+ 7 (499) 170 69 53

+ 7 (499) 170 70 13

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА РЕЛАКСАЦИИ НАПРЯЖЕНИЙ В ПРАКТИКЕ ИНЖЕНЕРНЫХ ИЗЫСКАНИЙ

Аннотация: в статье описан разработанный автором метод компрессионных испытаний грунтов в режиме релаксации напряжений (МРН), основанный на ступенчатом принудительном деформировании образца с последующей релаксацией напряжения на каждой ступени (в том числе с принудительным сбросом напряжения в процессе релаксации). Указаны преимущества использования МРН, подтверждена достоверность его результатов. Рассмотрены легальные возможности применения этого запатентованного метода при инженерных изысканиях, а также необходимые для этого оборудование и нормативная база.

ТРУФАНОВ А.Н.
Заведующий лабораторией «Методы исследования грунтов» НИИОСП им. Н.М. Герсеванова, к.т.н., г. Москва, trufanov54@gmail.com
TRUFANOV A.N.
The head of the laboratory «Methods of soil exploration» of the Gersevanov Research Institute of Bases and Underground Structures (NIIOSP), trufanov54@gmail.com.
Ключевые слова: инженерные изыскания; компрессионные испытания грунтов; метод релаксации напряжений; ступенчатое принудительное деформирование; релаксация; принудительный сброс напряжения; достоверность; нормативная база; экономическая эффективность.
Key words: engineering surveys; compression soil tests; stress relaxation method; stepped forced deformation; relaxation; forced stress dump; reliability; normative base; economic efficiency.

Abstract: the article describes a new method of compression soil tests in the regime of stress relaxation that is based on stepped forced deformation of a soil sample with subsequent relaxation of the stress at each step (including with forced stress dump during the relaxation). Application advantages of the method are pointed out, reliability of its results is verified. Legal possibilities to use this method for engineering surveys as well as necessary equipment and normative base are considered.

История вопроса

Одним из основных методов лабораторных исследований грунтов в рамках инженерно-геологических изысканий являются компрессионные испытания по определению их деформационных свойств. В соответствии с ГОСТ 12248- 2010 результаты данных испытаний позволяют определить коэффициент сжимаемости mo, одометрический модуль деформации Еoed и компрессионный модуль деформации Еk. Относительно невысокая стоимость компрессионных испытаний (по сравнению с трехосными) обеспечивает возможность их массового применения. С появлением новых программных продуктов по расчетам оснований (PLAXIS и др.) роль компрессионных испытаний только возросла. Появилась необходимость определения таких характеристик, как давление исторического уплотнения РОР и коэффициент переуплотнения OCR.
Вместе с тем компрессионные испытания являются одним из наиболее продолжительных видов лабораторных работ. Классическая схема испытаний, соответствующая ГОСТ 12248-2010 [5], предусматривает ступенчатое нагружение образца грунта статическими нагрузками. Причем продолжительность каждой ступени нагружения определяется гарантированным 100%-ным завершением фильтрационной консолидации. При таком режиме требуются большие затраты времени на испытания (например, для глинистых грунтов с низкими коэффициентами фильтрации — до месяца и более). В значительной степени этим определяется продолжительность инженерно-геологических изысканий в целом.
Для сокращения сроков изысканий организациям приходиться закупать большое количество компрессионных приборов, требующих, в свою очередь, дополнительных производственных площадей. Вместе с тем исследователи постоянно предпринимали попытки ускорения компрессионных испытаний. Все предложения в этом отношении можно условно разделить на две группы. К первой относится снижение вязкости поровой воды, что предлагалось осуществлять либо за счет повышения температуры (путем проведения испытаний в термокамерах), либо за счет предварительного замещения поровой воды менее вязкой жидкостью. В связи с высокой трудоемкостью таких исследований данное направление не получило дальнейшего развития. Ко второй группе предложений относится ускорение компрессионных испытаний за счет повышения градиента напора в поровой жидкости. Сюда следует отнести испытания грунтов в условиях измененной силы тяжести (в центрифугах), а также испытания с заданной скоростью деформации при контролируемом росте порового давления. Это направление оказалось более удачным.
В настоящее время за рубежом широкое распространение получил метод CRS — метод компрессионных испытаний с заданной скоростью деформации, предусматривающий измерение порового давления с одного из торцов образца в процессе всего испытания [14, 15]. Метод вошел в национальные стандарты США, Швеции, Норвегии, Франции и в общеевропейские нормы ISO. Готовится соответствующая нормативная база и в России.
Несмотря на высокую скорость проведения таких испытаний и широкое распространение метода CRS за рубежом, он имеет существенные недостатки. Область использования этого метода в отличие от компрессионных испытаний по ГОСТ 12248-2010 ограничена только глинистыми полностью водонасыщенными грунтами с показателем  текучести IL > 0,5. Кроме того, при испытаниях методом CRS необходимо измерение порового давления. Для этого требуется обязательное водонасыщение образца перед испытанием, что, в свою очередь, требует дополнительных затрат времени и наличия в лаборатории специального оборудования. При этом дренаж поровой жидкости из образца производится только с одного из торцов, так как на другом производится измерение порового давления. Наличие одностороннего дренажа увеличивает путь фильтрации и приводит к более неоднородному напряженно-деформированному состоянию образца в процессе испытания, чем при двухстороннем дренаже. Поскольку измеренное избыточное поровое давление не совпадает со средним давлением в образце, для расчета величины среднего эффективного напряжения принимается условная кривая распределения порового давления по высоте образца. Очевидно, что для разных грунтов и при различных уровнях давлений форма кривой может отличаться от прогнозируемой. В свою очередь, это создает неопределенность при обработке результатов испытаний
и делает их менее надежными.
Кроме того, необходимость измерения порового давления усложняет оборудование и повышает его стоимость.
Таким образом, к недостаткам метода CRS следует отнести:
• ограничение области применения метода глинистыми полностью водонасыщенными грунтами с показателем текучести IL  > 0,5;
•   необходимость предварительного
водонасыщения образца;
• неоднородность напряженного состояния образца за счет одностороннего дренажа;
• условность определения напряженного состояния образца в процессе испытаний;
• необходимость измерения порового давления и связанное с этим усложнение оборудования и повышение его стоимости.
Принципиально иным путем ускорения лабораторных исследований является проведение компрессионных испытаний в режиме релаксации напряжений. Основы для разработки этого метода были заложены в работах различных авторов. Наиболее ранней в этом направлении является работа С.С. Вялова и др. (1966) [3] с описанием «динамометрического метода нагружения», который относится к одноосным испытаниям мерзлых грунтов для определения характеристик их ползучести и длительной прочности. Нагрузка на образец создается предварительно сжатым динамометром. Испытание образца грунта сопровождается развитием деформации ползучести, в результате чего динамометр разжимается и передаваемое им напряжение уменьшается. В опыте этот процесс продолжают до стабилизации деформации, соответствующей наступлению равновесного состояния между нагрузкой, передаваемой динамометром, и внутренними силами сопротивления грунта. Необходимо также отметить работы З.Г. Тер-Мартиросяна, Н.Х. Кятова и В.Ф. Сидорчука [11] по исследованию процессов релаксации напряжений в грунтах с целью определения их природного напряженного состояния в массиве и М.Ю. Абелева [1] по изучению процессов релаксации и вторичной консолидации в слабых водонасыщенных глинистых грунтах.

Сущность метода релаксации напряжений

Сущность предложенного автором настоящей статьи метода релаксации напряжений (МРН) [12, 13] заключается в ступенчатом условно мгновенном на каждой ступени деформировании образца без возможности его бокового расширения при последующем контроле изменения напряжения и деформации. Приложение очередной ступени деформирования осуществляется послестабилизации (релаксации) напряженно-деформированного состояния.

1 Рис. 1. Иллюстрация приложения нагрузки к условной модели грунта Терцаги при различных режимах нагружения: а — модель грунта Терцаги; б — приложение статической нагрузки при стандартных компрессионных испытаниях; в — нагружение задаваемыми перемещениями в режиме релаксации напряжений

Отличие в приложении нагрузки по МРН от стандартного можно пояснить на условной модели грунта Терцаги (рис. 1, а), в которой грунт представлен в виде пружины, окруженной водой и ограниченной сверху пористым штампом. Наличие отверстий в штампе обеспечивает отток воды при нагружении.
При стандартных испытаниях нагружение производится при заданном значении напряжения, что на модели показано в виде гири, установленной на пористый штамп (рис. 1, б). При испытаниях по методу релаксации напряжений нагружение осуществляется заданием перемещений (деформации), что на модели представлено в виде винтовой пары. Посредством вращения винта производится принудительное деформирование грунта через динамометр (рис. 1, в).
Подробнее процесс испытаний по МРН на примере модели грунта Терцаги представлен на рис. 2. Образец принудительно деформируется на заданную ступень перемещения εoi (см. рис. 2, а). При этом упруго деформируются динамометр и система нагружения, что показано изменением формы и увеличением показаний динамометра (см. рис. 2, б).

2Рис.2 Иллюстрация нагружения грунта по методу релаксации напряжений с помощью модели грунта Терцаги: а — исходное состояние грунта; б — принудительное деформирование грунта на заданную ступень перемещения εoi; в — релаксация напряжений с дополнительной деформацией εΔi

После завершения принудительного деформирования образца происходит релаксация (падение) напряжения с дополнительной деформацией εΔi, вызванной упругой разгрузкой нагрузочно-измерительной системы, что на рис. 2, в показано частичным восстановлением формы и снижением показаний динамометра.

3Рис. 3. График зависимости относительной деформации ε от полного напряжения σ

Проиллюстрировать поведение грунта в процессе испытания по методу МРН можно на графиках зависимости относительной деформации от полного напряжения (рис. 3), а также полного давления и относительной деформации от времени (рис. 4, а, б).

4Рис. 4. Графики зависимости на ступени нагружения: а — полного давления σ от времени Т ; б — относительной деформации ε от времени Т

Рассмотрим произвольно выбранную ступень нагружения АВС (см. рис. 3, 4). После принудительного деформирования образца (участок АВ на рис. 3, 4) происходит изменение (релаксация) напряжения (участок ВС на рис. 3, 4,  а). Одновременно с падением напряжения происходит дополнительная деформация, вызванная упругими свойствами нагрузочно-измерительной системы (участок ВС на рис. 3, 4, б).
После принудительного деформирования образца (участок АВ) через определенные интервалы времени отслеживается изменение (релаксация) напряжения и дополнительная деформация образца (участок ВС на рис. 3, 4, а, б).

Стабилизация напряжения и деформации образца грунта в точке С (см. рис. 4, а, б) говорит о завершении процессов фильтрационной консолидации на данной ступени. Таким образом определяется точка, соответствующая искомой компрессионной кривой. Далее процесс многократно повторяется. По конечным точкам ветвей релаксации каждой ступени нагружения строится компрессионная кривая KL (см. рис. 3). Испытание завершается при достижении компрессионной кривой вертикального эффективного напряжения, предусмотренного программой испытаний. Модуль деформации Eoed определяется по компрессионной кривой в соответствии с ГОСТ 12248-2010 [5].

Принудительная разгрузка

Из представленных выше графиков (см. рис. 4, а, б) видно, что наибольшее время при испытании грунта по методу МРН занимает процесс релаксации напряжения и сопровождающее его дополнительное деформирование образца
εΔ за счет упругой разгрузки (ветвь ВС). При этом чем выше жесткость оборудования (системы «нагрузочная система +
динамометр»), тем меньше εΔ и тем быстрее идут процессы релаксации. Однако оно не всегда имеет необходимую жесткость. Это связано как с недостаточной жесткостью используемой системы нагружения, так и с использованием менее жестких, но вместе с тем более чувствительных динамометров.
Процесс релаксации в нагрузочных системах низкой жесткости можно ускорить, используя ступенчатый принудительный сброс полного давления σ. На рисунке 5 приведены графики зависимости напряжения σ от относительной деформации ε в процессе принудительного сброса σ.

5Рис. 5. График зависимости напряжения σ от относительной деформации ε на ветви принудительного сброса давлений: BC — ветвь падения напряжения без его принудительного сброса, BC’ — ветвь падения напряжения при его принудительном сбросе

6Рис. 6. График зависимости напряжения σ от относительной деформации ε: BС — ветвь релаксации без принудительного сброса σ; BC’ — то же при принудительном сбросе σ

Участку BD соответствует процесс свободной релаксации, участку DE — принудительного сброса напряжения. Процесс сброса σ повторяется до достижения принятого критерия стабилизации (точки C’), что позволяет более эффективно использовать оборудование с низкой жесткостью и сократить сроки испытаний.

Из рисунка 6 видно, что время Т1, затраченное на испытание с принудительным сбросом полного напряжения σ, значительно меньше времени Т2 без сброса напряжения.

 

 

 

 

Результаты сопоставительных испытаний

Рассмотрим несколько примеров сравнительного анализа результатов определения модуля деформации по методу релаксации напряжений (МРН) и по ГОСТ 12248-2010. Прямое сопоставление итогов испытаний проводилось на самых разнообразных разновидностях глинистых грунтов природного сложения от текучей до твердой консистенции. Приведем результаты сравнения значений модуля деформации, определенных различными методами для наиболее значимых и интересных объектов последнего времени.
Первый пример использования МРН связан с предполагаемым строительством высотного здания общественноделового центра (ОДЦ) «Охта» в г. Санкт Петербурге. Здесь этим методом в 2010 году были проведены испытания грунтов, извлеченных из-под подошвы опытных баретт с глубины 80 м. Они были представлены твердыми вендскими суглинками (рис. 7).

7Рис. 7. Поперечный разрез монолита вендского суглинка

Средний модуль их деформации, определенный методом релаксации напряжений, составил 164 МПа. Анализ результатов основного этапа инженерно-геологических изысканий показал, что среднее значение модуля деформации для аналогичных глубин в соседних скважинах составило 162 МПа, то есть полученные значения модуля деформации практически совпали. Успешный опыт применения МРН на объекте ОДЦ «Охта» послужил основанием для более широкого использования данного метода в 2011–2012 годах при выполнении основного этапа инженерно-геологических изысканий на новой площадке строительства высотного здания многофункционального комплекса в Лахтинском районе г. СанктПетербурга. Как и в случае с ОДЦ «Охта», испытания проводились на твердых вендских суглинках. Глубина исследуемой толщи составляла до 120 м. Анализ полученных данных показал, что при их практическом совпадении с результатами использования стандартного метода средняя продолжительность испытаний по методу релаксации напряжений укладывалась в одну рабочую смену, а для стандартных испытаний она достигала 30 дней.
Следует также отметить, что в связи с большими нагрузками от сооружения, большой глубиной залегания грунтов и необходимостью определения коэффициента переуплотнения OCR компрессионные испытания (в соответствии с техническим заданием) проводились при нагрузках, в 10 раз превышающих паспортные характеристики обычного оборудования.
Другой пример связан с испытаниями противоположных по консистенции глинистых грунтов. Так, при проведении инженерно-геологических изысканий в Имеретинской низменности (г. Сочи) лабораторией «Методы исследования грунтов» совместно с отделом инженерно-геологических изысканий НИИОСП им. Н.М. Герсеванова в апреле–мае 2011 года были проведены параллельные компрессионные испытания методом релаксации напряжений и по ГОСТ 12248-96 [6]. Испытания проводились на водонасыщенных тяжелых глинах текучей консистенции с числом пластичности 45. Сравнение результатов производилось в ходе испытаний синхронно, что исключало возможность подгонки данных. Сравнение полученных значений модуля деформации показало их практически полное совпадение (рис. 8).

8

Рис. 8. Сравнение результатов определения модуля деформации грунтов Имеретинской низменности (г. Сочи)

При этом затраты времени на проведение одного испытания по ГОСТ достигали 45 дней, а по МРН — 3 дня.
Особый интерес представляют результаты исследований, выполненных в МГУ им. М.В. Ломоносова, где в январе–мае 2011 года была проведена серия параллельных сопоставительных испытаний искусственно сформированных и ненарушенных грунтов1. Для формирования искусственных грунтов использовались легкие покровные суглинки с территории поселка Быково Московской области. Природные грунты были представлены легкими суглинками и супесями с территорий г. Москвы и г. Балашихи. Испытания по стандартной методике нагружения проводились на компрессионных приборах КПР и автоматизированных установках АСИС, а методом релаксации напряжений — на релаксометре КР-2.
Для испытаний искусственно сформированных грунтов, проведенных с двойной повторностью, среднее относительное отклонение значений модуля деформации при испытаниях методом релаксации напряжений оказалось в два раза ниже, чем при испытаниях по ГОСТ 12248-96.
Для грунтов природного сложения в испытаниях методом релаксации напряжений относительное отклонение значений модуля деформации также оказалось ниже в среднем на 30%, чем по ГОСТ.
Для искусственно сформированных и природных грунтов продолжительность испытаний по МРН оказалась в десятки раз ниже, чем при испытаниях по ГОСТ. В официальном акте о проведении сопоставительных испытаний на геологическом факультете МГУ отмечается следующее: «наименьшие отклонения от средних значений модуля деформации были зафиксированы в ходе экспериментов методом релаксации напряжений…», «продолжительность испытаний по методу релаксации напряжений оказалась в 40-50 раз ниже, чем при стандартных компрессионных испытаниях по ГОСТ 12248-96», «метод релаксации напряжений (МРН) позволяет резко сократить сроки проведения лабораторных испытаний и при этом по надежности результатов не уступает стандартному методу (ГОСТ 12248-96)».
Для дополнительного подтверждения надежности метода релаксации напряжений была предложена методика сопоставления больших массивов данных на основе уже имеющихся отчетов производственных инженерно-геологических организаций московского региона. Для этого из отдела изысканий НИИОСП, где испытания проводились по методике ГОСТ 12248-2010, были произвольно выбраны пять инженерно-геологических отчетов. Еще пять отчетов были взяты у фирмы «Геликум», в которой испытания проводились по МРН. Объекты изысканий и наименования грунтов представлены в таблице.  Как видно из этой таблицы, анализировалось поведение супесей, суглинков и глин от мягкопластичной до твердой консистенции. Среди них — покровные, озерно-ледниковые, аллювиальные и флювиогляциальные отложения четвертичного периода, а также отложения юрского периода.
Очевидно, что прямое сопоставление результатов испытаний различных грунтов, отобранных с разных строительных площадок, невозможно. В связи с этим была предложена методика косвенного сравнения данных через табличные значения модуля деформации, полученные на основе физических характеристик грунтов. В процессе анализа для четвертичных грунтов были использованы таблицы СНиП 2.02.01-83* [8], для юрских — таблицы стандарта организации ОАО «НИЦ «Строительство» [9], полученные на основе обработки огромного объема данных. Результаты такого сопоставления приведены на рис. 9.

9

Рис. 9. Графики сопоставления табличных значений модуля деформации с результатами компрессионных испытаний грунтов: а — по методу релаксации напряжений; б — по ГОСТ 12248

Сравнение представленных графиков показывает, что значения модулей деформации (см. рис. 9, а) при испытаниях по МРН расположены более симметрично и более компактно относительно линии абсолютной сходимости, чем при стандартных испытаниях по ГОСТ 12248-96 (см. рис. 9, б). Коэффициент вариации значений модуля деформации для метода релаксации напряжений составил 0,21, в то время как для стандартных испытаний он был 0,34. Таким образом, полученные результаты также подтвердили надежность и достоверность испытаний грунтов по МРН.
Приведем выдержки из публикаций различных авторов о методе релаксации напряжений.
С.Н. Лавров и В.П. Писаненко [7] отметили следующее: «Метод  контролируемых напряжений (ГОСТ) и метод контролируемых перемещений (МРН) дают взаимооднозначные результаты». Г.Г. Болдырев [2] привел сравнительную оценку результатов использования различных методов компрессионных испытаний: «Компрессионный модуль деформации для исследованной разновидности глинистого грунта практически не зависит от способа силового нагружения и оказывается одинаковым при непрерывном нагружении, ступенчатом нагружении и в испытаниях с релаксацией вертикальных напряжений». Отмечая перспективность МРН, он указывает, что «продолжительность компрессионных испытаний… в опытах с  релаксацией вертикальных напряжений в 9-10 раз меньше, чем при испытаниях по ГОСТ 12248-96».

Оборудование для испытаний

10Рис. 10. Принципиальная схема компрессиометра-релаксометра

Метод релаксации напряжений не требует сложного и дорогого оборудования и в простейшем варианте может быть реализован при наличии жесткой рамы, механического домкрата, динамометра и индикаторов часового типа. Принципиальная схема прибора представлена на рис. 10.
В настоящее время МРН распространяется по всей стране, в особенности в сибирском регионе. Последнее связано с тем, что первые шаги в поиске партнеров по разработке автоматического оборудования для испытаний грунтов по МРН были предприняты авторами метода в Новосибирске. В результате Новосибирский инженерный центр организовал производство и выпуск автоматических компрессионных релаксометров АКР-2 (рис. 11).

11Рис. 11. Релаксометр АКР-2

Эти приборы широко рекламируются в специализированных журналах, на различных конференциях и выставках. В настоящее время они используются десятками изыскательских организаций России. Вместе с тем следует отметить, что программная база, реализованная в этом приборе, нуждается в обновлении, так как не соответствует требованиям официально утвержденного стандарта организации СТО 60284311-003-2012 [10].
Фирма «Геотек» (г. Пенза) предлагает альтернативный вариант автоматизации метода релаксации напряжений на основе автоматизированной универсальной системы нагружения ГТ 0.1.1 с подготовкой программного продукта согласно СТО [10] (рис. 12). Работы в этом направлении в настоящее время ведутся.

12 13
Рис. 12. Установка компрессионного сжатия
фирмы «Геотек» ГТ 0.1.1
      Рис. 13. Компрессиометр- релаксометр КР-2

Отдельную нишу занимают простые, но мощные приборы КР-2 (рис. 13), обеспечивающие создание давления до 6 МПа. Такой уровень нагрузок требуется при исследованиях глубоко залегающих грунтов, что необходимо при изысканиях под строительство высотных объектов и метрополитена. Высокие уровни нагрузок требуются и для определения нестандартных параметров грунтов при использовании в расчетах оснований сооружений современных программных продуктов (PLAXIS и т.п.). Данные приборы успешно эксплуатируются в ряде лабораторий Российской Федерации. Наличие замкнутого контура обеспечивает их низкую чувствительность к вибрационным и ударным воздействиям. В отличие от  стандартных компрессионных приборов КР2 не требуют строгой регулировки горизонтального положения. Наряду с быстротой испытаний и независимостью их проведения от источников энергоснабжения создаются хорошие предпосылки для использования установок типа КР-2 в мобильных лабораториях. Относительно низкая стоимость таких приборов делает их привлекательными и для развивающихся лабораторий с небольшими объемами изысканий.

Нормативная база

Метод релаксации напряжений защищен действующим патентом на изобретение № 2272101 [13]. Данное обстоятельство исключило возможность его включения в государственный стандарт, что до последнего времени затрудняло создание единой нормативной базы для использования МРН. Однако выход нашелся. В октябре 2011 года этот метод был одобрен Национальным объединением изыскателей и рекомендован для внедрения через саморегулируемые организации на основе стандартов организаций (СТО). Выпуск СТО не нарушает прав патентообладателя при условии заключения с ним лицензионного соглашения. Такой стандарт был разработан в  саморегулируемой  организации НП
«КубаньСтройИзыскания» при непосредственном участии автора метода. В настоящее время СТО 60284311-003- 2012 «Грунты. Метод компрессионных испытаний грунтов в режиме релаксации напряжений» [10] утвержден Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии Министерства регионального развития РФ (свидетельство о регистрации № ТК465-020). Наличие утвержденного единого стандарта открыло возможность законного применения МРН в практике инженерных изысканий.
В настоящее время метод компрессионных испытаний в режиме релаксации напряжений может быть реализован в любой изыскательской организации. Для получения законного права на его применение необходимо выполнить три условия.
1. Необходимо заключить безвозмездный договор о передаче СТО с его разработчиком — НП «КубаньСтройИ- зыскания». Причем, если такой договор уже заключен на уровне СРО, в которой состоит изыскательская организация, то заключения дополнительного договора о передаче стандарта не требуется. Важно отметить, что в соответствии с условиями договора последний имеет  
силу только при наличии лицензионного соглашения с патентообладателем.
2. Требуется заключить лицензионное соглашение (ЛС) с автором метода. Стоимость ЛС, как правило, не превышает 50% цены одного релаксометра. При этом она не зависит от количества единиц приобретаемого оборудования. При заключении лицензионного соглашения сразу несколькими организациями стоимость отдельного ЛС может быть снижена. Лицензионное соглашение также необходимо заключать организациям, применяющим метод релаксации напряжений на арендованном оборудовании или приборах собственного изготовления.
3. Надо приобрести соответствующее оборудование и при необходимости пройти обучение по его применению.

Экономическая   эффективность

Метод релаксации напряжений обеспечивает высокую экономическую эффективность за счет повышения производительности компрессионных испытаний при низких сроках окупаемости оборудования. Так, при условии полной загрузки оборудования увеличение годового дохода за счет повышения производительности для автома
тизированного прибора составит около 1 300 000 руб. при сроке окупаемости не более 3 месяцев. Для ручного релаксометра увеличение годового дохода составит 900 000 руб. при сроке окупаемости не более 1 месяца (эти данные представлены с учетом средней стоимости оборудования на 2013 год).

Заключение

Метод компрессионных испытаний в режиме релаксации напряжений (МРН):
• обеспечивает значительное (в 10 и более раз) сокращение сроков проведения компрессионных испытаний при высокой надежности результатов;
• не требует контроля порового давления и дополнительного водонасыщения образцов перед испытаниями (в отличие от метода, использующего постоянную скорость деформирования);
• распространяется на все виды дисперсных грунтов в соответствии с ГОСТ 12248-2010;
• имеет утвержденную нормативную базу (СТО) на уровне Министерства регионального развития России;
• создает хорошие предпосылки для своего использования в мобильных лабораториях;
• имеет высокие показатели экономической эффективности;
• является реальной альтернативой стандартным компрессионным испытаниям по ГОСТ 12248-2010.
Метод получил высокую оценку со стороны профессионального и научного сообщества РФ. В марте 2013 года МРН был удостоен диплома Российского общества по механике грунтов, геотехнике и фундаментостроению имени С.Б. Ухова.
Все вопросы, связанные с применением метода релаксации напряжений при инженерных изысканиях, следует направлять автору по электронному адресу: trufanov54@gmail.com. 

Cписок литературы
1. Абелев М.Ю. Строительство промышленных и гражданских сооружений на слабых водонасыщенных грунтах. М.: Стройиздат, 1983.
2. Болдырев Г.Г., Арефьев Д.В., Гордеев А.В. Определение деформационных характе- ристик грунтов различными лабораторными методами // Инженерные изыскания. 2010. № 8. С. 16-23.
3. Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов. М.: Высшая школа, 1978.447 с.
4. Герсеванов Н.М., Польшин Д.Е. Теоретические основы механики грунтов и их прак- тические применения. М.: Стройиздат, 1948. С. 28-29, 53-55.
5. ГОСТ 12248-2010. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости. М.: МНТКС, 2010.
6. ГОСТ 12248-96. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик проч- ности и деформируемости. М.: МНТКС, 1996.
7. Лавров С.Н., Писаненко В.П. Прибор для исследования механических свойств грун- тов в лабораторных исследованиях // Материалы Всероссийского конгресса «Роль инженерных изысканий в обеспечении безопасности зданий, сооружений и терри- торий». М., 2006. С. 81-82.
8.   СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений. М.: Госстрой СССР, 1987.
9. СТО 36554501-020-2010. Деформационные характеристики юрских грунтов Моск- вы. М.: ОАО «НИЦ “Строительство”», 2010.
10. СТО 60284311-003-2012. Грунты. Метод компрессионных испытаний грунтов в ре- жиме релаксации напряжений. Краснодар: НП «КубаньСтройИзыскания», 2012.
11. Тер-Мартиросян З.Г., Кятов Н.Х., Сидорчук В.Ф. Экспериментальные и теорети- ческие основы определения напряженного состояния грунтов естественного сло- жения // Инженерная геология. 1984. № 4. С. 13-25.
12. Труфанов А.Н. Метод релаксации напряжений // Основания, фундаменты и меха- ника грунтов. 2012. № 5. С. 7-11.
13. Труфанов А.Н. Способ лабораторного определения деформационных характеристик грунтов: патент № 2272101 // Бюллетень изобретений. 2006. № 8.
14.    Gorman C.T., Hopkins Т.С., Deen R.C., Drnevich V.P. Constant rate of strain and cont- rolled gradient consolidation testing // Geotechnical Testing Journal. V. 1. № 1. 1978. Р. 3-15.
15.    Lee K. Consolidation with constant rate of deformation // Geotechnique. V. 31. № 2. 1981. P. 215-229.