ГОСТ 12248.3-2020. Межгосударственный стандарт. Грунты. Определение характеристик прочности и деформируемости методом трехосного сжатия

Приложение В

(обязательное)

 

РЕКОНСОЛИДАЦИЯ И ВОДОНАСЫЩЕНИЕ ОБРАЗЦОВ ГРУНТА

 

В.1 Реконсолидация образцов грунта путем восстановления двухфазного состояния - метод ВФС

 

В.1.1 Метод восстановления фазового состава (ВФС) используется при проведении трехосных испытаний водонасыщенных в условиях природного залегания связных грунтов.

В.1.2 Метод предназначен для восстановления природной плотности и двухфазного водонасыщенного состояния образцов при сохранении природной влажности.

В.1.3 Процедура восстановления фазового состава заключается в следующем:

В.1.3.1 В камеру прибора трехосного сжатия устанавливают образец грунта.

В.1.3.2 Дренаж системы противодавления перекрывают, что исключает возможность оттока поровой жидкости в процессе реконсолидации.

В.1.3.3 Производится ступенчатое поднятие полного всестороннего напряжения:

- для грунтов мягкопластичной и текучей консистенции не более 25 кПа;

- для грунтов тугопластичной и пластичной консистенции не более 50 кПа;

- для грунтов полутвердой и твердой консистенции не более 200 кПа.

В.1.3.4 В процессе обжатия на каждой ступени с интервалом 15 мин измеряют поровое давление. Если разница показаний между двумя измерениями не превышает 3 кПа, достигнутое значение порового давления фиксируют и прикладывают следующую ступень.

В.1.3.5 В процессе испытания строят кривую зависимости порового давления от всестороннего полного напряжения. Критерием завершения восстановления фазового состава является выход не менее трех точек на прямую линию, проходящую под углом 45°. Если график вышел на прямую линию, но угол наклона меньше 45°, то нагружение прекращают и переходят к водонасыщению противодавлением в соответствии с В.2.

Примечание - Допускается фиксировать завершение ВФС по коэффициенту порового давления B (коэффициенту Скемптона). Так, при достижении значений B > 0,95 [определяется по формуле (В.1)] восстановление фазового состава может считаться завершенным.

 

В.1.3.6 Если полное всестороннее напряжение уже достигло значения среднего полного природного напряжения, а критерии завершения фазового состава по В.1.3.5 не достигнуты, то реконсолидацию и водонасыщение для НН-испытания на этом прекращают, а для КН- и КД-испытаний водонасыщение продолжают по методу противодавления (см. В.2).

 

В.2 Водонасыщение образца противодавлением

 

В.2.1 Метод водонасыщения образца противодавлением предназначен для КН и КД трехосных испытаний дисперсных грунтов, водонасыщенных в условиях природного залегания.

В.2.2 Метод является вспомогательным и используется как дополнительный в случае, когда водонасыщение методом ВФС (см. В.1) не было достигнуто.

В.2.3 Водонасыщение образца противодавлением проводят попеременным приложением к образцу полного всестороннего напряжения и противодавления.

В.2.4 Перед началом водонасыщения образца противодавлением необходимо перекрыть дренаж системы противодавления, подведенный к одному или двум торцам образца.

В.2.5 Производят обжатие образца дополнительной ступенью всестороннего полного напряжения 50 кПа.

В.2.6 В процессе обжатия на ступени проводят измерение порового давления u с интервалом 15 мин. Если разница показаний между двумя измерениями не превышает 3 кПа, достигнутое значение порового давления фиксируют.

В.2.7 Рассчитывают коэффициент порового давления B (параметр Скемптона) по формуле

 

(В.1)

 

где - приращение порового давления на данной ступени нагружения, МПа;

- приращение полного среднего напряжения на данной ступени нагружения, МПа.

Если значение B < 0,95, то переходят к В.2.8.

В.2.8 В системе противодавления при перекрытом дренаже поднимают давление, равное текущему значению полного всестороннего напряжения за вычетом "дифференциального напряжения", затем дренаж открывается.

Примечание - Значение дифференциального напряжения рекомендуется назначать равным значению эффективного напряжения, достигнутого на этапе реконсолидации по методу ВФС.

 

В.2.9 Производят измерение порового давления u с интервалом 15 мин. Если разница показаний порового давления и противодавления уменьшилась до 3 кПа, все процедуры повторяются, начиная с В.2.4.

В.2.10 Водонасыщение считается завершенным при достижении значения коэффициента порового давления B > 0,95, при этом значение порового давления должно быть не ниже 300 кПа, в противном случае процедуры поднятия противодавления в соответствии с В.2.4 - В.2.8 повторяются до достижения указанного значения порового давления.