Исследование предельного сопротивления грунта

Определение предельного сопротивления грунта сдвигу на таком приборе состоит в следующем: образец грунта закладывается в прибор, состоящий из верхней и нижней кареток; сверху к нему, так же как и в компрессионном приборе, прикладывается заданная нагрузка. После полного затухания сжатия образца от этой нагрузки, измеряемого индикатором, к подвижной каретке прикладывается ступенями горизонтальная сила. Смещения в горизонтальном направлении измеряются также индикатором, но поставленным в горизонтальное положение.

Принимается, что вертикальные и горизонтальные смещения прекратились, если скорость их не превышает некоторых заданных величин (например, для вертикальных смещений 0,01 — 0,02 мм/сутки и для горизонтальных — 0,003-0,005 мм/мин). То минимальное значение горизонтальной силы, при котором горизонтальные смещения продолжаются без ее увеличения, является предельным, а величина этой силы, отнесенная к единице площади сдвига исследуемого образца, называется предельным напряжением сдвигу.

Показана зависимость между действующей горизонтальной силой и горизонтальным смещением каретки.

Определяя для каждого значения вертикальной силы N соответствующую величину предельной сдвигающей силы Т и деля эти величины на площадь сдвига, строят график зависимости предельного сопротивления сдвигу т от величины нормального напряжения.

Если в исследуемом основании или земляном сооружении величина нормальных напряжений изменяется в сравнительно небольших пределах, то кривая т (о) может быть заменена прямой

Видно, что параметр А равен тангенсу угла наклона прямой к оси а, а параметр В равен отрезку с, отсекаемому на оси т прямой т(а).

В дальнейшем при рассмотрении особенностей сопротивления сдвигу глинистых и песчаных грунтов мы остановимся подробней на трактовке этих величин.

В исследовательских лабораториях применяются также приборы трехосного сжатия, называемые иногда стабилометрами.

На образец грунта, заключенный в резиновую оболочку, прикладывается вертикальная нагрузка и давление среды, окружающей образец. Если в компрессионном приборе между вертикальным и боковым давлением сохраняется практически постоянное соотношение, равное величине коэффициента бокового давления |, то в приборе трехосного сжатия можно задавать любое соотношение между этими давлениями. При определенном соотношении между вертикальными напряжениями и боковым давлением происходит разрушение образца за счет сдвига по наиболее опасным плоскостям. До настоящего времени эти приборы, обладающие рядом достоинств, еще не получили большого распространения в практике лабораторных исследований.