Среднее значение коэффициента Пуассона и коэффициента

Грунт		=
Песок и супесь	0,30	0,74
Суглинок	0,35	0,62
Глина	0,42	0,40

Лабораторная работа № 3

Определение сопротивления грунта срезу

в одноплоскостном сдвиговом приборе

Цель работы: определение прочностных характеристик грунтов:

- удельного сцепления, кПа; - угла внутреннего трения, град.

Содержание работы

Сопротивление грунта срезу (сдвигу) зависит о величины нормальных к плоскости среза напряжений и прочностных характеристик грунтов. График аппроксимируют прямой, уравнение которой выражает закон сдвига Кулона

.

Математические параметры этой зависимости и приняты в качестве характеристик прочности грунта, которые называют соответственно углом внутреннего трения и удельным сцеплением.

Для определения характеристик прочности необходимо провести испытание на сдвиг нескольких образцов одного и того же грунта при разной величине вертикальных сжимающих напряжений, но одной и той же плотности [1, с. 48].

Испытания проводятся на срезном приборе конструкции Гидропроекта (рис. 3), площадь образца см² и высота мм. Нагружающая система рычажного типа имеет соотношение плеч рычагов, передающих вертикальную нагрузку и горизонтальную .

Рекомендуется выполнить по два опыта на срез грунта при вертикальных давлениях кПа; кПа; (всего 4 опыта).

Порядок выполнения работы

1. Ослабляют трос передачи горизонтальной нагрузки и фиксируют его положение тормозом. Снимают с обеих нагружающих систем подвески, отодвигают рамку вертикальной нагрузки и извлекают из срезной коробки прибора режущее кольцо.

2. Вырезают с помощью кольца образец глинистого грунта из монолита или переносят кольцо с грунтом из прибора для уплотнения грунтов перед сдвигом. Торцы образца покрывают бумажными фильтрами.

3. Помещают в прибор кольцо с грунтом и собирают систему вертикального, а затем горизонтального нагружения, соблюдая обратную последовательность операций по отношению к п.1.

При работе с песчаными грунтами образец вырезать невозможно, поэтому предварительно собирают систему горизонтального нагружения, установив верхнюю подвижную обойму вместе с кольцом. Засыпают песчаный грунт в кольцо на высоту 35 мм, выравнивают поверхность, устанавливают штампы и собирают систему вертикального нагружения.

Линия среза

Рис. 3. Схема срезной коробки: 1 – образец грунта; 2 – кольцо; 3 – фильтровальная бумага; 4 – штамп с отверстиями; 5 – центрирующий шарик; 6 – нижняя неподвижная обойма; 7 – верхняя подвижная обойма; 8 – индикатор часового типа

4. Устанавливают величину зазора 0,5-1 мм между подвижной и неподвижной частями (обоймами) срезной коробки и кладут на подвеску рычага системы вертикального загружения гирю массой (7 или 10 кг).

5. Освобождают тормоз и плавно натягивают трос, передающий сдвигающую нагрузку.

6. Устанавливают начальный отсчет на индикаторе не менее 5 мм (по красной шкале) и прикладывают к подвеске сдвигающей системы первую ступень нагрузки . Срезающую нагрузку в каждом опыте прикладывают ступенями и так, чтобы приращение касательных напряжений не превышало по абсолютной величине 0,1 .

Напряжения и вычисляют по следующим формулам

;

,

где – ускорение свободного падения, равное 10 м/с².

7. Через 1 мин регистрируют в журнале испытаний (табл. 5) показания индикатора (время равное 1 мин, принято за условную стабилизацию деформации среза) и прикладывают следующую ступень касательной нагрузки.

Таблица 5