СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТА НА СРЕЗ С ОДНОВРЕМЕННЫМ ОПРЕДЕЛЕНИЕМ ПОРОВОГО ДАВЛЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1. Способ испытания грунта на срез с одновременным определением порового давления, характеризующийся тем, что подготовленный к испытанию образец грунта цилиндрической формы помещают в водонепроницаемую эластичную оболочку между нижним и верхним перфорированными штампами, один из которых соединен с датчиком порового давления и приспособлением для замера объема отжимаемой из образца грунта воды, закрепляют концы эластичной оболочки на штампах, устанавливают коаксиально штампам и образцу нижнюю и верхнюю обоймы цилиндрической формы, с возможностью горизонтального смещения одной обоймы относительно другой, фиксируют нижний штамп на площадке в виде подвижной в горизонтальном направлении каретки и помещают каретку на плоское днище нижней части герметичной камеры, после чего неподвижно соединяют каретку с подвижным штоком внешнего силового агрегата, пропущенного сквозь уплотнительную втулку в стенке нижней части камеры, для создания срезающего усилия на образец грунта, а затем центрируют верхний штамп, с возможностью его вертикального перемещения с помощью центрирующей пластины, имеющей цилиндрическое отверстие, закрепляемой на верхнем фланце нижней части герметичной камеры, герметизируют камеру с помощью уплотнительных колец и верхней части камеры в виде крышки, а затем прикладывают к верхнему штампу и эластичной оболочке объемное заданное давление, передаваемое от внешнего источника через герметичный штуцер встроенный в стенку камеры с одновременным замером порового давления, а после стабилизации порового давления создают в образце грунта срезающее усилие путем смещения одной обоймы относительно другой и регистрируют переменные по времени значения величины срезающего усилия и соответствующие им величины порового давления, при повторных испытаниях нескольких образцов аналогов при постепенно повышаемом заданном объемном давлении, которые используют для определения угла внутреннего трения и сцепления грунта, отличающийся тем, что одновременно с созданием срезающего усилия в образце грунта с помощью штока силового агрегата дополнительно к образцу прикладывают знакопеременные вибрационные нагрузки с помощью плунжера вибрационного регулятора, с частотой и амплитудой согласно программе испытаний и регистрируют значения величин суммарных срезающих усилий и соответствующих им величин порового давления в образце грунта от суммарных воздействий на него срезающего усилия и вибрационных нагрузок, при этом герметичную камеру используют в качестве подвижной в горизонтальном направлении платформы относительно неподвижного основания, для чего днище нижней части камеры совмещают с плоской металлической пластиной, оснащенной роликами и выступающими за габариты камеры консольными концами, один из которых неподвижно соединяют со штоком силового агрегата, а на другом неподвижно монтируют вибрационный регулятор, подвижный плунжер которого, пропущенный через уплотнение сквозь боковую стенку нижней части камеры, жестко соединяют с подвижной кареткой, размещенной в полости камеры, при этом центрирующую верхний штамп пластину устанавливают с возможностью ограниченного горизонтального перемещения между направляющими, смонтированными между двумя вертикальными пластинами, закрепленными на боковых поверхностях подвижной каретки, причем центрирующую верхний штамп пластину соединяют с одним концом размещаемого в верхней части камеры жесткого динамометра, соединяемого другим концом через силовой шток и уплотнительную втулку в стенке камеры с неподвижным упором, закрепленным на силовом агрегате, при этом в качестве цилиндрических нижней и верхней обойм используют набор плоских шлифованных металлических пластин с образованными в каждой из них в направлении среза двух шлицевых канавок через 180° и размещают этот набор плоских пластин на всю срезаемую высоту образца грунта между верхней плоскостью подвижной каретки и нижней плоскостью центрирующей верхний штамп пластины, с возможностью равномерного горизонтального смещения этих плоских пластин относительно друг друга за счет двух направляющих шпилек, пропускаемых сквозь шлицевые канавки набора плоских пластин и шарнирно закрепленных нижним концом к подвижной каретке, а верхним с возможностью их наклона при срезе образца и осевого скольжения в отверстиях, образованных в центрирующей верхний штамп пластине.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что частоту и величину амплитуды знакопеременных вибрационных нагрузок на образец, при повторных испытаниях образцов аналогов по мере увеличения объемного всестороннего давления, либо оставляют постоянными, либо увеличивают согласно программе испытаний.
3. Устройство для испытания грунта на срез с одновременным определением порового давления, для осуществления способа по п.1, характеризующееся тем, что оно содержит герметичную, составную из нижней и верхней частей камеру, полость которой сообщена через герметические уплотнения с внешним источником объемного давления, и с измеряющим это давление приспособлением, а также с внешним силовым агрегатом, создающим на образец грунта срезающее усилие, размещенные в герметичной камере соосно с возможностью горизонтального перемещения относительно друг друга верхнюю и нижнюю обоймы цилиндрической формы, установленные нижний и верхний перфорированные штампы снизу и сверху испытываемого образца грунта, объединенные эластичной водонепроницаемой оболочкой с образованием штампами и оболочкой герметичного объема для образца грунта, коаксиально размещенного в полости нижней и верхней обойм, при этом нижний штамп неподвижно смонтирован на подвижной в горизонтальном направлении каретке, установленной на плоском днище нижней части камеры, взаимодействующей с агрегатом, создающим срезающее образец грунта усилие, а верхний штамп размещен с возможностью вертикального перемещения в центрирующей его пластине, имеющей центральное цилиндрическое отверстие, закрепленной между нижней и верхней частями герметичной камеры, причем верхний штамп соединен с датчиком порового давления и приспособлением для замера объема отжимаемой из образца грунта воды, отличающееся тем, что герметичная камера выполнена в виде подвижной в горизонтальном направлении платформы относительно неподвижного основания, взаимодействующей со штоком внешнего агрегата, создающего срезающее усилие на образец грунта, верхняя и нижняя обоймы выполнены в виде набора плоских металлических шлифованных пластин ограниченной толщины, в каждой из которых образовано цилиндрическое отверстие и два паза с наружной поверхности через 180°, для размещения в них вертикальных направляющих шпилек, нижний конец каждой из которых шарнирно закреплен на подвижной каретке, а верхний с возможностью наклона и осевого перемещения в отверстиях, образованных в центрирующей верхний штамп пластине, причем центрирующая пластина выполнена с возможностью ограниченных горизонтальных перемещений в направлении срезания образца грунта и установлена в направляющих, смонтированных на боковых стенках пластин, вертикально закрепленных на подвижной каретке, при этом на центрирующей пластине образован вертикальный выступ, закрепленный через разъемное соединение с одним концом жесткого динамометра, соединенного другим концом с помощью разъемного соединения со штоком, пропущенным через уплотняющую втулку в стенке камеры, с неподвижным упором, образованным на силовом агрегате, при этом подвижная платформа имеет консольный наружный выступ с закрепленным на нем вибрационным регулятором, взаимодействующим посредством плунжера, пропущенного через стенку камеры через уплотняющую втулку, с подвижной кареткой.