Описание метода прессиометрических испытаний грунта
Существо метода заключается в приложении давления к грунтам, вскрытым в стенках скважины, и измерении их деформации (рис. 7.15). В скважину опускают камеру прессиометра с эластичными стенками. Затем рабочую камеру заполняют водой (гидравлический прессиометр) и создают давление при помощи газа. Деформацию грунта измеряют мерным цилиндром; получают среднюю величину деформации рабочей камеры. В конструкциях пневмоэлектрических прессиометров (например, ИГП-21) деформации измеряют при помощи датчиков-преобразователей в трех точках центрального сечения снаряда, расположенных под углом 120°.
Рис. 7.15. Поле напряжений в грунте вокруг рабочей (A) и вспомогательных (Б) камер прессиометра
Таблица 7.14 Режим прессиометрических испытаний (ГОСТ 20276-74)
| Грунты | Режим испытания | Время условной стабилизации деформации t, мин. |
| Пески со степенью влажности: Sr ≤ 0,8 Sr > 0,8 |
Медленный | 15 30 |
| Глинистые с показателем текучести: IL ≤ 0,25 IL > 0,25 |
30 60 | |
| Органоминеральные и органические | 90 | |
| Пески | Быстрый | 3 |
| Глинистые | 6 | |
| Органоминеральные и органические | 10 |
Примечания. 1. При испытании искусственно уплотненных, насыпных и
намывных грунтов время условной стабилизации деформации должно назначаться так
же, как и для соответствующих типов песчаных и глинистых грунтов, в зависимости
от степени влажности и показателя текучести.
2. При применении прессиометров
с погрешностью измерения перемещений меньше 0,1 мм время условной стабилизации
деформации уменьшается пропорционально увеличению точности измерения стенки
скважины.
Конечную ступень нагружения устанавливают на 25-50 % меньше предыдущей ступени, при которой наблюдался скачок в приращении деформаций. В случае необходимости оценки прочностных свойств грунтов нагружение доводят до предела их несущей способности (формирование зон пластических деформаций вблизи концов камеры). О начале фазы разрушения грунта судят по незатухающей деформации при постоянной нагрузке. При проведении подобных испытаний следует учитывать технические характеристики прессиометра (предельную деформацию стенок рабочей камеры). Наблюдение за деформацией песчаных фунтов ведут через 5 + 5 + 5+15 + 15 мин, глинистых — через 10 + 10 + + 10 + 30 + 30+ ... мин, при медленном режиме испытаний — через 1 + 1 + + 1 + 3 +3 + 3+... мин и при быстром режиме —2 + 2 + 2 + 6 + 6 + 6 + ... мин. Для органоминеральных и органических грунтов деформацию измеряют через 15 мин в течение первого часа, далее через 30 мин при медленном режиме испытаний; при быстром режиме — через 2 мин в течение первых 10 мин, далее через 10 мин. По окончании испытаний производят разгрузку ступенями, равными двойным ступеням нагружения. По данным испытаний пород составляют график (рис. 7.16).
Рис. 7.16. График зависимости осадки от нагрузки при испытании грунтов прессиометром: 1 — тарировочный, 2 — испытаний
Модуль деформации Е определяют по формуле Ляме:
где dР — приращение давления на участке пропорциональных деформаций графика функции r = ƒ(P), dr — соответствующие ему приращения радиальных деформаций, r0 — начальный радиус скважины, μ — коэффициент Пуассона.
