Файл: Трофименков Ю.Г. Полевые методы исследования строительных свойств грунтов.pdf

. /

Для установления соотношения между величинами модулей деформации, определенных по лрессиометрическим £щ> и штам­ повъ™ Дшт испытаниям, в НИИ оснований и подземных соору­ жений был «произведен обор паспортов прессиометричееких ис­ пытаний, проведенных 'различными организациями. Всего было собрано 200 паспортов. Величины 'коэффициентов перехода k = = £ Шт/Дпр определялись для четвертичных песков, супесей, су­ глинков и глин аллювиальных, делювиальных, озерно-аллюви­ альных и элювиальных при степени влажности G ^ 10,7, зале­ гающих на глубинах до 10 м.

Коэффициент k определяли двумя способами: 1) по резуль­ татам парных испытаний штампом и прессиометром (результа­ ты такого сравнения приведены на рис. 94); 2) путем сравнения зависимости модулей деформации -^шт И І^пр от коэффициента пористости грунта (результаты показаны на рис. 95).

ты перехода £ = £ Шт/£щ> соответственно для песчаных и глинис­ тых грунтов при глубине их испытания до 10 ж в зависимости от

линейной интерполяции.

Близкие по величине значения коэффициента k были получе­ ны Швец В. Б. и др. в работе [17] на основании 116 параллель­ ных испытаний штампом и прессиометром.

Накопленный опыт использован при составлении проекта «Указаний по определению сжимаемости грунтов цилиндричес­ ким штампом в буровой скважине». Рекомендуемый этими Ука­ заниями метод определения модуля деформации изложен в сле­ дующем разделе.

158

Из сказанного ранее видно, что по прессиометрическим испы­ таниям можно получить величину модуля деформации, соответ­ ствующую величине модуля, полученной по испытаниям штам­ пом, без всякого поправочного коэффициента, если определять ее по испытаниям прессиометром до давления порядка 1 кгс/см2. Однако для 'большинства грунтов деформация стенок скважины при давлении 1 кгс/см2 значительно меньше 1 мм и надежность ее измерения весьма невелика.

Для преодоления этой трудности можно для песчаных грун­ тов модуль деформации определять следующим образом. Из формулы (48) можно получить, что для углов внутреннего тре­ ния от 30 до 40° отношение деформации стенок скважины при давлениях 3 и 1 кгс/см2 составляет соответственно 27 и 17, или

в среднем 22, т. е.

1 кгс/см2, вычисляя соответствующую деформацию м0-і по де­ формации при р= 3 кгс/см2.

■По формуле (64) модуль деформации равен

формуле (66) без каких-либо дополнительных коэффициентов, оказывается весьма близким к модулю деформации, определен­ ному по испытаниям штампом для давлений до 3 кгс/см2. Это подтверждается опытами Фундаментпроекта по параллельному испытанию грунтов штампом и прессиометром.

Учитывая ненадежность измерения малых деформаций стен­ ки скважины при низких давлениях и простоту определения cp п с по изложенному ранее способу кругов Мора, можно также определять модуль деформации, пользуясь формулой (48) при известных и, р, ср и с. В этом случае необходимо, чтобы испы­ тания были доведены до давлений, при которых криволиненность графика давление — деформация проявляется вполне отчетливо.

4. ИСПЫТАНИЕ ГРУНТОВ ПРЕССИОМЕТРОМ

Как уже указывалось, в настоящее время изготовляются преосиометры двух типов — гидравлические и электропневматические с различными модификациями. Работа с каждым из

159

этих іпресеиометров имеет свои особенности, .которые должны быть отражены в техническом паспорте прибора и инструк­ ции по его эксплуатации.

Далее излагаются некото­ рые общие вопросы проведе­ ния испытаний, не связанные

с конструкцией прессиометров отдельных типов.

Технический паспорт и инструкция по эксплуатации каждого прессиометра должны включать: технические данные и описа­ ние конструкций деталей и узлов; указания по заводской сбор­ ке; порядок .проведения тарировочных испытаний; порядок опе­ раций по проведению испытаний грунтов; указания по технике безопасности; перечень возможных неисправностей и способы их устранения. В результате тарировочных испытаний опреде­ ляется давление, затрачиваемое на расширение эластичных оболочек камер прессиометра і(рис. 96), и проверяется граду­ ировка измерительных устройств.

Испытания грунтов лрессиометром проводят на глубинах, определяемых рабочей программой испытаний в зависимости от цели исследования и геологических условий. Диаметр сква­ жин указывается в технических данных прессиометров и прини­ мается обычно на 10—20 мм больше внешнего диаметра прес­ сиометра. Бурение должно производиться с минимальным нару­ шением природного сложения и влажности грунта, для чего ре­ комендуется применение вращательного бурения.

В водонасыщенных глинистых грунтах и песках проходка скважин должна производиться с обсадкой трубами .внутрен­ ним диаметром, на 5—ІІО мм большим диаметра -прессиометра. Для проведения испытания в скважину, обсаженную трубами, опускается лресеиометр, а обсадные трубы поднимаются на вы­ соту, равную длине прессиометра. Следует, однако, иметь в ви­ ду, что опыт испытания очень -слабых малоустойчивых в-одона- сыщенных грунтов прессирметром .весьма мал, и достоверность получаемых результатов не проверена. Поэтому в таких грунто­ вых условиях целесообразно наряду с определением модуля де­ формации по результатам испытаний пресси-ометром проводить статическое зондирование грунтов и по нему также определять модуль деформации.

При проходке скважины на отметке проведения испытаний в журнал испытания грунта прессиометром заносится краткая

160

По этим характеристикам в дальнейшем определяется величина приращения нагрузки при переходе с одной ступени нагрузки на другую. Более подробная характеристика грунтов, вскрывае­ мых 'буровой скважиной, приводится в буровом журнале.

Перерыв во времени между окончанием проходки опытного участка скважины или подъемом обсадных труб и началом ис­ пытания сжимаемости грунтов не должен превышать 2 ч — при испытании грунтов, залегающих выше уровня грунтовых вод, и 15 мин — при испытании грунтов под водой.

Обжатие грунта при исследовании его сжимаемости пресеиометром производят ступенями удельных нагрузок. До момента соприкосновения оболочки пресснометра со стенками скважины или до нагрузки 1 кгс/см2 величину ступени принимают равной 0,25 кгс/см2. Дальнейшие нагружения производят следующими ступенями удельных нагрузок в кгс/см2:

Испытания могут проводиться по схемам медленного и быст­ рого нагружения. Схема медленного нагружения рекомендуется при испытаниях в слабых водонасыщенных грунтах, в которых в процессе быстрого нагружения поровое давление может дос­ тичь значительной величины. В этом случае при проведении ис­ пытаний по медленной схеме нагружения поровое давление ус­ певает в значительной мере рассеяться, что позволяет не учиты­ вать его. В плотных грунтах, в которых поровое давление про­ является слабо, целесообразно проводить испытания по более экономичной схеме быстрого нагружения.

'Повышение давления на каждой ступени нагрузки произво­ дят в течение 1—2 мин. На каждой ступени нагрузки давление

161