Определение сопротивления сдвигу глинистого грунта нарушенной структуры на приборе ВСВ-25.

Сопротивление связных (глинистых) грунтов сдвигу зависит от их влажности, пористости, пластичности и консистенции. Предельное сопротивление сдвигающим усилиям t^пр можно рассматривать как сумму сопротивления трению, пропорционального давлению s нормальному к плоскости сдвига, и сопротивления сцеплению, не зависящего от давления s.

В действительности сопротивление грунта сдвигу является сложным процессом, и разграничение его на трение и сцепление выполняется условно.

Предельное сопротивление связного грунта сдвигу t^престь функция первой степени (рис. 3.) от нормального давления s (закон Кулона):

, (1)

где: с - сцепление грунта, кгс/см²;

j-угол внутреннего трения грунта, град.

Сцепление зависит от сил связности между частицами (молекулярных, капиллярных, структурных, электрических и пр.) и возрастает с увеличением степени дисперсности частиц.

В данной работе сопротивление сдвигу глинистого грунта определяется на приборе ВСВ-25 методом прямого плоскостного среза. Предварительно образец грунта выдерживается в специальном приборе (уплотнителе) под вертикальной нагрузкой F_упл до окончания процесса уплотнения (в течение 1-2 суток). Затем образец помещается в сдвиговой прибор ВСВ-25, где после приложения вертикальной нагрузки F, определяется сопротивление сдвигу.

В зависимости от целей эксперимента образец грунта может быть нормально уплотненным (F_упл = F), недоуплотненным (F_упл < F) и переуплотненным (F_упл > F).

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 данной лабораторной работе производят испытания нормально-уплотненных грунтов на прямой плоскостной срез при постоянной скорости приложения сдвигающих деформаций.

Необходимое оборудование и материалы.

1. Прибор ВСВ-25;

2. Прибор ГГП-29 (уплотнитель);

3. Два динамометра;

4. Набор гирь;

5. Фильтровальная бумага;

6. Предварительно уплотненные образцы глинистого грунта.

Ход работы.

1. Разгружают прибор ГГП-29, снимая гири с навески (F_упл = 40 кгс);

2. Вынимают обойму уплотнителя из ванночки с водой;

3. Развинчивают обойму уплотнителя, освобождая гильзы 6, рис. 2, с образцом уплотненного грунта;

4. Устанавливают горизонтальный динамометр 14, рис. 1, на прибор ВСВ-25;

5. Фиксируют установочный винт 2;

6. Помещают гильзы 6, рис.2, с образцом, покрытым с двух сторон фильтровальной бумагой, в срезыватель прибора ВСВ-25 и сверху прикладывают жесткий перфорированный штамп 1;

7. Вращением гайки 7, рис. 2, по часовой стрелке приподнимается верхняя обойма 8 с гильзой 6, чем создается необходимый зазор между гильзами (1 - 1,5 мм);

8. Устанавливают вертикальный динамометр 6, рис. 1;

9. Прикладывают вертикальную нагрузку F = 40 кгс, что соответствует вертикальному давлению s = 1 кгс/см² (нагрузку по тарировочному графику переводят в определенное число делений индикатора вертикального динамометра n1);

10.Выворачивают установочный винт 2, рис.1, на 10-15 мм, обеспечивая свободу передвижения подвижной платформы 4;

11.Сдвиг производится быстрым, равномерным вращением рукоятки горизонтального редуктора. Сдвиг считается достигнутым, когда вращение рукоятки перестает вызывать увеличение сдвигающего усилия;

12.В процессе сдвига необходимо поддерживать постоянное значение вертикальной нагрузки F вращением рукоятки вертикального редуктора;

13.За величину сдвигающей силы Т^пр принимается горизонтальная нагрузка, соответствующая максимально возможному числу делений n2, на которое отклоняется стрелка индикатора горизонтального динамометра. По тарировочному графику определяется величина горизонтальной сдвигающей силы.

14. Принимая распределение сдвигающих напряжений равномерным, определяют предельное сопротивление грунта сдвигу t^пр по формуле:

, кгс/см² (2)

где А = 40 см² - площадь поперечного сечения кольца прибора.

15. Проводятся еще два испытания при s = 2 кгс/см² и s = 3 кгс/см²

Поиск по сайту: