Определение сопротивления песка сдвигу на приборе ВСВ-25.

Прочность и устойчивость оснований и земляных сооружений определяются сопротивлением грунта сдвигу, так как разрушение их происходит в результате сдвига частиц грунта по некоторой площадке, называемой площадкой сдвига.

Предельное сопротивление грунта сдвигу t^пр определяется в условиях предельного равновесия и равняется наименьшему касательному напряжению t, при котором грунт, находящийся под нормальным давлением s, разрушается (сдвигается). Зависимость между этими величинами по данным испытаний песчаного грунта на сдвиг графически изображается прямой, исходящей из начала координат (рис.4). Эта зависимость установлена в 1773 году Кулоном и формулируется так: предельное сопротивление песчаного грунта сдвигу есть сопротивление трения, прямо пропорциональное нормальному давлению.

, (1)

где t^пр - предельное сопротивление грунта сдвигу;

s -нормальное (вертикальное) давление на грунт;

j -угол внутреннего трения грунта.

Для определения сопротивления сдвигу используется метод прямого плоскостного среза. Суть метода заключается в следующем.

В срезыватель сдвигового прибора (рис.2), состоящий из двух половин, одна из которых закреплена неподвижно, помещают образец грунта. К образцу прикладывается нормальная (вертикальная) нагрузка, а к подвижной части прибора прикладывается сдвигающая (горизонтальная) нагрузка. Сдвигающую нагрузку постепенно увеличивают до тех пор, пока её величина не превзойдет прочность образца на сдвиг.

Вертикальное напряжение s определяется по формуле

. (2)

Сдвигающее напряжение t определяется по формуле

. (3)

Здесь А – площадь поперечного сечения гильзы с грунтом (А = 40 см²).

В данной работе сопротивление сдвигу песчаного грунта определяется на приборе ВСВ-25, описание которого приведено выше.

Необходимое оборудование и материалы.

1. Прибор ВСВ-25;

2. Два динамометра;

3. Фильтровальная бумага;

4. Влажный песчаный грунт.

Ход работы.

Установочным винтом 2, рис. 1 («Описаниеприбора ВСВ-25 и принцип его работы»), зафиксируйте каретку.

В смонтированный срезыватель вставьте гильзы с образцом, покрытым с обеих сторон фильтровальной бумагой. На грунт установите штамп 1, рис. 1.

Установите динамометр 6, рис. 1, и вращением рукоятки редуктора 9 подведите пиноль к динамометру.

Установите динамометр, измеряющий сдвигающее усилие, вращением рукоятки редуктора 16 приведите систему в рабочее положение.

Создайте необходимый зазор между верхней и нижней обоймами вращением гайки 7, рис.2, по часовой стрелке.

Вращением рукоятки редуктора 9, рис. 1, согласно тарировочному графику создайте заданное давление на образец грунта.

Выверните установочный винт 2, рис. 1, на 10-15 мм.

Быстрый сдвиг производится быстрым равномерным вращением рукоятки редуктора. Сдвиг считается достигнутым, когда вращение рукоятки перестаёт вызывать увеличение

Если в процессе сдвига изменится вертикальное давление, то вращением рукоятки редуктора приведите его к заданной величине.

За величину сдвигающей силы Т принимается горизонтальная нагрузка, соответствующая максимально возможному числу делений n2, на которое отклоняется стрелка индикатора горизонтального динамометра (её определяют по тарировочному графику).

Предельное сопротивление грунта сдвигу t^п находится по формуле (3).

Испытания проводятся при вертикальных давлениях, указанных в таблице 1.

Поиск по сайту: