1.2.3 Обробка дослідних даних

1. Записані показання індикатора використовують для розрахунку осідання зразка, яке рівняється різниці показань індикатора (при =0) та (при ). Відносне осідання розраховують як відношення , приріст коефіцієнта пористості Δ і коефіцієнт пористості .

2. На основі даних табл. 1.2 виконують побудову компресійних кривих та (див. рис. 1.2), відкладаючи по осі абсцис тиск , а по осі ординат відповідні значення коефіцієнту пористості.

3. На графіках залежності та на заданому інтервалі навантажень ( ₁ і ₂) проводять січну, кут нахилу якої до осі абсцис характеризує стисливість ґрунту. Коефіцієнт стисливості ґрунту , відповідно до рис. 1.2.а, визначається як тангенс кута нахилу отриманої січної, а коефіцієнт компресії одержують аналогічно з рис. 1.2.б.

4. За одержаними значеннями , , роблять висновки про стисливість випробуваного ґрунту.

Контрольні запитання

1. Яким приладом користуються при виконанні лабораторної роботи? Його схема, складові частини.

2. Опишіть хід виконання лабораторної роботи.

3. Як визначається осідання зразку ґрунту за даними випробування?

4. Як розрахувати відносне осідання, приріст коефіцієнта пористості, поточне значення коефіцієнта пористості .

5. Назвіть показники стисливості ґрунту.

6. Геометричний зміст показників , _.

7. Фізичний зміст (розуміння) показника .

8. В яких розрахунках використовується модуль деформації?

9. Що враховується коефіцієнтом ?

10. Фізичний зміст модуля деформації Е.

11. Яким чином деформації основ залежать від Е?

1.3 Характеристики міцності ґрунтів

Несучу здатність основ та стійкість укосів, тиск ґрунтів на огородження визначають в залежності від характеристик міцності ґрунту. Опір ґрунту зсуву характеризує його міцність і залежить від сил тертя та зчеплення між частинками ґрунту при його деформації.

На практиці опір ґрунту зсуву відображають у вигляді деякої криволінійної залежності “граничний опір зсуву – нормальна напруга”, яку без великих похибок в розрахунках можна замінити прямолінійною залежністю такого виду

, (1.8)

де - граничний опір зсуву, кПа;

- нормальна напруга стиску, що діє перпендикулярно площині зсуву, кПа;

- кут внутрішнього тертя, градус;

с - питоме зчеплення, кПа.

Приведена вище залежність називається законом Кулона, в якій та с є характеристиками міцності ґрунту, зв’язані з силами тертя та зчеплення. Показники міцності залежать від типу ґрунту. Відомо, що в пісках значення кута внутрішнього тертя більше, ніж для пилувато-глинистих ґрунтів. Навпаки, питоме зчеплення більше в пилувато-глинистих ґрунтах, ніж в пісках. В ідеально зв’язних ґрунтах залежність Кулона (при ) набуває вигляду = с , а в ідеально сипучих (при с = 0) .

Таким чином, опір зсуву в піщаних ґрунтах переважно залежить від сил тертя, а в глинистих крім того - від сил зчеплення.

Сили тертя, що діють між окремими частинками ґрунту, залежать від розміру і форми частинок, а також ступеня вологості та щільності ґрунту.

Сили зчеплення між частинками маленьких розмірів визначаються силами молекулярного притягання та капілярного тиску, в також водно-колоїдними або цементаційними зв’язками. Питоме зчеплення ґрунту зумовлюється також його вологістю та щільністю складення.

Характеристики міцності та с є головними в розрахунках основ на міцність та стійкість. Вони також використовуються при визначенні розрахункового опору ґрунту основ.

Показники опору ґрунту зсуву, як правило, визначають дослідним шляхом в лабораторних та польових умовах.

Випробування ґрунтів на зсув в лабораторії частіше за все виконують методом зрізу в приладах одноплощинного зсуву заздалегідь ущільнених або неущільнених зразків. Для лабораторних випробувань використовують прилади ВСВ-25, ГГП-30, а також прилади із польової лабораторії Літвінова.

Для визначення характеристик міцності можна також використовувати стабілометри.