Лабораторная работа №9. Определение сопротивления грунтов срезу.

Цель работы: определение прочностных характеристик грунта по величине сопротивления испытываемого грунта срезу.

Основные понятия.

В соответствии с теорией Мора разрушение образца грунта в лабораторных условиях происходит при определенном предельном соотношении значений касательных и нормальных напряжений, действующих в плоскости сдвига одной части образца относительно другой.

Изменение прочности грунта при увеличении нормального давления с допустимым приближением соответствует закону Кулона:

где - сопротивление грунта срезу, (МПа) определяется, как отношение ;

Q – срезывающая нагрузка (МН),

F – площадь среза (м²);

P – нормальное давление в плоскости среза (МПа):

P_н – нормальная нагрузка, приложенная к образцу (МН);

- угол внутреннего трения (градусы);

C – удельное сцепление (МПа);

и С следует рассматривать, как параметры линейной зависимости на диаграмме сдвига. Диаграмма сдвига (рис.6) представляет собой геометрическое место точек, изображающих предельное напряженное состояние грунта при сдвиге.

Для определения положения ее на плоскости необходимо установить опытным путем три точки на графике зависимости: ґ – Р.

Испытание на сдвиг производится двумя методами:

1. Консолидированный срез с предварительным уплотнением образцов под нормальным давлением Р до условной стабилизации сжатия. При этом силы внутреннего трения, равные tgP, проявляют себя наиболее полно. Данный метод используют для песчаных, супесчаных, глинистых грунтов и глин.

2. Консолидированный срез используют для водонасыщенных суглинков и глин с параметрами:

Степень влажности: S_r  0,85

Показатель текучести: J_L  0,5

Данный метод более подходит для нагрузок, действующих кратковременно, что соответствует работе грунта в земляном полотне дороги под воздействием движущихся автомобилей.

Испытания грунта проводят либо на образцах природного сложения, либо на подготовленных в лаборатории при заданной плотности и влажности, что в большей степени соответствует условиям работы грунта в земляном полотне автомобильных дорог.

Величины  и С являются прочностными характеристиками грунта и рассматриваются комплексно. С учетом их определения устанавливают состояние (консистенцию) испытываемого грунта по таблице 7.

Таблица 7.

Разновидности консистенций грунта.

Консистенция грунта	глина		суглинок		супесь
	Угол внутреннего трения 0	Сцепление С, МПа	Угол внутреннего трения 0	Сцепление С, МПа	Угол внутреннего трения 0	Сцепление С, МПа
1	2	3	4	5	6	7
Твердая	22	0,1	25	0,06	28	0,02
Полутвердая	20	0,06	23	0,04	26	0,015
Твердопластичная	18	0,04	21	0,025	24	0,01
Мягкопластичная	14	0,02	17	0,015	20	0,005
Текучепластичная	8	0,01	13	0,01	18	0,002
Текучая	6	0,005	10	0,005	16	0