График обработки кривойконсолидации логарифмическим методом
Масштабграфика: по горизонтали - время откладывается на логарифмической шкале;
по вертикали 10 мм - 0,01для e.
d0 - приведенный нуль
Рисунок Н.2
График зависимости относительной деформации от логарифма времени (lgt) для определения вторичнойконсолидации
Масштабграфика: по горизонтали - время откладывается на логарифмической шкале;
по вертикали 20 мм - 0,01для e.
Рисунок Н.3
График зависимости относительной деформации от логарифма времени (lgt) для определения параметровконсолидации для насыпных грунтов с заданными значениями влажности и плотности
Рисунок. Н.4
ПРИЛОЖЕНИЕ П
(рекомендуемое)
ОБРАЗЕЦГРАФИЧЕСКОГО ОФОРМЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЯ ЗАСОЛЕННОГО ГРУНТА ПРИ СЖАТИИ ВКОМПРЕССИОННО-ФИЛЬТРАЦИОННОМ ПРИБОРЕ
Масштаб графиков: погоризонтали 20 мм - 0,025 МПа для р,
10 мм- 0,1 для bt;
повертикали 10 мм - 0,01 для e.
График e = f(p) (по схеме «одной кривой»)
График e = f(p) (по схеме «трех кривых»)
1,2, 3 - относительное сжатие eгрунта соответственно: природной влажности, в водонасыщенном состоянии ивыщелоченного без нагрузки в зависимости от давления; 4 - относительноесжатие грунта в результате замачивания (относительная просадочность) призаданном давлении р; 5 -относительное суффозионное сжатие грунта при фильтрации воды и заданномдавлении р, 6 - деформациягрунта при набухании esv; 7 - зависимость относительного суффозионногосжатия esfот давления (рsf - начальное давлениесуффозионного сжатия)
График esf = f(bt)
1- зависимость относительного суффозионного сжатия от степени выщелачиваниясолей, получаемая в процессе проведения испытания при D > D0; 2 - то же при D < D0; 3 - откорректированная зависимость
Рисунок П.1
ПРИЛОЖЕНИЕ Р
(рекомендуемое)
РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯМЕРЗЛОГО ГРУНТА R ПОД ПОДОШВОЙ ФУНДАМЕНТА
В мегапаскалях
Грунты | R при температуре испытаний Т, °С | |||||||||||
-0,3 | -0,5 | -1 | -1,5 | -1 | -2,5 | -3 | -3,5 | -4 | -6 | -8 | -10 | |
При льдистости грунтов ii < 0,2 | ||||||||||||
1 Пески средней крупности | 0,55 | 0,95 | 1,25 | 1,45 | 1,6 | 1,8 | 1,95 | 2,0 | 2,2 | 2,6 | 2,95 | 3,3 |
2 Пески мелкие и пылеватые | 0,45 | 0,7 | 0,9 | 1,1 | 1,3 | 1,4 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 2,2 | 2,55 | 2,86 |
3 Супеси | 0,3 | 0,5 | 0,7 | 0,8 | 1,05 | 1,15 | 1,30 | 1,40 | 1,5 | 1,9 | 2,25 | 2,5 |
4 Суглинки и глины | 0,25 | 0,45 | 0,55 | 0,65 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,1 | 1,2 | 1,55 | 1,9 | 2,2 |
При льдистости грунтов ii ³0,2 | ||||||||||||
Все виды грунтов, указанные в пп. 1 - 4 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,75 | 0,85 | 0,95 | 1,25 | 1,55 | 1,75 |
ПРИЛОЖЕНИЕ С
(рекомендуемое)
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМАУСТАНОВКИ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МЕРЗЛОГО ГРУНТА ШАРИКОВЫМ ШТАМПОМ
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 C.1
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА УСТАНОВКИ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯМЁРЗЛОГО ГРУНТА МЕТОДОМ ОДНОПЛОСКОСТНОГО СРЕЗА ПО ПОВЕРХНОСТИ СМЕРЗАНИЯ
1- мерзлый грунт; 2 -материал; 3 - рабочее кольцо; 4 - срезная каретка; 5 -корпус прибора; 6 - боковой штамп, 7 - опорная плита; 8 -динамометр
Рисунок Т.1 - Схема одноплоскостного срезного прибора типа ПРС дляопределения сопротивления мерзлого грунта срезу по поверхности смерзания
Схема испытания поповерхности смерзания мерзлого грунта, грунтового раствора и льда по материалу
Схема испытания по поверхности смерзания мерзлогогрунта по грунту, грунтовому раствору и льду
1- подвижная часть прибора (срезная каретка); 2 - неподвижная частьприбора (корпус); 3 - образец; Q - касательная нагрузка;F - нормальная нагрузка
Рисунок T.2 - Схемы испытаний на одноплоскостном срезном приборе типа ПРСдля определения сопротивления мерзлого грунта срезу по поверхности смерзания
ПРИЛОЖЕНИЕУ
(рекомендуемое)
РЕКОМЕНДАЦИИПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛА И ГРУНТА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МЕТОДОМ ОДНОПЛОСКОСТНОГОСРЕЗА ПО ПОВЕРХНОСТИ СМЕРЗАНИЯ
1 Изготовление образцовматериала фундамента или других твердых материалов (скальных и полускальныхгорных пород, строительных материалов и др.) следует производить таким образом,чтобы их шероховатость по поверхности смерзания соответствовала требованиямзадания. При отсутствии задания шероховатость поверхности образца материаладолжна соответствовать шероховатости материала в естественных условиях.
Изготовление образцовматериала фундамента с такой же шероховатостью поверхности, как у фундамента(не подвергнутой специальной обработке), должно производиться с учетомследующих требований:
- деревянные образцы должныбыть изготовлены из необработанной древесины и их поверхность должна бытьостругана; при замораживании образцов древесина должна быть в водонасыщенномсостоянии;
- стальные образцы должныиметь «горячекатаную» или «холоднокатаную» поверхность в зависимости от видапроката, используемого для изготовления образцов на токарных, фрезерных илистрогальных станках без шлифования их поверхности, если образцы применяютвзамен горячекатаной стали, и со шлифованием - взамен холоднокатаной;
- бетонные образцы должныбыть изготовлены с виброуплотнением в гладкой металлической опалубке,поверхность которой перед бетонированием покрывают известковым или глинистымраствором; на поверхности образцов, смерзающихся с грунтом, не должно бытьраковин и зажелезненных участков.
При изготовлении образцовматериала фундамента, поверхности которого подвергают специальной обработке каким-либоспособом, поверхность образцов следует обрабатывать таким же способом.
Применение других способовобработки поверхностей образцов для придания им такой же шероховатости, как убоковой поверхности фундамента, допускается при условии инструментальной оценкикласса шероховатости в соответствии с ГОСТ 2789.Шероховатость допускается оценивать путем сравнения с эталонной поверхностью,изготовленной в соответствии с требованиями ГОСТ9378.
2 Образец вида «грунт(грунтовый раствор) - материал» готовят в следующей последовательности: вопорное кольцо формы первого типа помещают материал, затем на негоустанавливают рабочее кольцо срезного прибора, на которое помещают зашитоекольцо формы. Рабочее кольцо заполняют заранее подготовленным грунтом илигрунтовым раствором заданного состава и влажности. При заполнении рабочего кольцагрунтом нарушенного сложения добиваются требуемой плотности грунта. Крышкуформы устанавливают в ее положение в зависимости от заданных условийпромораживания, а именно: при промораживании через грунт - снизу; припромораживании через материал - сверху. При отсутствии данных образецпромораживают через материал.
Форму с образцомустанавливают для промораживания в помещение или холодильный шкаф с заданнойотрицательной температурой воздуха.
3 Образецвида «лед - материал» подготавливают в следующей последовательности: образецматериала помещают в опорное кольцо формы первого типа, на него устанавливаютрабочее кольцо срезного прибора, на которое помещают защитное кольцо формы иснизу устанавливают крышку формы. Форму переносят в помещение с заданнойотрицательной температурой, где после ее охлаждения производят намораживаниельда на материал.
Лед намораживают слоямитолщиной до 5 мм, причем каждый новый слой намораживается после полногозамерзания предыдущего.
Для намораживания применяютводу, охлажденную до температуры замерзания.
Если заданием требуетсяиспытать лед природного сложения или лед, образованный в условиях, моделирующихприродные, то образец льда вырезают из монолита по форме рабочего кольцасрезного прибора, закладывают его в рабочее кольцо и смораживают с материаломчерез слой охлажденной до температуры замерзания воды толщиной до 3 мм, налитойна охлажденную контактную поверхность.
4 Образец вида «грунт -грунтовый раствор (грунт)» подготавливают в следующей последовательности:
- для грунта ненарушенногосложения - вырезают из монолита грунта образец по форме рабочего кольцасрезного прибора и помещают его в рабочее кольцо;
- для грунта нарушенногосложения - рабочее кольцо прибора заполняют заранее подготовленным грунтомзаданного состава и влажности, добиваясь требуемой плотности грунта, после чегогрунт замораживают. Условия охлаждения образца при замораживании определяютсязаданием. При отсутствии данных образец грунта промораживают в условияхвсестороннего охлаждения;
- мерзлый грунт в рабочемкольце срезного прибора устанавливают в опорное кольцо формы второго типа. Наэто рабочее кольцо устанавливают второе такое же рабочее кольцо и на негопомещают защитное кольцо формы второго типа. Верхнее рабочее кольцо заполняютпредварительно охлажденным до температуры замерзания грунтовым раствором илигрунтом заданного состава и влажности и производят смораживание образца черезверхний или нижний торец.
5 Образец вида «грунт - лед»подготавливают в следующей последовательности: сборку формы второго типа,подготовку и промораживание образца грунта производят в соответствии с 6.2.3.3.Лед намораживают на мерзлый грунт во втором кольце срезного прибора слоямитолщиной до 5 мм или примораживают образец природного льда через слойохлажденной до температуры замерзания воды толщиной до 3 мм. Все операциивыполняют в помещении с отрицательной температурой.
6 Во время промораживанияизмеряют температуру контрольного образца грунта, в который помещаюттермодатчик термоизмерительного устройства.
Промораживание заканчивают,когда температура контрольного образца достигнет значения температуры воздуха впомещении. После этого образец извлекают из формы, герметизируют и сохраняют доиспытаний.
Форма типа I дляприготовления образцов вида «грунт (грунтовый раствор, лед) - материал»
Форматипа II для приготовления образцов вида «грунт - грунтовый раствор (лед,грунт)»
1- рабочее кольцо срезного прибора; 2 - материал; 3 - грунт (лед,грунтовый раствор); 3-а -грунт; 4 - опорное кольцо; 5 -крышка формы; 6 - защитное кольцо формы
Рисунок У.1 - Схемы форм для приготовления образцов
ПРИЛОЖЕНИЕ Ф
(рекомендуемое)
ОБРАЗЕЦ ГРАФИЧЕСКОГО ОФОРМЛЕНИЯРЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТА МЕТОДОМ ОДНОПЛОСКОСТНОГО СРЕЗА ПО ПОВЕРХНОСТИСМЕРЗАНИЯ
Рисунок Ф.1
ПРИЛОЖЕНИЕ Х
(рекомендуемое)
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМАУСТАНОВКИ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МЕРЗЛОГО ГРУНТА МЕТОДОМ ОДНООСНОГО СЖАТИЯ
1- образец грунта, 2 - неподвижная платформа; 3 - подвижнаяплатформа; 4 - шток, 5 - направляющее устройство; 6 -верхний штамп, 7 - нижний штамп; 8 - паровлагонепроницаемаяоболочка; 9 - резиновое прижимное кольцо; 10 - динамометр; 11- измеритель продольных деформаций; 12 - измеритель поперечныхдеформаций; 13 - продольная тяга
Рисунок X.1
ПРИЛОЖЕНИЕ Ц
(рекомендуемое)
ОБРАЗЕЦ ГРАФИЧЕСКОГООФОРМЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЯ МЕРЗЛОГО ГРУНТА МЕТОДОМ ОДНООСНОГО СЖАТИЯ
Рисунок Ц.1
Рисунок Ц.2
ПРИЛОЖЕНИЕ Ш
(рекомендуемое)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИКДЕФОРМИРУЕМОСТИ МЕРЗЛОГО ГРУНТА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИСПЫТАНИЯ МЕТОДОМ ОДНООСНОГОСЖАТИЯ
1 Модуль линейной деформацииЕ и коэффициент нелинейной деформацииА определяют по зависимости, устанавливающейсвязь между относительными продольными деформациями e, напряжениями s и временем действиянагрузки t
e(s,t) = f(s)tα, (Ш.1)
где f(s)- функция напряжений sдля времени t их действия, равного 1 ч,которую принимают в виде:
f(s) = s/Е0 - для модели линейно деформируемого основания;
f(s) = (s/А0)1/m - длямодели нелинейно деформируемого основания,
где Е0 и А0 -параметры функции f(s);
т -коэффициент нелинейности по напряжениям.
2 Предельно длительныезначения Е и А вычисляют по формулам:
Е = Е0tαu; (Ш.2)
А = А0tαu, (Ш.3)
где tu - время, равное срокуслужбы здания или сооружения и принимаемое tи = 50 лет = 4,38 × 105 ч;
α - коэффициент нелинейностиво времени.
3 Для установлениязависимости (Ш.1) исходные данные испытаний (6.3.5)обрабатывают в соответствии с теорией наследственной ползучести. Используякривую ползучести (6.3.5.7), последовательно вычисляют рядзначений ei,j,имеющих смысл деформаций, которые развились бы под действием постоянногонапряжения (i = l, 2,...), соответствующегонапряжению i-й ступени нагружения, завремя tj. Вычисления проводят поформуле
ei,j = ei-1,j + Dei,j. (Ш.4)
где ei-1,j - полная относительнаяпродольная деформация предшествующей ступени нагружения в момент времени tj, вычисленная по этойформуле ранее при e0,j= 0;
Dei,j- приращение относительной деформации, определяемое по кривой ползучести (6.3.5.7)и представляющее собой разность между деформацией, накопленной к моменту, когдаi-я ступень нагрузкидействовала в течение времени tj, и деформацией, накопленной к началу действия i-й ступени нагрузки.
Моменты времени tj назначают одинаковыми длякаждой ступени нагружения с учетом указаний 6.1.4.3.
Результаты представляют ввиде семейства кривых ползучести при постоянных напряжениях s (рисунок Ш.1).
4 Для определения параметра a и набора значений f(si) полученные значения ei,j представляют в видесемейства параллельных прямых в координатах х= lnt, у = lns1(рисунок Ш.2).Далее aи f(si) вычисляют по формулам:
a = b; (Ш.5)
f(si) = eaj, (Ш.6)
где аj и b -параметры, определяемые графически или способом наименьших квадратов (пункт 8).
5 Для модели линейнодеформируемого основания набор значений f(si)аппроксимируют прямой в координатах х= si; у = f(si) (рисунок Ш.3) ивычисляют значение Е0 по формуле
Е0 = 1/с, (Ш.7)
где с - параметр, определяемый графическиили способом наименьших квадратов (пункт 9).
6 Для модели нелинейнодеформируемого основания набор значений f(si)аппроксимируют прямой в координатах х= lnsi;у = lnf(si)(рисунок Ш.4)и вычисляют значения А0 и т по формулам:
А0 = еа; (Ш.8)
т = 1/b, (Ш.9)
где а и b - параметры, определяемые графически или способом наименьших квадратов(пункт 10).
7 Коэффициент поперечногорасширения v определяют из зависимости,устанавливающей связь между относительными продольными e и поперечными eх деформациями
eх = ve. (Ш.10)
Для определения v экспериментальные данные(относительные продольные и поперечные деформации) в конце каждой ступенинагружения, определяемые по пункту 3, представляют в координатах х = e;у = eх (рисунок Ш.3).Далее значения v вычисляют по формуле
v = l/c, (Ш.11)
где с - параметр, определяемый графическиили способом наименьших квадратов (пункт 9).
8Параметры aj и b уравнения семействапараллельных прямых у = aj + bх определяют графически(рисунок Ш.2), при этом:
Рисунок Ш.1
Рисунок Ш.2
Рисунок Ш.3
Рисунок Ш.4
aj - в масштабе чертежа равенотрезку, отсекаемому на оси ординат (у)j-й из семейства параллельныхпрямых наилучшего приближения к экспериментальным точкам;
b - в масштабе чертежа равентангенсу угла наклона семейства параллельных прямых к оси абсцисс (х).
Способом наименьшихквадратов параметры aj и b определяют по формулам:
(Ш.12)
(Ш.13)
где и (Ш.14)
- средние значения координатэкспериментальных точек соответственно xj,i и yj,i;
nj - число точек в j-й выборке;
k - число j-х выборок.
9Параметр с уравнения прямой,проходящей через начало координат у =сх, определяют графически (рисунок Ш.3), при этом с в масштабе чертежа равен тангенсу угланаклона к оси абсцисс (х) прямойнаилучшего приближения к экспериментальным точкам, проходящей через началокоординат.
Способом наименьшихквадратов параметр с определяют поформуле
(Ш.15)
где хi и уi- координаты экспериментальных точек;
n - число точек.
10Параметры а и b уравнения прямой у = а + bx определяют графически (рисунок Ш.4), при этом:
а -в масштабе чертежа равен отрезку, отсекаемому на оси ординат (у) прямой наилучшего приближения кэкспериментальным точкам;
b - в масштабе чертежа ранентангенсу угла наклона прямой к оси абсцисс (х).
Способом наименьшихквадратов параметры а и b определяют по формулам:
(Ш.16)
(Ш.17)
где хi, yi и п - то же, что и в пункте 9.
11 Исходныеданные и результаты расчета записывают в таблицу . Ш.1
Таблица Ш.1.
ПРИЛОЖЕНИЕ Щ
(рекомендуемое)
ОБРАЗЕЦ ГРАФИЧЕСКОГООФОРМЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЯ МЕРЗЛОГО ГРУНТА МЕТОДОМ КОМПРЕССИОННОГО СЖАТИЯ
Рисунок Щ.1
Рисунок Щ.2
Ключевые слова: грунты, прочность, деформируемость,методы лабораторного определения, строительство
СОДЕРЖАНИЕ
1 Область применения. 2 2 Нормативные ссылки. 2 3 Определения. 2 4 Общие положения. 2 5 Методы определения характеристик прочности и деформируемости немерзлых грунтов. 3 6 Методы определения характеристик прочности и деформируемости мерзлых грунтов. 25 Приложение А Формы первой и последующих страниц журналов лабораторных испытаний грунтов. 28 Приложение Б Образец графического оформления результатов испытания грунта методом одноплоскостного среза. 28 Приложение В Определение площади деформированных образцов глинистых грунтов. 28 Приложение г Принципиальная схема установки для испытания грунта методом трехосного сжатия. 28 Приложение д Тарировка камеры трехосного сжатия. 28 Приложение Е Расширитель для заключения образца грунта в резиновую оболочку. 28 Приложение ж Образец графического оформления результатов испытания грунта методом трехосного сжатия. 28 Приложение и Определение модуля сдвига g и модуля объемной деформации k. 28 Приложение к Принципиальные схемы компрессионно-фильтрационных приборов. 28 Приложение л Образец графического оформления результатов испытания грунта методом компрессионного сжатия. 28 Приложение м Определение параметров компрессионной кривой. 28 Приложение н Определение коэффициентов фильтрационной и вторичной консолидации. 28 Приложение П Образец графического оформления результатов испытания засоленного грунта при сжатии в компрессионно-фильтрационном приборе. 28 Приложение р Расчетные сопротивления мерзлого грунта rпод подошвой фундамента. 28 Приложение с Принципиальная схема установки для испытания мерзлого грунта шариковым штампом. Принципиальная схема установки для испытания мёрзлого грунта методом одноплоскостного среза по поверхности смерзания. 28 Приложение у Рекомендации по изготовлению образцов материала и грунта для испытания методом одноплоскостного среза по поверхности смерзания. 28 Приложение ф Образец графического оформления результатов испытания грунта методом одноплоскостного среза по поверхности смерзания. 28 Приложение х Принципиальная схема установки для испытания мерзлого грунта методом одноосного сжатия. 28 Приложение Ц Образец графического оформления результатов испытания мерзлого грунта методом одноосного сжатия. 28 Приложение ш Определение характеристик деформируемости мерзлого грунта по результатам испытания методом одноосного сжатия. 28 Приложение щ Образец графического оформления результатов испытания мерзлого грунта методом компрессионного сжатия. 28 |