Випробування ціликів грунту на зріз проводять для визначення міцності грунту: опору грунту зрізу Q. кута внутрішнього тертя # 966 ;, питомої зчеплення С для великоуламкових грунтів, пісків і глинистих ґрунтів.
Характеристики визначають за результатами зрізу цілика грунту в відкопали шурф (див. Рис.5.6). На дні шурфу відкопують грунтовий цілик за розміром сталевої обойми (кільця). Верхню площину цілини зачищають і накладають обойму. Прикладають вертикальне навантаження Р на цілик через обойму. Далі встановлюють домкрат з динамометром і розпірним зусиллям Q між стінкою шурфу і обоймою і здійснюють зсув цілика, який відбувається по фіксованій площині дотичним навантаженням при одночасному навантажуванні цілика грунту вертикальним навантаженням, нормальним до площини зрізу.
Опір грунту зрізу визначають як граничне середнє дотичне напруження, при якому цілик грунту зрізається по фіксованій площині при заданому нормальному тиску. Для визначення С і # 966; необхідно провести не менше трьох випробувань ціликів грунту при різних значеннях нормального тиску при випробуванні однорідного грунту в одній виробці і на одній глибині.
Мал. 5.6. Зрушення ціликів грунту в шурфах
Випробування грунту штампом проводять для визначення таких характеристик деформованості:
- модуля деформації Е. (МПа), для великоуламкових грунтів, пісків, глинистих, органо-мінеральних і органічних грунтів;
- початкового просадного тиску рsi;
- відносної деформації просідання Ssi для просадних глинистих ґрунтів при випробуванні із замочуванням, крім тих, що набухають і засолених грунтів при випробуванні із замочуванням.
Характеристики визначають за результатами навантажування грунту вертикальним навантаженням Р на забої шурфу свердловини за допомогою штампа.
Результати випробувань оформляють у вигляді графіків залежності осідання штампа від навантаження.
Тип і площа штампа призначають в залежності від грунту, який випробовується. Навантаження штампа здійснюють домкратом або тарованим вантажем.
Підготовка до випробування
При випробуваннях в котлованах, шурфах і дудках штамп з плоскою підошвою встановлюють на дно виробки (див. Рис. 5.7). Для досягнення щільного контакту підошви штампа з грунтом необхідно провести не менше двох поворотів штампа навколо його вертикальної осі, змінюючи напрямок повороту. Після установки штампа перевіряють горизонтальність його положення.
Занурення гвинтового штампа виробляють загвинчуванням механічно або вручну нижче вибою свердловини або з поверхні в масив грунту без буріння свердловини. При випробуваннях у свердловинах глибина загвинчування гвинтового штампа нижче вибою свердловини повинна становити 50 см для глинистих ґрунтів текучепластічной і текучої консистенції і насичених водою пісків і 30 см - для решти грунтів.
Після установки штампа монтують пристрій для навантаження штампа, анкерний пристрій і вимірювальну систему.
Контрольний прогиномір встановлюють на реперній системі, його нитку закріплюють до нерухомого репера, що влаштовується в стіні вироблення; довжина нитки повинна дорівнювати довжині нитки прогиноміра, що вимірює осадку штампа.
Після монтажу всіх пристроїв і вимірювальної системи записують початкові показання приладів.
Навантаження на штамп збільшують ступенями тисків # 916; p. Кожний ступінь тиску витримують до умовної стабілізації деформації грунту (осідання штампа).
Після закінчення випробувань вироблення слід поглибити нижче відмітки випробування на глибину не менше двох діаметрів штампа для контролю однорідності грунту, який випробовується. Дані заносяться в журнал випробувань.
За даними випробувань будують графік залежності осідання штампа від тиску (див. Рис.5.7).
Мал. 5.7. Схеми випробувань грунту:
а - плоским штампом в шурф або дудці; б - гвинтовим штампом в масиві
За початкові значення ро і So (перша точка, що включена в осереднення) приймають тиск, що дорівнює напрузі # 963; zg, o. і відповідну цьому тиску осадку; за кінцеві значення рn і Sn - значення рi і Si. відповідні четвертої точці графіка на прямолінійній ділянці.
Обчислення модуля деформації Е. МПа, і інших параметрів стисливості грунту проводять за формулами ГОСТу 20276-99 Грунти. Методи польового визначення характеристик міцності і деформованості, п.5.5.
Модуль деформації грунту Е. МПа, обчислюють для лінійного відрізка графіка за формулою