Компрессионное сжатие грунтов
При проектировании зданий для расчетов деформаций и оценки прочности грунтовых массивов необходимо знать характеристики механических свойств грунтов. Под механическими свойствами грунтов понимают их способность сопротивляться изменению объема и формы в результате силовых (поверхностных и массовых) и физических (изменение влажности, температуры и т. п.) воздействий. Характеристики этих свойств различаются для разных видов и состояния грунтов и зависят от действующих напряжений. В допредельном по прочности напряженном состоянии характеристики механических свойств называются деформационными, так как определяют способность грунта сопротивляться развитию деформаций (осадок и горизонтальных смещений). В предельном по прочности состоянии эти характеристики называются прочностными и определяют способность грунта сопротивляться разрушению. Также учитывают фильтрационные характеристики грунтов, поскольку на процессы деформирования и разрушения грунта существенно влияет скорость отжатия воды из пор.
Характеристики механических свойств грунтов определяются экспериментально в грунтоведческой лаборатории ООО «СТИ ТДСК». Для этого испытываются образцы грунта, отобранные на площадках строительства из скважин, а также из шурфов (при обследовании существующих зданий). Отбор образцов грунта нарушенной и ненарушенной структуры выполняют наши специалисты полевой группы Управления инженерных изысканий (УИИ).
Одна из наиболее часто проводимых схем испытаний – определение характеристик деформируемости методом компрессионного сжатия. Такие испытания проводят в компрессионных приборах (одометрах), исключающих возможность бокового расширения образца при его нагружении вертикальной нагрузкой. Данный метод включает в себя как компрессионные, так и консолидационные испытания грунтов. Компрессионными испытаниями получают зависимость деформации образца грунта от нагрузи, определяют коэффициент сжимаемости, секущий одометрический модуль деформации, касательный одометрический модуль деформации и модуль повторного нагружения. Консолидационными испытаниями получают зависимость деформации от времени при фиксированном значении нагрузки, определяют коэффициенты фильтрационной и вторичной консолидации.
На видео представлены процедуры подготовки образца грунта и загрузки образца в автоматизированный прибор компрессионного сжатия ГТ 1.1.9 производства НПП «Геотек»
Прибор позволяет проводить весь комплекс испытаний по ГОСТ 12248.4-2020 «Грунты. Определение характеристик деформируемости методом компрессионного сжатия».
Образец грунта ненарушенной структуры помещают в жесткую металлическую обойму кольцевой формы, диаметром не менее 70 мм и отношение диаметра к высоте от 2,8 до 3. Нагружение образца проводят путем ступенчатого нагружения статической вертикальной нагрузкой. Под действием нагрузки в образце возникают сжимающие напряжения, вызывающие уплотнение грунта и осадку штампа. Отток воды из пор водонасыщенных грунтов осуществляются через пористый фильтр, расположенный в днище. На каждой ступени нагружения регистрируют показания средств измерительной системы.
Для автоматизированного управления процессом испытаний применяется специальное программное обеспечение для ПЭВМ GeotekStudio. По результатам испытаний выдается протокол испытаний, содержащий все необходимые технические данные.
