- •Содержание
- •Общие положения
- •1. Структура лабораторной работы
- •2. Теоретическая часть
- •2.1.Термины и пояснения
- •Классификация грунтов
- •2.2. Физические характеристики грунтов
- •Лабораторная работа № 1 определение влажности грунта методом высушивания до постоянной массы
- •Теоретическая часть
- •Ход работы
- •Журнал определения влажности грунта
- •Лабораторная работа № 2 Определение плотности грунта методом режущего кольца
- •Теоретическая часть
- •Ход работы
- •Журнал определения плотности грунта методом режущего кольца
- •Лабораторная работа № 3 Определение максимальной плотности скелета грунта и оптимальной влажности грунта
- •Теоретическая часть
- •Ход работы
- •Определение количества воды для доувлажнения грунта
- •Расчет максимальной плотности при оптимальной влажности
- •Стандартного уплотнения грунтов
- •Ход работы
- •Лабораторная работа № 5
- •1. Определение влажности грунта на границе текучести wl
- •Результаты определений влажности грунта на границе текучести
- •2. Определение влажности грунта на границе раскатывания wр
- •Результаты определений влажности грунта на границе раскатывания
- •3. Определение вычисляемых характеристик глинистого грунта
- •Типы глинистых грунтов
- •Разновидности глинистых грунтов
- •Расчетные сопротивления r0 глинистых (непросадочных) грунтов
- •Лабораторная работа № 6
- •Определение угла естественного откоса песчаного грунта
- •Цель работы: Определение угла естественного откоса песчаного грунта. Оценка правильности полученного результата.
- •Теоретическая часть
- •Ход работы
- •Результаты определения угла естественного откоса песка
- •Лабораторная работа № 7 Определение коэффициента фильтрации
- •Теоретическая часть
- •Ход работы
- •1. Подготовка к испытанию.
- •2. Проведение испытания
- •Журнал испытаний образцов
- •3. Обработка результатов
- •Значения и
- •Лабораторная работа № 8
- •Компрессионные испытания грунтов
- •Цель работы: Определение характеристик сжимаемости грунтов. Оценка правильности полученного результата.
- •Теоретическая часть
- •Лабораторная работа № 9 Определение сопротивления грунта срезу в одноплоскостном сдвиговом приборе
- •Содержание работы
- •Ход работы
- •Линия среза
- •Лабораторная работа № 10 Определение значений прочностных и деформационных характеристик грунтов по таблицам сНиП 2.02.01-95
- •Порядок выполнения работы
- •Приложение а
- •Нормативные значения механических характеристик
- •Нормативные значения характеристик с, кПа, и φ, град, е для песчаных грунтов четвертичных отложений
- •Нормативные значения модулей деформации пылевато-глинистых нелессовых грунтов
- •Нормативные значения характеристик с, кПа, и φ, град, для пылевато-глинистых грунтов четвертичных отложений
Лабораторная работа № 9 Определение сопротивления грунта срезу в одноплоскостном сдвиговом приборе
Цель работы: определение прочностных характеристик грунтов: - удельного сцепления, кПа;- угла внутреннего трения, град.
Содержание работы
Сопротивление грунта срезу (сдвигу) зависит от величины нормальных к плоскости среза напряжений и прочностных характеристик грунтов. Графикаппроксимируют прямой, уравнение которой выражает закон сдвига Кулона:
.
Математические параметры этой зависимости иприняты в качестве характеристик прочности грунта, которые называют соответственноуглом внутреннего трения и удельным сцеплением.
Для определения характеристик прочности необходимо провести испытание на сдвиг нескольких образцов одного и того же грунта при разной величине вертикальных сжимающих напряжений, но одной и той же плотности.
Испытания проводятся на срезном приборе конструкции Гидропроекта (рис. 9.1), площадь образца см2 и высота мм. Нагружающая система рычажного типа имеет соотношение плеч рычагов, передающих вертикальную нагрузкуи горизонтальную .
Рекомендуется выполнить по два опыта на срез грунта при вертикальных давлениях кПа;кПа (всего четыре опыта).
Ход работы
1. Ослабляют трос передачи горизонтальной нагрузки и фиксируют его положение тормозом. Снимают с обеих нагружающих систем подвески, отодвигают рамку вертикальной нагрузки и извлекают из срезной коробки прибора режущее кольцо.
2. Вырезают с помощью кольца образец глинистого грунта из монолита или переносят кольцо с грунтом из прибора для уплотнения грунтов перед сдвигом. Торцы образца покрывают бумажными фильтрами.
3. Помещают в прибор кольцо с грунтом и собирают систему вертикального, а затем горизонтального нагружения, соблюдая обратную последовательность операций по отношению к п.1.
При работе с песчаными грунтами образец вырезать невозможно, поэтому предварительно собирают систему горизонтального нагружения, установив верхнюю подвижную обойму вместе с кольцом. Засыпают песчаный грунт в кольцо на высоту 35 мм, выравнивают поверхность, устанавливают штампы и собирают систему вертикального нагружения.
Линия среза
Рис. 9.1 - Схема срезной коробки: 1 – образец грунта; 2 – кольцо; 3 – фильтровальная бумага; 4 – штамп с отверстиями; 5 – центрирующий шарик; 6 – нижняя неподвижная обойма; 7 – верхняя подвижная обойма; 8 – индикатор часового типа.
4. Устанавливают величину зазора 0,5 - 1 мм между подвижной и неподвижной частями (обоймами) срезной коробки и кладут на подвеску рычага системы вертикального загружения гирю массой (7 или 10 кг).
5. Освобождают тормоз и плавно натягивают трос, передающий сдвигающую нагрузку.
6. Устанавливают начальный отсчет на индикаторе не менее 5 мм (по красной шкале) и прикладывают к подвеске сдвигающей системы первую ступень нагрузки . Срезающую нагрузку в каждом опыте прикладывают ступенями так, чтобы приращение касательных напряженийне превышало по абсолютной величине 0,1.
Напряжения ивычисляют по следующим формулам:
;
,
где – ускорение свободного падения, равное 10 м/с2.
7. Через одну минуту регистрируют в журнале испытаний (табл. 9.1) показания индикатора (время, равное одной минуте, принято за условную стабилизацию деформации среза) и прикладывают следующую ступень касательной нагрузки.
Таблица 9.1
Журнал испытаний (пример)
Масса гирь на подвеске нагрузочного устройства, кг |
Напряжение на площадке среза, кПа |
Горизонтальное перемещение подвижной обоймы , мм | ||
вертикального |
горизонтального |
нормальное |
сдвигающее | |
7 |
0,7 |
|
17,5 |
0,25 |
|
1,4 |
|
35 |
0,75 |
|
2,1 |
175 |
52,5 |
0,91 |
|
2,8 |
|
70 |
1,23 |
|
3,5 |
|
87,5 |
1,76 |
|
4,2 |
|
105 |
2,20 |
|
4,9 |
|
122,5 |
срез |
|
5,6 |
|
145 |
- |
|
1,0 |
|
25 |
0,15 |
|
2,0 |
|
50 |
0,30 |
10 |
3,0 |
|
75 |
0,53 |
|
4,0 |
250 |
100 |
0,78 |
|
5,0 |
|
125 |
1,05 |
|
6,0 |
|
150 |
1,40 |
|
7,0 |
|
175 |
срез |
|
8,0 |
|
200 |
- |
8. Наращивание срезающей нагрузки ведут до тех пор, пока перемещение верхней каретки не достигнет величины 5 мм или полного среза образца грунта. В журнале испытаний вместо величины деформации сдвига в этом случае пишут слово срез, что фиксирует достижение касательными напряжениями предельного значения в условиях данного опыта ().
9. После среза образца прибор перезаряжают и производят новый опыт с тем же грунтом, но при следующем значении в соответствии с программой испытаний. По окончании опытов строят для каждого из них графики(рис. 9.2) и график, по которому находяти(рис. 9.3).
По графику определяем и.
2 1 ,
кПа 150 100 50
0 0,5 1,0 1,5 2,0 ,
мм
1 – при = 175 кПа; 2 – при= 250 кПа.
Рис. 9.2. Кривые зависимости горизонтальных деформаций при возрастании нагрузки
,
кПа 200 100 0 100 200 ,
кПа
Рис.9.3. График зависимости сопротивления срезу от нормального давления (диаграмма среза)
Вывод