5.2 Испытание торфа на сдвиг (срез).

Определение предельного сопротивления сдвигу.

Рис 5.4 Зависимость сопротивления сдвигу от нормального давления для связного грунта

Рис 5.5 Схема срезного прибора

F- площадь среза

– закон Кулона.

Чтобы сблизить результаты испытаний малых образцов, где вода отжимается очень быстро, с большими образцами, принято оценивать с учетом порового давления.

Где P-U = - эффективное давление.

В торфяной залежи в начале все нагрузки передаются на воду, учитывая большую влажность торфа. U=P.

U –поровое давление. P-внешнее давление.

По мере удаления влаги, поровое давление уменьшается, и нагрузку начинает воспринимать твердое вещество.

5.3 Трехосные испытания торфа

Это испытания торфа в объёмно-напряженном состоянии в стабилометрах. Стабилометр состоит из камеры наполненной жидкостью и соединённой с источником боковых давлений. В камере между двумя поддонами (фильтрующими или не фильтрующими в зависимости от условий испытания) помещается образец торфа, упакованный в тонкую резиновую оболочку. Осевая нагрузка передаётся с помощью специального поршня. Замеряют давление жидкости, окружающей образец, и поровое давление над и под фильтрами при помощи манометров. Деформация образца измеряется при помощи индикатора часового типа. Изменение объёма определяется волюменометром. Сперва на образец передаётся всестороннее давление, затем, после прекращения деформирования образца от действия всестороннего давления, даётся осевая нагрузка увеличивающимися ступенями до разрушения образца или потери им устойчивости. Результаты испытаний позволяют определить: коэффициенты пористости; эффективные напряжения в момент разрушения образца; поровое давление; величину относительной продольной и объёмной деформации; модуль линейной и объёмной деформации; коэффициент относительной поперечной деформации; угол внутреннего трения и другие показатели.

Сущность способа определения прочности при трёхосных испытаниях заключается в доведении образца до разрушения при определённом соотношении главных нормальных напряжений с одновременным измерением порового давления

.С учетом теории прочности Мора-разрушение происходит не в результате одного напряжения, а при определенном соотношении главных напряжений.

рис 5.6 Схема стабилометра

1-станина прибора; 2-камера из органического стекла; 3-образец торфа;

4-резиновая оболочка; 5-верхний фильтр; 6-нижний фильтр; 7-индикатор часового типа; 8-монометр порового давления; 9-монометр всестороннего давления; 10-насос; 11-кран; 12-мерный стакан; 13-волюменометр

Бывают следующие виды испытаний: дренированные, не дренированные, стабилизированные, не стабилизированные и их комбинации.

6. Полевые методы испытаний торфяной залежи

6.1. Основные положения

Основными параметрами механических свойств торфяной залежи являются прочностные и деформационные характеристики: угол внутреннего трения φ ; удельное сцепление С и модуль деформации Е.

По теории Мора разрушение системы наступает тогда, когда касательные напряжения превысят значения, ограниченные огибающей семейства кругов напряжений.

Τ = Ϭ tg φ + C

Tg φ = (Ϭ₁ – Ϭ₃ )/(Ϭ₁ + Ϭ₃ + 2Ctg φ),

Где Ϭ₁ и Ϭ₃ - наименьшее и наибольшее главные напряжения в предельном состоянии.

Такие условия характерны для грунтов, находящихся состоянии завершенной консолидации.

Торфяная залежь в естественном залегании имеет неоднородности из-за чередования видов торфа, наличия внутренней гидрологической сети, водных мешков, пустот, пнистых горизонтов и др. Поэтому определить средние показатели механических свойств залежей можно только полевыми методами исследований.

При поведении полевых исследований прочностных и деформационных свойств торфяной залежи основными методами являются вращательный срез и статическое зондирование. Они обязательны при изысканиях для строительства любых сооружений , где основанием является торфяная залежь.