ГО СТ Р 56353— 2015
образца грунта в условиях трехосного осесимметричного статического нагружения при а, £ <т2 = а3 с
одновременным возбуждением в образце малоамплитудных крутильных колебаний заданного
диапазона частот. Метод основан на теории распространения колебательного движения в упругом
стержне, нижний торец которого закреплен и деформации сдвига на котором равны нулю.
7.1.3Подготовленные образцы (нарушенного или ненарушенного сложения) в форме
цилиндра (сплошного или трубчатого) помещают в камеру трехосного сжатия и после
предварительной изотропной или анизотропной консолидации с заданным соотношением главных
напряжений в массиве подвергают действию динамической нагрузки путем приложения крутильных
колебаний переменной частоты к верхнему (свободному) торцу образца. В процессе колебаний грунт
испытывает деформацию простого сдвига. Амплитуду деформации сдвига определяют на каждой
частоте заданного диапазона, что позволяет получить амплитудный спектр реакции грунта и
определить резонансную частоту образца. По первой собственной частоте образца рассчитывают Vs, а
затем G.
7.1.4Величину D грунта определяют по затуханию свободных колебаний либо по ширине
резонансной кривой вблизи резонанса при вынужденных колебаниях, при этом поглощение полагают
классическим по своей природе. В ходе опыта амплитуда динамической нагрузки постепенно
увеличивается, что позволяет определить снижение G и рост О с увеличением достигаемой
амплитуды сдвиговых деформаций.
7.1.5 Динамические испытания дисперсных грунтов методом резонансной колонки следует
проводить только по консолидированно-недренированной схеме, поскольку любое изменение формы
или массы образца в процессе испытания изменяет его момент инерции и искажает итоговый
результат.
7.1.6 Для испытаний используют образцы грунта ненарушенного сложения с природной
влажностью или образцы нарушенного сложения с заданными значениями плотности и влажности.
Образцы должны иметь форму цилиндра или трубки внешним диаметром не менее 50 мм и
отношением высоты к диаметру от 2:1 до 2,5:1. При использовании трубчатых образцов толщина их
стенки должна составлять не менее 5 мм.
7.2Оборудование и приборы
7.2.1Общие требования к составу, конструкции, измерительным устройствам и тарировке
установок для испытания грунтов с камерами трехосного сжатия - по ГО СТ 12248-2010 (пункт 5.3.2). В
качестве сжимающей среды в камере допускается использовать воздух или воду совместно с
воздухом в верхней части в связи с наличием силового привода динамического нагружения.
7.2.2Резонансные колонки должны иметь электромагнитную или электромеханическую
систему создания крутильных колебаний, привод которой находится внутри камеры трехосного
сжатия, а также устройства для измерения малых угловых перемещений (поворотов) образца, в
качестве которых допускается применять, например, оптоволоконные датчики или акселерометры.
Система динамического нагружения установки должна обеспечивать создание и контроль заданной та
и частоты динамических напряжений в течение всего опыта. Система нагружения должна
обеспечивать возбуждение крутильных колебаний в диапазоне от 0 до 200 Гц. Схема камеры
трехосного сжатия приведена в приложении В. а принципиальная схема динамического нагружения
образца при испытаниях в резонансной колонке - в приложении К.
7.2.3Учитывая быстротечность всех процессов при динамическом нагружении грунта,
резонансная колонка должна иметь в своем составе автоматическую систему регистрации данных и
управления экспериментом на базе персонального компьютера или сервера.
7.3 Подготовка к испытанию
Подготовку образов к испытанию проводят в соответствии с 6.3.1-6.3.7. При изготовлении
трубчатых образцов несвязных грунтов требуется специальная двойная форма, позволяющая вести
укладку грунта в зазор между двумя растянутыми по ее поверхностям под вакуумом мембранами.
7.4 Проведение испытания
7.4.1Водонасыщение и предварительную консолидацию образца проводят в соответствии с
6.4.1-6.4.2.
7.4.2Проведение динамического испытания
7.4.2.1После завершения консолидации перекрывают дренаж и проводят испытания образца
грунта с заданными параметрами динамической нагрузки, которые не связаны с ожидаемыми
динамическими воздействиями на грунтовое основание и создаются для определения характеристик
грунтов как среды распространения колебаний. Значение хазадается значением момента вращения,
прикладываемого к верхнему (свободному) торцу образца. Для каждого опыта момент вращения
11