Метод зрізу ціликів грунту в редакції гост 20276-2018 основні вимоги і нові можливості

Метод зрізу ціликів грунту в редакції гост 20276-2012 основні вимоги і нові можливості

Стосовно до методу зрізу ціликів грунту залишилися практично без змін положення, що стосуються підготовки до випробувань і схем їх проведення. Слід зазначити лише три факти:

  1. Консолідовано-дренованих випробування органо-мінеральних і органічних грунтів тепер прописані в стандарті окремим рядком як при виборі значень нормальних тисків і ступенів тиску при попередньому ущільненні (що було і раніше), так і при визначенні тривалості витримування кожного ступеня і часу стабілізації деформацій ущільнення і зсуву .
  2. Критерій стабілізації деформацій при ущільненні тепер не є абсолютною швидкістю (0,1 мм за певний проміжок часу), а пов'язаний з відносною деформацією зразка (0,05% за час, що залежить від складу і стану грунту).
  3. У разі пластичного руйнування його критерієм є не абсолютна деформація зсуву рівна 50 мм, а відносна, яка вимірюється 10%.

Принципово новим стало включення в стандарт положення про можливість проведення випробувань відокремлених від масиву монолітів в великогабаритних зрізних установках (п. 8.1.3). Справа в тому, що діяли останні 33 роки і визначали порядок проведення випробувань стандарти ГОСТ 23741-79 «Ґрунти. Методи польових випробувань на зріз в гірських виробках »і ГОСТ 20276-99« Ґрунти. Методи польового визначення характеристик міцності і деформованості »передбачали можливість визначення характеристик міцності лише за результатами зрізу цілика грунту у виробці. Для цієї мети були розроблені і випускалися стаціонарні установки, в тому числі розроблені інститутом Фундаментпроект, УралТІСІЗом, Уральським політехнічним інститутом та іншими організаціями.

Поряд з ними, як випливає з методичних, довідкових та навчальних матеріалів 70-90-х років XX століття, у багатьох організаціях в цей період використовувалося великогабаритне обладнання, яке розміщується не в шурфах, котлованах і інших подібних виробках, а на поверхні землі. Це дозволяло виключити проблеми, пов'язані з необхідністю анкеренія, завдяки чому такі установки отримали назву стендових або мобільних. До їх числа відносяться установки РПС, ДІІТ, ПУС-1, СУ-2, а також використовується в даний час мобільна зсувна установка МСУ-2 та ін.

Метод зрізу ціликів грунту в редакції гост 20276-2012 основні вимоги і нові можливості

Однак ГОСТи 23741-79 і 20276-99 фактично не допускали їх застосування в дослідженнях, тому що прямо вказували на те, що «характеристики визначають за результатами зрізу цілика грунту у виробленні ...». Разом з тим, випробування зразків великого розміру природного складання і вологості відразу після їх відбору та в безпосередній близькості від гірничої виробки дозволяють отримувати результати, ідентичні тим, які дають стаціонарні установки. Важливо і те, що останні виключають можливість орієнтувати поверхню зсуву інакше, ніж горизонтально, в той час як при роботі з мобільними модифікаціями робоче кільце під час вирізання може бути орієнтоване під кутом до горизонту в напрямку передбачуваного зсуву грунту - уздовж площини ковзання зсуву, всередині ослабленого прослоя з урахуванням елементів його залягання тощо. На малюнку показаний приклад випробування зони порушення всередині масиву аргиллитов, складеної «Глінкою тертя».

Метод зрізу ціликів грунту в редакції гост 20276-2012 основні вимоги і нові можливості

Можливість завдання довільної орієнтування площині зсуву в стендових установках дозволяє з їх допомогою досліджувати роль анізотропії в формуванні міцності грунтів. Подібне завдання, зокрема, вирішувалася на прикладі аргиллитов району м.Сочі. Результати свідчать про те, що в залежності від співвідношення орієнтувань структури аргиллитов і площині зсуву показники зчеплення (С) і кута внутрішнього тертя (α) для даних грунтів змінювалися в діапазоні відповідно 13 - 38 кПа і 24 - 32 °, інакше кажучи, опір зрушенню (# 981;) в напрямку перпендикулярному шаруватості виявилося більш ніж в 2 рази вище, ніж при збігу орієнтування названих площин.

Метод зрізу ціликів грунту в редакції гост 20276-2012 основні вимоги і нові можливості

Інший новацією даного ГОСТу є те, що «в великогабаритної зрізний установці при визначенні показників міцності властивостей великоуламкових грунтів допускаються випробування грунтів порушеного складу із заданою щільністю і вологістю» (п.п. 8.1.3. І 8.1.5). Подібні завдання виникають, зокрема, при необхідності прогнозу поведінки грунтів, що складають насипу, дамби, підпірні стінки і інші інженерні споруди, в яких ґрунти використовуються як матеріал для їх зведення. На установці МСУ-2, зокрема, були отримані міцності великоуламкових грунтів зворотної засипки ряду підпірних стінок в долині р. Мзимти, а також грунтів зони дроблення скельних масивів деяких родовищ в зв'язку з оцінкою стійкості гірничих виробок при розробці родовищ.

Метод зрізу ціликів грунту в редакції гост 20276-2012 основні вимоги і нові можливості

Поряд з істотним розширенням можливостей, які новий ГОСТ надає при визначенні показників міцності ґрунтів, він містить і одне, на нашу думку, суттєве обмеження. Воно пов'язане з виключенням зі стандарту положення про можливість виконання випробувань для грунтів природної будови з замочуванням до повного водонасичення. Дійсно, важко знайти в літературних джерелах методику, та й складно уявити, яким чином в гірничій виробці можна було б виконати замочування грунтів в умовах їх природного залягання, зберігши при цьому умови для надійного анкеренія установки і забезпечення упору сдвигающего домкрата.

Однак цих проблем не виникає при використанні стендових установок, зокрема, МСУ-2. Зразок, що знаходиться в кільці, перед випробуванням замочується в спеціальній ємності, що дозволяє контролювати процес водонасичення, після завершення якого кільце поміщається на зсувну платформу для виконання експерименту. Зіставити результати випробування грунтів при природній вологості і в умовах повного водонасичення дозволяє рис. 5: для дресвяно-щебенево грунту з суглинистим заповнювачем величина зчеплення зменшилася в 8 разів, а кут внутрішнього тертя більш ніж в 2 рази. Цей факт не лише свідчить про те, що визначення показників міцності ґрунтів при їх повному водонасиченні є важливим з точки зору отримання розрахункових показників, а й вказує на необхідність розробки єдиного методичного підходу.

Метод зрізу ціликів грунту в редакції гост 20276-2012 основні вимоги і нові можливості

Схожі статті