Лабораторная работа № 4 испытание грунта на сдвиг в приборах системы «гидропроект»
Цель работы:
1. Ознакомление с методикой определения характеристик сопротивления грунта сдвигу.
2. Приобретение навыков в работе с приборами одноплоскостного среза.
3. Определение прочностных характеристик глинистого грунта по результатам испытаний.
Необходимое оборудование и материалы:
Методические указания к выполнению работы.
Журнал лабораторных работ.
Прибор одноплоскостного среза системы "Гидропроект".
Индикатор часового типа.
Гири весом 0,01, 0,02, 0,05 кН.
Фильтровальная бумага.
Песок средней крупности в воздушно - сухом состоянии.
Описательная часть данной работы аналогична лабораторной работе №2.
Проведение испытаний.
В прибор помещают образец грунта. Собирают прибор и устанавливают два индикатора: один—для контроля вертикальных деформаций, другой — для замера деформаций сдвига.
К образцу грунта прикладывают давление, равное наибольшему сжимающему давлению, при котором будет производиться испытание на сдвиг. Для сообщения образцу давления 1,0 кг/см2 да подвеску рычага нужно установить груз, равный 4 кг. Образец выдерживают под давлением до стабилизации деформации. Если в течение 12 ч прирост деформации не будет превышать 0,01 мм, то стабилизация деформации считается достигнутой.
Рис.4.1. Сдвиговой прибор системы «Гидропроект»
Рис.4.2. Общий вид одноплоскостного срезного прибора системы «Гидропроект»
Прикладывают касательные напряжения. Первая ступень касательных напряжений в плоскости сдвига принимается равной 20% сжимающего давления. В дальнейшем касательные напряжения увеличиваются ступенями, равными 0,25—0,125 кг/см2. При этом нужно иметь в виду, что 1,0 кг груза на подвеске горизонтального усилия дает касательное напряжение, равное 0,25 кг/см2 Добавление нагрузки каждой последующей ступени производят после того, как деформация сдвига от предыдущей ступени нагрузки не будет превышать 0,01 мм за 2 мин. После стабилизации деформации сдвига каждой ступени снимают показания горизонтального индикатора.
Рис.4.3.
Рис.4.4.
Касательные напряжения увеличивают ступенями до разрушения образца (среза). При четко проявившемся срезе стрелка индикатора сделает ряд быстрых оборотов.
Затем производят испытания образцов грунта при других значениях сжимающих давлений. Обычно испытывают три образца при различных сжимающих давлениях.
Обработка результатов испытаний проводится по схеме, описанной в лабораторной работе №2.
Таблица 4.1.
|
|
|
Результаты испытаний |
| ||
|
Вертикальное давление Р, МПа |
Сдвигаю щее усилие т.МПа |
Горизонтальная деформа-ция 6, мм |
Вертикальное давление Р, МПа |
Сдвигающее усилие т.МПа |
Горизонтальная деформация б.мм |
|
0,1 |
0,01 |
0,05 |
0,2 |
0,01 |
0,031 |
|
|
0,02 |
0,075 |
|
0,02 |
0,062 |
|
|
0,03 |
0,92 |
|
0,03 |
0,082 |
|
|
0,04 |
1,06 |
|
0,04 |
1,02 |
|
|
0,05 |
1,26 |
|
0,05 |
1,36 |
|
|
0,06 |
2,11 |
|
0,06 |
1,85 |
|
|
0,07 |
2,84 |
|
0,07 |
2,15 |
|
|
0,08 |
3,95 |
|
0,08 |
2,96 |
|
|
|
|
|
0,09 |
3.45 |
|
|
|
|
|
0,1 |
3.75 |
|
|
|
|
|
0,11 |
4,89 |
Таблица 4.2.
|
Данные для построения графика | ||
|
№ опыта |
Нормальное напряжение а, МПа |
Предельное сопротивление сдвигу Т, МПа |
|
1 |
0,1 |
0,08 |
|
2 |
0,2 |
0,11 |
Рис.4.5. График зависимости предельного сопротивления грунта сдвигу от нормального напряжения (паспорт прочности)
Таблица 4.3.
Прочностные характеристики грунта
|
Наименование грунта |
№ опыта |
Угол внутреннего трения φ, град |
Удельное сцепление С, мПа |
Формулы для вычисления |
|
Песок мелкий |
|
16.7 |
0.05 |
С= |
|
|
|
| ||
|
|
|
| ||
|
|
|
|
| |
|
|
|
| ||
|
|
|
|
