В комплекс испытаний механических характеристик грунтов входит и испытание на одноосное сжатие. Специалисты компании ООО «ГеоЭкоСтройАнализ» много лет профессионально занимаются этими работами.
Без испытания грунта на одноосное сжатие невозможно приступить к проектированию сооружений, в которых предусмотрены быстрые темпы нагружения. Речь идет о возведении земляного полотна откосов, подпорных стен, дамб или дорог. Для того, чтобы оценить несущую способность и устойчивость водонасыщенных связных оснований, необходимо определить недренированную прочность и предел прочности на одноосное сжатие. Испытанию подвергаются связные грунты в нарушенном или естественном состоянии. Для определения этих характеристик и применяется метод одноосного сжатия.
При испытании грунта данным методом определяют предел прочности на одноосное сжатие сжатие Rc, который принят для грунтов глинистого и полускального типа с IL ≤ 0,25. Для грунтов полускального типа существует понятие модуля деформации, модуля упругости, коэффициента Пуассона и коэффициента поперечной деформации.
Скальными грунтами называют разновидность горных пород, обладающих пределом прочности на одноосное сжатие более 5 МПа (в водонасыщенном состоянии). Наиболее высокая прочность отмечается у магматических пород, метаморфических образований. Для скальных грунтов осадочного происхождения (конгломератов, известняков, песчаников, каменной соли, гипса) характерна прочность на сжатие в диапазоне 6 – 120 МПа.
Наличие высоких прочностных характеристик обусловлено тем, что грунты обладают кристаллическими связями, возникающими в процессе раскристаллизации магмы, вследствие метаморфизма или цементизации отложений. Речь идет о песчаниках, ангидридах, брекчиях и других породах.
Одной из важных характеристик, которые изучают у скальных пород, считается их взаимодействие с водой. Для гипса, каменной соли, например, характерна растворимость в воде, другие породы способны лишь размягчаться. Наиболее присуще свойство размягчения той породе, в составе которой содержится большое количество глинистых минералов.
Размягчение приводит к существенному уменьшению несущей способности, снижению сопротивлению сдвигу и повышению сжимаемости. Многие скальные породы характеризуются трещиноватосью, которую обязательно учитывают, когда дают оценку прочности. В основном, скальные породы обладают высокой устойчивостью и прочностью.
Показатель прочности данных грунтов при испытании их методом одноосного сжатия в водонасыщенном состоянии может достигнуть 5 МПа. Крупнообломочные грунты еще называют осадочными несцементированными залежами обломков, в которых полностью отсутствуют структурные связи. Речь идет о гравии, дресве, галечнике, щебне. В понятие валунного грунта входят грунты, в которых содержится более 50-ти% частиц крупнее 200-т мм. В понятие галечникового грунта входят грунты, в которых содержится более 50-ти% частиц крупнее 10-ти мм. К гравийному грунту относятся грунты, в состав которых входит более 50-ти% частиц крупнее 2-х мм.
Показатели прочности скальных грунтов существенно различаются. Прочность нефритов достигает 5500 кг/кВ.см., прочность базальтов достигает 4500 кг/кВ.см, прочность мелкозернистых аплитовидных гранитов и железных кварцитов достигает 3800 кг/кВ.см, прочность диабазов и габбро достигает 3200 кг/кВ.см., а гранитов – 2640 кг/кВ.см. Прочность осадочных и диффузных пород – не превышает 2000 кг_кв.см.
Скальные породы характеризуются определенной тенденцией по изменению прочности, зависящей от размера частиц. Для мелко- и равномернозернистых пород характерна большая прочность, чем для пород крупнозернистых, обладающих порфировидным строением.
Механические свойства твердых пород зависят и от состояния окружающей физико-химической среды, от явлений смачивания и адсорбции, при которых молекулы воды и веществ, растворенных в ней, покрывают поверхность твердых тел.
