Приложение Г. Методика лабораторного определения относительной осадки мёрзлых комковатых грунтов при оттаивании

Приложение Г

Методика лабораторного определения относительной осадки мёрзлых комковатых грунтов при оттаивании

1. Данные характеристики определяют по результатам испытаний образцов грунта в компрессионных приборах (одометрах), исключающих возможность бокового расширения образца грунта при его нагружении вертикальной нагрузкой в мёрзлом состоянии и при оттаивании.

2. Нагрузку при испытаниях определяют из условия, что на первой стадии нагружения давление должно быть равно нагрузке от собственного веса, а на последней ступени - нагрузке на верхнюю часть слоя из комковатого грунта от вышележащих (стабильных) грунтовых слоев, дорожной одежды и подвижной нагрузки.

3. Для испытаний используют образцы, приготовленные из комьев грунта отобранных в дорожной конструкции (возможно из скважин пробуренных при определении пустотности) с пустотностью соответствующей пустотности в конструктивном слое.

4. Образцы мёрзлого комковатого грунта изготавливают в следующем порядке:

- комья грунта, отобранные из насыпи замораживают, в морозильной камере холодильника и затем дробят молотком в тканевом мешочке. Раздробленный мёрзлый грунт просеивают через охлаждённое в холодильнике сито с отверстиями 10 мм. Плотность грунта в мёрзлых комьях (до их дробления) определяют путём взвешивания в нейтральной жидкости (ГОСТ 5180-84) или упрощённо, методом "кольца" до их замораживания, одновременно определяется и влажность грунта в комьях;

- прошедший через сито 10 мм грунт используют для изготовления грунтовых образцов в кольцах одометра с пустотностью соответствующей требуемой начальной.

5. Начальная пустотность создаётся следующим образом:

- определяется требуемая масса навески m (гр.) комковатого грунта по формуле:

(Г.1)

- объём кольца одометра, ;

n - требуемая пустотность грунтового образца, %;

- плотность грунта комьев, ;

- полученная навеска мёрзлых комьев грунта размещается в охлаждённом до отрицательных температур кольце одометра.

6. Испытания грунта (не менее чем 2-х кратной повторности) проводят в компрессионных приборах (одометрах) под нагрузкой, последовательно увеличиваемой равными ступенями нагружения, общее число которых не должно быть не менее трёх. После приложения первой ступени нагружения (рекомендуется в 0,01 МПа или 0,10 ) производят оттаивание образца разрыхлённого мёрзлого грунта до условной стабилизации по п. 7.

7. Осадка на каждой ступени считается законченной, когда 12-часовый интервал времени изменение деформации составит не более 0,01 мм (условная стабилизация).

8. Приборы и оборудование. Для проведения испытаний методом компрессионного сжатия применяют:

- компрессионный прибор (одометр);

- устройство для измерения вертикальных деформаций образца грунта в процессе испытаний (приборы для автоматической записи деформаций, индикаторы часового типа т. п.) должны обеспечивать погрешность измерений не более 0,01 мм.

9. Проведение испытания. Подготовленный образец грунта в рабочем кольце помещают в направляющий цилиндр одометра и производят следующие операции:

- одометр с образцом грунта на станине и центрируют его;

- закрепляют устройства для измерения вертикальных деформаций образца грунта симметрично оси штампа;

- к образцу грунта плавно, не допуская ударов, прикладывают нагрузку первой ступени нагружения;

- производят оттаивание образца грунта и фиксируют при этом деформации образца грунта до достижения условной стабилизации деформаций;

- на каждой ступени нагружения записывают показания приборов (устройств) для измерения вертикальной деформации образца грунта через 5, 10, 20, 30 и 60 мин. от момента приложения нагрузки на данной ступени, далее через 2 часа в течение рабочего дня, а затем 2 раза в сутки до достижения условной стабилизации деформаций (п. 7).

10. Обработка результатов. По результатам испытаний для каждой ступени нагружения вычисляют:

- абсолютную стабилизированную вертикальную деформацию образца комковатого грунта , с точностью 0,01 мм как среднее арифметическое показаний приборов (устройств) для измерения вертикальных деформаций образца грунта;

- относительную стабилизированную вертикальную деформацию (осадку) образца грунта - , определяют с точностью 0,001 по формуле:

, (Г.2)

где - абсолютная стабилизированная деформация образца грунта после оттаивания, под требуемой нагрузкой мм;

h - высота образца после обжатия (до его оттаивания), мм;

- остаточную (расчётную) влажность образцов оттаявшего и уплотнившегося разрыхлённого мёрзлого грунта определяют по ГОСТ 5180-2015.