Проведение компрессионного испытания грунта

Подготовка образца грунта. Для испытаний используют образцы грунта ненарушенного сложения с природной влажностью или водонасыщенные или образцы нарушенного сложения с заданными значениями плотности и влажности. Образец грунта в рабочее кольцо 3 прибора (см. рис. 9.3, б) помещают методом режущего кольца (см. работу 2). Кольцо с грунтом взвешивают и подсчитывают начальную плотность влажного грунта r. Из оставшихся обрезков грунта берут пробу для определения его влажности w (см. работу 3).

Сборка прибора. Однорычажный пресс в собранном виде ставят на любую ровную площадку в строго горизонтальное положение и проверяют рычажное устройство. Рычаг 11 вместе с серьгой 12, но без подвески 13, приводят в горизонтальное положение противовесом 1 и закрепляют рычажную систему арретиром 9 и упорными гайками. На дно вкладыша компрессионного прибора укладывают кружок смоченной водой фильтровальной бумаги, вырезанный по внутреннему диаметру режущего кольца. Кольцо 3 с грунтом вставляют в обойму 4 и ввинчивают ее с кольцом в дно вкладыша до упора. На поверхность грунта укладывают второй кружок смоченной фильтровальной бумаги и устанавливают поршень 7. Собранный таким образом вкладыш вставляют в ванну 8 компрессионного прибора, которую устанавливают на опоре пресса так, чтобы головка фиксатора плиты вошла в гнездо дна ванны. На поршень прибора помещают верхнюю серьгу так, чтобы винт 6 опирался на шарик поршня; затем гайками закрепляют верхнюю серьгу в горизонтальном положении. Для замера осадки поршня устанавливают индикатор и закрепляют его на стойке 5. Затем приступают к испытанию, предварительно отпустив упорные гайки.

Проведение испытания. Нагружение испытываемого образца грунта проводится равномерно, без ударов ступенями нагрузки. Для грунтов ненарушенной структуры интенсивность первой ступени нагрузки принимается равной природному давлению (напряжению), величина которого вычисляется по формуле

s _g = g r z,

где z - глубина взятия образца от дневной поверхности; r- плотность грунта в естественном состоянии; g - ускорение силы тяжести.

Последующие ступени нагрузки рекомендуется принимать равными: 0,0125; 0,0250; 0,0500; 0,1000 МПа и далее с интервалом 0,1МПа до заданного значения нагрузки. Диапазон давлений, при которых проводят испытания, определяется программой испытаний или принимается в пределах полуторного значения проектного давления на грунт (с учетом нагрузки сооружения).

Рис. 9.3. Общий вид (а) и разрез компрессионной установки (б)

На каждой ступени нагружения образца грунта по приборам для измерения вертикальных деформаций снимают отсчеты в следующей последовательности: первый отсчет - сразу после приложения нагрузки, потом через 0,25; 0,50; 1,00; 2,00; 5,00; 10,00; 20,00; 30,00 минут и далее с интервалом 1 час в течение рабочего дня, а затем в начале и конце рабочего дня до условной стабилизации деформации образца*.

За критерий условной стабилизации деформации принимают скорость деформации образца, не превышающую 0,01мм за последние четыре часа наблюдений для песков, шестнадцати часов - для глинистых и двадцати четырех часов - для органоминеральных и органических грунтов.

При проведении испытаний с образцами естественной или заданной (фиксированной) влажности необходимо предохранять образец oт высыхания.

После прекращения деформации от последней ступени нагрузки так же ступенями в обратном порядке производят разгрузку образца грунта и замеряют вертикальные смещения при его разбухании. Окончание процесса разбухания грунта от каждой ступени разгрузки устанавливается с помощью индикатора по величине условной стабилизации.

Значения нагрузки и разгрузки на каждой ступени, показания индикатора и время их снятия заносятся в таблицу (табл. 9.1), находящуюся в «Журнале лабораторных работ…».

Таблица 9.1