g - ускорение силы тяжести, 
;
;
- глубина залегания образца грунта от положения уровня грунтовых вод, м. Природное эффективное вертикальное напряжение рассчитывается по формуле
, (Б.3) где 
- плотность грунта, 
;
- плотность грунта, ;
- эффективное вертикальное напряжение, кПа; z - глубина залегания образца грунта от поверхности грунта, м.
При отборе образцов из грунтового массива, расположенного на дне речной или морской акватории, к поровому давлению необходимо добавлять давление воды (давление столба воды) на уровне поверхности грунта, а грунтовый массив считать полностью водонасыщенным (
).
). При испытаниях образцов грунта с больших глубин допускается ограничивать расчетное поровое давление 
значением 300 кПа, при котором, как правило, обеспечивается практически полное растворение газообразной составляющей.
значением 300 кПа, при котором, как правило, обеспечивается практически полное растворение газообразной составляющей. Эффективное горизонтальное напряжение в условиях естественного залегания 
определяется формулой
определяется формулой
, (Б.4) где 
- коэффициент бокового давления (принимается по таблице Б.1).
- коэффициент бокового давления (принимается по таблице Б.1).Таблица Б.1
Грунт | Значение  |
| Песок | 0,35-0,55 |
| Супесь | 0,40-0,55 |
| Суглинок | 0,50-0,60 |
| Глина: | |
при  , | 0,33-0,60 |
при  | 0,60-0,82 |
Примечания1 Вычисление порового давления  , эффективных вертикального  и горизонтального  напряжений в массиве может производиться с учетом наличия в основании относительного водоупора (слоев глинистых грунтов с низкими значениями коэффициента фильтрации). В этом случае эффективные вертикальные напряжения по кровле водопроницаемого слоя, лежащего ниже водоупора, равны полным напряжениям на подошве перекрывающего его водоупорного слоя.2 Для илов и текучепластичных глинистых грунтов можно принять  .3 В существенно переуплотненных грунтах (при OCR > 4) следует принимать  . | |
Б.2 Этап реконсолидации образца выполняется следующим образом.
Б.2.1 При проведении испытаний в системе противодавления следует использовать деаэрированную воду. При установке образца в камеру прибора следует исключить защемление воздуха в контактах поверхности образца с эластичной оболочкой и с верхним и нижним штампами. Для этого до установки образца следует систему трубок, подводящих воду к штампам, и отверстия в штампах заполнить деаэрированной водой до появления ее на поверхности штампов и вытеснения пузырьков воздуха. Для исключения защемления воздуха между образцом и эластичной оболочкой рекомендуется:
а) при испытаниях неразмокающих и ненабухающих грунтов поместить образец в контейнер с деаэрированной водой на 1-2 мин;
б) при испытаниях образцов слабых или набухающих грунтов обязательно поместить в контейнер с деаэрированной водой резиновую оболочку непосредственно перед ее установкой на образец;
в) при испытаниях грунтов в приборах со встроенной эластичной оболочкой обеспечить заполнение зазора между грунтом и оболочкой деаэрированной водой.
Б.2.2 По завершении установки образца, установки и заполнения камеры прибора, установки и подключения измерительных систем, дренаж из образца перекрывается и производится повышение среднего давления в камере прибора 
до значения 
, рассчитанного согласно Б.1.2, по формуле (Б.4).
до значения , рассчитанного согласно Б.1.2, по формуле (Б.4). Повышение давления в камере прибора 
производится ступенями 
. Величина ступеней, как правило, не должна превосходить 20-50 кПа (для грунтов твердой консистенции при обосновании величина ступеней может быть увеличена до 100 - 200 кПа). Выдержка на каждой ступени нагружения составляет не менее 15 мин. Одновременно производится измерение порового давления в образце u. На каждой ступени нагружения определяется значение параметра 
, где 
- приращение давления в поровой воде при увеличении среднего давления на ступень 
.
производится ступенями . Величина ступеней, как правило, не должна превосходить 20-50 кПа (для грунтов твердой консистенции при обосновании величина ступеней может быть увеличена до 100 - 200 кПа). Выдержка на каждой ступени нагружения составляет не менее 15 мин. Одновременно производится измерение порового давления в образце u. На каждой ступени нагружения определяется значение параметра , где - приращение давления в поровой воде при увеличении среднего давления на ступень . Б.2.3 По достижении полными напряжениями 
значений 
в зависимости от величины возникающего порового давления должны производиться действия, указанные в Б.2.3 - Б.2.6.
значений в зависимости от величины возникающего порового давления должны производиться действия, указанные в Б.2.3 - Б.2.6. Если после достижения полными напряжениями 
значений 
поровое давление практически отсутствует 
(значение параметра В на последней ступени <0,3), то определяется отношение коэффициента водонасыщения грунта 
к расчетному значению 
. Если отношение 
, то этап реконсолидации считается завершенным.
значений поровое давление практически отсутствует (значение параметра В на последней ступени <0,3), то определяется отношение коэффициента водонасыщения грунта к расчетному значению . Если отношение , то этап реконсолидации считается завершенным. Если 
, реконсолидация продолжается по методу противодавления. Система противодавления открывается и производится одновременное увеличение полных напряжений 
и порового давления в образце (принудительно) на величину ступени 
. Производится измерение давления поровой жидкости на противоположном торце образца u'. Величины 
и u поддерживаются постоянными до тех пор, пока разность u'-u не уменьшается до 5% от 
. Если измерение порового давления на противоположном торце образца невозможно, то выдержка во времени определяется стабилизацией уровня жидкости в системе противодавления (или отсутствием потока жидкости в образец грунта). Процедура ступенчатого повышения полного давления в камере прибора и порового давления продолжается до достижения поровым давлением величины 
в условиях естественного залегания. Величина ступеней 
в этой процедуре не должна превышать 50 кПа. На этом этап реконсолидации считается законченным.
, реконсолидация продолжается по методу противодавления. Система противодавления открывается и производится одновременное увеличение полных напряжений и порового давления в образце (принудительно) на величину ступени . Производится измерение давления поровой жидкости на противоположном торце образца u'. Величины и u поддерживаются постоянными до тех пор, пока разность u'-u не уменьшается до 5% от . Если измерение порового давления на противоположном торце образца невозможно, то выдержка во времени определяется стабилизацией уровня жидкости в системе противодавления (или отсутствием потока жидкости в образец грунта). Процедура ступенчатого повышения полного давления в камере прибора и порового давления продолжается до достижения поровым давлением величины в условиях естественного залегания. Величина ступеней в этой процедуре не должна превышать 50 кПа. На этом этап реконсолидации считается законченным. Б.2.4 Если после достижения полными напряжениями 
значений 
в образце грунта возникло поровое давление 
и значение параметра В на последней ступени нагружения превышает значение 0,3, то продолжается ступенчатое повышение среднего полного напряжения 
в условиях закрытой системы с обязательным измерением порового давления u. Повышение полных напряжений 
производится до тех пор, пока либо: а) эффективные напряжения в образце 
не станут равными эффективному горизонтальному напряжению в основании 
и при этом поровое давление в образце u не превзойдет расчетного значения 
; б) поровое давление u достигнет расчетного значения 
(при этом эффективные напряжения 
не превзойдут расчетного значения 
). Величина ступеней 
нe должна превосходить 50 кПа (для грунтов твердой консистенции величина ступеней нагружения может быть увеличена до 100 - 200 кПа), выдержка на каждой ступени приращения напряжений составляет не менее 15 мин.
значений в образце грунта возникло поровое давление и значение параметра В на последней ступени нагружения превышает значение 0,3, то продолжается ступенчатое повышение среднего полного напряжения в условиях закрытой системы с обязательным измерением порового давления u. Повышение полных напряжений производится до тех пор, пока либо: а) эффективные напряжения в образце не станут равными эффективному горизонтальному напряжению в основании и при этом поровое давление в образце u не превзойдет расчетного значения ; б) поровое давление u достигнет расчетного значения (при этом эффективные напряжения не превзойдут расчетного значения ). Величина ступеней нe должна превосходить 50 кПа (для грунтов твердой консистенции величина ступеней нагружения может быть увеличена до 100 - 200 кПа), выдержка на каждой ступени приращения напряжений составляет не менее 15 мин. Б.2.5 В случае, если при операциях по Б.2.4 оказалось 
, 
, то в системе противодавления создается давление 
и дренаж открывается, дальнейшая реконсолидация выполняется по методу противодавления, как описано в Б.2.3 до завершения этапа реконсолидации (
; 
; 
).
, , то в системе противодавления создается давление и дренаж открывается, дальнейшая реконсолидация выполняется по методу противодавления, как описано в Б.2.3 до завершения этапа реконсолидации ( ; ; ). В случае если при операциях по Б.2.4 оказалось 
, 
, то в системе противодавления создается давление 
и дренаж открывается. Производится ступенчатое увеличение полных напряжений до значений 
. Величина ступеней 
не должна превосходить 50 кПа. Выдержка во времени на каждой ступени определяется по стабилизации деформаций в образце (может контролироваться по стабилизации уровня (потока) жидкости в системе противодавления).
, , то в системе противодавления создается давление и дренаж открывается. Производится ступенчатое увеличение полных напряжений до значений . Величина ступеней не должна превосходить 50 кПа. Выдержка во времени на каждой ступени определяется по стабилизации деформаций в образце (может контролироваться по стабилизации уровня (потока) жидкости в системе противодавления). Б.2.6 При проведении испытаний охлажденных грунтов процесс реконсолидации по эффективным напряжениям и поровому давлению должен сопровождаться термостатированием при заданном значении температуры.
Консолидированно-недренированные испытания
Б.3 Консолидированно-недренированные испытания служат для определения:
эффективного угла внутреннего трения 
;
; эффективного сцепления с';
коэффициента фильтрационной консолидации 
;
; коэффициента начального порового давления 
.
. Для всех испытываемых грунтов необходимо определять физические характеристики и гранулометрический состав.
Б.4 Консолидация проводится при постоянном противодавлении, достигнутом на этапе реконсолидации. Давления консолидации (разность между давлением в камере и противодавлением) для образцов грунта одного монолита должны включать указанный в задании диапазон строительных нагрузок и выбираться так, чтобы давления 
по завершении консолидации отличались друг от друга на величину, равную 40-50% значения 
в точке отбора монолита, но не менее чем на 20 кПа для мягко- и текучепластичных глинистых грунтов (
) и 50 кПа для грунтов более твердых консистенций. Противодавление устанавливается равным 
или ниже с тем, чтобы давление, устанавливаемое при консолидации, не превысило допускаемого конструкцией камеры прибора.
по завершении консолидации отличались друг от друга на величину, равную 40-50% значения в точке отбора монолита, но не менее чем на 20 кПа для мягко- и текучепластичных глинистых грунтов ( ) и 50 кПа для грунтов более твердых консистенций. Противодавление устанавливается равным или ниже с тем, чтобы давление, устанавливаемое при консолидации, не превысило допускаемого конструкцией камеры прибора. Допускаемое снижение противодавления ограничивается величиной порового давления, при котором на этапе реконсолидации параметр В становился больше 0,95 (достигается полное водонасыщение образца и растворение газовой фазы).
Б.5 В начале испытания (после завершения этапа реконсолидации) перекрывается дренаж из образца и производится повышение среднего полного напряжения на образец ступенями 
, не превышающими 50 кПа. Конечное значение полных напряжений определяется величиной 
, где 
- вертикальное напряжение на глубине отбора монолита от строительной пригрузки от сооружения. Значения 
определяются, например, в соответствии с указаниями К.2.
, не превышающими 50 кПа. Конечное значение полных напряжений определяется величиной , где - вертикальное напряжение на глубине отбора монолита от строительной пригрузки от сооружения. Значения определяются, например, в соответствии с указаниями К.2. Значение 
при испытаниях может быть увеличено или уменьшено для удовлетворения требованиям Б.4. На каждой ступени нагружения производится выдержка во времени не менее 15 мин и измеряется поровое давление.
при испытаниях может быть увеличено или уменьшено для удовлетворения требованиям Б.4. На каждой ступени нагружения производится выдержка во времени не менее 15 мин и измеряется поровое давление. Для неполностью водонасыщенных грунтов (содержащих нерастворенный газ, В < 0,95) после этапа реконсолидации и по результатам выполнения указаний Б.5 в каждом опыте определяется частное значение коэффициента начального порового давления 
как отношение суммарного приращения порового давления 
за время приложения напряжений 
к величине 
как отношение суммарного приращения порового давления за время приложения напряжений к величине 
. (Б.5) Нормативное и равное ему расчетное значение коэффициента порового давления (
) определяется как среднее арифметическое из его частных значений.
) определяется как среднее арифметическое из его частных значений. Б.6 Задача этапа консолидации - в условиях открытого дренажа привести образец в равновесное состояние по эффективным напряжениям, при которых требуется определить прочностные характеристики, а также деформационные - модуль объемного сжатия. Для глинистых грунтов данные, полученные на этой стадии, используются для определения коэффициента фильтрационной консолидации 
, а также для расчета скорости деформирования образца на этапе разрушения (сдвига). Консолидация проводится при постоянном значении противодавления, соответствующем природным условиям залегания грунта (если в программе испытаний нет других указаний).
, а также для расчета скорости деформирования образца на этапе разрушения (сдвига). Консолидация проводится при постоянном значении противодавления, соответствующем природным условиям залегания грунта (если в программе испытаний нет других указаний). Б.7 Этап консолидации выполняется открытием системы противодавления. Объемная деформация образца в ходе консолидации определяется с помощью системы противодавления путем измерения объема вытесненной из образца поровой жидкости. Измерение объема вытесненной жидкости (а при необходимости и величины порового давления) производится с постепенным увеличением интервалов времени между отсчетами, например, через 0,2, 0,5, 1, 2, 5, 10, 15 и 30 мин, через 1, 2, 4 и 8 ч и далее в начале и конце каждой смены.
При проведении консолидации рекомендуется использовать односторонний либо двусторонний торцевой дренаж с учетом конструктивных возможностей приборов и программы экспериментов.
При одностороннем дренаже и при наличии датчика порового давления на торце, противоположном от дренируемого, контроль процесса консолидации допускается вести по поровому давлению. Критерием условной стабилизации в этом случае является выравнивание порового давления с противодавлением.
Б.8 По результатам измерений строятся графики зависимостей 
, 
и в тех случаях, когда измеряется поровое давление - u = f(t), по которым определяется время 90%-ной консолидации 
, время 100%-ной консолидации 
и время 50%-ной консолидации 
.
, и в тех случаях, когда измеряется поровое давление - u = f(t), по которым определяется время 90%-ной консолидации , время 100%-ной консолидации и время 50%-ной консолидации . Консолидацию следует продолжать не менее суток после достижения времени 100%-ной фильтрационной консолидации, установленной по графикам.
Б.9 Частные значения коэффициента фильтрационной консолидации 
по методу "корнень квадратный из времени" вычисляют по формуле
по методу "корнень квадратный из времени" вычисляют по формуле
, (Б.6)