18. Испытание грунтов в стабилометре. Круги мора.

Испытание грунта в одометрах и одноплоскостных сдвиговых приборах не полностью моделирует напряженное состояние в основании сооружения под нагрузкой. Наличие трения грунта о стенки прибора и заранее фиксированной плоскости сдвига является недостатком данных приборов. Поэтому для комплексного определения деформационных и прочностных характеристик испытание грунта проводят при трехосном сжатии в стабилометре. Трехосное или всестороннее сжатие грунта в стабилометре соответствует истинному поведению его под сооружением.

Достоинствами стабилометра являются отсутствие фиксированной плоскости сдвига, возможность создания любого соотношения вертикальных и горизонтальных нагрузок в период опыта и возможность бокового расширения образца грунта. Испытания, проводимые в стабилометре, дают возможность получать более достоверные значения модуля общей деформации, коэффициентов бокового давления и расширения, удельного сцепления, угла внутреннего трения, коэффициентов сжимаемости и фильтрации для любого вида грунта. Стандартной методики комплексного исследования грунтов в условиях трехосного сжатия в настоящее время еще нет.

Круг Мора — это круговая диаграмма, дающая наглядное представление о напряжениях в различных сечениях, проходящих через данную точку. Названа в честь Отто Кристиана Мора. Является двумерной графической интерпретацией тензора напряжений.

Первым человеком, создавшим графическое представление напряжений для продольных и поперечных напряжений изгибаемойгоризонтальной балки был Карл Кульман. Вклад Мора заключается в использовании этого подхода для плоского и объёмного напряжённых состояний и определение критерия прочности, основанного на круговой диаграмме напряжений^[1].

19. Испытание с помощью крыльчатки и вдавливанием штампов.

Испытания крыльчаткой проводят на глубинах до 20 м.

Для определения характеристик прочности в полевых условиях применяют методы выпирания и обрушения грунта в горных выработках. Значения   и   вычисляют из условий предельного равновесия выпираемого и обрушаемого массива грунта.

Для определения удельного сцепления связных грунтов в полевых условиях Н.А. Цытовичем был предложен и широко используется в практике изысканий метод шариковой пробы. Существо метода заключается в том, что с помощью шарика диаметром   на грунт передается усилие   и измеряется осадка штампа   (рис.3). Тогда в соответствии с решением академика А.Ю. Ишлинского сцепление можно определить по формуле

. (2)

При проведении испытаний необходимо, чтобы отношение осадки штампа к его диаметру находилось в пределах  .

c

F

 а) б)

s

c0

	t

Рис. 3. Схема испытаний шариковым штампом (а) и кривая длительной прочности грунта (б).

Полученное таким образом значение сцепления соответствует определенному в сдвиговых испытаниях для вязких очень малоуплотняющихся грунтов при  (жирные глинистые грунты, мерзлые грунты и т.п.). При большем значении угла внутреннего трения грунта В.Г. Березанцев рекомендует в правую часть формулы (2) вводить понижающий коэффициент  . Так, например, при  ; при  ; при  .