Лабораторна робота № 4 визначення опору ґрунтів зрізу (дст 12248-78)

Опір ґрунтів зрізу - їх найважливіша властивість міцності. Він обумовлюється силами тертя і зчеплення, що розвиваються між частками, що складають ґрунт. Опір глинистих ґрунтів зрушенню може бути представлене як

де - напруга зрушення, МПа; - нормальна напруга стиснення ґрунті, МПа; - кут внутрішнього тертя ґрунту;С - питоме зчеплення ґрунту, МПа.

Сила зчеплення С , що діє між частками ґрунту, обумовлена силами молекулярного притягання, природними цементуючими в'язками і залежить від щільності і вологості.

Сила тертя , що діє між окремими частками ґрунту, залежить від ступеня вологості, щільності ґрунту, розмірів і форми часток.

Коефіцієнт внутрішнього тертя tg та питоме зчеплення С - основні характеристики міцності ґрунту.

Визначення опору ґрунтів зрізу проводять у приладі одно-площинного зрушення, схема роботи якого наведена на мал.4.1.

Рис. 4.1. Схема зрізного приладу: 1 - штамп; 2 - рухома частина каретки; 3 - зразок ґрунту; 4 - нерухома частина каретки

Порядок роботи

1. Зразок ґрунту непорушеної структури в кільці розміщають в обойму зрізного приладу. Штампом зразок продавлюють так, щоб частина зразка по висоті розмістилася в нерухомій частині каретки.

2. Зразок обтискують заданим вертикальним тиском (Р = 0.05 МПа).

3. Відразу після передачі вертикального навантаження пускають в хід механізм для створення дотичного навантаження і роблять зріз зразка ґрунту не більш ніж за 2 хв із моменту додавання вертикального навантаження. При передачі дотичного навантаження у виді ступінчатої величини, яка не повинна перевищувати 10% вертикального тиску і додавання ступеня навантаження повинно проводиться через кожні 10...15с.

4. Момент закінчення випробувань настає при миттєвому зрізі однієї частини зразку стосовно іншої або коли загальна деформація зрізу перевищує 5 мм.

5. По закінченню випробувань варто занести в табл.4.1 максимальне дотичне навантаження та обчислити опір зразка ґрунту зрізові:

де Q_c - вага ґрунту на підвіску важеля горизонтального зусилля, Н; f_c = 10 - передаточне число важеля; А = 0,004 м² - площа поперечного перерізу.

Таблиця 4.1

№ з/п	Дата досліду	Вертикальний тиск при зрізі Р, МПа	Дотичне навантаження Q, H	Дотична напруга , МПа	Кут внутрішнього тертя 	Питоме зчеплення С. МПа
1		0,05
2		0,1
3		0,15

6. Визначення опору зразка зрізу варто робити ще двічі при вертикальному тиску Р, рівному 0,1 та 0,15 МПа.

На основі отриманих опорів ґрунту зрізу ; визначених при різних вертикальних тисках Р, необхідно побудувати графік залежності(рис.4.2).

Рис .4.2. Залежність опору ґрунту зрізу від вертикальних тисків

Кут внутрішнього тертя ґрунту обчислюють для пари визначень

Питоме зчеплення визначається як

Деяке уявлення про величину кута внутрішнього тертя піщаних ґрунтів можна одержати шляхом визначення кута природного укосу  приладом УВТ (для ідеально сипучих ґрунтів   ).