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

(введен в действие Приказом Росстандарта от 19.04.2011 № 46-ст)

(ред. от 14.10.2020)

ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ

flowchart LR
  n0["ГОСТ 12248-78"]:::rst
  n1["ГОСТ 17245-79"]:::rst
  n2["ГОСТ 23908-79"]:::rst
  n3["ГОСТ 25585-83"]:::rst
  click n3 "https://bukva.ai/docs/sp-svod-pravil-sp-322-1325800-2017" "ГОСТ 25585-83. Государственный стандарт Союза ССР. Грунты. Метод лабораторного определения суффозионной сжимаемости (утв. Постановлением Госстроя СССР от 31.12.1982 N 337)"
  n4["ГОСТ 26518-85"]:::rst
  click n4 "https://bukva.ai/docs/standart-gost-24074-80" "ГОСТ 26518-85. Межгосударственный стандарт. Грунты. Метод лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости при трехосном сжатии"
  n5["ГОСТ 24586-90"]:::rst
  click n5 "https://bukva.ai/docs/popravka-popravki-gost-9-201-2024" "ГОСТ 24586-90. Государственный стандарт Союза ССР. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости мерзлых грунтов (утв. Постановлением Госстроя "
  n6["ГОСТ 24143-80"]:::rst
  click n6 "https://bukva.ai/docs/gost-24143-80" "ГОСТ 24143-80. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик набухания и усадки (утв. Постановлением Госстроя СССР от 22.04.1980 N 55)"
  n7["ГОСТ 12248-96"]:::rst
  click n7 "https://bukva.ai/docs/gost-12248-96" "ГОСТ 12248-96. Межгосударственный стандарт. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости (введен в действие Постановлением Минстроя РФ от 01.0"
  n8["ГОСТ 12248-2010"]:::rst
  click n8 "https://bukva.ai/docs/gost-12248-2010" "ГОСТ 12248-2010. Межгосударственный стандарт. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости (введен в действие Приказом Росстандарта от 19.04.2"
  n9["ГОСТ 12248.1-2020"]:::doc
  click n9 "https://bukva.ai/docs/standart-gost-12248-1-2020" "ГОСТ 12248.1-2020. Межгосударственный стандарт. Грунты. Определение характеристик прочности методом одноплоскостного среза (введен в действие Приказом Росстандарта от 14.10.2020 N "
  n10["ГОСТ 12248.10-2020"]:::doc
  click n10 "https://bukva.ai/docs/gost-12248-10-2020" "ГОСТ 12248.10-2020. Межгосударственный стандарт. Грунты. Определение характеристик деформируемости мерзлых грунтов методом компрессионного сжатия (введен в действие Приказом Росста"
  n11["ГОСТ 12248.11-2020"]:::doc
  click n11 "https://bukva.ai/docs/standart-gost-12248-11-2020" "ГОСТ 12248.11-2020. Межгосударственный стандарт. Грунты. Определение характеристик прочности оттаивающих грунтов методом среза (введен в действие Приказом Росстандарта от 14.10.202"
  n12["ГОСТ 12248.2-2020"]:::doc
  click n12 "https://bukva.ai/docs/standart-gost-12248-2-2020" "ГОСТ 12248.2-2020. Межгосударственный стандарт. Грунты. Определение характеристик прочности методом одноосного сжатия (введен в действие Приказом Росстандарта от 14.10.2020 N 822-с"
  n13["ГОСТ 12248.3-2020"]:::doc
  click n13 "https://bukva.ai/docs/gost-12248-3-2020" "ГОСТ 12248.3-2020. Межгосударственный стандарт. Грунты. Определение характеристик прочности и деформируемости методом трехосного сжатия (введен в действие Приказом Росстандарта от "
  n14["ГОСТ 12248.4-2020"]:::doc
  click n14 "https://bukva.ai/docs/gost-12248-4-2020" "ГОСТ 12248.4-2020. Межгосударственный стандарт. Грунты. Определение характеристик деформируемости методом компрессионного сжатия (введен в действие Приказом Росстандарта от 14.10.2"
  n15["ГОСТ 12248.5-2020"]:::doc
  click n15 "https://bukva.ai/docs/standart-gost-12248-5-2020" "ГОСТ 12248.5-2020. Межгосударственный стандарт. Грунты. Метод суффозионного сжатия (введен в действие Приказом Росстандарта от 14.10.2020 N 825-ст)"
  n16["ГОСТ 12248.6-2020"]:::doc
  click n16 "https://bukva.ai/docs/standart-gost-12248-6-2020" "ГОСТ 12248.6-2020. Межгосударственный стандарт. Грунты. Метод определения набухания и усадки (введен в действие Приказом Росстандарта от 14.10.2020 N 826-ст)"
  n17["ГОСТ 12248.7-2020"]:::doc
  click n17 "https://bukva.ai/docs/gost-12248-7-2020" "ГОСТ 12248.7-2020. Межгосударственный стандарт. Грунты. Определение характеристик прочности и деформируемости мерзлых грунтов методом испытания шариковым штампом (введен в действие"
  n18["ГОСТ 12248.8-2020"]:::doc
  click n18 "https://bukva.ai/docs/standart-gost-12248-8-2020" "ГОСТ 12248.8-2020. Межгосударственный стандарт. Грунты. Определение характеристик прочности мерзлых грунтов методом среза по поверхности смерзания (введен в действие Приказом Росст"
  n19["ГОСТ 12248.9-2020"]:::doc
  click n19 "https://bukva.ai/docs/gost-12248-9-2020" "ГОСТ 12248.9-2020. Межгосударственный стандарт. Грунты. Определение характеристик прочности и деформируемости мерзлых грунтов методом одноосного сжатия (введен в действие Приказом "
  n8 --> n19
  n8 --> n11
  n8 --> n15
  n8 --> n10
  n8 --> n13
  n8 --> n12
  n8 --> n16
  n8 --> n18
  n8 --> n9
  n8 --> n14
  n8 --> n17
  n7 --> n8
  n6 --> n8
  n2 --> n7
  n5 --> n7
  n0 --> n7
  n1 --> n7
  n4 --> n7
  n3 --> n7
classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000;
classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000;
classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;

от 19 апреля 2011 г. № 46-ст

Группа Ж39

МКС 93.020

Дата введения

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и МСН 1.01-01-96 «Система межгосударственных нормативных документов в строительстве. Основные положения».

Сведения о стандарте

1. РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-изыскательским и конструкторско-технологическим институтом оснований и подземных сооружений (НИИОСП) им. Н.М. Герсеванова — институтом Открытого акционерного общества «Научно-исследовательский центр „Строительство“ (ОАО „НИЦ „Строительство“) при участии ОАО „ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева“, ОАО „Союздорнии“, ОАО „Фундаментпроект“, Института геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН (ИГЭ РАН), ООО „НПП „Геотек“, геологического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова (МГУ).»

2. ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство».

3. ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (дополнение к приложению Д Протокола № 37 от 6 — 7 октября 2010 г.).

За принятие стандарта проголосовали:

4. Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 апреля 2011 г. № 46-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 12248-2010 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2012 г.

5. ВЗАМЕН ГОСТ 12248-96 и ГОСТ 24143-80.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в указателе «Национальные стандарты».

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе «Национальные стандарты», а текст изменений — в информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе «Национальные стандарты».

1. Область применения

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

2. Нормативные ссылки

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 12071-2000. Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов

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

ГОСТ 22733-2002. Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности

ГОСТ 23161-78. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик просадочности

ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация

ГОСТ 25584-90. Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации

ГОСТ 30416-96. Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения.

Примечание. При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов на территории государств по соответствующему указателю стандартов, составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающий эту ссылку.

3. Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 25100 и ГОСТ 30416, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 эффективное напряжение: Напряжение, действующее в скелете грунта, определяемое как разность между полным напряжением в образце грунта и поровым давлением.

3.2 поровое давление: Давление в поровой жидкости грунта.

3.3 противодавление: Внешнее давление, повышающее поровое давление в образце грунта в процессе испытания.

3.4 девиатор напряжений: Разность между главными эффективными напряжениями (\sigma_{1} - \sigma_{3}) .

3.5 реконсолидация: Восстановление природной плотности и двухфазного состояния образца грунта, разуплотненного в результате паро-газовыделения в процессе его отбора при сохранении природной влажности.

3.6 бытовое давление \sigma_{1g} : Вертикальное эффективное напряжение в массиве грунта на данной глубине от веса вышележащих слоев грунта.

3.7 среднее давление в условиях природного залегания \sigma_{cp.g} : Среднее напряжение в массиве грунта на данной глубине, обусловленное воздействием бытового давления и бокового давления и вычисляемое по формуле \sigma_{cp.g} = \sigma_{1g}(1 + 2K_{0})/3 , где K_{0} — коэффициент бокового давления покоя.

3.8 сопротивление недренированному сдвигу: Максимальное касательное напряжение при нагружении грунта в условиях отсутствия дренирования.

3.9 структурная прочность грунта на сжатие: Прочность, обусловленная наличием структурных связей и характеризуемая напряжением, до которого образец грунта при его нагружении вертикальной нагрузкой практически не деформируется.

3.10 коэффициент фильтрационной c_{v} и вторичной c_{\alpha} консолидации: Показатели, характеризующие скорость деформации грунта при постоянном напряжении за счет фильтрации воды (c_{v}) и ползучести грунта (c_{\alpha}) .

3.11 ползучесть: Процесс развития деформаций грунта (сдвиговых, объемных) во времени при действии постоянного напряжения.

3.12 стадия незатухающей ползучести: Процесс деформирования грунта с постоянной или увеличивающейся скоростью при постоянном напряжении.

3.13 оттаивающий грунт: Грунт, в котором при переходе от мерзлого состояния в талое разрушаются криогенные структурные связи.

3.14 граница оттаивания: Граница раздела оттаивающего и мерзлого грунта, движущаяся сверху вниз в процессе оттаивания.

3.15 приконтактный слой грунта: Тонкий (2 — 4 мм) слой оттаявшего грунта вблизи границы оттаивания, имеющий наибольшие влажность, разуплотнение, водопроницаемость и поровое давление.

4. Общие положения

4.1. Настоящий стандарт устанавливает следующие методы лабораторных испытаний грунтов для определения их характеристик прочности и деформируемости:

• полускальных — одноосное сжатие;
• дисперсных — одноплоскостной срез, одноосное сжатие, трехосное сжатие, компрессионное сжатие, суффозионное сжатие, испытание на набухание и усадку;
• мерзлых — испытание шариковым штампом, одноплоскостной срез по поверхности смерзания, одноосное сжатие, компрессионное сжатие, одноплоскостной срез оттаивающего грунта.

Примечание. По специальному заданию могут применяться другие методы испытаний и конструкции приборов, обеспечивающие моделирование процесса нагружения грунта и условий его работы в основании, составе инженерного сооружения или в качестве среды его вмещающей.

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

4.3. Способы отбора монолитов и подготовки образцов для испытаний должны обеспечить практически полное сохранение их структуры и влажности в соответствии с ГОСТ 12071 и ГОСТ 30416.

4.4. Для испытываемых грунтов должны быть определены физические характеристики по ГОСТ 5180: влажность (суммарная влажность для мерзлых грунтов), плотность, плотность частиц, влажности на границах текучести и раскатывания, гранулометрический состав грунтов по ГОСТ 12536, а также вычислены плотность сухого грунта, коэффициент пористости, коэффициент водонасыщения (степень заполнения объема пор льдом и незамерзшей водой), число пластичности и показатель текучести (для связных дисперсных грунтов).

Дополнительные необходимые характеристики грунтов приводятся в отдельных методах испытаний настоящего стандарта.

4.5. Испытания мерзлых грунтов проводят при температурах ниже температуры начала замерзания: на 0,5 °C — для незасоленных и на 1 °C — для засоленных.

4.6. В процессе испытаний грунтов ведут журналы, формы приведены в Приложении А, а при автоматизации процесса испытаний и обработки данных с помощью компьютерных программ результаты опыта выводятся на компьютер в форме паспорта (протокола) испытания.

4.7 Отчет об испытании должен включать в себя:

• идентификацию образца (номер буровой скважины, номер пробы, номер испытания, глубину отбора, номер инженерно-геологического элемента и т.п.);

- метод подготовки образца (ненарушенный или нарушенного сложения, предварительное водонасыщение);

• начальные размеры образца;

- физические характеристики грунта;

• использованный метод испытания;

- таблицу результатов испытания (нагрузки-деформации);

• графики испытаний;

- числовые значения полученных характеристик грунта.

При необходимости допускается приводить и другую дополнительную информацию.

5. Методы определения характеристик прочности и деформируемости полускальных и дисперсных грунтов

5.1 Метод одноплоскостного среза

Подраздел 5.1 утратил силу с 01.06.2021. - ГОСТ 12248.1-2020, введенный в действие Приказом Росстандарта от 14.10.2020 № 821-ст.

5.2 Метод одноосного сжатия

Подраздел 5.2 утратил силу с 01.06.2021. - ГОСТ 12248.2-2020, введенный в действие Приказом Росстандарта от 14.10.2020 № 822-ст.

5.3 Метод трехосного сжатия

Подраздел 5.3 утратил силу с 01.06.2021. - ГОСТ 12248.3-2020, введенный в действие Приказом Росстандарта от 14.10.2020 № 823-ст.

5.4 Метод компрессионного сжатия

Подраздел 5.4 утратил силу с 01.06.2021. - ГОСТ 12248.4-2020, введенный в действие Приказом Росстандарта от 14.10.2020 № 824-ст.

5.5 Метод суффозионного сжатия

Подраздел 5.5 утратил силу с 01.06.2021. - ГОСТ 12248.5-2020, введенный в действие Приказом Росстандарта от 14.10.2020 № 825-ст.

5.6 Метод определения набухания и усадки

Подраздел 5.6 утратил силу с 01.06.2021. - ГОСТ 12248.6-2020, введенный в действие Приказом Росстандарта от 14.10.2020 № 826-ст.

6. Методы определения характеристик прочности и деформируемости мерзлых грунтов

6.1 Метод испытания шариковым штампом

Подраздел 6.1 утратил силу с 01.06.2021. - ГОСТ 12248.7-2020, введенный в действие Приказом Росстандарта от 14.10.2020 № 827-ст.

6.2 Метод одноплоскостного среза по поверхности смерзания

Подраздел 6.2 утратил силу с 01.06.2021. - ГОСТ 12248.8-2020, введенный в действие Приказом Росстандарта от 14.10.2020 № 828-ст.

6.3 Метод одноосного сжатия

Подраздел 6.3 утратил силу с 01.06.2021. - ГОСТ 12248.9-2020, введенный в действие Приказом Росстандарта от 14.10.2020 № 829-ст.

6.4 Метод компрессионного сжатия

Подраздел 6.4 утратил силу с 01.06.2021. - ГОСТ 12248.10-2020, введенный в действие Приказом Росстандарта от 14.10.2020 № 830-ст.

6.5 Метод определения сопротивления срезу оттаивающих грунтов

Подраздел 6.5 утратил силу с 01.06.2021. - ГОСТ 12248.11-2020, введенный в действие Приказом Росстандарта от 14.10.2020 № 831-ст.

Приложение А (рекомендуемое)

ФОРМЫ ПЕРВОЙ И ПОСЛЕДУЮЩИХ СТРАНИЦ ЖУРНАЛОВ ЛАБОРАТОРНЫХ ИСПЫТАНИЙ ГРУНТОВ

Форма первой страницы журнала

Организация (лаборатория) _________________________________________________

Журнал испытаний грунта методом ___________________________________________

Объект (пункт) ____________________________________________________________

Сооружение ________________________________________________________________

Шурф (скважина) N _________________________________________________________

Глубина отбора образца, м _________________________________________________

Лабораторный номер образца ________________________________________________

Наименование грунта _______________________________________________________

Сложение грунта ___________________________________________________________

Визуальное описание грунта в лаборатории __________________________________

Вид испытания _____________________________________________________________

Сведения о замачивании ____________________________________________________

Жидкость для замачивания (фильтрации) _____________________________________

Дата испытаний: начало ______________________ окончание ___________________

Данные о рабочем кольце (образце): ________________________________________

Высота, мм ________________________________________________________________

Диаметр, мм _______________________________________________________________

Площадь, см2 ______________________________________________________________

Объем, см3 ________________________________________________________________

Масса, г __________________________________________________________________

Масса с грунтом, г ________________________________________________________

Масса образца, г __________________________________________________________

Журнал испытаний для определения сопротивления дисперсного грунта одноплоскостному срезу, сопротивления мерзлого грунта срезу по поверхности смерзания с материалом фундамента и сопротивления срезу оттаивающего грунта

Предварительное уплотнение дисперсных и оттаивающих грунтов

Примечание. Температуру испытаний и контрольного образца, а также скорость деформации среза указывают при испытании мерзлых грунтов.

Журнал испытания грунта методом одноосного сжатия

Журнал испытания грунта методом трехосного сжатия

Журнал испытания грунта методом компрессионного сжатия

Обработка кривой консолидации методом «корень квадратный из времени»

Обработка кривой консолидации логарифмическим методом

Журнал испытания засоленного грунта на суффозионное сжатие

Обработка результатов испытания

Журнал испытания грунта на набухание и усадку

Результаты испытаний набухания в ПНГ

Результаты испытаний набухания под нагрузкой в компрессионном приборе

Результаты испытаний на усадку

Журнал испытания мерзлого грунта шариковым штампом

Журнал испытания мерзлого грунта методом одноосного сжатия

     1. <a id="p101144"></a>Испытание при непрерывном быстром возрастании нагрузки

                    2. <a id="p101148"></a>Испытание на ползучесть

Рисунок Б.2

Приложение В (рекомендуемое)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДИ ДЕФОРМИРОВАННЫХ ОБРАЗЦОВ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ

В.1. Если относительная вертикальная деформация образца в момент разрушения \epsilon>0,1 , то необходимо при расчете предела прочности на одноосное сжатие учитывать увеличение площади образца.

Площадь A определяют непосредственно измерением диаметра образца штангенциркулем с погрешностью 0,1 мм и расчетом.

В.2. В предположении о постоянстве объема грунта при испытании (V = V_{0} = \frac{\pi d^{2}}{4} h = const) отношение \frac{A}{A_{0}} может быть определено по относительной вертикальной деформации \epsilon .

При сохранении цилиндрической формы (Ah = A_{0}h_{0})

\frac{A}{A_{0}} = \frac{1}{1 - \epsilon} . (В.1)

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

\frac{A}{A_{0}} = \frac{1}{4} (3 \sqrt{\frac{1}{1 - \epsilon} - 1})2 . (В.2)

Приложение Г (рекомендуемое)

Результаты испытания грунта оформляют в соответствии с рисунком Г.1.

Д.1. Принципиальная схема установки для испытания грунта методом трехосного сжатия (см. рисунок Д.1)

1 — основание камеры; 2 — корпус камеры; 3 — вентиль

Д.3.1. Тарировка камеры на сжатие

Для тарировки между штампами, покрытыми влажными бумажными фильтрами, помещают металлический вкладыш размерами, равными размерам образца грунта. Штамп нагружают ступенями вертикального давления 0,01; 0,025; 0,05; 0,10 МПа и далее по 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.

Тарирование проводят при трехкратном нагружении и разгрузке, каждый раз с заменой фильтров на новые.

По среднеарифметическим значениям из трех опытов составляют таблицу деформаций камеры при различных давлениях.

Д.3.2. Тарировка камеры на расширение

Для тарирования на металлический вкладыш и штампы (см. Д.3.1) 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 (см. Д.3.1), выдерживая их по 30 мин. На каждой ступени давления записывают показания волюмометра. Затем сбрасывают давление в том же порядке.

По среднеарифметическим значениям из трех опытов составляют таблицу объемных деформаций камеры при различных всесторонних давлениях.

Д.3.3. 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 см2 площади поперечного сечения штока.

Е.1. Реконсолидация образцов грунта путем восстановления двухфазного состояния — метод ВФС

Е.1.1. Метод восстановления фазового состава (ВФС) используется при проведении трехосных испытаний водонасыщенных в условиях природного залегания глинистых, органо-минеральных и органических грунтов.

Е.1.2. Метод предназначен для восстановления природной плотности и двухфазного состояния (при сохранении природной влажности) образцов, разуплотненных в результате парогазовыделения в процессе их отбора.

Е.1.3. Процедура восстановления фазового состава заключается в следующем:

Е.1.3.1. В камеру прибора трехосного сжатия устанавливают образец грунта.

Е.1.3.2. Дренаж системы противодавления перекрывают, что исключает возможность оттока поровой жидкости в процессе реконсолидации.

Е.1.3.3. Путем поднятия давления в камере производят обжатие образца всесторонним давлением ступенями:

• для грунтов мягкопластичной и текучей консистенции не более 25 кПа,
• для грунтов тугопластичной и пластичной консистенции не более 50 кПа,
• для грунтов полутвердой и твердой консистенции от 100 до 200 кПа.

Е.1.3.4. В процессе обжатия на каждой ступени с интервалом 15 мин измеряют поровое давление. При повторяемости показаний достигнутое значение порового давления фиксируют и прикладывают следующую ступень давления.

Е.1.3.5. В процессе испытания строят кривую зависимости порового давления от всестороннего давления u = f(\sigma_{3}) . Критерием завершения восстановления фазового состава является выход указанной кривой на прямую, проходящую под углом 45° не менее чем через три точки.

Е.1.3.6. Если график u = f(\sigma_{3}) не вышел на прямую под 45°, а давление в камере уже достигло значения полного среднего бытового давления, то для НН испытания водонасыщение считается завершенным, а для КН и КД испытаний водонасыщение продолжают по методу противодавления (см. Е.2).

Е.2. Водонасыщение образца грунта противодавлением

Е.2.1. Метод водонасыщения образца противодавлением предназначен для КН и КД трехосных испытаний глинистых, органо-минеральных и органических грунтов, водонасыщенных в условиях природного залегания.

Е.2.2. Метод является вспомогательным и используется как дополнительный в случае, когда водонасыщение методом ВФС (см. Е.1) не было достигнуто.

Е.2.3. Водонасыщение образца противодавлением проводят попеременным приложением к образцу полного давления и противодавления.

Е.2.4. Перед началом водонасыщения образца противодавлением необходимо перекрыть дренаж системы противодавления, подведенный к одному или двум торцам образца.

Е.2.5. Проводят обжатие образца дополнительной ступенью всестороннего давления 50 кПа.

Е.2.6. В процессе обжатия на ступени проводят измерение порового давления u с интервалом 15 мин. При повторяемости показаний достигнутое значение u фиксируют.

Е.2.7. Рассчитывают коэффициент порового давления B, равный отношению приращения порового давления на ступени \Delta u к приращению всестороннего давления \Delta\sigma_{3}(B = \frac{\Delta u}{\Delta\sigma_{3}}) .

Е.2.8. В системе противодавления при перекрытом дренаже поднимают давление, равное давлению в камере минус выбранное значение «дифференциального давления» (эффективного напряжения в образце в процессе его водонасыщения противодавлением), дренаж открывается.

Примечание. Значение дифференциального давления рекомендуется назначать равным значению эффективного напряжения, достигнутого на этапе реконсолидации по методу ВФС.

Е.2.9. После выравнивания порового давления с давлением противодавления все процедуры повторяются, начиная с Е.2.4.

Е.2.10. Водонасыщение считается завершенным при достижении значения коэффициента порового давления B — значений от 0,95 до 1,0 — при этом значение порового давления должно быть не ниже 300 кПа, в противном случае процедуры поднятия противодавления в соответствии с Е.2.4 - Е.2.8 повторяются до достижения указанного значения порового давления.

Е.3. Методика определения скорости деформации образца грунта при разрушении

Е.3.1. Скорость деформации образца грунта на стадии разрушения при трехосных испытаниях определяют, используя данные, полученные на стадии консолидации образца.

Е.3.2. Скорость v, мм/мин, деформации для КН и КД испытаний определяют по формуле [2]:

v = \frac{(h - \Delta h_{c})\epsilon_{1f}}{Ft_{50}} , (Е.1)

где h — начальная высота образца грунта, мм;

\Delta h_{c} — изменение в высоте образца в конце консолидации, мм;

\epsilon_{1f} — ожидаемая относительная вертикальная деформация при разрушении, д.е. (принимается по результатам первого разрушения, для которого скорость рассчитывают при \epsilon_{1f} = 0,1 );

F — коэффициент, зависящий от типа испытаний и условий дренирования;

t_{50} — время, требуемое для 50% фильтрационной консолидации образца грунта, мин (см. 5.3.5.5, 5.3.5.6).

Значения F, соответствующие 95% диссипации порового давления, приведены в таблице Е.1.

Таблица Е.1

Значения коэффициента F [2]:

Приложение Ж (рекомендуемое)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА НЕРАВНОМЕРНОСТИ РАСШИРЕНИЯ ОБРАЗЦА ГРУНТА ПРИ ТРЕХОСНОМ СЖАТИИ

Ж.1. Коэффициент неравномерности расширения образца b при трехосных испытаниях определяют по формуле

b = \frac{1 - \frac{A_{c}}{A_{k}}}{\frac{\Delta h_{k}}{h_{c}}} , (Ж.1)

где A_{c} — площадь поперечного сечения образца в конце этапа реконсолидации для НН испытаний и этапа консолидации для КН и КД испытаний, см2;

A_{k} — площадь поперечного сечения в средней части образца после испытания, см2;

h_{c} — высота образца в конце этапа реконсолидации для НН испытаний и этапа консолидации для КН и КД испытаний, см;

\Delta h_{k} — полная деформация образца после испытания, см.

Ж.2. Площадь поперечного сечения образца A_{c} при (НН) испытаниях допускается принимать равной площади начального поперечного сечения образца A_{0} .

Ж.3. Площадь поперечного сечения образца A_{c} для КН и КД испытаний рассчитывают по формуле

A_{c} = \frac{V - \Delta V_{c}}{h_{c}} , (Ж.2)

где \Delta V_{c} — изменение объема образца в конце этапа консолидации, см3;

V — начальный объем образца, см3.

Ж.4. Площадь поперечного сечения в средней части образца A_{k} при отсутствии системы контроля изменения поперечного сечения образца в процессе испытания допускается определять по результатам прямых измерений диаметра образца после испытания штангенциркулем, при этом диаметр вычисляют как среднеарифметическое значение трех измерений в центральной части образца под углом в 120°.

Примечание. Метод не может быть использован при неограниченных деформациях образца, поэтому при разрушении необходимо контролировать максимальные деформации образца, в особенности для статического нагружения, не допуская их превышения более чем на 15%.

Приложение И (рекомендуемое)

И.1. Образец графического оформления результатов испытания при определении характеристик прочности (см. рисунок И.1)

График 1 \epsilon_{1} = f(\sigma_{1} - \sigma_{3})

График 2 \tau = f(\sigma\prime)

Диаграмма Кулона-Мора

График 3 \sigma_{1}\prime_{f} = f(\sigma_{3}\prime_{f})

Рисунок И.1

И.2. Образец графического оформления результатов испытания грунта при определении характеристик деформируемости (см. рисунок И.2)

График 1 \epsilon_{1} = f(\sigma_{1})

Рисунок И.2

Приложение К (обязательное)

К.1. Для определения коэффициента фильтрационной (первичной) консолидации c_{v} кривую консолидации (см. К.2) следует обработать методом «квадратного корня из времени» или логарифмическим методом, а при одновременном определении коэффициентов фильтрационной c_{v} и вторичной c_{\alpha} (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.

К.2. Для определения коэффициента фильтрационной консолидации c_{v} методом «квадратного корня из времени» по результатам испытаний грунта под постоянным давлением строят кривую консолидации в координатах: относительная деформация \epsilon (ордината) — корень квадратный из времени в минутах (абсцисса) (см. рисунок К.1).

Проводят прямую наилучшего приближения ab к начальной линейной части кривой (обычно в пределах первых 50% сжатия) и из точки пересечения ab с осью ординат проводят вторую прямую ac, абсциссы которой равны 1,15 соответствующих абсцисс прямой ab.

Пересечение прямой ac с экспериментальной кривой определяет время \sqrt{t_{90}} , соответствующее степени фильтрационной консолидации 0,90.

К.3. Коэффициент фильтрационной консолидации c_{v} , см2/мин (см2/год), вычисляют по формуле

где T_{90} — коэффициент (фактор времени), соответствующий степени консолидации 0,90, равный 0,848;

h — высота образца (средняя между начальной высотой и высотой после завершения опыта на консолидацию), см. При двухсторонней фильтрации принимается высота, равная h/2;

t_{90} — время, мин;

f_{T} — температурный поправочный коэффициент (см. К.4).

Для определения времени 100% фильтрационной консолидации \sqrt{t_{100}} предварительно вычисляют деформацию сжатия \epsilon_{100} = \epsilon_{90}/0,9 . Из точки \epsilon_{100} проводят горизонтальную прямую до пересечения с кривой консолидации и находят соответствующее значение \sqrt{t_{100}} .

К.4. Если температура в лаборатории значительно отличается от 20 °C, необходимо вводить температурную поправку f_{T} для приведения результатов к 20 °C в соответствии с таблицей К.1.

Таблица К.1

Значения температурной поправки

К.5. Для определения значений c_{v} и c_{\alpha} логарифмическим методом строят кривую консолидации в координатах: относительная деформация \epsilon (ордината) — время t, мин, откладываемое на логарифмической шкале (абсцисса) (см. рисунок К.2).

Рисунок К.2. График обработки кривой консолидации логарифмическим методом

К.6. На кривой консолидации следует найти значение относительной деформации, соответствующее нулевому первичному сжатию (откорректированный ноль компрессии d_{0} ). Для этого на начальной части кривой выбирают точки с абсциссами 0,1 и 0,4. Разность ординат данных точек, отложенная выше начальной точки графика, определит приведенный ноль d_{0} .

К.7. По кривой консолидации находят деформацию, соответствующую 100%-му фильтрационному сжатию при заданной нагрузке. Для этого проводят и продлевают две касательных: к самой крутой части кривой (т.е. в точке перегиба) и к конечному линейному участку кривой. Точка пересечения этих касательных соответствует 100%-му первичному сжатию грунта. Сжатие, следующее за 100%-ным первичным сжатием, определяется как вторичное сжатие за счет деформаций ползучести.

К.8. Для определения коэффициента фильтрационной консолидации c_{v} логарифмическим методом определяют время, требуемое для 50%-го первичного сжатия. Для этого вычисляют деформацию, соответствующую 50%-му первичному сжатию \epsilon_{50} , равную среднеарифметическому значению деформаций, соответствующих нулевому d_{0} и 100%-му сжатию \epsilon_{100} . Точку \epsilon_{50} проецируют на кривую и тем самым находят соответствующее время t_{50} .

Коэффициент фильтрационной консолидации c_{v} , см2/мин (см2/год), вычисляют по формуле

c_{v} = \frac{T_{50}h^{2}}{t_{50}} , (К.2)

где T_{50} — коэффициент (фактор времени), соответствующий степени консолидации 0,5, равный 0,197;

h — то же, что и в формуле К.1;

t_{50} — время, соответствующее 50%-му первичному сжатию, мин.

К.9. Коэффициент вторичной консолидации (безразмерная величина) c_{\alpha} определяют по тангенсу угла между линейным отрезком кривой на участке вторичной консолидации и прямой, параллельной оси абсцисс (см. рисунок К.2) по формуле

c_{\alpha} = tg\alpha \frac{\epsilon(t_{2}) - \epsilon(t_{1})}{lg(t_{2}) - lg(t_{1})} , (К.3)

где \epsilon(t_{2}) и \epsilon(t_{1}) — значения деформации образца на участке вторичной консолидации;

t_{1} и t_{2} — время, соответствующее деформациям \epsilon(t_{1}) и \epsilon(t_{2}) , мин.

К.10. Для насыпных грунтов с заданными значениями влажности и плотности кривая консолидации в зависимости от свойств грунтов может иметь три (кривая а) или два (кривая б) участка: дофильтрационной консолидации, фильтрационной консолидации и вторичной консолидации (см. рисунок К.3).

Рисунок К.3. Графики кривых консолидации для насыпных грунтов с заданными значениями влажности и плотности

Коэффициент дофильтрационной консолидации c_{\alpha}\prime (кривые а и б) вычисляют по тангенсу угла наклона касательной к первому участку кривых \epsilon = f(t) , окончание которого определяется пересечением касательных к первому и второму участкам кривой, по формуле (К.3), в которой разность деформаций в числителе заменяют на (\epsilon\prime - \epsilon_{0}) , соответствующую времени t' и t_{0} .

Коэффициент фильтрационной консолидации (кривая а) вычисляют по формуле (К.2), в которой

t_{50} = \frac{t(\epsilon_{1} - \epsilon\prime)}{2} , (К.4)

где \epsilon_{1} соответствует времени t_{1,a} , а \epsilon\prime — времени t_{a}\prime .

Коэффициент вторичной консолидации вычисляют по формуле К.3, в которой:

• для кривой б разность деформаций \epsilon соответствует времени t_{2} и t_{\text{б}}\prime .

(рекомендуемое)

График 2 e = f(p)

График 3 \epsilon = f(p)

Рисунок Л.1

Приложение М (рекомендуемое)

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ КОМПРЕССИОННО-ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ПРИБОРОВ

М.1. Принципиальные схемы компрессионно-фильтрационных приборов (см. рисунок М.1)

а) Для испытаний по схеме нисходящего потока воды

б) Для испытаний по схеме восходящего потока воды

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 — верхнее прижимное кольцо; 16 — нижнее прижимное

20 — стеклянная трубка; 21 — индикатор;

индикатора; 24 — шарик; 25 — образец грунта

Рисунок М.1

М.2. Образец графического оформления результатов испытания засоленного грунта в компрессионно-фильтрационном приборе (см. рисунок М.2)

График 1 \epsilon = f(p) (по схеме «одной кривой»)

График 2 \epsilon = f(p) (по схеме «трех кривых»)

1, 2, 3 — относительное сжатие \epsilon грунта природной влажности в водонасыщенном состоянии и выщелоченного без нагрузки в зависимости от давления соответственно; 4 — относительное сжатие грунта в результате замачивания (относительная просадочность) при заданном давлении p; 5 — относительное суффозионное сжатие грунта при фильтрации воды и заданном

7 — зависимость относительного суффозионного сжатия \epsilon_{sf} от давления ( p_{sf} — начальное давление суффозионного сжатия)

График 3 \epsilon_{sf} = f(\beta_{t})

1 — зависимость относительного суффозионного сжатия

проведения испытания при D>D_{0} ; 2 — то же, при D<D_{0} ;

Рисунок М.2

Н.1. Образец графического оформления результатов испытания грунта на набухание (см. рисунок Н.1)

\epsilon = f(p)

P_{sw} — установленное значение давления набухания (график 1); предполагаемое значение давления набухания (график 2)

Рисунок Н.1

Н.2. График зависимости изменения объема образца грунта V при изменении влажности w в процессе усадки (см. рисунок Н.2)

V = f(w)

I — первый этап сушки; II — второй этап сушки; w_{\text{у}} — влажность глинистого грунта на пределе усадки

Рисунок Н.2

Приложение П (рекомендуемое)

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 П.1

И ОБРАЗЕЦ ГРАФИЧЕСКОГО ОФОРМЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЯ

Р.1. Принципиальная схема установки для испытания мерзлого грунта методом одноплоскостного среза по поверхности смерзания (см. рисунок Р.1)

Р.2. Рекомендации по изготовлению образцов материала и грунта для испытания методом одноплоскостного среза по поверхности смерзания

Р.2.1. Изготовление образцов материала фундамента или других твердых материалов (скальных и полускальных горных пород, строительных материалов и др.) следует проводить так, чтобы их шероховатость по поверхности смерзания соответствовала требованиям задания. При отсутствии задания шероховатость поверхности образца материала должна соответствовать шероховатости материала в естественных условиях.

Образцы материала фундамента с такой же шероховатостью поверхности, как у фундамента (не подвергнутой специальной обработке), должны изготовляться 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 сравнением с эталонной поверхностью, изготовленной в соответствии с требованиями ГОСТ 9378.

Р.2.2. 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 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.

Р.2.3. 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 намораживают лед на материал.

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

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.

Р.2.4. 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 через верхний или нижний торец. Условия охлаждения образца при замораживании определяются заданием;
• 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 проводят смораживание образца через верхний или нижний торец.

Р.2.5. Образец вида «грунт-лед» подготавливают в следующей последовательности: сборку формы второго типа, подготовку и промораживание образца грунта проводят в соответствии с 6.2.2.3. 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.

Р.2.6. Для среза мерзлого грунта ненарушенного сложения из монолита вырезают образец высотой, соответствующей размерам смороженных колец в формах по типу I или по типу II (см. рисунок Р.2). Образец перемещают в рабочие кольца и устанавливают в срезной прибор. Выдерживают при температуре испытания 12 ч или 24 ч в зависимости от диаметра образца. Все операции проводят в помещении с отрицательной температурой.

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

«грунт-грунтовый раствор (лед, грунт)»

1 — рабочее кольцо срезного прибора; 2 — материал; 3 — грунт (лед, грунтовый раствор); 3а — грунт;

Р.2.7. 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.

Р.3. Образец графического оформления результатов испытания грунта методом одноплоскостного среза по поверхности смерзания (см. рисунки Р.3 и Р.4)

Рисунок Р.4

Приложение С (рекомендуемое)

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА УСТАНОВКИ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МЕРЗЛОГО ГРУНТА МЕТОДОМ ОДНООСНОГО СЖАТИЯ (СМ. РИСУНОК С.1)

1 — образец грунта; 2 — неподвижная платформа; 3 — подвижная платформа; 4 — шток; 5 — направляющее

прижимное кольцо; 10 — динамометр; 11 — измеритель

деформаций; 13 — продольная тяга; F — нагрузка

Приложение Т (рекомендуемое)

Расчетные значения сопротивления мерзлого грунта R под подошвой фундамента представлены в таблице Т.1.

Таблица Т.1

Расчетные значения сопротивления мерзлого грунта в зависимости от льдистости грунтов и температуры испытаний

Ф.1. Модуль линейной деформации E_{0} и коэффициент нелинейной деформации A_{0} определяют по зависимости, устанавливающей связь между относительными продольными деформациями \epsilon , напряжениями \sigma и временем действия нагрузки t

\epsilon(\sigma,t) = f(\sigma)(t/t_{0})^{\alpha} , (Ф.1)

где f(\sigma) — функция напряжений \sigma для времени t_{0} их действия, равного 1 ч, t_{0} которую принимают в виде:

f(\sigma) = \sigma/E_{0} — для модели линейно деформируемого основания;

f(\sigma) = (\sigma/A_{0})^{1/m} — для модели нелинейно деформируемого основания,

где E_{0} и A_{0} — параметры функции f(\sigma) ;

m — коэффициент нелинейности по напряжениям.

Ф.2. Предельно длительные значения E и A вычисляют по формулам:

E = E_{0}(t_{u}/t_{0})^{- \alpha} ; (Ф.2)

A = A_{0}(t_{u}/t_{0})^{- \alpha m} , (Ф.3)

\alpha — коэффициент нелинейности во времени.

Ф.3. Для установления зависимости (Ф.1) исходные данные испытаний (см. 6.3.5) обрабатывают в соответствии с теорией наследственной ползучести. Используя кривую ползучести (см. 6.3.5.7), последовательно вычисляют ряд значений \epsilon_{i,j} , имеющих смысл деформаций, которые развились бы под действием постоянного напряжения (i = 1, 2, ...), соответствующего напряжению i-й ступени нагружения, за время t_{j} . Вычисления проводят по формуле

\epsilon_{i,j} = \epsilon_{i - 1,j} + \Delta\epsilon_{i,j} , (Ф.4)

где \epsilon_{i - 1,j} — полная относительная продольная деформация предшествующей ступени нагружения в момент времени t_{j} , вычисленная по этой формуле ранее при \epsilon_{0,j} = 0 ;

\Delta\epsilon_{i,j} — приращение относительной деформации, определяемое по кривой ползучести (см. 6.3.5.7) и представляющее собой разность между деформацией, накопленной к моменту, когда i-я ступень нагрузки действовала в течение времени t_{j} , и деформацией, накопленной к началу действия i-й ступени нагрузки.

Моменты времени t_{j} назначают одинаковыми для каждой ступени нагружения с учетом требований 6.1.4.3.

Результаты представляют в виде семейства кривых ползучести при постоянных напряжениях \sigma (см. рисунок Ф.1).

Рисунок Ф.1

Ф.4. Для определения параметра \alpha и набора значений f(\sigma_{i}) полученные значения представляют в виде семейства параллельных прямых в координатах: ln t — ось абсцисс, ln\sigma_{i} — ось ординат (см. рисунок Ф.2). Далее значения \alpha и f(\sigma_{i}) вычисляют по формулам:

\alpha = b ; (Ф.5)

f(\sigma_{i}) = e^{a_{j}} , (Ф.6)

где a_{j} и b — параметры, определяемые графически (см. Ф.8) или способом наименьших квадратов.

Рисунок Ф.2

Ф.5. Для модели линейно деформируемого основания набор значений f(\sigma_{i}) аппроксимируют прямой в координатах: \sigma_{i} — ось абсцисс, f(\sigma_{i}) — ось ординат (см. рисунок Ф.3) и вычисляют значение E_{0} по формуле

E_{0} = 1/c , (Ф.7)

где c — параметр, определяемый графически (см. Ф.9) или способом наименьших квадратов.

Рисунок Ф.3

Ф.6. Для модели нелинейно деформируемого основания набор значений f(\sigma_{i}) аппроксимируют прямой в координатах ln\sigma_{i} — ось абсцисс, lnf(\sigma_{i}) — ось ординат (см. рисунок Ф.4) и вычисляют значения A_{0} и m по формулам:

A_{0} = e^{a} ; (Ф.8)

m = 1/b, (Ф.9)

где a и b — параметры, определяемые графически (см. Ф.10) или способом наименьших квадратов.

Рисунок Ф.4

Ф.7. Коэффициент поперечного расширения J определяют из зависимости, устанавливающей связь между относительными продольными \epsilon и поперечными \epsilon_{x} деформациями

\epsilon_{x} = J\epsilon . (Ф.10)

Для определения J экспериментальные данные (относительные продольные и поперечные деформации) в конце каждой ступени нагружения представляют в координатах \epsilon — ось абсцисс, \epsilon_{x} — ось ординат и аппроксимируют прямой, проходящей через начало координат. Значение J равно тангенсу угла наклона этой прямой к оси абсцисс.

Ф.8. При графическом способе определения параметров a_{j} и b уравнения семейства параллельных прямых (см. рисунок Ф.2) эти параметры равны:

a_{j} — в масштабе чертежа равен отрезку, отсекаемому на оси ординат j-й из семейства параллельных прямых наилучшего приближения к экспериментальным точкам;

b — в масштабе чертежа равен тангенсу угла наклона семейства параллельных прямых к оси абсцисс.

Ф.9. Параметр c при графическом способе определения в масштабе чертежа равен тангенсу угла наклона к оси абсцисс прямой наилучшего приближения к экспериментальным точкам, проходящей через начало координат (см. рисунок Ф.3).

Ф.10. При графическом способе определения параметров a и b (см. рисунок Ф.4) эти параметры равны:

a — в масштабе чертежа равен отрезку, отсекаемому на оси ординат прямой наилучшего приближения к экспериментальным точкам;

b — в масштабе чертежа ранен тангенсу угла наклона этой прямой к оси абсцисс.

Окончание таблицы Ф.1

Приложение Х (рекомендуемое)

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ КОМПРЕССИОННЫХ ПРИБОРОВ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ И ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЯ

Х.1. Принципиальные схемы компрессионных приборов для испытания грунта в мерзлом состоянии и при оттаивании (см. рисунок Х.1)

а) Для испытаний грунтов в мерзлом состоянии

1 — образец грунта; 2 — поддон корпуса; 3 — рабочее кольцо; 4 — нижний штамп; 5 — верхний штамп; 6 — корпус; F — нагрузка

б) Для испытаний грунтов при оттаивании

1 — образец грунта; 2 — поддон корпуса; 3 — рабочее кольцо; 4 — перфорированный нижний штамп; 5 — перфорированный верхний штамп; 6 — корпус; F — нагрузка

Рисунок Х.1

Х.2. Образец графического оформления результатов испытания мерзлого грунта методом компрессионного сжатия (см. рисунки Х.2 и Х.3)

Рисунок Х.2

Рисунок Х.3

(рекомендуемое)

Ц.1. Принципиальная схема установки для определения сопротивления срезу оттаивающего грунта на контакте с мерзлым грунтом (см. рисунок Ц.1)

1 — индикатор часового типа для измерений деформаций

4 — устройство для создания и регулирования температуры теплового штампа; 5 — индикаторы часового типа для

Ц.2. Схема формы для приготовления образца мерзлого грунта нарушенной структуры (см. рисунок Ц.2)

1 — рабочее кольцо; 2 — грунт; 3 — крышка формы; 4 — защитное кольцо формы; 5 — кольцевая прокладка; 6 — опорное кольцо формы; 7 — диск-вкладыш

Рисунок Ц.2

БИБЛИОГРАФИЯ

1. ИСО/ТУ 17892-10:2004. Геотехнические исследования и испытания. Лабораторные испытания грунтов. Часть 10. Испытания на прямой срез

(ISO/TS 17892-10:2004) (Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing soil — Part 10: Direct shear tests)

2. ИСО/ТУ 17892-9:2004. Геотехнические исследования и испытания. Лабораторные испытания грунтов. Часть 9. Испытания на консолидированное трехосное сжатие водонасыщенных грунтов

(ISO/TS 17892-9:2004) (Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil — Part 9: Consolidated triaxial compression tests on water-saturated soils)

3. ИСО/ТУ 17892-5:2004. Геотехнические исследования и испытания. Лабораторные испытания грунтов. Часть 5. Одометрические испытания со ступенчатым нагружением

(ISO/TS 17892-5:2004) (Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil — Part 5: Incremental loading oedometr test).

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