4.1 Испытания целиков грунта на срез следует проводить для определения следующих характеристик прочности: сопротивления грунта срезу , угла внутреннего трения , удельного сцепления c.
4.2 Характеристики определяют по результатам среза целика или крупногабаритного монолита грунта, отделенного по боковой поверхности от массива в выработке (расчистке, котловане, шурфе, штреке и т.п.) по фиксированной плоскости касательной нагрузкой при одновременном нагружении целика грунта нагрузкой, нормальной к плоскости среза, а также по испытаниям на срез по подготовленной плоскости (способ "плашек") и повторного среза.
4.3 Допускаются испытания крупногабаритного монолита, отделенного от массива, в крупногабаритной срезной установке по типу лабораторного срезного прибора по ГОСТ 12248.
В крупногабаритной срезной установке при определении показателей прочностных свойств крупнообломочных грунтов допускаются испытания грунтов нарушенного сложения с заданной плотностью и влажностью.
4.4 Сопротивление грунта срезу определяют как предельное среднее касательное напряжение, при котором целик грунта срезается по фиксированной плоскости при заданном нормальном давлении. Для определения и c необходимо провести не менее трех испытаний целиков грунта при различных значениях нормального давления при испытании однородного грунта в одной выработке и на одной глубине.
4.5 Испытания необходимо выполнять для следующих состояний грунта:
- природного сложения и природной влажности;
- насыпных и намывных грунтов независимо от влажности;
- крупнообломочных грунтов нарушенного сложения с заданными значениями плотности и влажности;
- грунтов, имеющих в исследуемом массиве плоскость скольжения и трещиноватости;
- по специально подготовленным поверхностям среза (способ "плашек") и методом повторного среза.
4.6 Испытания проводят по следующим схемам:
- консолидированно-дренированный (медленный) срез - для определения характеристик прочности крупнообломочных грунтов, песков и глинистых грунтов с показателем текучести 1 (независимо от коэффициента водонасыщения) в стабилизированном состоянии;
- неконсолидированный (быстрый) срез - для определения характеристик прочности водонасыщенных глинистых грунтов при степени влажности 0,85 с показателем текучести 0,5 в условиях нестабилизированного состояния.
4.7 Проходка выработок должна проводиться способами, при которых сохраняется природное состояние грунтов забоя выработки. Из выработок на отметке испытания грунта на срез должны быть отобраны образцы (монолиты) и в лабораторных условиях определены физические характеристики грунта.
4.8 Значения прочностных характеристик грунта - угла внутреннего трения и удельного сцепления с следует устанавливать по значениям сопротивления грунтов срезу , относящимся к одному инженерно-геологическому элементу (ИГЭ), в соответствии с ГОСТ 20522, по формуле
. (1)
4.9 Сопротивление грунта срезу следует определить как касательное напряжение
, (2)
при котором целик грунта срезается по фиксированной плоскости при нормальном давлении p, определяем по формуле
, (3)
где P и Q - нормальная и касательная нагрузки соответственно к плоскости среза, МПа;
F - площадь среза, см.
Величину следует определять не менее чем при трех различных значениях p для однородного по строению и составу грунта при испытании его в одной и той же выработке и на одной глубине.
4.10 Сопротивление грунта срезу следует определять при испытании методом: