Osnovnoy_text

У

30.2. Определение прочностных характеристик грунта

Т

методом неконсолидированного сдвига

Н

Методом неконсолидированного сдвига испытывают образцы

ненарушенного сложения суглинков и глин,Бкоторые в природном

и

залегании находятся в водонасыщенном состоянии. Последователь-

грунт

ность действий при этом следующая. й

Воздушно-сухой грунт просеивают через сито с отверстиями 2 мм

о

а массой 500 г, добавляют 40 мл

Из поддона отбирают навеску

т

воды, тщательно перемешивают и на предметном стекле формируют

предварительно взвешенную бюксу и весовым способом по методике,

изложенной в лаб. раб. № 13, определяют его влажность.

и

Грунт в

зе заглаживают с помощью лабораторного ножа

вровень с краями, взвешивают на весах с точностью до 0,01 г, коль-

цо осторожнкольцвставляют в механизм перемещения испытываемого

образца в

.

прибор

На дно срезной коробки укладывают кружок влажной фильтро-

е

Р

блокированной винтами срезной коробке.

У

К образцу прикладывают вертикальную нагрузку массой 1 кг,

которую выдерживают:

Т

для песчаных грунтов - не менее 5 мин;

для супесчаных - не менее 15 мин;

для суглинков и глинистых - не менее 30 мин.

Б

После этого отвинчивают горизонтальные упорные винты карет-

ки и приступают к горизонтальному нагружению

Нобразца.

й

Горизонтальную нагрузку прикладывают ступенями. Первая на-

сдвига, не превышающую 0,01 ммминутув .

грузка создается в образце за счет массы рычага с подвесом и со-

ставляет 0,01 МПа. Каждую ступень выдерживают до условной ста-

билизации деформации

р

сдвига, за которую принимают скорость

о

т

Для вертикальной нагрузки в 1 кг ступени горизонтальной на-

грузки составляют:

и

1) Q = 110 г (масса рычага); Ti = 0,011 МПа;

2) Q = 200 + 110

= 310

г; т2 = 0,031

МПа;

о

= 510

г; т3

= 0,051

МПа;

3) Q = 400 + 110

п

г; т4

= 0,061

МПа;

4) Q = 500 + з110 = 610

Т а б л и ц а 30.2

Скорость образцов для различных грунтов

Вид грунта

Скорость среза, мм/мин

Пески

0,5

Супеси

0,1

Суглинки

0,05

Глины

0,02

Отсчеты по индикаторам производят не реже чем через 2 мин.

Т

После окончания испытания образец разгружают, извлекают ра-

бочее кольцо с грунтом, взвешивают его и отбирают пробуУ15...20 г

Н

для определения влажности грунта весовым методом. Из оставше-

Б

прибор, прикладывают вертикальную нагрузку массой 2 кг, выдер-

й

живают ее до условной стабилизации, после чего начинают прикла-

и

дывать горизонтальную нагрузку, ступени которой составляют:

р

1) Q= ПОг; Т] =0,011 МПа;

о

2-5) Q = (200; 400; 600; 800) + 110 = 310; 510; 710; 910 г;

т

^2,3,4,5 = 0,031; 0,051; 0,071; 0,091 МПа;

и

6-9) Q = (900; 1000; 1100; 1200)+ 110= 1010; 1100; 1210; 1310 г;

=

з

тб,7,8,9 = 0,101; 0,11, 0,121; 0,131 МПа;

о

10 и до сдвига) Q = (1250 и т.д.) + 110= 1360 и т.д.;

^юит.д.

0,136 МПа и т.д.

е

Посл

окончания испытания при второй вертикальной нагрузке

Р

прибор разбирают,п

определяют влажность грунта, формируют ле-

Результаты измерений заносят в табл. 30.3, 30.4.

Т а б л и ц а 30.3

Результаты испытания грунта на срез

У

Гори-

Время от

ПрочностныеТхарак-

Вер-

Нор-

начала

Вели-

теристики грунта

ти-

маль-

зон-

прило-

Показа-

чина

уголНкоэф-

каль-

ное

таль-

гаю-

жения

дефор-

внут-

фици-

ная

тель

ная

давле-

на-

щее

нагрузки

-

Б

ент

сцеп-

мации

рен-

на-

ние

груз-

уси-

до пол-

катора,

на

него

внут-

ление

груз-

о,

ка Q,

лие г,

ной

мм

йсрез

тре-

ренне-

С,

ка Р, МПа

кг

КОТа

стабили-

индиAt, мм

ния

го

МПа

кг

зации,

Ф,

трения

1

3

мин р

град

f

10

о

8

т

Т а б л и ц а 30.4

и

Определение влажности при испытании грунтов на срез

з

я

о

Результаты взвешивания

Влаж-

масса пус-

масса бюксы с

масса бюксы с

ность

п

той бюксы

влажным грун-

сухим грунтом

грунта

испытания

Врем

Шб- г

том man, г

шс, г

W,%

а = Р-25-0,1 , МПа.

(30.3)

F

У

где Р - вертикальная нагрузка на прибор, кг;

25 - передаточное число прибора;

Н

0,1 - переводной коэффициент кг/см2 в МПа;

Т2

Б

женными рекомендациями для каждой ступени нагружения.

Сдвигающее усилие определяют из выражения

и

р

й

С-25-0.1

i .r

(30.4)

т= —

F -.МПа.

где О - горизонтальная нагру зка на прибор, кг.

испытани

Величина деформаци

наосрез должна превышать 5 мм.

з

тй строят графики величины деформации

По результатам

е

тали сг, о вертикалио

г - 0,1 МПа - 20 мм.

Р

-с, МПап

х, МПа

а, МПа

ОД ОД 03

Рис. 30.4. График испытания грунта

Рис. 30.5. График зависимости

сопротивления срезу от

на срез

нормального давления

вен углу внутреннего трения ср. Величина тангенса этого угла равна

коэффициенту внутреннего трения

У

/

<ЯФ-

Т

Н

Отрезок, отсекаемый прямой сдвига на вертикальной оси графи-

ка, равен величине сцепления С.

й

и

Б

30.3. Определение сопротивляемост

сдвигу скрытояластичккх

пр

глинистых грунтов

о

грунт

и постоянной нагрузке называется

Процесс уплотнения

а

консолидацией. Сопротивляемость сдвигу скрытопластичных гли-

нистых грунтов

происходи

по методу незавершенной консолида-

з

ции как от вертикальной, так и от горизонтальной нагрузки.

о

Н.Н.Маслов рекомендовал методику определения (р и С на об-

разцах грунта, который уплотняют от исходного состояния плотно-

п

сти - влажности, заданной нагрузки в течение определенного вре-

е

мени до состояния, характеризуемого различными плотностью и

влажностью.

Р

Т а б л и ц а 27.2

Исходные данные

Нормальное давление

Pi =0.1 МПа

Р2 = 0,2 МПа

Р3 = 0,3 МПа

Вари-

влаж-

сопротив-

влаж-

сопротив-

влаж-

сопротив-

анты

ность

ность

ность

ляемость

ляемость

ляемость

после

после

после

сдвигу т,

сдвигу х,

сдвигу т,

сдвига

сдвига

Т

W, %

МПа

W, %

МПа

W, %

МПа

22

0,105

22

0,120

22

У0,135

1,20

31

0,040

31

0,055

31

0,070

34

0,030

34

0,050

0,065

20

0,100

20

0.110

20

0,120

2,19

26

0,060

26

0,070

Н26

0,080

33

0,040

33

й

33

0,060

0,050

21

0,120

21

0,130Б21

0,140

3,18

28

0.060

28

0,080

28

0,090

34

0,040

р

0.060

34

0,080

34

22

0.105

22

0,125

22

0,130

4,17

о

и0,075

29

0,055

29

29

0,090

33

0,035

33

0,065

33

0.075

20

т

20

0,130

20

0,145

0,120

5,16

25

и

25

0,090

25

0,100

0,080

35

0,060

35

0.075

35

0,090

6,15

21

0.110

21

0,130

21

0,140

28

0,050

28

0.070

28

0,090

36

0.040

36

0,060

36

0,080

22

з0,115

22

0.120

22

0,135

7,14

29

0,050

29

0.070

29

0,090

о

0,030

"л 'Х

0,050

"»1

0,070

33

JJ

8,13

п21

0,100

21

0,115

21

0.130

28

0,050

28

0,070

28

0,085

е35

0,30

35

0.050

35

0.070

Р9,12

22

0,085

22

0,105

22

0.125

30

0,040

30

0,060

30

0,070

36

0,030

36

0.040

36

0,060

10,11

21

0,090

21

0,100

21

0,120

26

0,060

26

0,070

26

0,080

34

0,040

.54

0,050

34

0,060

Оси абсцисс всех трех графиков вычерчивают на одном уровне в

масштабах:

У

по вертикали: т - 0.01 МПа - 5 мм,

Т

по вертикали: ср - 1° - 5 мм;

Н

по вертикали: С - 0,01 МПа - 5 мм;

Б

по горизонтали: W - 1% - 5 мм (наименьшее значение помещают

в начало координат);

по горизонтали: а - 0,1 МПа - 25 мм.

С построенного первого графика т = f(W) переносим соответст-

и

вующие точки на второй график г

= f(o). Через полученные точки

которо

проводим прямую линию, по

й йопределяем значение ср и С и

строим третий график ср = f(W) и С = f(W) (рис. 30.6).

о

т

сдвига

Задание

1. Определить прочностные характеристики грунта методом не-

консолидированного

.

о

2. Построить график зависимости касательных напряжений от

п

зкоторому определить угол внутреннего трения и

нормальных,

сцепление грунта.

е

3. Определить сопротивляемость сдвигу скрытопластичных гли-

нистых грунтов.

Р

2. В ы р к о

Н. П.,

Л е о н о в и ч И. И. Практикум по дорожно-

му грунтоведению. - Мн.; Выш. школа. - 253 с.

3. Л о м т а д з е В. Д. Методы лабораторных исследований физи-

У

ко-механических свойств горных пород. - Л.: Недра, 1972. - 312 с.

Т

5. М а с л о в Н. Н. Основы инженерной геологииНи механики

грунтов. - М.: Высш. школа, 1982. - 511 с.

Б

6. Л е о н о в и ч И. И., В ы р к о

Н. П. Механика земляного по-

лотна. - Мн.: Наука и техника, 1975. - 230 с.

й

7. Ш Б Е Ц о В Г. И. Инженерная геология, механика грунтов,

основания и фундаменты. - М. Высш.ишкола, 1987. - 296 с.

8. Ц ы т о в и ч Н

А. Механика грунтов. -

М.: Высш. школа,

1973. - 280 с.

р

Инженернаяо

9. Б е л ы й

Л. Д.

геология. -

М.: Высш.: школа,

1985.-231 с.

т

10. С е р г е е в Е.М. Инженерная геология. - М.: МГУ, 1982. -

248 с.

и

з

11. М а с л

в Н. Н., К о т о в М. Ф„ 3 и н ю х и н а Н. В. За-

дачи но механике грунтов. - М.: Высш. школа, 1963. - 312 с.

о

12.Павлинов В.Н., М и х а й л о в А.Е., КизевальтерД . С .

п

Пособи к лабораторным занятиям по общей геологии. - М.: Недра,

1983.-158 с.

е

Р