Определение сдвиговых характеристик методом 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Определение сдвиговых характеристик методом



Консолидированного среза

 

Необходимое оборудование и материалы:

· Сдвижной прибор (1 – 3 шт.)

· Гири

· Кольца с грунтом (условно ненарушенной структуры)

 

 

 

Рис. 13. Схема сдвигового прибора ГГП-30:

1 – подъемный винт; 2 – противовесы; 3 – тормоз; 4 – кронштейн рычага;

5 – трос горизонтальной тяги; 6 – секторный рычаг; 7 – винт; 8 – кронштейн срезывателя;

9 – держатель индикатора; 10 – упор индикатора; 11 – срезыватель; 12 – индикатор;

13 – панель рабочего столика; 14 – подвижная плита; 15 – вертикальная тяга;

16 – скользящий рычаг вертикальной тяги; 17 – ползун; 18 – ванна

 

Рис. 14. Схема срезывателя:

1 – индикатор часового типа для замера деформации образца грунта;

2 – жесткие перфорированные сплошные штампы для передачи нормального давления

на образец; 3, 4 – рабочее кольцо, состоящее из двух полуколец; 5, 6 – срезная коробка,

состоящая из неподвижной части и подвижной каретки;

7 – механизмы для создания вертикальной и горизонтальной нагрузок

Подготовка к испытанию

 

На учебном занятии используется приведенный в рабочее положение прибор с установленным для испытания в срезную коробку первым образцом
грунта.

Стрелку индикатора, регистрирующего горизонтальную деформацию, устанавливают на ноль.

Исходные данные:

А=25 см² – площадь среза образца;

h=35 мм – высота образца;

nв =0,1 – отношение плеч рычага для передачи вертикальной нагрузки;

nг =0,1 – отношение плеч рычага для передачи сдвигающей нагрузки.

Касательное напряжение определяется по формуле:

 

,                                              (26)

 

где Т – масса гирь на подвеске горизонтальной тяги, кг;

g – ускорение свободного падения, м/с2, (Н/кг);

А – площадь среза образца, м2;

n г – коэффициент рычажной передачи.

 

 

Таблица 21

Результаты испытания грунта на срез

 

Масса гирь на подвеске           Р, кг

Вертикальное напряжение

на срезе              σ, МПа

Масса гирь на подвеске горизонтальной тяги Т, кг

Касательное напряжение на срезе                 τ, МПа

Горизонтальная деформация образца

δ, мм

0,1

(0,05)

     
     

0,2

(0,10)

0,3

(0,15)

 

Ход работы

 

1. При помощи пробоотборника перенести образец из кольца в прибор.

2. Прибор полностью собрать.

3. Предохранительный винт на поршне завернуть до отказа.

4. Горизонтальный рычаг соединяется непосредственно с выдвижной обоймой одометра. Стопорные винты завернуть до отказа.

5. Рычаг вертикальной нагрузки раздвинуть на полную длину, навесить подвески для гирь и рычаг уравновесить.

6. Приложить вертикальную нагрузку P 1 = 0,1 МПа и отпустить стопорный винт. Выдержать эту нагрузку 15 мин (до загасания осадок).

7. Вывернуть до конца стопорные винты и приложить сдвигающую нагрузку Т ступенями по 100 г (1Н) (каждую последующую нагрузку прикладывать после завершения горизонтальных деформаций). Деформации не превышают 0,01 мм за 1 мин. Фиксируем эти деформации по индикатору и записываем в тетради.

После осуществления сдвига (испытание считается законченным, если при приложении очередной ступени горизонтального давления происходит мгновенный сдвиг одной части образца по отношению к другой или общая деформация сдвига достигнет 5 мм) подсчитываем величину сдвигающего усилия Т (вес гирь плюс 100 г – вес горизонтального рычага). Данные записываем в таблицу 21.

8. Образец № 1 снимается и на его место устанавливается сначала образец № 2 (P 2 = 0,2 МПа) и затем № 3 (Р 3 = 0,3 МПа) и производится сдвиг, как в описанном случае.

 

Обработка результатов

9. Обработка результатов заключается в определении сдвигающих напряжений и построении графика сопротивления сдвигу. Все данные записаны в таблице 21.

10. По результатам испытания трех образцов в тетради лабораторных работ строится график зависимости t = f (p) в соответствии с рис. 12.

11. При построении графика напряжения t и Р откладываются в одном и том же масштабе: 0,1 МПа = 5 см. По полученным опытным точкам производится осредненная прямая до пересечения с осью ординат.

12. Прочностные характеристики грунтов: угол внутреннего трения j с точностью до 1º и удельное сцепление с с точностью до 0,001 МПа определяют:

 

tg j = ,                                    (27)

 

c = t 1p 1 ∙ tg j,                                   (28)

 

где индексы при t и P соответствуют номерам образцов.

13. Также угол внутреннего трения грунта j и сцепление с могут определяться из графика: j  – по тангенсу угла наклона прямой или с помощью транспортира (точность 1°); с – выражается отрезком, отсекаемым прямой на оси ординат, и измеряется с точностью до 0,001 МПа.

14. Результаты вычислений записывают в таблицу 22.

Таблица 22

Результаты определения сопротивления грунта сдвигу

 

Номер образца Время уплотнения, ч Нормальное напряжение, МПа Площадь сдвига, см2 Сопротивление сдвигу, МПа Угол внутреннего трения Сцепление С, кПа
1 24 0,1 25      
2 24 0,2 25      
3 24 0,3 25      

 

15. В итоге лабораторных занятий составляется зачетный «Паспорт грунта», который состоит из двух списков параметров:

1) физические свойства;

2) механические свойства.

16. В примечании к паспорту указывается: «условный» или «реальный» грунт. «Паспорт грунта» подписывается автором и преподавателем.

 

 

Вопросы для самоконтроля к лабораторным работам № 7 – 8

1. Что называется сжимаемостью грунта?

2. Что такое компрессионное сжатие?

3. Назовите характеристики сжимаемости грунта.

4. Как подготавливаются образцы к компрессионным испытаниям?

5. Какова последовательность компрессионного испытания грунта?

6. Что принимается за критерий условной стабилизации деформации грунта?

7. Как производится обработка результатов компрессионных испытаний?

8. Какие строятся графики при испытании грунта на сжатие?

9. Как можно судить о степени сжимаемости грунта по виду компрессионной кривой?

10. Что такое упругая и остаточная деформации грунта?

11. В каких инженерных расчетах используются характеристики сжимаемости грунтов?

12. Назовите прочностные (сдвиговые) характеристики грунтов.

13. Какие существуют методы определения сопротивления сдвигу?

14. Когда применяется метод неконсолидированного сдвига?

15. В чем сущность метода консолидированного сдвига?

16. Как проводится испытание грунта по методу неконсолидированного сдвига?

17. Как проводится обработка результатов сдвиговых испытаний?

18. Как определить тип грунта по внешнему виду прямой t = f (p)?

19. От чего зависят значения сдвиговых характеристик грунтов?

20. Где используются прочностные характеристики грунтов?

21. Под воздействием каких факторов могут изменяться величины
j и с?



Поделиться:


Читайте также:




Последнее изменение этой страницы: 2021-04-12; просмотров: 313; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.224.149.242 (0.016 с.)