прочностные характеристики грунта

. контакты 8 929 943 69 68 http://vk.com/club23595476 .

Для чего определяют прочностные характеристики грунта

Определение прочностных характеристик грунтов

Общие положения

Показателями сил трения, действующих в грунте, считают угол внутреннего трения и удельное сцепление. Эти две характеристики определяют

прочностные свойства грунтов и необходимы для расчета устойчивости оснований и откосов, расчета давления грунтов на подпорные стенки и других расчетов.

Для определения прочностных характеристик используют два основных метода:

1) определение сопротивления сдвигу по одной или двум фиксированным плоскостям в сдвиговых приборах;

2) определение сопротивления сдвигу путем раздавливания при трехосном сжатии в стабилометре.

Наибольшее распространение получили способы первой группы.

Лабораторные испытания грунтов для определения показателей трения и сцепления производят способом поперечного сдвига путем среза нескольких

образцов исследуемого грунта. При этом в зависимости от характера предварительной подготовки образцов к опыту различают [1 ]:

- сдвиг уплотненных образцов, когда образцы перед опытом предварительно уплотняются под разными нагрузками до окончания процесса консолидации – метод консолидированного среза;

- сдвиг неуплотненных образцов, когда образцы предварительно не уплотняются – метод неконсолидированного среза. Кроме того, испытания различают по скорости приложения сдвигающего усилия во время опыта: медленный и быстрый сдвиг. При медленном сдвиге усилие прикладывается ступенями и каждая ступень выдерживается до стабилизации деформаций. При быстром сдвиге усилие возрастает с постоянной скоростью и зависит от оборудования.

При лабораторном определении прочностных характеристик песчаных и глинистых грунтов на срезных приборах следует руководствоваться

положениями ГОСТ 12248-96 [4]. В результате испытаний на сдвиг каждый опыт дает возможность получить

точку для построения графика, по оси абсцисс которого откладывают нагрузку, а по оси ординат – соответствующее ей сдвигающее усилие

(рис. 3.1). Полученная линейная зависимость позволяет определить значения угла внутреннего трения (ср) и удельного сцепления (с).

Сопротивление связных грунтов сдвигу описывается уравнением Кулона T = / ? t g ( p + C , (3.1)

где р – вертикальное давление на грунт, МПа;

Ф угол внутреннего трения, … °;

с – удельное сцепление, МПа.

В песчаных грунтах силы сцепления незначительны и практически их можно приравнять нулю. Поэтому для несвязных грунтов уравнение Кулона имеет другой вид: T = /Ugcp. (3.2)

На графике эта зависимость будет изображаться прямой, проходящей через начало координат.Лабораторные испытания проводятся на приборе, основанном на принципе одноплоскостного сдвига ( Сдвиг на приборе производится приложением сдвигового усилия к подвижной верхней обойме срезывателя прибора (рис. 3.3), в котором помещается образец грунта. Горизонтальное усилие создается приложением нагрузки к рычагу горизонтального усилия (рис. 3.2), который связан по- 15средством троса с верхней обоймой срезывателя (рис. 3.3). Нормальное давление на образец создается за счет приложения нагрузки к секторному рычагу (рис. 3.2). Для создания удельного давления 0,1 МПа (1 кг/см”) на подвеску рычага должен быть положен груз, равный 4 кг. При создании нормального давления необходимо учитывать вес рамы, передающей давление. Для этого в комплект прибора входят грузы в 1,5 кг и 3,5 кг. Первый дополняет собственное удельное давление рамы на образец до 0,05 МПа (0,5 кг/см”), а второй – до 0,1 МПа (1 кг/см”).

Проведение испытания

Сборка срезного устройства (см. рис. 3.3)

1. Нижняя обойма срезывателя крепится к панели прибора при помощи крепежного винта.

2. В нижнюю обойму устанавливается пористый вкладыш, который покрывается кружком фильтровальной бумаги.

3. Верхняя обойма устанавливается на нижнюю обойму.

4. В смонтированный срезыватель помещается образец грунта в тонкостенной

гильзе. При этом стык верхней и нижней гильз должен совпадать со стыком верхней и нижней обойм.

5. Поверхность образца покрывается кружком фильтровальной бумаги, затем  на нее ставится перфорированный вкладыш.Передача на образец нормального давления

1. Вертикальная нагрузка создается грузами, укладываемыми на подвеску через секторный рычаг.

2. Штамп верхнего коромысла ставится на перфорированный вкладыш срезывателя (

3. На установочные шпильки навинчиваются регулировочные винты до соприкосновения с кронштейнами (.

4. Вращением подъемного винта приподнимается верхняя обойма 2 и устанавливается зазор между обоймами 1 – 2 мм (

Передача на образец сдвигающего усилия

1. Горизонтальная нагрузка создается грузами, укладываемыми на подвеску через секторный рычаг горизонтального усилия.

2. Срезная коробка соединяется с рычагом горизонтального усилия с помощью троса (рис. 3.3).

3. На индикаторе горизонтальных деформаций (рис. 3.2) устанавливается нулевой отсчет.

4. К подвеске прикладывается первая ступень нагрузки. Срезающую нагрузку в каждом опыте прикладывают ступенями, чтобы приращение

касательных напряжений Дт не превышало 0,1а (а – нормальное давление).

5. После прекращения движения стрелки индикатора, фиксирующего деформации сдвига образца, записывают отсчет деформации в журнал

испытаний (прил. 3).

6. Новую ступень сдвигающей нагрузки прикладывают к образцу только после затухания деформаций сдвига от действия предыдущей ступени.

7. Испытание следует считать законченным, если при приложении очередной ступени нагрузки происходит мгновенный срез (срыв) одной части образца по отношению к другой или общая деформация среза превысит 5 мм. В журнале испытаний вместо величины деформации сдвига в этом случае пишут слово «срез».

8. После среза образца прибор перезаряжают и производят новый опыт с тем же грунтом, но при последующем значении вертикального давления.

Для выполнения работы необходимо испытать не менее 3-х образцов.

9. По окончании опытов строят график т = / ( а ) , по которому находят значения

ф, с (прил. 3).

18

http://vk.com/club23595476
. контакты http://vk.com/club23595476 .