1  Крыльчатка; 2  устройство для учёта трения штанг; 3, 4  штанги, соединённые резьбовыми переходниками; 5  измерительная головка с рукояткой; 6  индикатор часового типа

Рисунок Е.1  Конструкция сдвигомера-крыльчатки СК-8

Влияние трения по штангам учитывается следующим образом. После задавливания крыльчатки до заданной глубины прибор слегка поднимают (на 1015 мм) при помощи ручек. При этом лопасти отключаются от штанг. Далее осуществляется поворот штанг с фиксацией по индикатору усилия, идущего на преодоление трения штанг о грунт. После этого штанги опускаются и приводятся в зацепление с крыльчаткой. Далее осуществляется поворот с включенной крыльчаткой.

По окончании испытания прибор извлекается из грунта. Для отвинчивания штанг можно пользоваться стопорным винтом. При задавливании и извлечении прибора необходимо следить за тем, чтобы движение штанг осуществлялось по вертикали. Если при задавливании и повороте крыльчатки встречаются пни или камни, то необходимо извлечь прибор из грунта и попытаться задавить его в другом месте.

Крыльчатки имеют следующие размеры: Н = 100 мм, D₁ = 54 мм и D₂ = 75 мм.

По результатам испытания вычисляют сопротивляемость грунта сдвигу, именуемую условным сцеплением (С_усл),

 = С_усл = , (Е.1)

где М_кр — значение крутящего момента, устанавливаемое по тарировочной кривой (по оси ординат откладывают показания индикатора (l), по оси абсцисс — (М_кр) в зависимости от значения l = l_полн  l _тр );

l_полн — показания индикатора (максимальное число делений в процессе поворота крыльчатки в грунте ненарушенной структуры);

l _тр — максимальное число делений при отклонении стрелки индикатора в процессе поворота штанг без крыльчатки (при необходимости учета трения грунта о штанги);

К — постоянная прибора, определяемая по выражениям:

К₁ =  D²/[2(D/6 + Н)] при повороте крыльчатки у поверхности толщи или на дне скважины (при срезе одной торцовой поверхностью крыльчатки);

К₂ = D²/[2(D/3 + Н)] при срезе в толще грунта обеими торцовыми поверхностями крыльчатки;

Н, D — высота и диаметр крыльчатки.

Результаты испытаний представляют в виде эпюр изменения сопротивлений сдвигу по глубине (рисунок Е.2). Количество точек испытаний по глубине назначают с учетом слабой толщи и особенностей ее геолого-литологического строения.

Обычно испытания проводят через 0,51 м по глубине; при этом в каждом слое мощностью не менее 1 м следует назначать не менее трех точек испытаний по глубине в пределах одной скважины.

Отбор проб

Целью лабораторных испытаний грунтов является определение классификационных показателей, используемых для установления по таблицам расчетных характеристик грунтов и идентификации слоев слабой толщи, а также непосредственное получение расчетных показателей сжимаемости и сопротивляемости сдвигу. Однако, надо иметь в виду, что результаты лабораторных исследований будут достоверны лишь в случае принятия строжайших мер предосторожности при отборе, транспортировании и хранении монолитов слабых грунтов (ГОСТ 12071).

Конструкции пробоотборников приведены на рисунках Е.3, Е.4.

Показатели физических свойств

В лаборатории определяют следующие характеристики грунтов: влажность, плотность частиц грунта, гранулометрический (механический) состав, зольность торфа, степень разложения торфа, пластичность, сжимаемость, сопротивляемость сдвигу.

Влажность слабых грунтов определяют в соответствии с ГОСТ 5180.

Торфяные грунты высушивают при температуре не более 100105 ^oС. После высушивания масса сухой навески должна быть не менее 23 г. Для обеспечения этого условия навеска сырого грунта должна составлять не менее 20 г.

Для неоднородных торфов и илов высокой естественной влажности рекомендуется проводить не менее трех параллельных определений влажности. За окончательный результат принимают среднее арифметическое полученных значений.

При работе с монолитами для контроля влажности следует отбирать одну пробу порядка 100 г для получения среднего контрольного значения.

Влажность (W), %, определяют по отношению массы воды в данной навеске торфа к массе сухой навески

, (Е.2)

где m — масса бюкса;

m₀ — масса бюкса с сухим грунтом;

m₁ — масса бюкса с влажным грунтом.

Рисунок Е.2  Эпюры изменений по глубине болота влажности, сопротивлений сдвигу и зондированию в зависимости от

геолого-литологического строения болота (пример)

а  сопротивление зондированию;

б  влажность;

в  сопротивление сдвигу;

г  геолого-литологический разрез