Прочностные испытания грунтов

Цель испытаний и область применения

(1) Целью испытаний является оценка параметров сопротивления сдвигу дренированного и/или недренированного грунта.

(2) Предусмотрены следующие виды испытаний:

— испытания на простое сжатие;

— неконсолидированные недренированные испытания на трехосное сжатие;

— консолидированные испытания на трехосное сжатие;

— испытания на приборах одноплоскостного и вращательного сдвига.

(3) Приборы одноплоскостного и вращательного сдвига применяются для испытаний грунтов
в дренированных условиях.

Примечание — Для обоих сдвиговых приборов при быстром нагружении глинистых грунтов, обладающих очень малой водопроницаемостью, испытания в некоторых случаях могут рассматриваться как недренированные. В результате определяется прочность недренированного грунта.

(4) В настоящем пункте рассматриваются испытания только полностью водонасыщенных или маловлажных грунтов.

Общие требования

(1) Для определения сопротивления сдвигу глинистых грунтов, илистых отложений и органических грунтов требуются образцы ненарушенной структуры (класс качества 1). Для некоторых грунтов или особых целей могут быть использованы восстановленные образцы.

(2) Для грубых илистых отложений и песков исследуемые образцы могут быть доуплотнены
и восстановлены. Необходимо обратить внимание на выбор метода предварительной обработки, который должен как можно ближе воспроизводить строение и плотность, характерные для проекта.

(3) Для доуплотненных и восстановленных образцов состав, плотность и влажность должны соответствовать значениям в полевых условиях. Необходимо выбрать метод предварительной обработки образцов.

(4) Для проведения прочностных испытаний должны быть установлены следующие требования:

— требуемое количество испытаний;

— выбор мест изъятия контрольных образцов грунта;

— требуемый уровень качества образцов;

— метод предварительной обработки образцов;

— расположение образцов;

— вид испытаний;

— требуемые классификационные испытания;

— давление консолидации (при необходимости);

— время консолидации (при необходимости);

— скорость сдвига;

— критерии потери несущей способности;

— критерии остановки испытаний (например, деформация, по достижении которой испытания прекращаются);

— приемочные критерии (например: водонасыщение, разброс);

— точность измерений;

— форма предоставления результатов испытаний;

— некоторые дополнительные методики приведены в соответствующих стандартах.

(5) Сопротивление сдвигу образцов определяется по трем и более испытаниям с разными значениями нормальных напряжений.

(6) При определении сопротивления сдвигу пластов грунта необходимо учитывать следующее:

— вид сдвига;

— способ подготовки образцов;

— необходимость проведения дополнительных классификационных испытаний.

(7) При испытаниях образцов 2 класса качества необходимо учитывать нарушение структуры при интерпретации результатов испытаний.

Примечание — В приложении Р приведены рекомендации по определению минимального количества образцов и количества испытаний для каждого слоя. Приведена дополнительная информация по испытаниям и их анализу.

Анализ и применение результатов испытаний

(1) Протокол испытаний должен включать по мере необходимости:

— линии равных эффективных напряжений;

— круги Мора;

— кривые зависимости деформаций от напряжений;

— кривые зависимости деформаций от поровых давлений;

— параметры порового давления.

Примечание — Линейная экстраполяция результатов испытаний приводит к ошибочным значениям напряжений в грунте, поскольку графики разрушения обычно нелинейны, особенно при малых значениях нормальных напряжений.

(2) Устанавливается диапазон давлений, в котором определяются прочностные параметры.

(3) Существует несколько методов определения напряженно-деформированного состояния
и прочностных параметров грунтов в лаборатории и в природных условиях. В случае необходимости, при анализе результатов испытаний производится сравнение результатов испытаний, полученных
по разным методикам.

(4) При оценке результатов испытаний необходимо учитывать скорость приращения деформаций во время испытаний.

(5) Компрессионные испытания и испытания на прямой сдвиг предоставляют общепринятые прочностные параметры, которые применяются при стандартных методах проектирования, но могут быть непригодны для других расчетов.

(6) Необходимо учитывать, что при испытаниях неконсолидированных недренированных грунтов на простое сжатие полученные результаты не всегда будут соответствовать прочностным параметрам недренированных грунтов естественного залегания.

Испытания на простое сжатие

Требования

(1) Испытаниям на простое сжатие подвергаются образцы практически водонепроницаемых грунтов для сохранения недренированного состояния на протяжении эксперимента.

(2) Перерывы между приготовлением и испытаниями образцов не допускаются для предотвращения изменения их влажности.

Примечание — Дополнительная информация о методике, оформлении и анализе результатов испытаний грунтов на простое сжатие приводится в CEN ISO/TS 17892-7 (см. Х.4.4.1).