Образцы грунта ненарушенного сложения вырезают из монолита режущим кольцом согласно ГОСТ 12071-84 и 5180-84.
Отобранные образцы помещают в специальный грунтоуплотнитель для их предварительного уплотнения, которое производится при нормальных давлениях, при которых в последующем определяют сопротивление образцов сдвигу. Нормальное давление при предварительном уплотнении следует передавать на образец грунта последовательно ступенями. Каждую ступень давления при предварительном уплотнении выдерживают не менее:
- для песков - 5 мин;
- для глинистых грунтов - 30 мин;
- конечную ступень – до условной стабилизации деформаций сжатия образца грунта. За условную стабилизацию деформации сжатия принимают ее приращение, не превышающее 0,01 мм, за время не менее:
- для песков - 20 мин;
- супесей - 2 ч;
- суглинков с числом пластичности Jp < 0,12 - 6 ч;
- суглинков с Jр > 0,12 и глин -12 ч.
Предварительное уплотнение и срез образцов грунта производят в одном и том же рабочем кольце.
Подготовленный образец грунта взвешивают с точностью 0,01 г и в зависимости от метода испытания помещают в уплотнитель для предварительного уплотнения или в сдвиговый прибор для проведения испытания.
При небольшом количестве испытаний предварительное уплотнение выполняют непосредственно в сдвиговом приборе.
Образцы песчаных и глинистых грунтов нарушенного сложения с заданными значениями влажности и плотности следует подготавливать в соответствии с методикой, изложенной в ГОСТ 12248-78.
Для всех образцов грунта определяют физические характеристики: влажность, плотность грунта, плотность частиц грунта, влажность на границах раскатывания и текучести, гранулометрический состав песчаных грунтов, коэффициент пористости, степень влажности, число пластичности, показатель текучести.
Подготовка прибора к работе
Включают компрессор с помощью пульта управления. Воздух от компрессора по сети сжатого воздуха 3 подается на вентили 4, 5 регулирования давления пневморедукторов 6, 7 (рис. 2), далее сжатый воздух подается на входные штуцеры 1 и 14 (рис 1) пневмоцилиндров вертикального и горизонтального давлений, проверяют герметичность соединений при рабочем давлении воздуха в 0,6 МПа.
Перед каждым испытанием смазывают техническим вазелином или маслом внутреннюю поверхность обойм 3, 4; только маслом поверхность верхнего 2 и нижнего 21 вкладышей. Закрепляют датчик перемещений 5 в держателе 24 так, чтобы шток датчика упирался в срезыватель 18, а стрелка датчика занимала бы нулевое положение.
Проведение испытаний
Освобождают стопорные болты 25, снимают механизм вертикального давления II. Совмещают обойму 4 срезывателя с верхней обоймой 3, для чего нажимают рукой на срезыватель 18 при отсутствии воздуха в пневмоцилиндре I на нижний вкладыш 21 кладут фильтровальную бумагу.
Помещают в прибор образец грунта 26 в гильзах 3,4. Поверхность грунта покрывают фильтровальной бумагой. Возвращают механизм вертикального давления в прежнее положение и закрепляют его стопорными болтами 25, используя при этом, если необходимо, гаечный ключ.
Пневморедуктором 6 с помощью вентиля 4 передают вертикальное давление в пневмоцилиндр II. Величина давления определяется манометром 10 (рис 2).
Вертикальное давление передают на образец в одну ступень и выдерживают ее не менее:
- для песков - 5 мин;
- для супесей - 15 мин;
- для суглинков и глин - 30 мин.
Нормальное давление при срезе по ГОСТ 12248-78 должно составлять: 0,1; 0,2; 0,3 МПа.
После передачи нормального давления и его стабилизации пневморедуктором сдвигающего усилия 7 (рис. 2) передают с непрерывно возрастающей скоростью касательное давление в пневматический цилиндр механизма горизонтального среза I. Величина касательного напряжения фиксируется манометром 11 (рис 2)
При непрерывно возрастающем касательном давлении скорость среза должна быть постоянной и соответствовать указанной в табл. 1.
Таблица 1.
Скорость среза грунтов
| Грунт | Скорость среза, мм/мин |
| Пески Супеси Суглинки Глины | 0,5 0,1 0,05 0,02 |
Испытание следует считать законченным, когда произойдет мгновенный срез одной части образца по отношению к другой или общая деформация среза превысит 5 мм.
Такие испытания проводят для нескольких образцов грунта (минимум трех), находящихся в одинаковом состоянии при различных значениях вертикальных давлений, с увеличением сжимающих напряжений, действующих на образец, касательные напряжения возрастают.
