Руководство по геотехническому контролю за подготовкой оснований и возведением грунтовых сооружений в энергетическом строительстве (стр. 52 )

2500 см2 - в плотных песчаных грунтах и глинистых грунтах, имеющих показатель текучести IL £ 0,25;

5000 см2 - в крупнообломочных грунтах и песчаных грунтах средней и рыхлой плотности, а также в глинистых грунтах, имеющих показатель текучести IL > 0,25.

Примечание: Допускается применение штампа площадью 1000 см2, но обязательно с жесткой кольцевой пригрузкой грунта по площади, дополняющей площадь штампа до 500 см2. Пригрузка должна быть равной природному давлению pb МПа на грунт (давление массы столба грунта от отметки рельефа места испытания до отметки подошвы штампа).

8.7.5. Для испытания в буровых скважинах применяют жесткие круглые штампы площадью 600 см2:

плоский глухой штамп - в песчаных грунтах, залегающих выше уровня грунтовых вод, и в глинистых грунтах, имеющих показатель текучести IL £ 0,75;

плоский фильтрующий штамп - в глинистых грунтах, имеющих показатель текучести 0,75 < IL £ 1,0;

штамп, совмещенный с ножами - зачистителями забоя, - в песчаных грунтах, залегающих ниже уровня грунтовых вод и в глинистых грунтах, имеющих показатель текучести IL > 1,0.

8.7.6. Испытания выполняют с предварительным уплотнением грунта нагрузкой, равной природному давлению pb, МПа на грунт на отметке подошвы штампа, но не менее 0,05 МПа. Предварительное уплотнение грунта и последующую загрузку штампа производят ступенями нагрузок p, МПа:

для крупнообломочных и плотных песчаных грунтов - по 0,1 МПа;

для песчаных грунтов средней плотности - по 0,05 МПа и рыхлых - по 0,025 МПа;

для глинистых грунтов в зависимости от величин IL и e - по табл. 43.

Примечание. В первую ступень нагрузки предварительного уплотнения включают вес деталей установки, не снимаемых противовесами и оказывающих давление на штамп.

Таблица 43

Показатель текучести грунта IL	Величины ступеней нагрузок p, МПа, при коэффициенте пористости
0,5	0,5-0,8	0,8
IL < 0,25	0,1	0,1	0,05
0,25 £ IL £ 0,75	0,1	0,05	0,05
IL > 0,75	0,05	0,025	0,025

8.7.7. При предварительном уплотнении грунта каждую ступень нагрузки p выдерживают:

для крупнообломочных и песчаных грунтов - 5 мин,

для глинистых грунтов - 30 мин.

Конечную ступень нагрузки p предварительного уплотнения выдерживают до условий стабилизации осадки. За условную стабилизацию осадки принимают приращение осадки штампа, не превышающее 0,1 мм, за время:

для крупнообломочных и песчаных грунтов - 1 ч,

для глинистых грунтов - 2 ч.

При последующей загрузке штампа каждую ступень нагрузки p выдерживают до условий стабилизации осадки, но не менее времени выдерживания предыдущей ступени нагрузки p. Общее количество ступеней нагрузок, включая конечную ступень нагрузки предварительного уплотнения, соответствующую pb, должно быть не менее пяти.

8.7.8. Осадку штампа измеряют как среднее арифметическое из показаний двух прогибомеров, фиксирующих осадку двух противоположных сторон штампа. Измерение осадок производят с точностью 0,1 мм.

Прогибомеры, измеряющие осадку штампа, должны иметь паспорт, подтверждающий точность измерения 0,1 мм и прохождение государственной проверки. Для соединения штампа с прогибомером применяют нить (проволоку), предварительно подвергнутую оттягиванию в течение двух дней грузом 4 кг.

8.7.9. Отсчеты по прогибомерам после приложения каждой ступени нагрузки (включая и нагрузку конечной ступени предварительного уплотнения) производят:

при испытании крупнообломочных и песчаных грунтов - через каждые 10 мин в течение первого часа и через каждые 20 мин в течение второго часа. Далее через каждый час до условной стабилизации (п.8.7.7);

при испытании глинистых грунтов - через каждые 15 мин в течение первого часа и через 30 мин в течение второго часа. Далее через каждый час до условной стабилизации (п.8.7.7).

8.7.10. Нагрузки на штамп передают гидравлическим домкратом грузоподъемностью не более 50 т или любым тарированным грузом. При передаче нагрузки тарированным грузом для его укладки применяют платформу, снабженную с нижней стороны стойкой, центрированной по отношению к платформе. Гидравлический домкрат или стойку платформы устанавливают на штамп строго по центру последнего.

8.7.11. Модуль деформации (сжимаемости) E, МПа, грунта вычисляют для прямолинейного участка зависимости осадки Sh, см, штампа от удельной ступени нагрузки p, МПа, по формуле:

E = (1 - m2) w · d (Dp / DSh), (151)

где m - коэффициент Пуассона, принимаемый равным 0,27 - для крупнообломочных пород, 0,30 - для песков и супесей, 0,35 - для суглинков и 0,42 - для глин; w - безразмерный коэффициент, зависящий от местности штампа и формы его подошвы, принимаемый равным 0,8; d - диаметр штампа, см; Dp - приращение удельной ступени нагрузки на штамп между pb и p, МПа: DSh - приращение осадки штампа, см, соответствующее Dp.

8.7.12. Для вычисления модуля деформации E, МПа, в процессе проведения испытаний строят график зависимости Sh = f(p), откладывая на оси абсцисс величины p и по оси ординат - соответствующие им условно стабилизированные значения Sh (п.6). Масштаб графика принимают:

для p (по горизонтали) 0,1 МПа равен 40 мм;

для Sh (по вертикали) 1 мм равен 10 мм.

Через четыре опытные точки, нанесенные на график, проводят рассчитанную методом наименьших квадратов осредняющую прямую. За начальные значения p0 и S0 (первая опытная точка, включаемая в осреднение) принимают удельную нагрузку, равную pb (п.8.7.6), и осадку, соответствующую этой нагрузке. За конечные значения pn и Sn принимают значения pi и Si, соответствующие четвертой точке.

В случае, когда при нагрузке pi приращение осадки будет вдвое больше, чем для предыдущей ступени нагрузки pi-1, a при последующей ступени нагрузки pi+1 приращение осадки будет равно или больше приращения осадки при pi, за конечные значения pn и Sn принимают pi-1 и Si-1. При этом количество точек, включаемых в осреднение, должно быть не менее трех. В противном случае при испытании грунта необходимо применять меньшие по величине ступени удельных нагрузок (п.8.7.6).

Примечание: для построения осредняющей прямой допускается использование графических методов.

8.7.13. Результат определения модуля деформации E выражают в целых числах с точностью до одного десятка и сопровождают указаниями наименования вида грунта, а также значениями величин характеристик его состояния по плотности сложения и влажности до испытания.

8.7.14. Место испытания должно быть расположено вблизи технической выработки (не далее 10 м) и иметь высотную отметку, увязанную с репером. Количество повторных испытаний устанавливается заданием на проведение изысканий. Монтаж и демонтаж установки производят в соответствии с техническими условиями на эксплуатацию установки.

Подготовка и проведение испытания

8.7.15. При испытаниях в шурфах, котлованах, штольнях, штреках и т. п. штамп устанавливают непосредственно на поверхность дна шурфа, грунта котлована, штольни, штрека и т. д. При испытаниях глинистых грунтов, имеющих показатель текучести IL > 0,75, штампы устанавливают на место испытания в специальную выемку. Глубина выемки должна быть 50±10 см, поперечник выемки не должен превышать диаметр штампа более чем на 10 см. Стенки выемки в случае необходимости крепят.

8.7.16. В пределах площади установки штампа поверхность грунта тщательно планируют горизонтально. Если планировка грунта затруднена, то устраивают подготовку из слоя мелкого или средней крупности маловлажного песка. При испытании крупнообломочных грунтов толщина слоя подготовки должна быть не более 5 см, при испытании глинистых грунтов - не более 1 см.

8.7.17. Грунт на месте испытания должен быть защищен от проникания в него поверхностных вод и атмосферных осадков, а в зимнее время - от промерзания. При производстве испытания в шурфах площадь поперечного сечения и форму шурфа определяют глубиной испытания и необходимостью крепления его стен. Минимальный размер шурфа в плане должен быть не менее 1,5х1,5 м.

8.7.18. Установку штампа на грунт или на подготовку выполняют после смазывания подошвы штампа вязким техническим маслом. Для достижения плотного контакта грунта (притирки) со штампом производят не менее двух поворотов штампа вокруг его вертикальной оси, меняя каждый раз направление поворота. После установки штампа проверяют горизонтальность его положения и производят монтаж установки в целом.

8.7.19. По окончании монтажа установки прогибомеры ставят на нулевые деления и отмечают их показания как исходные. Прогибомеры крепятся на двух параллельных брусьях, закрепленных на четырех свайках-реперах, заделанных в грунт на расстоянии 1,5-2,0 м от места испытания. Расстояние между параллельными брусьями принимается примерно равным диаметру штампа. Глубина заделки сваек-реперов в грунт должна обеспечить их неподвижность при передаче давления на штамп. Брусья и прогибомеры защищают от действия солнечных лучей, ветра и атмосферных осадков.

Загрузку штампа ступенями нагрузок и снятие отсчетов по индикаторам прогибомеров производят по пп.8.7.6-8.7.9.

Примечание: допускается для крепления прогибомеров применять иные устройства, обеспечивающие надежность фиксации осадок штампа.

8.7.20. Диаметр буровых скважин для испытания должен быть 325 мм. Подача нагрузки на штамп осуществляется через колонну разборных труб-штанг диаметром 219 мм. Проходка буровых скважин должна вестись строго вертикально с обсадкой буровыми трубами до отметки испытания. При испытаниях песчаных и глинистых грунтов, залегающих ниже уровня грунтовых вод, принимают меры по предотвращению возможного разуплотнения грунта на отметке испытаний.