Полевые методы испытания на сдвиг.

1. Основным способом определения предельного сопротивления сдвигу является метод крыльчатки – лопастные испытания на сдвиг при кручении впервые предложены в Швеции под названием «vane test». В настоящее время их широко применяют для испытания пластичных слабых глинистых и илистых грунтов, а также водонасыщенных супесчаных грунтов, пробы которых взять трудно, не нарушив их структуру.

М етод крыльчатки

Порядок проведения испытания:

В забой скважины ниже конца обсадной трубы в грунт вдавливается лопастная крыльчатка (крестовина). После чего вращением рукоятки (с помощью двойного червячного редуктора) производится полный поворот (на 360º) и грунт срезается по цилиндрической поверхности, высотой h и диаметром d.

При этом (торсиометром) замеряется максимальный скручивающий момент М_кр:

Так как этот метод в основном используется для определения предельного сопротивления сдвигу слабых илистых и глинистых грунтов, принимается τ_s= C.

 

Полевые методы наиболее полно учитывают структурно – текстурные особенности грунта. Они не заменимы при исследовании торфов, глинисто – щебеночных или песчано – равелистых отложений, взятие образцов ненарушенной структуры которых невозможно.

Недостатки	Достоинства
- дороговизна; - большая трудоемкость; - получение ограниченного числа характеристик.	получение характеристик грунтов непосредственно на месте строительства объекта.

 

Вопрос

Напряжение в грунте от местной нагрузки рассеивается в пределах основания и с глубиной интенсивность его уменьшается. При известном вертикальном давлении, приложенном к поверхности какого-либо слоя грунта, осадку можно определить по формуле . Вследствие постепенного изменения напряжений по глубине основания его толщу можно разбить на ряд слоёв и в каждом из них определить напряжение. Это и принято в методе послойного суммирования.

В основу метода послойного суммирования положены следующие допущения:

1. Грунт в основании представляет собой сплошное, изотропное, линейно-деформированное тело;

2. Осадка обусловлена действием только напряжения , остальные пять компонентов напряжений не учитываются;

3. Боковое расширение грунта в основании невозможно;

4. Напряжение определяется под центром подошвы фундамента;

5. При определении напряжения различием в сжимаемости грунтов отдельных слоев пренебрегают;

6. Фундаменты не обладают жёсткостью;

7. Деформации рассматриваются только в пределах сжимаемой толщи мощностью ;

8. Значение коэффициента принимается равным 0,8 независимо от характера грунта.

Достоинством метода послойного суммирования является его универсальность и ясность оценки работы грунта основания.

Распределение напряжений в массиве грунта от сосредоточенной силы.

Напряжение – это средняя величина непрерывно распределенных в сечении внутренних сил, приходящихся на единицу площади сечения.

При горизонтальной поверхности и отсутствии бокового расширения грунта для определения компонентов напряжений от его собственного веса используются зависимости

При однородной толще грунтов

При слоистой

где ξ – коэффициент бокового давления;

Если закон распределения давления по поверхности изотропного линейно-деформируемого полупространства изве­стен, то элементарное суммирование можно заменить интегри­рованием. При равномерно распределенном давлении после ин­тегрирования по прямоугольной площади загружения значения σ_z для точек, расположенных под центром прямоугольной пло­щади загружения будут

Где а — коэффициент, принимаемый по табл.; р — равномерно распре­деленное давление.

При определении напряжения сгг на глубине z под центром площади загружения значение а принимают в зависимости от величин η=l/b и ξ=2z/b (где l— длинная сторона прямоугольной площади загружения; b— ее ширина).

При нахождении σ_z под угловыми точками прямоугольной площади загружения в зависимости от величин η=l/b и ξ. В этом случае ξ=z/b. Напряжение под угловыми точками опреде­ляют по формуле

 

 

Вопрос

Метод угловых точек позволяют определить сжимающие напряжения в основании по вертикали, проходящей через любую точку поверхности. Возможны три варианта решения

Пусть вертикаль проходит через точку , лежащую на контуре прямоугольника. Разделив этот прямоугольник на два так, чтобы точка М являлась угловой для каждого из них, можно представить напряжения как сумму угловых напряжений I и II прямоугольников, т.е.

Если точка лежит внутри контура прямоугольника, то его следует разделить на четыре части так, чтобы эта точка являлась угловой для каждого составляющего прямоугольника

Наконец, если точка лежит вне контура загруженного прямоугольника, то его нужно достроить так, чтобы эта точка вновь оказалась угловой.

 

Вопрос