ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТА СРЕЗУ - Исследование качества грунта

Испытания на срез проводят для определения прочностных характеристик грунтов - Угла внутреннего трения ц и Удельного сцепления с, которые используются для расчета несущей способности основания, оценки устойчивости откосов, расчета давления грунтов на подпорные стенки и других инженерных расчетов. грунт одометр срез осадка пористость

Определение сопротивления грунта срезу выполняют в приборах одноплоскостного среза (рис. 2.1).

одноплоскостной прибор

Рис. 2.1. Одноплоскостной прибор

А - с верхней подвижной обоймой; б - с нижней подвижной обоймой;

    1 - кольцо; 2 - песок; 3 - штамп; 4 - корпус прибора; 5 - пористая пластина; 6 - крюк для сдвига; 7 - индикатор

Сопротивление срезу Ф Определяется не менее, чем при трех различных значениях вертикальной нагрузки, от которой в грунте возникают вертикальные напряжения У1, у2, у3.

Затем образцы загружаются горизонтальной нагрузкой до момента среза грунта, вызывающего в грунте касательные напряжения Ф1, ф2, ф3. Зависимость между этими величинами графически изображается прямыми (рис. 2.2).

Сопротивление срезу связных глинистых грунтов можно рассматривать как сумму сопротивления трению, пропорционального нормальному давлению, и сопротивления сцеплению:

ф=уtgц+с, (2.1)

Где:Ф - сдвигающее напряжение, МПа;

У - нормальное напряжение, МПа;

Tgц - коэффициент внутреннего трения;

Ц - угол внутреннего трения;

С - удельное сцепление, МПа

В несвязных песчаных грунтах силы сцепления практически равны нулю, поэтому для таких грунтов зависимость будет иметь такой вид:

Ф=уtgц,

график зависимости ф=f(у)

Рис. 2.2. График зависимости ф=f(у)

1 - для песчаных грунтов; 2 - для пылевато-глинистых грунтов

Решение задачи

Таблица 2.1 Исходные данные для построения графика ф = f (у)

№№ вариантов

Вертикальное напряжение, МПа

0,1

0,2

0,3

1

Горизон-тальная нагрузка

Q, кгс

0,80

1,30

1,80

Методика определения

Необходимое оборудование: Срезной прибор, набор гирь, индикаторы, часы.

    1. Кольцо с грунтом помещают в прибор. На образец передается вертикальная нагрузка N, величина которой предварительно подсчитывается с учетом площади кольца 40см2(А) и соотношений плеч рычагов 1:10(n). 2. Приподнимают верхнюю каретку прибора для создания зазора, обеспечивающего ее свободное перемещение при срезе грунта. Подсоединяют горизонтальный рычаг и устанавливают индикатор для измерения горизонтальных перемещений. 3. На подвеску горизонтального рычага через каждые 10...15сек укладывают гири весом не более 10% веса гирь на подвеске вертикального рычага. После каждой ступени нагрузки производят отсчет показаний индикатора, фиксирующего срез. 4. Испытание считается законченным, когда при приложении очередной ступени нагрузки происходит мгновенный срез или когда общая деформация среза превышает 5мм. 5. Результаты испытаний заносят в таблицу 2.2.

Таблица 2.2

Вертикальное напряжение,

У, МПа

Вертикальная нагрузка,

N, кгс

Горизонтальная нагрузка,

Q, кгс

Касательное напряжение,

Ф, МПа

Деформация среза,

Мм

Сопротив-ление срезу,

МПа

0,1

40

0,8

0,200

5

0,200

0,2

80

1,3

0,325

5

0,325

0,3

120

1,8

0,450

5

0,450

N1=40*10/10=40кгс

N2=40*20/10=80кгс

N3=40*30/10=120кгс

Касательное напряжение определяют по формуле:

Ф=, (2.2)

Где:Q - горизонтальная нагрузка;

N - соотношение плеч рычагов;

A - площадь образца, А=40 см2.

Подставив свои значения получим:

Ф1=0,8*10/40=0,200 Мпа

Ф2=1,3*10/40=0,325 Мпа

Ф3=1,8*10/40=0,450 Мпа

6. По результатам испытания трех образцов строим график зависимости ф=f(у)

По графику определяются угол внутреннего трения Ц и удельное сцепление с По формулам:

Tgц=, (2.3)

Tgц=(0,325-0,200)/(0,2-0,1)=0,125/0,1=1,25

Откуда Ц=arctgц=0,02;

С= ф - уtgц=0,200-0,125=0,075МПа.

Похожие статьи




ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТА СРЕЗУ - Исследование качества грунта

Предыдущая | Следующая