В используемой вами версии браузера сайт может работать некоректно. Для полнофункциональной работы сайта рекомендуемлибо установить любой из перечисленных ниже современных деформационные характеристики грунтов ГОСТ 12248-2010. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости Название документа: ГОСТ 12248-2010 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости Номер документа: 12248-2010 Вид документа: ГОСТ Принявший орган: Росстандарт Статус: Действующий Опубликован: Laboratory methods for determining the strength and strain characteristics МКС 93. Сведения о стандарте 1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-изыскательским и конструкторско-технологическим институтом оснований деформационные характеристики грунтов подземных сооружений НИИОСП им. Герсеванова - институтом Открытого акционерного общества "Научно-исследовательский центр "Строительство" ОАО "НИЦ "Строительство" при участии ОАО "ВНИИГ им. Веденеева", ОАО "Союздорнии", ОАО "Фундаментпроект", Института геоэкологии им. Сергеева РАН ИГЭ РАНООО "НПП "Геотек", геологического факультета Московского государственного университета им. 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 деформационные характеристики грунтов приложению Д протокола N 37 от 6-7 октября 2010 г. За принятие стандарта проголосовали: Краткое наименование страны по Деформационные характеристики грунтов страны по Сокращенное наименование органа государственного управления строительством Республика Армения AM Министерство градостроительства Республика Казахстан KZ Агентство по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства Кыргызская Республика KG Госстрой Республика Молдова MD Министерство деформационные характеристики грунтов и регионального развития Российская Федерация RU Департамент регулирования градостроительной деятельности Министерства регионального развития Республика Деформационные характеристики грунтов UZ Госархитектстрой Республика Таджикистан TJ Агентство по строительству и архитектуре при Правительстве 4 межгосударственный стандарт ГОСТ 12248-2010 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2012 деформационные характеристики грунтов. 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" ВНЕСЕНА поправка, опубликованная деформационные характеристики грунтов ИУС N 12, 2012 год Поправка внесена изготовителем деформационные характеристики грунтов данных 1 Область применения 1 Область применения Настоящий стандарт устанавливает методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости полускальных, дисперсных и мерзлых грунтов при их исследовании для строительства. Параметры и характеристики Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик Образцы шероховатости поверхности сравнения. Общие технические условия Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов Грунты. Методы деформационные характеристики грунтов определения гранулометрического зернового и микроагрегатного состава Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности Грунты. Методы лабораторного определения характеристик просадочности Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации Грунты. Общие положения Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов на территории государств по соответствующему указателю деформационные характеристики грунтов, составленному по состоянию деформационные характеристики грунтов 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен измененто 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 затрагивающей эту ссылку. Примечание - По специальному заданию могут применяться другие методы испытаний и конструкции деформационные характеристики грунтов, обеспечивающие моделирование процесса нагружения грунта и условий его работы в основании, составе инженерного сооружения или в качестве среды его вмещающей. Дополнительные требования приводятся в отдельных методах испытаний. Дополнительные необходимые характеристики грунтов приводятся в отдельных методах испытаний настоящего стандарта. При необходимости допускается приводить и другую дополнительную информацию. Для глинистых грунтов по специальному заданию может быть проведен срез образца по заранее сформированной поверхности - срез "плашка по плашке" для определения характеристик остаточной прочности грунта и. Примечания 1 Характеристики и глинистого грунта ненарушенного и нарушенного сложения могут быть также определены деформационные характеристики грунтов приборах кольцевого среза. Для определения частных значений и необходимо провести не менее трех испытаний идентичных образцов при различных значениях нормального напряжения. При этом образцы просадочных грунтов испытывают в водонасыщенном состоянии, а набухающих - при природной влажности. Примечание - В необходимых случаях сопротивление срезу может определяться: для просадочного грунта при природной влажности или влажности на границе раскатывания, если последняя превышает природную; для засоленного - на образцах предварительно выщелоченного грунта после стабилизации суффозионной осадки при заданном нормальном давлении; для набухающих грунтов - в условиях полного водонасыщения после стабилизации свободного набухания или набухания уплотнения при заданном нормальном давлении; деформационные характеристики грунтов насыпных грунтов - при их максимальной, требуемой или достигаемой плотности. Примечание - Для испытания образца песчаных грунтов применяют срезную коробку с нижней подвижной частью. В деформационные характеристики грунтов уплотнителя должны входить следующие основные узлы: - цилиндрическая обойма, в которую помещается рабочее кольцо деформационные характеристики грунтов образцом; - жесткий перфорированный штамп; - механизм для вертикального нагружения образца; - ванна для водонасыщения образца; - гидроизолирующие элементы; - устройство для измерения вертикальных деформаций образца. Деформационные характеристики грунтов необходимо установить на образец перфорированный штамп, провести регулирование механизма нагрузки, установить приборы для измерения вертикальных деформаций грунта и записать их начальные показания. При испытании просадочных грунтов, имеющих природную влажность менеенеобходимо увлажнить образцы до влажности, равной. Образцы набухающих грунтов, предназначенные для определения сопротивления срезу в условиях полного водонасыщения после стабилизации деформаций набухания при заданном нормальном давлениинагружают до начала замачивания давлением. Время насыщения образцов водой должно быть не менее: для песков - 10 мин; для глинистых грунтов, в том числе деформационные характеристики грунтов просадочных: при 7% - 3 ч, при 12% - 6 ч, при 22% - 12 ч и при 22% и органо-минеральных грунтов - деформационные характеристики грунтов ч; для набухающих грунтов - до достижения условной стабилизации деформации набухания - 0,1 мм за 24 ч. По окончании водонасыщения регистрируют вертикальные деформации образцов. Значение максимального нормального давления устанавливают в зависимости от предполагаемого напряженного состояния грунтового массива с учетом передаваемых на основание деформационные характеристики грунтов и бытового давления. Значения нормальных давлений ипри которых определяют сопротивление срезуустанавливают как часть например, 0,250,5 и т. При отсутствии указанных данных значения допускается принимать по таблице 5. Значения ступеней принимают в соответствии с таблицей 5. Показания приборов для измерения вертикальных деформаций образца регистрируют в конце приложения каждой ступени. На конечной ступени при выдерживании ее до завершения 100%-ной фильтрационной консолидации образца показания снимают в следующей последовательности: первое - сразу после приложения ступени, затем через 0,25; 0,5; 1; 2; 5; 10; 20; 30 мин и далее с интервалом 1 ч в течение рабочего дня, а затем в начале и конце рабочего дня. Примечание - Время снятия деформационные характеристики грунтов может быть несколько изменено для удобства построения кривой консолидации методом "квадратного корня из времени" см. Значение используется далее для определения скорости деформации среза см. В случае предварительного уплотнения образца в условиях полного водонасыщения перед разгрузкой образца удаляют воду из ванны уплотнителя. Далее проводят следующие операции: закрепляют рабочее кольцо в срезной коробке, устанавливают перфорированный штамп, регулируют механизм нагрузки, устанавливают зазор между подвижной и неподвижной частями срезной деформационные характеристики грунтов 0,5 мм для глинистых и органо-минеральных грунтов и 1 мм - для песковустанавливают измерительную аппаратуру для регистрации вертикальных деформаций образца. Испытание на срез "плашка по деформационные характеристики грунтов выполняют при том же нормальном давлении, при котором был осуществлен первый срез. Нормальную деформационные характеристики грунтов следует передать на образец в одну ступень и выдержать ее не менее: 5 мин - для песков; 15 мин - для супесей; 30 мин - для суглинков и глин; 10 мин - при срезе "плашка по плашке". Испытание на срез проводят при непрерывно возрастающей деформационные характеристики грунтов нагрузке с постоянной скоростью деформации образца кинематический режим или при возрастании нагрузки ступенями статический режим. Для глинистых грунтов допускается скорость деформации среза принимать в зависимости от числа пластичности в соответствии с деформационные характеристики грунтов 5. Примечание - Допускается в формуле 5. Критерием завершения ступени нагружения является достижение скорости деформации, определяемой по формуле 5. Деформации среза при кинематическом и статическом режимах нагружения фиксируют через 0,25-0,5 мм так, чтобы накопилось 15-20 отсчетов от начала до конца среза. На каждой ступени нагружения записывают показания приборов для измерения деформаций среза через каждые 2 мин, уменьшая интервал между измерениями до 1 мин в период затухания деформационные характеристики грунтов до ее условной стабилизации. Горизонтальное сдвигающее усилие и деформацию среза фиксируют через 0,25-0,5 мм так, чтобы накопилось 15-20 отсчетов от начала среза до достижения максимальной срезающей нагрузки. При проведении деформационные характеристики грунтов с постоянной скоростью за окончание испытаний принимают момент, когда срезающая нагрузка достигнет максимального значения, после чего наблюдается некоторое ее снижение или установление постоянного значения, или относительная деформация образца превысит 10% в зависимости от того, что наступит раньше. Далее устанавливают сплошной штамп, регулируют механизм нагрузки, устанавливают зазор между подвижной и неподвижной частями срезной коробки в соответствии с 5. Значения, и принимают в соответствии с рекомендациями 5. При отсутствии указанных данных значения принимают по таблице 5. Если при каком-либо давлении происходит выдавливание грунта в зазор между подвижной и неподвижной частями срезной коробки, то его необходимо уменьшить на 0,025-0,05 Деформационные характеристики грунтов. При статическом режиме нагружения ступени горизонтальной нагрузки не должны превышать 10% значения нормального давления, при котором проводится срез см. По окончании деформационные характеристики грунтов следует зафиксировать максимальную срезающую нагрузку в процессе испытания и провести операции, предусмотренные 5. Определение необходимо проводить не менее чем при трех различных значениях. Из каждого значения вычитают поправку на преодоление трения подвижной части срезной коробки по заранее построенной тарировочной кривой см. При автоматизации хода испытаний в полученную диаграмму среза также вносят поправку на трение в приборе. По измеренным в процессе испытания значениям деформаций срезасоответствующим различным напряжениямстроят график зависимости см. За предельное сопротивление грунта срезу принимают максимальное значениеполученное по графику или по деформационные характеристики грунтов среза на отрезкегде относительная деформация не превышает 10%. Если значение возрастает монотонно, то за сопротивление грунта срезу следует принимать значение при деформациисоответствующей относительной деформации образца 10%. По полученным значениям строят график зависимости см. При проведении среза "плашка по плашке" зависимость 5. Аналогичным образом определяют параметры остаточной прочности и. По специальному заданию для полускальных грунтов может быть определен модуль деформации, модуль упругости, коэффициент поперечной деформации и коэффициент Пуассона. Примечание - Предел прочности образца глинистого грунта, имеющего относительную вертикальную деформацию в момент разрушения 0,1, определяют с учетом увеличения площади его поперечного сечения. Для полускальных грунтов влажность образца должна соответствовать природной влажности, воздушно-сухому деформационные характеристики грунтов водонасыщенному состоянию, для глинистых грунтов - природной влажности. Образцы полускального грунта изготавливают в соответствии с. Для глинистых грунтов образец должен иметь форму цилиндра диаметром не менее 38 мм и отношением высоты к диаметру, равным 1,8-2,5. Примечания 1 Диаметр сторона квадрата образца трещиноватого или выветрелого полускального грунта должен а быть не менее 60 мм. Примечание - Плиты пресса для нагружения образца должны быть отполированы или применены другие способы для уменьшения трения. Для всех образцов, помимо определения необходимых физических характеристик, должны быть отмечены характерные особенности слоистость, трещиноватость, наличие включений и др. 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 деформационные характеристики грунтов 2-15 мин, деформационные характеристики грунтов обычно соответствует скорости 0,5% - 2% за 1 мин. Более низкую скорость выбирают для образцов с меньшими деформациями при разрушении. В случае испытания образца глинистого грунта при отсутствии видимых признаков разрушения испытание прекращают при относительной вертикальной деформации образца 15%. При необходимости проводят разгрузку образца в той же деформационные характеристики грунтов, что и нагрузку. Предел прочности глинистых грунтов при 0,1 вычисляют по формуле 5. Примечание - При соответствующем обосновании могут быть приняты другие траектории нагружения образца грунта при испытаниях. Испытания для определения характеристик деформируемости проводят приложением вертикальной нагрузки при заданном всестороннем давлении на образец. 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 деформационные характеристики грунтов - консолидированно-недренированное КН испытание с измерением порового давления - для определения характеристик прочности и консолидации для водонасыщенных в природных условиях дисперсных грунтов; - консолидированно-дренированное КД испытание - для определения характеристик прочности деформационные характеристики грунтов и коэффициента консолидации водонасыщенных в природных условиях дисперсных грунтов и деформационные характеристики грунтов деформируемости и для любых дисперсных грунтов. Принципиальная схема камеры трехосного сжатия приведена в разделе 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. 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. Излишек воды убирают фильтровальной бумагой. С помощью расширителя на образец надевают резиновую оболочку. 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. 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. Сверху на сформированный образец укладывается бумажный фильтр и устанавливается верхний штамп, на котором закрепляют верхний край резиновой оболочки см. 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 СО под деформационные характеристики грунтов не более 10 кПа в течение деформационные характеристики грунтов мин, который впоследствии растворится в воде без защемления пузырьков газа. Допускается проводить реконсолидацию в условиях отсутствия дренажа всесторонним давлением в камере, равным среднему полному бытовому давлению, в течение 30 мин. Деформационные характеристики грунтов конце этапа реконсолидации должно быть зафиксировано изменение высоты образца. 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% - деформационные характеристики грунтов 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. Для фиксации характера разрушения образец фотографируют. Примечание - Предварительное водонасыщение необходимо для деформационные характеристики грунтов порового давления и эффективных напряжений в образце в процессе испытания. 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. Остальные значения давлений консолидации назначают как часть от например, 0,250,5 и т. При отсутствии указанных данных значения принимают в соответствии с таблицей 5. Значения ступеней давления принимают в соответствии с таблицей 5. В процессе консолидации на конечной ступени давления проводят измерение объема вытесненной жидкости. Время 100%-ной консолидации определяют по аналогии с компрессионными испытаниями в соответствии с приложением Показания прибора для измерения объемной деформации образца грунта регистрируют в конце приложения каждой ступени всестороннего давления см. На конечной ступени давления при выдерживании ее до завершения 100%-ной фильтрационной консолидации образца показания снимают с деформационные характеристики грунтов 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". Коэффициент фильтрационной консолидации вычисляют по формуле При кинематическом режиме нагружения максимальную скорость деформации определяют в соответствии с разделом 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 деформационные характеристики грунтов достижение скорости деформации, определяемой в соответствии с разделом При статическом режиме нагружения показания регистрируют через каждые 2 мин. Коэффициент фильтрационной консолидации определяют по 5. При этом образец нагружают вертикальной нагрузкой до разрушения при постоянном всестороннем давлении в камереопределяемом в соответствии с 5. При кинематическом режиме максимальную скорость деформации определяют в соответствии с разделом 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 При статическом режиме нагружения показания записывают через каждые 10 мин. Вертикальную нагрузку прилагают деформационные характеристики грунтов заданной скоростью деформирования образца - кинематический режим либо ступенями - статический режим. 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. Значения деформационные характеристики грунтов давления принимают в соответствии с таблицей 5. Каждую ступень давления выдерживают в соответствии с 5. За критерий условной стабилизации объемной деформации образца грунта принимают приращение относительной объемной деформации, не превышающее 0,15% за время, указанное в таблице 5. При этом объемную деформацию измеряют по изменению объема жидкости в камере. 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. При кинематическом нагружении скорость вертикальной деформации принимают в соответствии с программой испытаний на основе специального обоснования. Показания приборов для измерения деформационные характеристики грунтов и объемных деформаций образца регистрируют в соответствии с 5. Примечание - При расчете вертикальной нагрузки при необходимости вводят поправку на трение штока во втулке камеры в соответствии с разделом Для любого момента испытаний площадь определяют по формулам: - для НН испытания ; 5. На графиках определяют значениясоответствующие моменту разрушения образца грунта см. Примечания 1 Эффективные напряжения и вычисляют по формулам: ; деформационные характеристики грунтов. На графике принимают линейную аппроксимацию участков деформационные характеристики грунтов заданных программой испытаний диапазонов напряжений. Результаты испытаний должны быть оформлены в виде графиков зависимостей деформаций образца от нагрузки при определении и их изменения во времени при определении значений и. Во всех случаях конечное давление должно быть больше бытового давления на глубине залегания образца грунта. Образец грунта должен иметь форму цилиндра диаметром не менее 70 мм и отношение диаметра к высоте должно составлять от 2,8 до 3,5. В компрессионном приборе может быть предусмотрено измерение порового давления в образце и бокового давления грунта на стенки рабочего деформационные характеристики грунтов. Максимальное давление при тарировке принимают в зависимости от конструкции прибора и предельных нагрузок при испытаниях, но не менее 1,0 МПа, нагружение проводят деформационные характеристики грунтов по 0,05 МПа на первых двух ступенях и далее по 0,1 МПа с выдержкой по 2 мин. При односторонней фильтрации воды из образца вместо влажного фильтра используют тонкую водонепроницаемую прокладку. Для этого заполняют поддон водой. Водонасыщение проводят для глинистых грунтов в течение 2-5 сут, для песков - до момента появления воды над штампом. Для ускорения водонасыщения применяют специальное устройство, в котором поддерживают уровень воды, превышающий верхнюю поверхность образца примерно на его высоту. Водонасыщение образца в рабочем кольце может быть проведено до испытания в специальной вакуумной камере, заполненной водой, после чего образец помещают в компрессионный прибор. Примечание - допускается проведение испытаний с постоянной скоростью деформации образца с измерением порового давления, а также испытаний деформационные характеристики грунтов измерением бокового давления. Последующие ступени давления принимают равными удвоенным значениям предыдущей ступени. Нагрузку доводят до заданного значения см. Число ступеней должно быть не менее пяти. Примечание - Программой исследований могут быть обоснованы иные ступени давления исходя из особенностей деформируемости грунта, условий отсыпки и условий возведения сооружения, в частности, для плотных песков и полутвердых и твердых глинистых грунтов допускается принимать значения равными бытовому давлению на глубине отбора образца. Начало сжатия следует считать при относительной вертикальной деформации образца 0,005. При дальнейшем нагружении за очередную ступень давления принимают ближайшее большее значение по 5. Для водонасыщенных глинистых и органо-минеральных грунтов при определении следует учитывать их возможное деформационные характеристики грунтов разуплотнение после отбора и подъема образца на поверхность, деформационные характеристики грунтов относительное разуплотнение по формуле5. Примечание - Указанное время снятия показаний может быть несколько изменено для удобства построения кривой консолидации методом "квадратного корня из времени" см. Для этого в процессе испытания строят график зависимости деформации образца во времени - кривую консолидации, которую обрабатывают методом "квадратного корня из времени" деформационные характеристики грунтов возможна обработка логарифмическим методом и определяют время окончания фильтрационной консолидации см. За критерий условной стабилизации деформации образца принимают ее приращение не превышающее 0,05% за время, указанное в таблице деформационные характеристики грунтов. Последняя ступень разгрузки и начало повторного нагружения определяются заданием. При полной разгрузке последняя ступень должна соответствовать давлению от штампа и смонтированного на нем измерительного оборудования. Повторное нагружение проводят в последовательности, аналогичной последовательности первого нагружения. Число ступеней при разгрузке допускается уменьшить. Регистрацию деформации образца при разгрузке и повторном нагружении ведут через интервалы времени, указанные в деформационные характеристики грунтов. Условия дренирования образца одностороннее или двухстороннее должны быть заданы в программе испытаний. Заданное давление на образец передают сразу. Деформации образца регистрируют через промежутки времени, указанные в 5. В процессе испытания строят кривую консолидации в координатах относительная деформация - корень квадратный из времени или деформационные характеристики грунтов логарифмическую шкалу времени см. При этом для определения регистрацию деформаций необходимо продолжать до установления линейного участка вторичной консолидации. Давление на образецМПа, при котором будет создан заданный градиент отжатия, вычисляют по формуледеформационные характеристики грунтов. Через точки графика проводят осредняющую плавную кривую. При отсутствии экспериментальных данных допускается принимать равным 0,8 - для песков; 0,7 - для супесей; 0,6 - для суглинков и 0,4 - для глин. Результаты испытаний должны быть оформлены в виде графиков зависимостей деформаций образца от нагрузки. Конструкция компрессионно-фильтрационного прибора приведена в приложении М, раздел По специальному заданию для засоленных глинистых грунтов определяют емкость поглощения и состав обменных катионов. После условной стабилизации деформации образца грунта при давлении его необходимо замочить водой, продолжая замачивание до условной стабилизации просадки по. После окончания просадочных деформаций или в случае их отсутствия следует начать непрерывную фильтрацию воды через образец при заданном давлении до условной стабилизации суффозионного сжатия см. Один образец испытывают при природной влажности. При этом нагрузку на образец грунта прикладывают ступенями нагружения до заданного давления в соответствии с 5. Второй образец надлежит перед нагружением замочить без применения арретира деформационные характеристики грунтов полного водонасыщения см. После условной стабилизации сжатия водонасыщенного грунта необходимо начать непрерывную фильтрацию воды деформационные характеристики грунтов образец при неизменном заданном давлении до условной стабилизации суффозионного сжатия. Третий образец следует замочить до полного водонасыщения без передачи нагрузки на образец грунта и без применения арретира и затем проводить выщелачивание солей рассоление грунта путем непрерывной фильтрации воды или жидкости заданного состава через образец. После условного рассоления деформационные характеристики грунтов прикладывают нагрузку на образец ступенями до заданного давления в соответствии с 5. По значениям строят график зависимости см. Определяют следующие характеристики набухания: свободное набуханиенабухание под нагрузкойдавление набуханиявлажность грунта после набухания и характеристики усадки: усадка по высотедиаметру и объемувлажность на пределе усадки. Усадку грунта определяют в условиях свободной трехосной деформации образца при высыхании грунта. Результаты испытаний должны быть оформлены в виде графиков зависимостей относительных деформаций набухания образца от нагрузки изменения объема образца от влажности при усадке. Образцы грунта природного сложения для испытаний свободного набухания, набухания под нагрузкой и усадки деформационные характеристики грунтов вырезать из одного монолита грунта. Образец грунта для определения свободного набухания должен деформационные характеристики грунтов форму цилиндра диаметром не менее 50 мм и соотношение начального диаметра и высоты от 2,5 до 3,0. Для испытаний в компрессионных приборах используют образцы грунта по 5. Не допускается использовать для испытаний глинистые грунты, содержащие крупнообломочные включения размерами зерен более 5 мм. В случаях, определяемых программой исследований, допускается применение дистиллированной воды искусственно приготовленных растворов заданного химического состава. При усадке испарение воды или раствора из образца грунта не должно вызывать образования на нем усадочных трещин. Набухание под нагрузкой определяют испытанием партии идентичных образцов, вырезаемых из одного монолита грунта, путем обжатия их давлением и последующего водонасыщения. Тарировку проводят при трехкратном нагружении прибора, каждый раз с заменой фильтров на новые. По результатам тарировки компрессионного прибора следует деформационные характеристики грунтов таблицу величин деформаций при различных давлениях. Для тарировки ПНГ в рабочее кольцо следует заложить деформационные характеристики грунтов бумажных фильтра, установить устройство для измерения вертикальных деформационные характеристики грунтов образца, замочить фильтры и зарегистрировать деформацию. Для конкретной партии фильтров поправку принимают как среднеарифметическое значение деформаций трех пар фильтров. Затем проводят следующие операции: - регулируют механизм нагружения образца в компрессионном приборе; - устанавливают устройства для измерения вертикальных деформаций образцов; - записывают начальные показания устройств. Затем измеряют высоту в центре образца, а его диаметр - по трем, заранее размеченным направлениям. Результаты измерений записывают в журнал испытаний. Попадание прямых солнечных лучей на образцы грунта во время испытаний усадки не допускается. Грунт выдерживают в пустом эксикаторе в течение суток. Затем при помощи шпателя деформационные характеристики грунтов грунтом рабочее кольцо, внутренняя поверхность которого предварительно смазана тонким слоем технического вазелина. Образование пустот при подготовке образца не допускается. Приготовленный образец на предметном стекле помещают под стеклянный колпак или в емкость с крышкой. За начальные размеры образца принимаются размеры кольца по высоте и внутреннему диаметру. Деформационные характеристики грунтов первом компрессионном приборе давление должно быть около 0,0025 МПа, что соответствует давлению от штампа и смонтированного на нем измерительного оборудования, на втором - 0,025 МПа, на третьем - 0,05 МПа, на четвертом - 0,1 МПа. На последующих приборах давление повышают на 0,1-0,2 МПа до необходимых пределов см. После нагружения образцов грунта в компрессионных приборах их выдерживают до условной стабилизации деформаций см. Примечание - Давление набухания допускается определять, измеряя возникающее усилие набухания замоченного образца путем компенсации деформаций набухания "компенсационный метод". В случае отсутствия набухания замачивание проводят в течение трех суток. За начало набухания принимают относительную деформациюпревышающую 0,001. На первом и втором этапах испытания измерение высоты, диаметра и массы образца грунта, помещенного в эксикаторе, проводят не реже двух раз в сутки и результаты заносят в журнал испытаний. Критерием условного завершения испытания на первом этапе является отсутствие изменений в линейных размерах образцов в двух последовательных измерениях. На втором этапе сушку образца грунта проводят на воздухе. Критерием условного завершения испытания на втором этапе, после пяти-шести измерений, является отсутствие изменений в массе образца грунта. На третьем этапе сушку образца грунта проводят в термостате при температуре 105±2 °С в соответствии с требованиями до постоянной массы и в конце испытания проводят контрольное измерение линейных размеров образца грунта. Точки графика, соответствующие различным давлениям, соединяют плавной кривой. Значение давления, соответствующее точке пересечения кривой с осью давления см. За влажность на пределе усадки принимают влажность, соответствующую точке перегиба графика см. Допускается нахождение точки перегиба путем восстановления перпендикуляра к графику из точки пересечения касательных к двум ветвям кривой см. Толщина прослоек льда в образце должна быть не более 2 деформационные характеристики грунтов, а льдистость 0,4. Деформационные характеристики грунтов большей льдистости необходимо увеличение диаметра шарикового штампа и колец в соответствии с 4. Образцы должны иметь форму цилиндра диаметром не менее 70 и высотой не менее 35 мм. Принципиальная схема установки приведена в приложении Наряду с рычажным допускается применять прибор с одноштоковым загружением. После обжатия образец деформационные характеристики грунтов. Ориентировочную нагрузку принимают в зависимости от состояния грунта в соответствии с таблицей 6. При несоблюдении условия выражения 6. Если осадка превышает рекомендуемое значение или не достигает его, то нагрузку следует соответственно уменьшить или увеличить и опыт повторить заново с учетом 6. Показания приборов для измерения вертикальной деформации образца при испытании в ускоренном режиме 8 ч снимают через 1; 5; 10; 15; 20; 30 и 60 мин после приложения нагрузки, затем не реже чем через 2 ч - в течение 8 ч, далее при длительном испытании - два раза в сутки в начале и конце рабочего деформационные характеристики грунтов до условной стабилизации деформации или ведется автоматическая запись с интервалами не реже чем перечисленные. Один, а при обосновании деформационные характеристики грунтов опыта деформационные характеристики грунтов каждой серии оставляют в качестве длительных. За критерий условной стабилизации деформации принимают приращение вертикальной деформации, не превышающее 0,01 мм за 12 ч. Данным методом испытывают пески кроме сыпучемерзлых и глинистые грунты с содержанием органических веществ в обоих видах грунтов не более 10% при температурах, указанных в 4. Принципиальная схема срезного прибора приведена в разделе Толщина стенок колец формы из органического стекла должна быть не менее 20 мм. Конструкция формы должна обеспечивать возможность одностороннего промораживания образца через его торцевые поверхности исключать отжатие и отток воды из грунта при его промораживании. Принципиальные схемы форм приведены в разделе В форме первого типа подготавливают образцы вида "грунт грунтовый раствор, лед - материал" для определения значенияв форме второго типа - образцы вида "грунт - грунтовый раствор лед, грунт " - для определения значений и см. При отсутствии данных это давление принимают равным 0,1 МПа. Далее увеличивают срезающую нагрузку ступенями нагружениякН, значения которых при отсутствии задания определяют по формуле. В процессе испытания проводят автоматическую запись срезающей нагрузки, а при отсутствии системы автоматической записи - фиксируют нагрузкукН, в момент разрушения образца. Толщина прослоек льда в образце должна быть не более 2 мм, а льдистость 0,4. При определении коэффициента деформационные характеристики грунтов сильнольдистых грунтов толщина прослоек льда в образце должна быть не более 10 мм. При обосновании допускается применять образцы диаметром не менее 45 мм. Принципиальная схема установки приведена в приложении Затем образец разгружают, записывают показания приборов и фиксируют время начала испытаний. При отсутствии системы автоматической деформационные характеристики грунтов фиксируют нагрузку и высоту образца грунта в момент его разрушения или вязкого деформирования. Время приложения нагрузки на каждой ступени должно быть не более деформационные характеристики грунтов с. На каждой ступени осевое напряжение в образце должно быть постоянным. ЗначениекН, определяют по формуле6. При обосновании допускается определять изменение площади образца по формуле6. Деформационные характеристики грунтов деформации считают постоянной, если в трех последовательных интервалах измерений деформация изменяется не более чем на 0,02 мм за 2 ч. Реологическую кривую на начальном участке аппроксимируют прямой наилучшего приближения к экспериментальным точкам графически или методом наименьших квадратов. Если указанное условие не выполняется, то необходимо увеличить число ступеней нагружения. Результаты испытаний оформляют в виде графика зависимости относительной деформации образца от нагрузки. Диапазон давлений устанавливают в зависимости от напряженного состояния грунта в массиве с учетом нагрузок на основание и глубины залегания образца, а также температуры и влажности-льдистости образца из условия, что число ступеней должно быть не менее пяти. Примечание - При отсутствии данных значение допускается принимать в соответствии с приложением Толщина прослоек льда в образце должна быть не более 2 мм, а льдистость 0,4. Число ступеней должно быть не менее пяти. Далее продолжают испытание грунта в оттаявшем состоянии. Приращение давления при этом на последующих ступенях принимают 0,05 МПа для глинистых грунтов и 0,075 МПа - для песков, при этом давление на грунт не должно деформационные характеристики грунтов 0,3 МПа - для глинистых деформационные характеристики грунтов и 0,5 МПа - для песков. Для определения частных значений и необходимо проведение не менее трех испытаний при деформационные характеристики грунтов значениях нормального напряжения. Срез проводят на контакте оттаивающего грунта с мерзлым слоем "приконтактный слой". Образцы должны иметь форму цилиндра диаметром не менее 70 мм и высотой 0,7-1,0 диаметра. Примечание - По специальному заданию могут применяться другие методы оттаивания грунта и конструкции приборов, обеспечивающие моделирование деформационные характеристики грунтов промерзания - оттаивания и нагружения грунта. Принципиальная схема установки приведена в разделе Схема формы для приготовления образца мерзлого грунта нарушенной структуры приведена в разделе Примечание - Для исключения радиального оттаивания изготавливаются рабочие кольца из нетеплопроводного материала или тепловой штамп, диаметр которого на деформационные характеристики грунтов мм меньше диаметра рабочего кольца. Требуемая плотность достигается уплотнением грунта при заполнении рабочих колец. Между рабочими кольцами помещают прокладки для создания зазора между кольцами. Крышку формы устанавливают в зависимости от заданных условий промораживания: при помещении крышки снизу - промораживание идет сверху; при помещении крышки сверху - промораживание идет снизу. Форму с образцом помещают в помещение или холодильный шкаф с заданной отрицательной температурой воздуха. Промораживание заканчивают, когда температура контрольного образца достигнет заданного значения. После этого образец извлекают из формы, герметизируют и сохраняют в эксикаторах со льдом или снегом до испытаний. Время хранения - не более пяти суток. На образец ставят тепловой штамп и центрируют его. Температура на нижней поверхности деформационные характеристики грунтов не должна превышать 50 °С. Закрепляют устройства для измерения вертикальных и горизонтальных деформаций, записывают время начала испытаний и деформационные характеристики грунтов показания приборов. Значение принимают по таблице 6. Устанавливают зазор 2 мм между подвижной и неподвижной частями срезной коробки. При передаче срезающей нагрузки ступенями их значения не должны превышать 10% значения нормального давления, при котором проводится срез, и приложение ступеней должно следовать через каждые 10-15 с. При проведении среза деформационные характеристики грунтов постоянной скоростью за окончание испытаний принимают момент, когда срезающая нагрузка достигнет максимального значения, после чего наблюдается некоторое ее снижение или установление постоянного значения, или относительная деформация образца превысит 10% в зависимости деформационные характеристики грунтов того, что наступит раньше. Определение необходимо проводить не менее чем при трех различных значенияхвычитая из каждого значения поправку на трение в приборе по заранее построенной тарировочной деформационные характеристики грунтов. По измеренным в процессе испытания значениям деформации срезасоответствующим различным напряжениямстроят график зависимости см. Предельное сопротивление грунта срезу определяют в соответствии с 5. По полученным значениям строят график зависимости см. Образец графического оформления результатов испытания грунта методом одноплоскостного среза Приложение Б рекомендуемое Результаты испытания грунта оформляют в соответствии с рисунками Определение площади деформированных образцов глинистых грунтов Приложение В рекомендуемое Площадь определяют непосредственно измерением диаметра образца штангенциркулем с погрешностью 0,1 мм и расчетом. При деформационные характеристики грунтов цилиндрической формы. Образец графического оформления результатов испытания грунта методом одноосного сжатия полускальных грунтов для определения деформационных характеристик Приложение Г рекомендуемое Результаты испытания грунта оформляют в соответствии с рисунком Принципиальная схема установки трехосного сжатия и тарировки прибора Приложение Д рекомендуемое Штамп нагружают ступенями вертикального давления 0,01; деформационные характеристики грунтов 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. Камеру заполняют рабочей жидкостью и создают в ней всестороннее давление такими же ступенями, как и при тарировке на сжатие см. 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. В этот момент записывают показания манометра и вычисляют усилие на 1 см площади поперечного сечения штока. Реконсолидация и водонасыщение образцов грунта и определение скорости разрушения образцов при трехосном сжатии Приложение Е обязательное При повторяемости показаний достигнутое значение порового давления фиксируют и прикладывают следующую деформационные характеристики грунтов давления. Критерием завершения восстановления фазового состава является выход указанной кривой на прямую, проходящую под углом 45° не менее чем через три точки. При повторяемости показаний достигнутое значение фиксируют. Примечание - Значение дифференциального давления рекомендуется назначать равным значению эффективного напряжения, достигнутого на этапе реконсолидации по методу ВФС. Значениясоответствующие 95% диссипации порового давления, приведены в таблице Определение коэффициента неравномерности расширения образца грунта при трехосном сжатии Приложение Ж рекомендуемое 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%. Образец графического оформления результатов испытания грунта методом трехосного сжатия Приложение И рекомендуемое Определение коэффициентов фильтрационной первичной и вторичной консолидации Деформационные характеристики грунтов К обязательное На кривой консолидации выделяют участки фильтрационной и вторичной консолидации, а для насыпных грунтов с заданными значениями влажности и плотности деформационные характеристики грунтов еще участок дофильтрационной консолидации. Пересечение прямой с экспериментальной кривой определяет времясоответствующее степени фильтрационной консолидации 0,90. При двухсторонней фильтрации принимается высота, равная ; - время, мин; - температурный поправочный коэффициент см. Для определения времени 100% фильтрационной консолидации предварительно вычисляют деформацию сжатия. Из точки проводят горизонтальную прямую до пересечения с кривой консолидации и находят соответствующее значение. 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. Для этого проводят и продлевают две касательных: к самой крутой части кривой т. 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. Для этого вычисляют деформацию, соответствующую 50%-му первичному сжатиюравную среднеарифметическому значению деформаций, соответствующих нулевому и 100%-му сжатию. Точку проецируют на кривую и тем самым находят соответствующее время. Коэффициент фильтрационной консолидации кривая а вычисляют по формуле Коэффициент вторичной деформационные характеристики грунтов вычисляют деформационные характеристики грунтов формуле Образец графического оформления деформационные характеристики грунтов испытания грунтов методом компрессионного сжатия Приложение Л рекомендуемое см. Принципиальные схемы компрессионно-фильтрационных приборов и оформление результатов испытания засоленного грунта Приложение М рекомендуемое Образцы графического оформления результатов испытания грунта на набухание и усадку Приложение Н рекомендуемое Принципиальная схема установки для испытания мерзлого грунта шариковым штампом Приложение П рекомендуемое см. Принципиальная схема установки и рекомендации по изготовлению образцов для испытания мерзлого грунта методом одноплоскостного среза по поверхности смерзания и образец графического оформления результатов испытания Приложение Р рекомендуемое 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 обработкедолжны изготовляться с учетом следующих требований: - деревянные образцы должны быть изготовлены из необработанной древесины, 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 деформационные характеристики грунтов 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. Шероховатость допускается оценивать сравнением с эталонной поверхностью, изготовленной в соответствии с требованиями. 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 деформационные характеристики грунтов промораживания, а именно: при промораживании через грунт - снизу; при промораживании через материал - сверху. При отсутствии данных образец промораживают через материал. Форму деформационные характеристики грунтов в помещение с заданной отрицательной температурой, где после ее охлаждения деформационные характеристики грунтов лед на материал. Лед намораживают слоями толщиной до 5 мм, причем каждый деформационные характеристики грунтов слой намораживается после полного замерзания предыдущего. Для намораживания применяют воду, охлажденную до температуры замерзания. Если заданием требуется испытать лед деформационные характеристики грунтов 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. 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 деформационные характеристики грунтов заданного состава и влажности и проводят смораживание образца через верхний или нижний торец. 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. Образец перемещают в рабочие кольца и устанавливают в деформационные характеристики грунтов прибор. Выдерживают при температуре испытания 12 ч или 24 ч в зависимости от диаметра образца. Все операции проводят в помещении с отрицательной температурой. Промораживание заканчивают, когда температура контрольного образца достигнет значения температуры воздуха в помещении. После этого образец извлекают из формы, герметизируют и сохраняют до испытаний. Принципиальная схема установки для испытания мерзлого грунта методом одноосного сжатия Приложение С рекомендуемое см. Расчетные сопротивления мерзлого грунта под подошвой фундамента Приложение Т рекомендуемое Расчетные значения сопротивления мерзлого грунта под подошвой фундамента представлены в таблице Образец графического оформления результатов испытания мерзлого грунта деформационные характеристики грунтов одноосного сжатия Приложение У рекомендуемое см. Определение характеристик деформируемости мерзлого грунта по результатам испытания методом одноосного сжатия Приложение Ф рекомендуемое Используя кривую ползучести см. Вычисления проводят по формулеФ. Моменты времени назначают одинаковыми для каждой ступени нагружения с учетом требований 6. Результаты представляют в виде семейства кривых ползучести при постоянных деформационные характеристики грунтов см. Далее значения и вычисляют по формулам: ; Значение равно тангенсу угла наклона этой прямой к оси абсцисс. Принципиальные схемы компрессионных приборов для испытания мерзлых грунтов и оформление результатов испытания Деформационные характеристики грунтов X рекомендуемое Принципиальная схема установки для определения сопротивления срезу оттаивающего грунта на контакте с мерзлым грунтом и схема формы для приготовления образца мерзлого грунта нарушенной деформационные характеристики грунтов Приложение Ц рекомендуемое Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости Название документа: ГОСТ 12248-2010 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости Номер документа: 12248-2010 Вид документа: ГОСТ Принявший орган: Росстандарт Статус: Действующий Опубликован: Приложение «Техэксперт» Каждому техническому специалисту: строителю, проектировщику, энергетику, специалисту в области охраны труда. Введите e-mail, указанный вами при регистрации, в поле ниже. Мы отправим на него новый пароль для доступа к сайту.

Смотрите также: