Лабораторная работа 7
Определение характеристик сопротивления грунта сдвигу
Цель работы: исходя из названия лабораторной видно что при проведении данной работы, мы должны будем узнать характеристики сопротивления грунта сдвигу.
Необходимое оборудование:
Сдвижные приборы с наборами гирь; индикаторы для измерения деформаций;
часы с секундной стрелкой.
Краткие теоретические сведения
Сопротивление сдвигу 
определяется в условиях предельного равновесия грунта и равняется наименьшему касательному напряжению , при котором грунт, находящийся под нормальным давлением 
, разрушается (сдвигается).В песчаных (несвязных) грунтах сопротивление сдвигу обусловлено силами внутреннего трения между частицами грунта. Сопротивление сдвигу связных грунтов складывается из двух частей: сил внутреннего трения и сил сцепления. Только преодолев эти силы, можно вызвать сдвиг одной части грунта по другой. Зависимость между сопротивлением сдвигу и нормальным давлением устанавливается экспериментально.
Предельное сопротивление грунтов сдвигу есть функция первой степени от нормального давления (закон Кулона):
для песчаных грунтов 
;
для глинистых 
,
где 
- сопротивление сдвигу, МПа;
- нормальное напряжение по площадкам сдвига, МПа;
- угол внутреннего трения, град.;
- удельное сцепление, МПа.
В результате эксперимента получают прочностные характеристики грунтов и . Эти характеристики используются при определении расчетного давления на грунт, оценке устойчивости сооружений и земляных откосов, определений бокового давления грунта на ограждающие конструкции и решении многих других задач.
Различают быстрый сдвиг, когда за время испытания плотность и влажность грунта практически не изменяются (закрытая система), и медленный, когда вода свободно выдавливается из пор грунта (открытая система).
|
|
В лаборатории опыт проводится по открытой системе в сдвижном приборе типа ГГП-30 (рис.4). Нормальная (вертикальная) нагрузка Р передается на цилиндрический образец грунта I, находящийся в приборе, через рычаг 2 посредством гирь 3, а горизонтальная (сдвигающая) сила G – через рычаг 4. Отношение плеч обоих рычагов 1:10. В ходе эксперимента сдвигающая сила постепенно (ступенями) увеличивается до тех пор, пока ее величина не превзойдет прочность образца на сдвиг.
В данной работе необходимо найти величины предельной сдвигающей силы Gпред при вертикальных давлениях 0,1; 0,2 и 0,3 МПа.
Подготовительные работы. При подготовке опыта в приборы предварительного уплотнения были помещены три одинаковых образца глинистого грунта, где они уплотнялись в течение 1-2 суток (до полного загасания осадок). При этом образец 1 уплотнялся при нормальном давлении Р1=0,1 МПа, образец 2 – при Р2=0,2 Мпа и 3 – при Р3=0,3 Мпа.
До начала эксперимента нужно перенести в тетрадь табл. 9, где указаны величины ступеней сдвигающих нагрузок, подобранных так, что приращение касательных напряжений от первой ступени составляет 0,2Р, от второй – 0,1Р, а от третьей и всех последующих – по 0,05Р.
Таблица 9