Приложение Е (обязательное). Реконсолидация и водонасыщение образцов грунта и определение скорости разрушения образцов при трехосном сжатии

Приложение Е
(обязательное)

Реконсолидация и водонасыщение образцов грунта и определение скорости разрушения образцов при трехосном сжатии

Е.1 Реконсолидация образцов грунта путем восстановления двухфазного состояния - метод ВФС

Е.1.1 Метод восстановления фазового состава (ВФС) используется при проведении трехосных испытаний водонасыщенных в условиях природного залегания глинистых, органо-минеральных и органических грунтов.

Е.1.2 Метод предназначен для восстановления природной плотности и двухфазного состояния (при сохранении природной влажности) образцов, разуплотненных в результате парогазовыделения в процессе их отбора.

Е.1.3 Процедура восстановления фазового состава заключается в следующем:

Е.1.3.1 В камеру прибора трехосного сжатия устанавливают образец грунта.

Е.1.3.2 Дренаж системы противодавления перекрывают, что исключает возможность оттока поровой жидкости в процессе реконсолидации.

Е.1.3.3 Путем поднятия давления в камере производят обжатие образца всесторонним давлением ступенями:

- для грунтов мягкопластичной и текучей консистенции не более 25 кПа,

- для грунтов тугопластичной и пластичной консистенции не более 50 кПа,

- для грунтов полутвердой и твердой консистенции от 100 до 200 кПа.

Е.1.3.4 В процессе обжатия на каждой ступени с интервалом 15 мин измеряют поровое давление. При повторяемости показаний достигнутое значение порового давления фиксируют и прикладывают следующую ступень давления.

Е.1.3.5 В процессе испытания строят кривую зависимости порового давления от всестороннего давления . Критерием завершения восстановления фазового состава является выход указанной кривой на прямую, проходящую под углом 45° не менее чем через три точки.

Е.1.3.6 Если график не вышел на прямую под 45°, а давление в камере уже достигло значения полного среднего бытового давления, то для НН испытания водонасыщение считается завершенным, а для КН и КД испытаний водонасыщение продолжают по методу противодавления (см. Е.2).

Е.2 Водонасыщение образца грунта противодавлением

Е.2.1 Метод водонасыщения образца противодавлением предназначен для КН и КД трехосных испытаний глинистых, органо-минеральных и органических грунтов, водонасыщенных в условиях природного залегания.

Е.2.2 Метод является вспомогательным и используется как дополнительный в случае, когда водонасыщение методом ВФС (см. Е.1) не было достигнуто.

Е.2.3 Водонасыщение образца противодавлением проводят попеременным приложением к образцу полного давления и противодавления.

Е.2.4 Перед началом водонасыщения образца противодавлением необходимо перекрыть дренаж системы противодавления, подведенный к одному или двум торцам образца.

Е.2.5 Проводят обжатие образца дополнительной ступенью всестороннего давления 50 кПа.

Е.2.6 В процессе обжатия на ступени проводят измерение порового давления с интервалом 15 мин. При повторяемости показаний достигнутое значение u фиксируют.

Е.2.7 Рассчитывают коэффициент порового давления В, равный отношению приращения порового давления на ступени к приращению всестороннего давления ().

Е.2.8 В системе противодавления при перекрытом дренаже поднимают давление, равное давлению в камере минус выбранное значение "дифференциального давления" (эффективного напряжения в образце в процессе его водонасыщения противодавлением), дренаж открывается.

Примечание - Значение дифференциального давления рекомендуется назначать равным значению эффективного напряжения, достигнутого на этапе реконсолидации по методу ВФС.

Е.2.9 После выравнивания порового давления с давлением противодавления все процедуры повторяются, начиная с Е.2.4.

Е.2.10 Водонасыщение считается завершенным при достижении значения коэффициента порового давления B - значений от 0,95 до 1,0 - при этом значение порового давления должно быть не ниже 300 кПа, в противном случае процедуры поднятия противодавления в соответствии с Е.2.4 - Е.2.8 повторяются до достижения указанного значения порового давления.

Е.3 Методика определения скорости деформации образца грунта при разрушении

Е.3.1 Скорость деформации образца грунта на стадии разрушения при трехосных испытаниях определяют, используя данные, полученные на стадии консолидации образца.

Е.3.2 Скорость v, мм/мин, деформации для КН и КД испытаний определяют по формуле [2]:

, (Е.1)

где h - начальная высота образца грунта, мм;

- изменение в высоте образца в конце консолидации, мм;

- ожидаемая относительная вертикальная деформация при разрушении, д.е. (принимается по результатам первого разрушения, для которого скорость рассчитывают при =0,1);

F - коэффициент, зависящий от типа испытаний и условий дренирования;

- время, требуемое для 50% фильтрационной консолидации образца грунта, мин (см. 5.3.5.5, 5.3.5.6).

Значения F, соответствующие 95% диссипации порового давления, приведены в таблице Е.1.

Таблица Е.1 - Значения коэффициента F [2]:

Условия дренирования в течение уплотнения (консолидации)	Значения F для =2
	КН испытание	КД испытание
Одностороннее	2,1	34
Двухстороннее	8,4	34
Радиальное и одностороннее	7,2	56
Радиальное и двухстороннее	9,2	64
Примечания 1 Одностороннее дренирование осуществляется с одного торца образца, двустороннее - с двух торцов. 2 Условия дренирования в течение консолидации и дренированного сдвига должны быть одинаковыми для всех значений F. 3 Радиальное дренирование - при наличии на боковой поверхности образца полос фильтровальной бумаги (см. 5.3.3.2).