
- •Краткое содержание
- •Введение
- •2 Свойства торфа и торфяных залежей
- •2.1 Общетехнические свойства торфа Классификация грунтов по происхождению
- •2.2 Физико-механические свойства торфов
- •2.3 Связь между основными показателями физико-механических свойств торфа
- •2.3 Показатели свойств различных торфов
- •3. Основные закономерности механики грунтов
- •3.1. Закон уплотнения грунтов
- •3.2.Водопроницаемость грунтов
- •Эффективное и нейтральное давление.
- •Полное давление в водонасыщенном грунте:
- •3.3. Контактное сопротивление сдвигу .Условия прочности
- •Закон Кулона
- •3.4. Структурно–фазовая деформируемость грунтов.
- •Общая зависимость между деформациями и напряжениями.
- •Принцип линейной деформируемости
- •Деформация отдельных фаз грунта
- •4. Распределение напряжений внутри массива грунта
- •4.1 Распределение напряжений по глубине торфяной залежи
- •Действие сосредоточенной силы
- •Сжимающее напряжение от нескольких сосредоточенных сил
- •Действие силы, приложенной внутри линейно-деформируемого пространства
- •Действие равномерно распределенной нагрузки
- •Определение сжимающих напряжений по методу угловых точек.
- •Определение сжимающих напряжений по способу элементарного суммирования
- •4.2 Распределение напряжений при полосообразной нагрузке в линейно деформируемом массиве. Плоская задача.
- •4.3 Распределение давлений по подошве тел. Контактная задача.
- •4.4 Распределение напряжений от собственного веса грунта
- •5. Лабораторные методы определения механических свойств торфа
- •5.1.Компрессионные испытания.
- •5.2 Испытание торфа на сдвиг (срез).
- •5.3 Трехосные испытания торфа
- •6. Полевые методы испытаний торфяной залежи
- •6.1. Основные положения
- •6.2. Метод вращательного среза
- •6.3. Полевые испытания торфяных залежей методом статического зондирования
- •6.4. Измерение порового давления в слабых грунтах
- •6.5. Несущая способность залежи и проходимость машин (штамповые испытания)
- •6.6. Исследование осадок торфяных оснований под насыпями
- •7. Деформационные свойства торфяных залежей
- •7.1 Виды деформаций торфяной залежи
- •7.2 Распределение деформаций по глубине торфяной залежи
- •7.3 Определение упругих деформаций.
- •7.4.Одномерное компрессионное уплотнение торфа и торфяной залежи
- •7.5 Консолидация (Одномерное уплотнение торфа во времени)
- •8. Предельно - напряжённое состояние торфяной залежи
- •8.1 Фазы напряжённого состояния торфяной залежи
- •8.2 Фазы напряжённого состояния торфяной залежи при полосообразной нагрузке
- •1) Первая фаза (первое предельное давление
- •2) Вторая фаза (второе предельное давление )
- •Оценки устойчивости откосов по методу круглоцилиндрических поверхностей.
- •9.2 Разрушение грунта в придонной зоне канала и выпор грунта.
- •10.Изменение физических свойств грунтов при промерзании.
- •10.1 Мёрзлые грунты
- •10.2 Физические свойства мерзлых грунтов.
- •10.3 Прочность торфа и торфяной залежи при промерзании
- •Приложения Приложение 1.
- •Литература
- •Оглавление
- •2 Свойства торфа и торфяных залежей 4
- •3. Основные закономерности механики грунтов 11
- •4. Распределение напряжений внутри массива грунта 25
- •5. Лабораторные методы определения механических свойств торфа 38
- •6. Полевые методы испытаний торфяной залежи 45
- •7. Деформационные свойства торфяных залежей 56
- •9. Устойчивость откосов каналов и выпор торфа. 67
- •10.Изменение физических свойств грунтов при промерзании. 71
6.2. Метод вращательного среза
Применяется для определения: сопротивления сдвигу грунтов естественного и нарушенного сложения; показателя структурной прочности грунта в массиве; однородности свойств залежи по площади и по глубине; сравнительной оценки состояния и свойств торфа. Определение выполняется полевым портативным прибором – сдвигомером - крыльчаткой СК-10. Размеры рабочего элемента крыльчатки: высота 20 см.(разновидности 15 и 12 см.); диаметр резания 10 см. (разновидности 7,6 и 6 см.). Прибор состоит из штанги, крыльчатки, муфты, рукоятки, плоской пружины и индикатора часового типа для фиксации деформации пружины.
Рис 6.1 Сдвигомер - крыльчатка конструкции Л.С.Амаряна
На чертеже: 1 – крыльчатка; 2 – корпус; 3 – штанги ;4 – рукоятка; 6 – втулка; 7 – корпус динамометра; 8 – плоская пружина; 9 – призма; 10 – крепление пружины;11 – вилка для фиксации корпуса динамометра на штанге; 12 – нажимное устройство; 13 – индикатор часового типа.
Масса прибора около 4 кг. Количество штанг в комплекте 5. Длина 1 штанги 1 м. Крутящий момент Ммакс = 60 н·м. Сопротивление сдвига τ = 30 кПа. Плоская пружина требует тарировки.
Сопротивление сдвигу (срезу)
τ = М/В,
где: М – максимальный крутящий момент; В - постоянная крыльчатки (статический момент цилиндрической поверхности среза относительно оси вращения, зависящий от диаметра и высоты крыльчатки).
В =
когда крыльчатка полностью погружена
в торфяную залежь и оба ее торца выполняют
резание, или
В = =
,
когда у крыльчатки один из торцов не
выполняет резания (например, при
исследовании верхнего слоя залежи на
глубину равную высоте крыльчатки).
Методика испытаний
1. Крыльчатка погружается на нужную глубину
2. Выполняется сцепление крыльчатки со штангой при помощи муфты (проверяется по отсутствию свободного вращения рукояти);
3. Поворот крыльчатки на 90 градусов со скоростью примерно одно деление по шкале индикатора за одну секунду
4 Фиксируется максимальное количество делений отклонения стрелки индикатора nmax. (Обычно разрушение торфа происходит при повороте на 20 …60 градусов).
5. Для определения сопротивления
торфа нарушенной структуры, фиксируется
число делений по индикатору при повторном
повороте крыльчатки по уже срезанному
периметру nуст
6. Определение влияния трения торфа о штанги (Подъём штанг на 10…15мм, чтобы расцепить муфту и повернуть штанги без вращения крыльчатки: nтр )
7. Запись показателей в журнале “Испытания торфяных залежей методом вращательного среза” ГОСТ 21719- 76. Грунты.
Для определения повторности испытаний в каждом слое по всей глубине, сначала выполняют предварительные испытания и определяют размах варьирования показателей
Если в залежи встречаются препятствия в виде пней, их запрещается пробивать, т.к. фрагменты пней увлекаются в нижние слои и искажают результаты испытаний (т.к. происходит деформация торфа, крыльчатки и штанги). При этом крыльчатку извлекают и выполняют повторное испытание рядом.
Исследования ведут по поперечникам, пересекающим центральную, склоновые и окрайковые зоны торфяного месторождения. Иногда по магистралям, проложенным вдоль месторождения и нескольким поперечникам.
По глубине залежь разделяют на слои по 0,25 м и испытывают их, помещая крыльчатку в середине каждого слоя, начиная с поверхности и до дна залежи. Обычно в каждом пункте повторность испытаний пятикратная. На опорных пунктах – десятикратная.
Расстояние между пунктами опробования на рабочих ходах 200 – 300 м. Между опорными пунктами до 700 м, в зависимости от строения торфяной залежи. Для более детального изучения отдельных участков торфяных месторождений, расстояния между пунктами может быть уменьшено до 100 м.