Проведение консолидированно-недренированного (КН) испытания

 

5.3.5.1 Перед началом проведения КН испытания проводят реконсолидацию и водонасыщение образца по методу ВФС (см. приложение Е, раздел Е.1) и, если это необходимо, продолжают водонасыщение методом противодавления (см. приложение Е, раздел Е.2).

Примечание - Предварительное водонасыщение необходимо для контроля порового давления и эффективных напряжений в образце в процессе испытания.

 

5.3.5.2 Дополнительное уплотнение (консолидацию) образца проводят путем увеличения всестороннего (изотропного) давления в камере при открытом дренаже с поддержанием в системе противодавления значения давления, равного поровому давлению, достигнутому на стадии реконсолидации и водонасыщения (см. 5.3.5.1). Значение давления  при консолидации определяется суммой давления в камере, достигнутого на стадии реконсолидации, и заданного давления консолидации .

Примечание - Программой испытаний может быть предусмотрена анизотропная консолидация образца грунта.

 

5.3.5.3 Значение максимального давления консолидации  необходимо назначать в зависимости от предполагаемого напряженного состояния грунтового массива (с учетом расчетных нагрузок от сооружения и бытового давления). Остальные значения давлений консолидации назначают как часть от  (например, 0,25 , 0,5 и т.д.). При отсутствии указанных данных значения  принимают в соответствии с таблицей 5.6.

Всестороннее давление в камере до достижения давления консолидации передают ступенями - . Значения ступеней давления  принимают в соответствии с таблицей 5.6 или равными удвоенным значениям предыдущей ступени.

 

Таблица 5.6 - Давление консолидации и ступени давления на образец грунта

 

Грунты	Давление консолидации , МПа	Ступени давления , МПа
Пески крупные и средней крупности плотные; глины с	0,1; 0,3; 0,5	0,1 до =0,1 и далее 0,2
Пески средней крупности, средней плотности, пески мелкие плотные и средней плотности; супеси и суглинки с , глины с	0,1; 0,2; 0,3	0,05 до 0,1 и далее 0,1
Пески средней крупности и мелкие рыхлые, пески пылеватые независимо от плотности; супеси, суглинки и глины с >0,5	0,1; 0,15; 0,20	0,025 до 0,05 и далее 0,05
Органо-минеральные и органические грунты	0,05; 0,075; 0,1	0,025

 

5.3.5.4 Каждую ступень всестороннего давления при консолидации выдерживают не менее:

5 мин - для песков;

15 мин - для глинистых, органо-минеральных и органических грунтов.

Конечную ступень давления для глинистых, органо-минеральных и органических грунтов выдерживают до завершения 100%-ной фильтрационной консолидации образца [2].

В процессе консолидации на конечной ступени давления проводят измерение объема вытесненной жидкости .

5.3.5.5 Для определения времени окончания 100%-ной фильтрационной консолидации (см. 5.3.5.4) в процессе испытания строят график зависимости объемной деформации образца  от квадратного корня из времени  (возможно также использование логарифмической шкалы . Время 100%-ной консолидации () определяют по аналогии с компрессионными испытаниями в соответствии с приложением К.

Показания прибора для измерения объемной деформации образца грунта регистрируют в конце приложения каждой ступени всестороннего давления  (см. 5.3.5.4). На конечной ступени давления при выдерживании ее до завершения 100%-ной фильтрационной консолидации образца показания снимают с постепенным увеличением интервалов времени, например, через 0,2; 0,5; 1; 2; 5; 10; 15; 30 мин, 1; 2; 4; 8 ч и далее в начале и конце каждой смены.

Примечание - Указанное время снятия показаний может быть несколько изменено для удобства построения кривой консолидации методом "квадратного корня из времени".

 

5.3.5.6 Для определения коэффициента фильтрационной консолидации  используют графики зависимости  или  (см. 5.3.5.5), по которым определяют время 90%-ной () или 50%-ной () консолидации. Коэффициент фильтрационной консолидации вычисляют по формуле К.1 или К.2 приложения К.

5.3.5.7 После завершения процесса консолидации фиксируют изменение объема  образца и вертикальное сжатие  и перекрывают дренаж.

5.3.5.8 Разрушение грунта проводят по аналогии с 5.3.4.2-5.3.4.4 по двум режимам нагружения.

При кинематическом режиме нагружения максимальную скорость деформации определяют в соответствии с разделом Е.3 приложения Е для КН испытаний.

При статическом режиме нагрузку прикладывают ступенями. Значение ступени составляет 10% эффективного напряжения - разности между полным давлением в камере и поровым давлением в образце после реконсолидации - или заданного программой испытаний. Критерием завершения ступени нагружения является достижение скорости деформации, определяемой в соответствии с разделом Е.3 приложения Е для КН испытаний.

5.3.5.9 Показания прибора для измерения вертикальной деформации образца регистрируют не реже чем через каждый 1% деформации.

При статическом режиме нагружения показания регистрируют через каждые 2 мин.

5.3.5.10 Испытание проводят до разрушения образца (см. 5.3.4.4) и далее проводят операции в соответствии с 5.3.4.5, 5.3.4.6.