Суть методу

ВИЗНАЧЕННЯ МІЦНІСНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПІЩАНИХ І ГЛИНИСТИХ ПОРІД

Вступ

Метою лабораторної роботи є вивчення методики визначення опору зрушенню піщаних та глинистих ґрунтів, конструкцій приладів і отримання практичних навичок проведення випробувань. А також коротке ознайомлення студентів з основними положеннями теорії міцності ґрунтів.

Теоретичні відомості

Опір ґрунтів зрізу характеризує міцнісні властивості піщаних і глинистих ґрунтів, тобто їх здатність чинити опір руйнуванню. Останнє проявляється в порушенні цілісності ґрунту внаслідок зсуву (зрушення) ґрунту по одній або декількох поверхнях ковзання. Руйнування ґрунту відбувається тоді, коли дотичні напруги перевищують внутрішні сили опору.

Внутрішніми силами опору в піщаних ґрунтах є сили тертя, що виникають при зсуві частини ґрунту, тобто при взаємному переміщенні його часток. Так як тертя діє всередині ґрунту, його прийнято називати внутрішнім тертям. Тертя в піщаних ґрунтах залежить від їх гранулометричного складу і ступеню неоднорідності. Чим вище щільність ґрунту, тим більше сили внутрішнього тертя.

За інших рівних умов внутрішнє тертя як піщаних так і глинистих ґрунтів зростає із збільшенням ущільнюючого тиску, тобто внутрішнє тертя в піщаних і глинистих ґрунтах є функція нормального ущільнюючого тиску.

Крім тертя в глинистих ґрунтах внутрішніми силами опору є також сили зчеплення або сили структурних зв'язків. Зчеплення є кількісним виразом міцності структурних зв'язків, що діють в об’ємі глинистого ґрунту по поверхні ковзання. Факторами, що суттєво впливають на міцність структурних зв'язків, є дисперсність, мінеральний склад, щільність, вологість, склад цементуючої речовини і ступінь порушеності природної структури ґрунту.

З наведеного вище випливає, що опір зрізу піщаних ґрунтів головним чином залежить від сил тертя, а глинистих – від тертя і зчеплення.

Показники опору зрізу використовуються при розрахунках стійкості підвалин споруд і укосів насипів, при визначенні тиску ґрунтів на підпірні стінки та інших інженерних розрахунках.

Суть методу

Випробування ґрунту методом одноплощинного зрізу проводять для визначення наступних характеристик міцності:

· опору ґрунту зрізу, t;

· кута внутрішнього тертя, j;

· питомого зчеплення с для пісків (крім гравелистих та крупних) та глинистих ґрунтів.

Ці характеристики визначають за результатами випробувань зразків ґрунту в одноплощинних зрізних приладах з фіксованою площиною зрізу (рис. 1) шляхом зсування однієї частини зразка відносно другої його частини дотичним навантаженням при одночасному навантажуванні зразка нормальним до площини зрізу навантаженням.

Випробування проводять за наступними схемами:

· консолідоване випробування для пісків та глинистих ґрунтів незалежно від ступеня їх вологості;

· неконсолідоване випробування для водонасичених глинистих ґрунтів.

Для випробувань використовують зразки ґрунту непорушної будови з природною вологістю чи у водонасиченому стані або зразки з порушеною структурою і визначеними величинами вологості та щільності.

Зразки повинні мати форму циліндра діаметром не менше 70 мм і висоту від 1/2-1/3 діаметра. Для глинистих однорідних ґрунтів припускається зменшувати діаметр зразка до 56 мм.