую площадь A среднего поперечного сечения

образца, вычисленную по результатам измерения

поперечной деформации образца, или в соответствии с

Приложением В

5.2.5.2. Для вычисления деформационных

характеристик полускальных грунтов по измеренным в

процессе испытания значениям вертикальных и

поперечных деформаций образца, соответствующим

различным вертикальным напряжениям

, строят

графики зависимости

(см.

Приложение Г

), где

- продольные и поперечные

относительные деформации образца.

5.2.5.3. Модуль деформации E и коэффициент

поперечной деформации

в заданном диапазоне

напряжений

вычисляют по нагрузочным ветвям

зависимостей

по формулам:

; (5.10)

. (5.11)

Модуль упругости

и коэффициент Пуассона

вычисляют в этом же диапазоне напряжений по

формулам (5.10) и (5.11), в которых значения

принимают по разгрузочным ветвям зависимостей

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 в

соответствии с заданием и программой испытаний: угла

внутреннего трения

, удельного сцепления c,

сопротивления недренированному сдвигу

коэффициента фильтрационной консолидации

для

водонасыщенных в природных условиях песков,

глинистых, органо-минеральных и органических грунтов

и модуля деформации E и коэффициента поперечной
деформации

для любых дисперсных грунтов.

5.3.1.2. Эти характеристики определяют по

результатам испытаний образцов в камерах трехосного

сжатия, дающих возможность бокового расширения

образца грунта в условиях трехосного

осесимметричного статического нагружения при

где

- максимальное главное вертикальное

напряжение;

- минимальные, они же промежуточные

главные горизонтальные напряжения.

5.3.1.3. Испытания по определению прочностных

характеристик проводят до разрушения образца

приложением вертикальной нагрузки при заданном

всестороннем давлении (давлении в камере) на образец

Примечание. При соответствующем обосновании

могут быть приняты другие траектории нагружения

образца грунта при испытаниях.

5.3.1.4. Испытания для определения частных

значений

и c проводят не менее чем для трех

идентичных образцов исследуемого грунта при

различных значениях всестороннего давления на

образец.

Испытания для определения характеристик

деформируемости проводят приложением вертикальной

нагрузки при заданном всестороннем давлении на

образец.

5.3.1.5. Испытания проводят по следующим

схемам:

- неконсолидированно-недренированное (НН)

испытание - для определения сопротивления
недренированному сдвигу

водонасыщенных в

природных условиях глинистых, органо-минеральных и

органических грунтов природной плотности;

- консолидированно-недренированное (КН)

испытание с измерением порового давления - для
определения характеристик прочности

и c и

консолидации

для водонасыщенных в природных

условиях дисперсных грунтов;

- консолидированно-дренированное (КД)

испытание - для определения характеристик прочности

и c и коэффициента консолидации

водонасыщенных в природных условиях дисперсных
грунтов и характеристик деформируемости E и

для

любых дисперсных грунтов.

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 35 мм и отношением высоты к

диаметру от 1,85 до 2,25.

Диаметр образца выбирается так, чтобы

максимальный размер включений не превышал 1/6 его

диаметра.

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;

- устройства для измерения порового давления,

основанные на компенсационном принципе, и датчики

давления высокой жесткости;

- система противодавления.

Принципиальная схема камеры трехосного

сжатия приведена в

разделе Д.1

, а блок-схема - в

разделе Д.2

Приложения Д.

5.3.2.2. Конструкция камеры трехосного сжатия

должна обеспечивать:

- боковое расширение образца;

- отжатие воды из образца;

- герметичность основных деталей;

- минимально возможное трение штока во втулке

камеры;

- измерение объема жидкости, закачиваемой в

камеру.

5.3.2.3. Измерительные устройства (приборы)

должны обеспечивать погрешность измерений не

более:

- при измерении вертикальной нагрузки на

образец - 2% нагрузки при разрушении образца;

- при измерении напряжения от веса штампа - 1

кПа;

- при измерении давления в камере - 2%

заданного;

- при измерении вертикальной деформации

образца - 0,01 мм;

- при измерении объемных деформаций образца -

0,05% начального объема образца.

5.3.2.4. Камеру трехосного сжатия тарируют в

соответствии с требованиями Приложения Д,

раздел Д.3

5.3.3. Подготовка к испытанию

5.3.3.1. Образец грунта вырезают из монолита

при помощи металлического цилиндра с заостренным

нижним концом либо струной на специальном

поворотном столике по шаблону с учетом требований

5.3.1.7

Примечание. Для уменьшения трения в процессе

вырезания образца с помощью цилиндрической формы

ее внутренний диаметр должен быть на 0,5 - 1,0 мм

больше внутреннего диаметра режущей кромки.

5.3.3.2. При помощи выталкивателя образец

извлекают из цилиндра, измеряют его высоту и диаметр

и взвешивают. Для ускорения процесса консолидации

образца глинистого грунта при КН и КД испытаниях

рекомендуется наклейка на образец вертикальных

полос влажной фильтровальной бумаги, покрывающей

не более 50% окружности образца.

5.3.3.3. Систему противодавления камеры

прибора трехосного сжатия, подводящей воду к

штампам, и отверстия в штампах заполняют

дистиллированной дезаэрированной водой путем

поднятия давления в системе противодавления с

полным вытеснением пузырьков воздуха. Излишек воды

убирают фильтровальной бумагой.

5.3.3.4. Торцы образца покрывают влажными

бумажными фильтрами и помещают его на основание

камеры, снабженной насыщенным водой пористым

диском. С помощью расширителя на образец надевают

резиновую оболочку. Расширитель снимают. Сверху

устанавливают верхний штамп. Закрепляют оболочку на

боковых поверхностях штампов резиновыми или

металлическими уплотнителями.

Примечание. Диаметр резиновой оболочки в

нерастянутом состоянии должен составлять 0,95 - 1,0

диаметра образца, толщина - не более 1% диаметра

образца и модуль упругости при растяжении - не более

1600 кПа (для оболочки из латексной резины модуль

упругости равен 1400 кПа).

5.3.3.5. Образец связного грунта нарушенного

сложения с заданными значениями плотности и

влажности изготавливают в разъемной форме по

ГОСТ

30416

Образец несвязного грунта (песок) нарушенного

сложения формируют непосредственно в камере

прибора трехосного сжатия, для этого на внутреннюю

поверхность разъемной формы предварительно

помещают резиновую оболочку, концы которой

загибают на края формы. Разъемную форму

устанавливают на основание камеры. Нижний край

оболочки фиксируется на основании камеры.

5.3.3.6. Формирование образца песка ведут

методом сухой послойной отсыпки или методом

послойного осаждения песка из его взвеси в воде.

Сверху на сформированный образец укладывается

бумажный фильтр и устанавливается верхний штамп,

на котором закрепляют верхний край резиновой

оболочки (см.

5.3.3.4

). Перед снятием формы в образце

создают небольшое отрицательное поровое давление

(не более 0,01 МПа).

Перед водонасыщением образца сухого песка

рекомендуется продуть его углекислым газом

под

давлением не более 10 кПа в течение 30 мин, который

впоследствии растворится в воде без защемления

пузырьков газа.

5.3.3.7. После помещения образца как

ненарушенного, так и нарушенного сложения на

основание камеры проводят следующие операции:

- корпус камеры с поднятым в верхнее положение

и зафиксированным штоком устанавливают на

основание и проверяют положение штока по отношению

к центру образца;

- корпус камеры закрепляют на основании;

- заполняют камеру рабочей жидкостью

(дезаэрированной водой) с полным удалением

пузырьков воздуха;

- устанавливают устройство для измерения

вертикальной деформации образца;

- присоединяют устройства для измерения

объемной деформации образца и (или) порового

давления (в зависимости от схемы испытаний);

- записывают начальные показания всех

измерительных устройств.

5.3.4. Проведение

неконсолидированно-недренированного (НН) испытания

5.3.4.1. Предварительное обжатие

(реконсолидацию) образцов водонасыщенных в

природных условиях глинистых, органо-минеральных и

органических грунтов проводят до восстановления

природных плотности и двухфазного состояния по

методу ВФС в соответствии с Приложением Е,

раздел

Е.1

Допускается проводить реконсолидацию в

условиях отсутствия дренажа всесторонним давлением

в камере, равным среднему полному бытовому

давлению, в течение 30 мин. В конце этапа

реконсолидации должно быть зафиксировано
изменение высоты образца

5.3.4.2. Разрушение образца проводят

приложением вертикальной нагрузки при ранее

достигнутом давлении в камере и перекрытом дренаже.

Вертикальную нагрузку прикладывают с заданной

постоянной скоростью деформирования образца -

кинематический режим или ступенями - статический

режим.

При первом виде нагружения приложение

вертикальной нагрузки обеспечивается непрерывным

приращением вертикальной деформации образца
грунта

со скоростью 0,5% - 2% в 1 мин. Более низкие

скорости выбирают для глинистых грунтов полутвердой

и твердой консистенции.

При втором виде нагружения нагрузку

прикладывают ступенями с интервалами от 15 с до 1

мин. Большие интервалы выбирают для глинистых

грунтов полутвердой и твердой консистенции. Значение

ступени составляет 10% эффективного напряжения -

разности между полным давлением в камере и поровым

давлением в образце после реконсолидации.

5.3.4.3. Показания прибора для измерения

вертикальной деформации образца грунта записывают

не реже чем через 1% деформации при кинематическом

режиме или в конце каждой ступени нагрузки при

статическом режиме нагружения.

5.3.4.4. Испытание продолжают до момента

разрушения образца (достижения максимума осевой

нагрузки) или до достижения относительной
вертикальной деформации образца

(в

зависимости от того, что наступит раньше).

5.3.4.5. После окончания испытания образец

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. Для фиксации характера разрушения

образец фотографируют.

5.3.5. Проведение

консолидированно-недренированного (КН) испытания

5.3.5.1. Перед началом проведения КН испытания

проводят реконсолидацию и водонасыщение образца по

методу ВФС (см. Приложение Е,

раздел Е.1

) и, если это

необходимо, продолжают водонасыщение методом

противодавления (см. Приложение Е,

раздел Е.2

Примечание. Предварительное водонасыщение

необходимо для контроля порового давления и

эффективных напряжений в образце в процессе

испытания.

5.3.5.2. Дополнительное уплотнение

(консолидацию) образца проводят путем увеличения

всестороннего (изотропного) давления в камере при

открытом дренаже с поддержанием в системе

противодавления, значения давления, равного

поровому давлению, достигнутому на стадии

реконсолидации и водонасыщения (см.

5.3.5.1

Значение давления

при консолидации определяется

суммой давления в камере, достигнутого на стадии

реконсолидации, и заданного давления консолидации

Примечание. Программой испытаний может быть

предусмотрена анизотропная консолидация образца

грунта.

5.3.5.3. Значение максимального давления

консолидации

необходимо назначать в

зависимости от предполагаемого напряженного

состояния грунтового массива (с учетом расчетных

нагрузок от сооружения и бытового давления).

Остальные значения давлений консолидации назначают
как часть от

(например,

т.д.). При отсутствии указанных данных значения
принимают в соответствии с таблицей 5.6.

Таблица 5.6

Давление консолидации и ступени давления на образец грунта

┌──────────────────────────────────────────┬─────────────┬────────────────┐

│ Грунты │ Давление │Ступени давления│

│ │консолидации │ Дельта сигма , │

│ │ сигма , МПа │ c │

│ │ c │ МПа │

├──────────────────────────────────────────┼─────────────┼────────────────┤

│ Пески крупные и средней крупности │0,1; 0,3; 0,5│ 0,1 до │

│плотные; глины с I <= 0,25 │ │ сигма = 0,1 │

│ L │ │ c │

│ │ │ и далее 0,2 │

│ Пески средней крупности, средней │0,1; 0,2; 0,3│ 0,05 до 0,1 │

│плотности, пески мелкие плотные и средней │ │ и далее 0,1 │

│плотности; супеси и суглинки с I <= 0,5, │ │ │

│ L │ │ │

│глины с 0,25 < I <= 0,5 │ │ │

│ L │ │ │

│ Пески средней крупности и мелкие рыхлые, │ 0,1; 0,15; │ 0,025 до 0,05 │

│пески пылеватые независимо от плотности; │ 0,20 │ и далее 0,05 │

│супеси, суглинки и глины с I > 0,5 │ │ │

│ L │ │ │

Всестороннее давление в камере до достижения

давления консолидации передают ступенями -

Значения ступеней давления

принимают в

соответствии с

таблицей 5.6

или равными удвоенным

значениям предыдущей ступени.

5.3.5.4. Каждую ступень всестороннего давления

при консолидации выдерживают не менее:

5 мин - для песков;

15 мин - для глинистых, органо-минеральных и

органических грунтов.

Конечную ступень давления для глинистых,

органо-минеральных и органических грунтов

выдерживают до завершения 100%-ной

фильтрационной консолидации образца

[2]

В процессе консолидации на конечной ступени

давления проводят измерение объема вытесненной
жидкости

5.3.5.5. Для определения времени окончания

100%-ной фильтрационной консолидации (см.

5.3.5.4

) в

процессе испытания строят график зависимости
объемной деформации образца

от квадратного

корня из времени

(возможно также

использование логарифмической шкалы

Время 100%-ной консолидации

определяют по

аналогии с компрессионными испытаниями в

соответствии с

Приложением К

Показания прибора для измерения объемной

деформации образца грунта регистрируют в конце

приложения каждой ступени всестороннего давления

(см.

5.3.5.4

). На конечной ступени давления при

выдерживании ее до завершения 100%-ной

фильтрационной консолидации образца показания

снимают с постепенным увеличением интервалов

времени, например, через 0,2; 0,5; 1; 2; 5; 10; 15; 30 мин,

1; 2; 4; 8 ч и далее в начале и конце каждой смены.

Примечание. Указанное время снятия показаний

может быть несколько изменено для удобства

построения кривой консолидации методом "квадратного

корня из времени".

5.3.5.6. Для определения коэффициента

фильтрационной консолидации

используют графики

зависимости

или

(см.

5.3.5.5

), по которым определяют время 90%-ной

или

50%-ной

консолидации. Коэффициент

фильтрационной консолидации вычисляют по

формуле

К.1

или

К.2

Приложения К.

5.3.5.7. После завершения процесса

консолидации фиксируют изменение объема

образца и вертикальное сжатие

и перекрывают

дренаж.

5.3.5.8. Разрушение грунта проводят по аналогии

5.3.4.2

5.3.4.4

по двум режимам нагружения.

При кинематическом режиме нагружения

максимальную скорость деформации определяют в

соответствии с

разделом Е.3

Приложения Е для КН

испытаний.

При статическом режиме нагрузку прикладывают

ступенями. Значение ступени составляет 10%

эффективного напряжения - разности между полным

давлением в камере и поровым давлением в образце

после реконсолидации - или заданного программой

испытаний. Критерием завершения ступени нагружения

является достижение скорости деформации,

определяемой в соответствии с

разделом Е.3

Приложения Е для КН испытаний.

5.3.5.9. Показания прибора для измерения

вертикальной деформации образца регистрируют не

реже чем через каждый 1% деформации.

При статическом режиме нагружения показания

регистрируют через каждые 2 мин.

5.3.5.10. Испытание проводят до разрушения

образца (см.

5.3.4.4

) и далее проводят операции в

соответствии с

5.3.4.5

5.3.4.6

5.3.6. Проведение

консолидированно-дренированного (КД) испытания

5.3.6.1. При проведении КД испытаний

водонасыщенных в природных условиях грунтов

образец грунта водонасыщается и уплотняется в

соответствии с

5.3.5.1

5.3.5.5

Коэффициент фильтрационной консолидации

определяют по

5.3.5.6

5.3.6.2. После уплотнения образец грунта

испытывают для определения характеристик прочности

в соответствии с 5.3.6.3 -

5.3.6.6

, а для определения

характеристик деформируемости - в соответствии с

5.3.6.7

5.3.6.11

5.3.6.3. КД испытания для определения

характеристик прочности проводят в условиях открытого

дренажа при поддержании значения противодавления,

достигнутого на этапе реконсолидации и

водонасыщения. При этом образец нагружают

вертикальной нагрузкой до разрушения при постоянном
всестороннем давлении в камере

, определяемом в

соответствии с

5.3.5.2

5.3.5.3

или при иных условиях

нагружения, предусмотренных программой испытаний.

5.3.6.4. Разрушение грунта производят при

постоянном всестороннем давлении в камере

по

двум режимам нагружения.

При кинематическом режиме максимальную

скорость деформации определяют в соответствии с

разделом Е.3

Приложения Е для КД испытаний.

При статическом режиме вертикальное давление

на образец передают ступенями, равными 10%

заданного всестороннего давления в камере. Критерием

завершения ступени нагружения является достижение

скорости деформации, определяемой в соответствии с

разделом Е.3

Приложения Е для КД испытаний.

5.3.6.5. При кинематическом режиме нагружения

показания прибора для измерения вертикальной

деформации образца записывают не реже чем через

каждый 1% деформации.

При статическом режиме нагружения показания

записывают через каждые 10 мин.

5.3.6.6. Испытание проводят до разрушения

образца (см.

5.3.4.4

) и далее проводят операции в

соответствии с

5.3.4.5

5.3.4.6

5.3.6.7. Испытания для определения

характеристик деформируемости водонасыщенных в

природных условиях грунтов проводят при постоянном
всестороннем давлении в камере

Вертикальную нагрузку прилагают с заданной

скоростью деформирования образца - кинематический

режим либо ступенями - статический режим.

5.3.6.8. Ступени давления в зависимости от

всестороннего давления в камере принимают по

таблице 5.7.

Таблица 5.7

Ступени вертикального давления на образец грунта

┌────────────────────────────────────────┬────────────────────────────────┐

│ Грунты │ Ступень вертикального давления │

│ │ на образец грунта, % заданного │

│ │всестороннего давления в камере │

│ │ при номерах ступеней │

│ ├──────────┬─────────┬───────────┤

│ │ 1-я │ 2 - 6-я │7-я и далее│

├────────────────────────────────────────┼──────────┼─────────┼───────────┤

│Пески │ 30 │ 30 │ 15 │

│Супеси │ 10 │ 20 │ 10 │

│Суглинки с I <= 0,5 │ 10 │ 20 │ 10 │

│ L │ │ │ │

│ │ │ │ │

│Суглинки с I > 0,5 │ 8 │ 15 │ 8 │

│ L │ │ │ │

│ │ │ │ │

│Глины с I <= 0,5 │ 6 │ 15 │ 6 │

│ L │ │ │ │

│ │ │ │ │

│Глины с I > 0,5 │ 5 │ 10 │ 5 │

│ L │ │ │ │

│ │ │ │ │

│Органо-минеральные и органические грунты│ 5 │ 10 │ 5 │

5.3.6.9. Скорость деформации при

кинематическом режиме нагружения и критерий

стабилизации деформации на ступени при статическом

режиме выбирают по аналогии с

5.3.6.4

5.3.6.10. Показания приборов для измерения

вертикальных и объемных деформаций образца при

кинематическом режиме регистрируют не реже чем

через 0,5% деформации.

При статическом режиме показания 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.

5.3.6.11. При проведении КД испытаний для

определения модуля деформации неводонасыщенных в

природных условиях грунтов образец уплотняют при

открытом дренаже без противодавления, повышая

всестороннее давление в камере ступенями до
заданного значения

. Значения ступеней

давления принимают в соответствии с

таблицей 5.6

Каждую ступень давления выдерживают в соответствии

5.3.5.4

, а конечную ступень - до достижения условной

стабилизации объемной деформации. За критерий

условной стабилизации объемной деформации образца

грунта принимают приращение относительной

объемной деформации, не превышающее 0,15% за

время, указанное в

таблице 5.3

. При этом объемную

деформацию измеряют по изменению объема жидкости

в камере.

5.3.6.12. Вертикальное давление на образец

передают ступенями в соответствии с

таблицей 5.7

при

постоянном значении

. Каждую ступень давления

выдерживают до условной стабилизации вертикальной

деформации образца, за критерий которой принимают

приращение относительной вертикальной деформации,

не превышающее 0,05% за время, указанное в

таблице

5.3

. При кинематическом нагружении скорость

вертикальной деформации принимают в соответствии с

программой испытаний на основе специального

обоснования.

Показания приборов для измерения

вертикальных и объемных деформаций образца

регистрируют в соответствии с

5.3.6.10

5.3.6.13. Испытание проводят до разрушения

образца (см.

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

5.3.4.6

5.3.7. Обработка результатов

5.3.7.1. По результатам испытания образца

грунта в условиях трехосного сжатия вычисляют:

- абсолютную вертикальную деформацию

образца грунта

, мм;

- относительную вертикальную деформацию

образца грунта

по формуле

, (5.12)

где h - начальная высота образца, мм;

- абсолютная вертикальная деформация в

конце стадии реконсолидации для НН испытаний и

уплотнения (консолидации) для КН и КД испытаний, мм;

- абсолютную объемную деформацию образца

грунта

, см3, с учетом поправки на расширение

камеры для КН и КД испытаний;

- относительную объемную деформацию образца

грунта

по формуле

, (5.13)

где V - начальный объем образца, см3;

- изменение объема в конце этапа

уплотнения (консолидации);

- девиатор напряжений

, МПа,

определяемый по формуле

, (5.14)

где F - вертикальная нагрузка, кН;

A - площадь поперечного сечения образца, см2;

- площадь поперечного сечения штока, см2.

Примечание. При расчете вертикальной нагрузки

при необходимости вводят поправку на трение штока во

втулке камеры в соответствии с

разделом Д.2

Приложения Д и на жесткость оболочки.

5.3.7.2. При относительной вертикальной

деформации образца грунта, превышающей 2%,

учитывают изменение площади образца A в процессе

испытания.

Для любого момента испытаний площадь

определяют по формулам:

- для НН испытания

; (5.15)

- для КН и КД испытаний

, (5.16)

где b - коэффициент неравномерности

расширения образца, определяемый в соответствии с

Приложением Ж

5.3.7.3. При определении характеристик

прочности по вычисленным значениям строят графики

ГОСТ 12248-2010. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости - часть 2