Определение прочностных характеристик грунта

Цель работы: освоить методику испытания грунта методом одноплоскостного среза для определения следующих характеристик прочности: сопротивления грунта срезу t, угла внутреннего трения j, удельного сцепления с для песков (кроме гравелистых и крупных), глинистых и органо-минеральных грунтов.

Оборудование и материалы:установка для испытания грунта методом одноплоскостного среза; режущее кольцо (цилиндрическая форма с режущим краем, рабочее кольцо прибора для испытаний); гладкие пластинки (стекло, металл и т.п.); винтовой пресс; насадка для вдавливания колец; выталкиватель для извлечения образца из кольца; штангенциркуль по ГОСТ 166-80; плоская лопатка; нож с прямым лезвием; лабораторные весы по ГОСТ 24104-80Е с гирями по ГОСТ 7328-82Е.

Пояснения к работе

Сопротивление грунта срезу определяют как предельное среднее касательное напряжение, при котором образец грунта срезается по фиксированной плоскости при заданном нормальном напряжении.

Для определения с и φ необходимо провести не менее трех испытаний при различных значениях нормального напряжения (ГОСТ 12248-96).

В состав установки для испытания грунта методом одноплоскостного среза входит: срезная коробка (рис. 6), состоящая из подвижной и неподвижной частей и включающая рабочее кольцо и жесткие штампы; механизм для вертикального нагружения образца; механизм создания касательной нагрузки; устройства для измерения деформаций образца и прикладываемой нагрузки.

Рис. 6. Схема сдвигового прибора:

1 – рабочее кольцо сдвигового прибора; 2 – подвижная обойма прибора; 3 – неподвижная обойма сдвигового прибора; 4 – перфорированный штамп; 5 – индикатор.

Предельное сопротивление сдвигу и прочностные характеристики грунтов определяются разными методами – прямым одноплоскостным срезом, трехосным сжатием, а в полевых условиях – сдвигом грунтовых призм по заранее заданной поверхности, лопастными крыльчатками.

Испытания проводят по следующим схемам:

– консолидированно-дренированное испытание – для песков и глинистых грунтов независимо от их степени влажности в стабилизированном состоянии;

– неконсолидированно-недренированное испытание – для водонасыщенных глинистых и органоминеральных грунтов в нестабилизированном состоянии и просадочных грунтов, приведенных в водонасыщенное состояние замачиванием без приложения нагрузки.

Порядок выполнения работы

Подготовка к испытанию

1.1 Образец грунта изготавливают в форме цилиндра диаметром не менее 70 мм и высотой от 1/3 до 1/2 диаметра. Используют образцы грунта ненарушенного сложения с природной влажностью или в водонасыщенном состоянии или образцы нарушенного сложения с заданными значениями плотности и влажности.

При этом образцы просадочных грунтов испытывают в водонасыщенном состоянии, а набухающих – при природной влажности.

1.2 Изготовленный образец взвешивают и в зависимости от схемы испытания и вида грунта приступают или к его предварительному уплотнению, или сразу к испытанию на срез.