Сопротивление грунтов сдвигу

Природа сопротивления сдвигу. Усилие, которое нужно приложить для сдвига одного сплошного твердого тела относительно другого, определяется следующими факторами: наличием макро- и микронеровностей на поверхности тел; действием сил, прижимающих одно тело к другому (к которым относятся как вес и внешняя нагрузка, так и молекулярное притяжение, действующее по нормали к плоскости скольжения); наличием сдвиговой прочности в местах непосредственного касания тел.

Сопротивление сдвигу, определяемое всеми этими факторами, называется граничным трением.

Условие предельного равновесия при сдвиге в этом случае может быть выражено зависимостью

Здесь мы обозначили через все силы поверхностного происхождения: молекулярное взаимодействие, ионно-электростатические силы и расклинивающее давление сольватных оболочек.

Сумма этих сил может быть как положительной величиной, так и отрицательной; ок — силы капиллярного стягивания.

Величина граничного трения практически не зависит от скорости взаимного смещения поверхностей и зависит, в основном, от суммы сил, прижимающих поверхности друг к другу.

Мы рассмотрели выше силы трения, возникающие при относительном сдвиге двух сплошных твердых тел.

В системе, состоящей из отдельных частиц, может оказаться, что сдвиг происходит не за счет смещения одной части объема системы относительно другой по некоторой поверхности раздела, а за счет их поворотов (опрокидывания) в пределах некоторой зоны сдвига не

Характер сопротивления в грунтах сдвигу зависит от рода грунта, его плотности и влажности. В общем случае в грунте могут проявляться все рассмотренные виды трения, а также кристаллизационные силы, называемые также цементационными, если появление их связано с образованием спаек в местах контакта частиц за счет кристаллизации веществ из раствора.

Так как природа сопротивления сдвигу резко различна в песках и глинах, то в дальнейшем мы рассмотрим раздельно особенности сопротивления сдвигу в песчаных и глинистых грунтах.

Расчетные характеристики сопротивления сдвигу. Исследование предельного сопротивления грунта сдвигу под влиянием приложенных к нему касательных напряжений производится практически во всех случаях при проектировании оснований; сооружений и земляных откосов, так как наиболее распространенной формой их разрушения является потеря устойчивости, связанная с нарушением прочности грунта на сдвиг. Исследование сопротивления грунта сдвигу в производственных лабораториях производится обычно на односрезных приборах.