Проведення консолідовано-дренованого випробування

1. Попереднє ущільнення зразка, за винятком зразків просадочних грунтів, що випробовуються у водонасиченому стані, проводять при нормальних тисках при яких визначають опір зрізу τ. Нормальні тиски передають на зразок грунту ступенями.

Значення і (у МПа) приведені в таблиці 7.2.

В окремих випадках, передбачених програмою випробувань, можуть призначатися вищі нормальні тиски в порівнянні з приведеними в таблиці 7.2.

Якщо при заданих нормальних тисках залежність на початковій ділянці має суттєво нелінійний характер, значення мають бути змінені так, щоб дотримувалася лінійність вказаної залежності.

Таблиця 7.1

Грунти	Час насичення зразків водою, не менше	Час витримки рівнів, не менше	Час умовної стабілізації деформацій стискування на кінцевому рівні, не менше
Піски	10 мін	5 мін	20 мін
Глинисті (непросадочні і що не набухають):
- супіски	3 год		2 год
- суглинки з 12	6 год		6 год
- суглинки з 12	12 год	30 мін	12 год
- глини з 22	12 год		12 год
- глини з 22	36 год		12 год
Просідаючи	Як для непросадочних	30 мін	3 год
Набухаючи	До досягнення умовної стабілізації деформації набухання - 0, 1 мм за 24 год	30 мін	Як для тих, що не набухають

 

2. Кожну ступінь тиску при попередньому ущільненні витримують протягом часу, вказаного в таблиці 7.1, а кінцевий ступінь - до досягнення умовної стабілізації деформацій стискування зразка грунту.

За критерій умовної стабілізації деформації приймають її приріст, що не перевищує 0, 01 мм за час, вказаний в таблиці 7.1.

3. В процесі попереднього ущільнення зразків грунту, а при їх випробуваннях у водонасиченому стані і в період замочування реєструють в журналі випробувань вертикальні деформації зразків. В кінці кожного ступеня навантаження записують показання приладів для виміру деформацій, а на останньому ступені так, щоб зафіксувати настання умовної стабілізації деформації стискування зразка грунту.

При замочуванні зразка грунту вертикальні деформації слід фіксувати після закінчення замочування, а для грунтів, що набухають, фіксують настання умовної стабілізації деформації набухання (таблиця 7.1).

Таблиця 7.2

Грунти	Hормальний тиск при попередньому ущільненні	Рівні тиску
Піски середньої крупності щільні; глини з 0	0, 1; 0, 3; 0, 5	0, 1
Піски середньої крупності і середньої щільності; піски дрібні щільні і середньої щільності; супіски і суглинки з 0, 5; глини з 0 0, 5	0, 1; 0, 2; 0, 3	0, 05
Піски середньої крупності і дрібні рихлі; піски пилуваті незалежно від щільності; супіски, суглинки і глини з 0, 5	0, 1; 0, 15; 0, 2	0, 025 до = 0, 1 і далі 0, 05
Примітка – Hормальний тиск при попередньому ущільненні зразків просадочного грунту, що випробовуються у водонасиченому стані, повинно складати 0, 3 МПа і зростати рівнями = 0, 05 МПа.

 

4. Після попереднього ущільнення, якщо воно проводилося в ущільнювачі, слід швидко розвантажити зразок і перенести робоче кільце із зразком в зрізну коробку. Далі закріплюють робоче кільце в зрізній коробці, встановлюють перфорований штамп, проводять регулювання механізму навантаження, встановлюють зазор 0, 5-1 мм між рухливою і нерухомою частинами зрізної коробки, встановлюють вимірювальну апаратуру для реєстрації вертикальних деформацій зразка і записують її початкове показання в журналі випробування.

В разі попереднього ущільнення зразків грунту в умовах повного водонасичення перед розвантаженням зразка видаляють воду з ванни ущільнювача.

5. Hа зразок грунту передають той же нормальний тиск, при якому відбувалося попереднє ущільнення грунту, за винятком зразків просадочного грунту, що випробовуються у водонасиченому стані. В цьому випадку нормальний тиск при зрізі повинен складати 0, 1; 0, 2; 0, 3 МПа.

Випробування на повторний зріз виконують при тому ж нормальному тиску, при якому був здійснений перший зріз.

Нормальне навантаження слід передати на зразок в один ступінь і витримати її не менше:

- 5 хвл - для пісків;

- 15 хвл - для супісків;

- 30 хвл - для суглинків і глин;

- 10 хвл - при повторному зрізі.

6. Після передачі на зразок грунту нормального навантаження приводять в робочий стан механізм створення дотичного навантаження і пристрій для виміру деформацій зрізу грунту і записують його початкове показання.

При передачі дотичного навантаження ступенями їх значення повинні складати 5% від значення нормального навантаження, при якому проводять зріз. Hа кожному ступені навантаження записують показання приладів для виміру деформацій зрізу через кожних 2 хвл, зменшуючи інтервал між вимірами до 1 хвл, в період затухання деформації до її умовної стабілізації.

За критерій умовної стабілізації деформації зрізу приймають швидкість деформації, що не перевищує 0, 01 мм/хвл.

7. При безперервно зростаючому дотичному навантаженні швидкість зрізу має бути постійною і відповідати вказаній в таблиці 7.3. Деформації зрізу фіксують не рідше чим через 2 хвл.

8. Випробування слід вважати закінченим, якщо при прикладенні чергового ступеня дотичного навантаження відбувається миттєвий зріз (зрив) однієї частини зразка по відношенню до іншої або загальна деформація зрізу перевищить 5 мм.

При проведенні зрізу з постійною швидкістю за закінчення випробувань приймають момент, коли зрізаюче навантаження досягне максимального значення, після чого спостерігається деяке його зниження або встановлення постійного значення, або загальна деформація зрізу перевищить 5 мм.

 

Таблиця 7.3

Грунти	Швидкість зрізу, мм/хвл
Піски	0, 5
Супіски	0, 1
Суглинки	0, 05
Глини з 30%	0, 02
Глини з 30%	0, 01

 

9. Після закінчення випробування слід розвантажити зразок, витягти робоче кільце із зразком з приладу і відібрати проби для визначення вологості із зони зрізу зразка.

10. В процесі випробування ведуть журнал.

11. По виміряних в процесі випробування значеннях дотичного і нормального навантажень обчислюють дотичне і нормальне напруження τ і σ МПа.

 

Дата випроб-увань	Температура випробу- вання °С	Час зняття відліку ч	Час від початку досліду ч	Тиск на зразок грунту МПа	Дотичне навантаження, кH	Дотичне напруження МПа	Показання індикатора деформацій зрізу

 

Абсолютна деформація зрізу мм	Абсолютна деформація зрізу з урахуванням поправки на тертя в приладі мм	Приріст деформації зрізу мм	Швидкість деформації зрізу мм/сут	Температура контрольного зразка °С	Примітка

; , де

і F – відповідно дотична і нормальна сили до площини зрізу, кН;

– площа зрізу, см².

Визначення τ необхідно проводити не менше чим при трьох різних значеннях .

З кожного значення τ віднімають поправку за рахунок тертя в приладі по заздалегідь побудованій тарувальній кривій. При фіксації ходу випробувань автоматичними приладами в отриману діаграму зрізу також вносять поправку за рахунок тертя в приладі.

По виміряних в процесі випробування значенням деформацій зрізу відповідних різному напруженню τ будують графік залежності .

За опір грунту зрізу приймають максимальне значення τ отримане по графіку або діаграмі зрізу на відрізку що не перевищує 5 мм.

Якщо τ зростає монотонно, то за опір грунту зрізу слід приймати τ при = 5 мм.

 

 

12. Кут внутрішнього тертя і питоме зчеплення визначають як параметри лінійної залежності

13. Кут внутрішнього тертя і питоме зчеплення МПа, обчислюють по формулах:

; , де

- дослідні значення опору зрізу, визначені при різних значеннях і такі, що відносяться до одного інженерно-геологічного елементу або окремого моноліту грунту.

Для оцінки розкиду експериментальних даних і виявлення помилок випробувань перед обчисленням і будують графік залежності .

14. Результати правильно проведених випробувань порід на зсув повинні задовольняти наступним умовам. При побудові діаграми залежності зрушуючих зусиль від нормального навантаження (більше 0, 05 – 0, 07 МПа) всі отримані точки повинні лежати приблизно на прямій, для неоднорідної породи допускається відхилення точок від прямої, що не перевищує 5% від зрушуючого зусилля. Пряма діаграми не повинна пересікати вісь ординат нижче за початок координат. Для піщаних порід ця пряма зазвичай проходить через початок координат.

Додаток 1