Трехосное сжатие - лабораторный метод исследования, при помощи которого моделируется природное состояние грунта. Результат испытаний достигается за счет всестороннего воздействия на каждый единичный объем образца. Лабораторный метод подходит для дисперсных грунтов и считается наиболее точным для выявления механических свойств. Испытание трехосного сжатия - “золотой стандарт” определения прочностных и деформационных параметров: с высокой повторяемостью воссоздается естественное напряженное состояния в образцах грунта. Прибор стабилометр гибко управляет компонентами напряженно-деформируемого состояния. С его помощью можно определить угол внутреннего трения, модуль деформации, поровое давление. Изначально метод разрабатывался для проведения испытаний шельфовых отложений, слабых, неуплотненных грунтов, залегающих на глубине с большим давлением воды.
Прибор стабилометр: что это?
Стабилометр для испытания грунтов - это цилиндрический образец, сверху и снизу ограничен штампами, через которые передается вертикальная нагрузка и осуществляется дренирование. Боковая поверхность грунта отделена от среды в герметичной камере эластичной мембраной.
Существует два вида стабилометра:
-
типа “А” (для определения прочностных характеристик);
-
типа “Б” (для определения деформационных характеристик).
Прибор для испытаний грунта состоит из устройства вертикального нагружения, камеры трехосного сжатия, нагнетателя бокового давления для камеры типа “Б” или всестороннего давления для камеры типа “А”, нагнетателя порового давления и дегазатор. Давление на образец в камере создается рабочей жидкостью (дистиллированная дегазированная вода, водная вытяжка).
Преимущества стабилометра перед одометром
Одометр - компрессионный прибор, с помощью которого также можно определить сжимаемость грунта. В данном случае деформации возможны только в вертикальном направлении: изменения ступенчатые, известные. Определение деформации грунта зависит от усилий, приложенных на штамп. При испытании между корпусом и образцом возникает трение, что снижает точность результатов.
Методика проведения испытания
Трехосное сжатие грунта состоит из нескольких этапов:
-
предварительное уплотнение;
-
водонасыщение;
-
дополнительная вертикальная нагрузка.
Перед началом нужно подготовить, измерить и взвесить образец.
Для проведения испытания образцы связного грунта должны быть в ненарушенном состоянии. Если в нарушенном, то с заданными параметрами плотности и влажности.
Обработка результатов автоматически производится в компьютерной программе.
Типы трехосного сжатия грунта
-
Неконсолидированно-недренированные. Проводятся без предварительного уплотнения грунта без отжатия из него воды в процессе всего испытания.
-
Консолидированно-дренированные. Выполняются с предварительным уплотнением и отжатием воды в процессе исследования.
-
Консолидированно-недренированные. Проводятся с предварительным уплотнением образца и отжатием из него воды только во время уплотнения.
Деформационные характеристики грунта следует определять только в консолидированно-дренированном режиме. В недренированном режиме в ходе девиаторного нагружения жидкость из порового пространства не может выдавливаться, в результате фактически сжимается вода. Деформируемость образца определить невозможно.
