Определение параметров внутреннего трения (, ), коэффициента фильтрационной консолидации и коэффициента начального порового давления методом трехосного сжатия, давления предуплотнения методом компрессионного сжатия и коэффициента переуплотнения
В данном приложении даны уточнения ряда положений ГОСТ 12248 и ГОСТ 20522, направленные на повышение точности и достоверности определения параметров трения грунтов в эффективных напряжениях, а также на установление рекомендуемых методов определения параметров, указанных в названии приложения.
Определение параметров внутреннего трения (, ), коэффициента консолидации и коэффициента начального порового давления методом трехосного сжатия
Б.1 Подготовка образца грунта к испытанию
Б.1.1 Для приведения образца грунта в состояние, соответствующее условиям его природного залегания по величине эффективных напряжений в скелете грунта и величине порового давления, выполняется комплекс мероприятий, именуемый этапом реконсолидации.
Б.1.2 Этапу реконсолидации образца грунта должен предшествовать расчет напряжений, действовавших на образец в условиях естественного залегания: полного вертикального напряжения и полного горизонтального . Здесь и далее индекс "0" означает, что значение параметра относится к условиям естественного залегания.
Максимальные значения полных напряжений следует назначать с учетом возможностей оборудования: допустимого давления в камере прибора и максимального усилия пресса, создающего осевое напряжение. При определении показателей механических свойств грунтов напряженное состояние оценивается в эффективных напряжениях , определяемых по формуле
, (Б.1)
где - поровое давление, - полные напряжения.
Природное поровое давление в исследуемом слое грунтового массива (основания) рассчитывается по формуле
, (Б.2)
где - поровое давление в массиве на отметке отбора монолита, кПа;
- плотность поровой воды, т/м;
- ускорение силы тяжести, м/с;
- глубина залегания образца грунта от положения уровня грунтовых вод, м.
Природное эффективное вертикальное напряжение рассчитывается по формуле
, (Б.3)
где - плотность грунта, т/м;
- эффективное вертикальное напряжение, кПа;
- глубина залегания образца грунта от поверхности грунта, м.
При отборе образцов из грунтового массива, расположенного на дне речной или морской акватории, к поровому давлению необходимо добавлять давление воды (давление столба воды) на уровне поверхности грунта, а грунтовый массив считать полностью водонасыщенным ().
При испытаниях образцов грунта с больших глубин допускается ограничивать расчетное поровое давление значением 300 кПа, при котором, как правило, обеспечивается практически полное растворение газообразной составляющей.
Эффективное горизонтальное напряжение в условиях естественного залегания определяется формулой
, (Б.4)