Ход работы
Рычаг сдвиговой нагрузки (3) соединяется с кареткой (8) прибора. К рычагу подвешивается сосуд (10).
В гнездо прибора закрепляется индикатор часового типа ИЧ-10 для замера деформаций сдвига. Индикатор закрепляется в таком положении, чтобы подвижная ножка была сдвинута на 70-80% свободного хода, после чего шкала индикатора устанавливается на нуль.
Отвинчиваются горизонтальные упорные винты (11) каретки.
Для плавного приложения горизонтальной нагрузки вода подается из шланга на стенку сосуда малой струей и лишь до момента начала сдвига. Наблюдение за сдвигом ведется по шкале индикатора.
При заметном движении стрелки индикатора подача воды прекращается, а затем снова возобновляется после остановки движения стрелки индикатора и т.д. сдвиг считается законченным, если по показаниям индикатора перемещение каретки достигнет 4 мм.
После завершения сдвига сосуд с водой взвешивается. Результаты взвешивания записываются в таблицу.
Описанным способом осуществляется испытание на сдвиг всех трех образцов.
Форма записи результатов определения
|
№ Образ ца |
Уплотняю щая нагруз ка N,Н |
Площадь образца А,м2 |
Нормальное уплотняю щее напряжение σ,кПа |
Вес сосуда с грузом Q,Н |
Сдвигаю щее усилие Т,Н |
Сопротивле ние грунта сдвигу τ=Т/А, кПа |
|
1 2 3 |
|
|
|
|
|
|
Обработка результатов сводится к вычислению сопротивления грунта сдвигу при различных значениях уплотняющих напряжений, построению диаграммы (рис. 6) и определении угла внутреннего трения φ и сцепления с.
При построении диаграммы сдвига величины σ и τ рекомендуется откладывать в масштабе: 100 кПа=4 см.
Рис. 6. Диаграмма сдвига
По полученным опытным точкам проводится осредненная прямая, описываемая уравнением: τ=σ·tgφ+с.
Тангенс угла внутреннего трения, а по нему – угол внутреннего трения φ, определяется по формуле
,
где
,
- величины сопротивления сдвигу, взятые
по диаграмме, если они не лежат на
прямой.
Сцепление определяется по формуле
с=
–σ·tgφ.
Результат: φ=______°; С=_______кПа.
Лабораторная работа №3 определение угла естественного откоса песчаного грунта
Максимальный угол между горизонтальной плоскостью и поверхностью свободного откоса песчаного грунта, при котором песок еще сохраняет устойчивость, называется углом естественного откоса.
Величина угла естественного откоса является постоянной при любой высоте откоса для одного и того же вида песка при одинаковой его плотности. Этот угол тем больше, чем крупнее песок, чем хуже окатанность его зерен и чем выше плотность сложения песка.
Для сухих водонасыщенных рыхлых песков значение угла естественного откоса практически совпадает с углом внутреннего трения.
При проектировании земляных сооружений угол естественного откоса сыпучего грунта является одной из основных расчетных характеристик.