ГОСТ 12248.8-2020. Межгосударственный стандарт. Грунты. Определение характеристик прочности мерзлых грунтов методом среза по поверхности смерзания

8 Проведение испытания

8.1 Подготовленный к испытанию образец помещают в срезную коробку прибора и проводят следующие операции:

- закрепляют образец так, чтобы плоскость смерзания располагалась в зазоре между подвижной и неподвижной частями прибора, составляющем 1 - 2 мм;

- устанавливают на образец штамп для передачи нормального давления и центрируют его;

- закрепляют устройства для измерения деформаций образца грунта;

- устанавливают срезной прибор на станину под пресс и центрируют;

- освобождают подвижную часть срезной коробки, присоединяют к ней механизм для создания срезающей нагрузки;

- записывают начальные показания устройств для измерения деформаций образца и фиксируют время начала испытания.

8.2 К образцу плавно, не допуская ударов, прикладывают нормальную нагрузку и затем первую ступень срезающей нагрузки.

8.3 При проведении испытаний для вычисления предельно длительного сопротивления срезу R_af, R_sh, R_sh,i значение нормального давления, при котором проводят испытание, назначают в зависимости от напряженного состояния грунтового массива с учетом глубины залегания образца (природное давление) или вычисляют в программе испытаний. При отсутствии данных это давление принимают равным 0,1 МПа.

При вычислении угла внутреннего трения и удельного сцепления проводят испытания при трех значениях нормального давления, одно из которых должно быть равно природному давлению.

8.4 Для вычисления условно-мгновенного сопротивления срезу R_afo проводят испытания при непрерывном быстром возрастании нагрузки, к образцу плавно, не допуская ударов, прикладывают срезающую нагрузку, увеличивая ее непрерывно и обеспечивая такую постоянную скорость деформирования образца, чтобы время от начала испытания до момента разрушения образца составляло 20 - 40 с.

В процессе испытания проводят автоматическую запись срезающей нагрузки, а при отсутствии системы автоматической записи фиксируют нагрузку Q_f, кН, в момент разрушения образца.

Примечание - Значение условно-мгновенного сопротивления срезу используется только для оценки величины давления на ступенях нагружения при проведении длительных испытаний.

8.5 Значение первой ступени срезающей нагрузки Q₁ и ступени последующего нагружения , кН, при испытаниях по определению значений R_af, R_sh и R_sh,i следует устанавливать в соответствии с заданием, а при его отсутствии - вычислять на основании результатов предварительно проведенных испытаний при непрерывном быстром воздействии нагрузки по формуле

(8.1)

где R_afo - условно-мгновенное сопротивление срезу, МПа;

A_af - площадь смерзания образца, см².

Далее увеличивают срезающую нагрузку ступенями нагружения , кН, значения которых при отсутствии задания вычисляют по формуле

(8.2)

8.6 При недостаточном количестве образцов значения Q₁ и могут быть вычислены по формулам:

(8.3)

(8.4)

где - срезающее давление, МПа, принимаемое по таблице 8.1;

- приращение срезающего давления на каждой ступени нагружения, МПа, принимаемое по таблице 8.2.

Таблица 8.1

Грунты	Значение срезающего давления , МПа, на первой ступени нагружения при температуре образца грунта, °C
Грунты	-1,0	-1,5	-2,0	-2,5	-3,0	-3,5	-4,0	-6,0	-8,0	-10,0
При определении R_af
Пески	0,09	0,11	0,14	0,16	0,18	0,20	0,23	0,26	0,31	0,35
Глинистые грунты	0,07	0,09	0,11	0,13	0,14	0,16	0,18	0,21	0,24	0,27
При определении R_sh
Пески	0,12	0,15	0,17	0,19	0,21	0,22	0,24	0,29	0,34	0,38
Глинистые грунты	0,08	0,10	0,12	0,13	0,15	0,16	0,18	0,21	0,24	0,27
Примечания 1 Значения при определении сопротивления срезу мерзлых грунтов, грунтовых растворов по поверхности смерзания R_af с металлическим материалом фундамента следует принимать с коэффициентом 0,7. 2 Значения при определении R_sh при смораживании разнородных грунтов следует принимать для наименее прочного грунта. 3 Если на первой ступени нагружения наблюдается незатухающая ползучесть, значения необходимо уменьшить, учитывая, что количество ступеней с фиксированной условной стабилизацией деформаций должно быть не менее трех.

Таблица 8.2

Температура образца грунта, °C	Приращение срезающего давления , МПа
Выше -1	0,01
От -3 до -1	0,02
От -6 до -3	0,03
Ниже -6	0,04

При определении значения учитывают уменьшение площади среза в течение испытания.

В течение опыта допустимо изменение величины ступени срезающей нагрузки, но не более чем в два раза.

8.7 На каждой ступени нагружения снимают показания приборов для измерения вертикальной деформации образца через 1; 5; 10; 20; 30; 60 мин, 2, 4, 6, 8 ч после приложения нагрузки, затем два раза в сутки (например, в начале и конце рабочего дня) до условной стабилизации деформации и записывают в журнал или ведется автоматическая запись с интервалами не реже чем вышеперечисленные. Очередную ступень нагружения прикладывают при достижении условной стабилизации деформации. За критерий условной стабилизации деформации принимают приращение вертикальной деформации, не превышающее 0,01 мм за 12 ч.

8.8 Если на очередной ступени нагружения стабилизации деформации не наблюдается, то нагрузку выдерживают до возникновения деформации с постоянной или увеличивающейся скоростью, которая считается достигнутой, если скорость в течение двух следующих друг за другом 12-часовых интервалов сохраняется постоянной или увеличивается.

8.9 Испытание прекращают, если деформация с постоянной скоростью установлена не менее чем для двух ступеней срезающей нагрузки либо при срезе.