Обработка результатов. По измеренным в процессе испытания значениям касательной и нормальной нагрузок вычисляют касательные (τ) и нормальные (Р) напряжения

По измеренным в процессе испытания значениям касательной и нормальной нагрузок вычисляют касательные (τ) и нормальные (Р) напряжения, МПа, по формулам*

τ = Q/ А; (8)

σ = F/ A, (9)

где Q и F - соответственно касательная и нормальная силы к плоскости среза, кН;

А - площадь среза, см².

Журнал

испытания грунта на срез

Номер образца___________

Определение величины сдвигающего усилия (τ, МПа) необходимо проводить не менее чем при трех различных значениях Р.

Из каждого значения τ вычитают поправку за счет трения вприборе по заранее построенной тарировочной кривой. При фиксации хода испытаний автоматическими приборами в полученную диаграмму среза, также вносят поправку за счет трения в приборе.

По измеренным в процессе испытания значениям деформаций среза Δ l, соответствующим различным напряжениям τ, строят график зависимости Δ l = ƒ (τ).

За удельное сопротивление грунта срезу принимают максимальное значение, подученное по графику Δ l =ƒ (τ) или диаграмме среза на отрезке Δ l, не превышающем 5 мм.

Если удельное сопротивление сдвигу (τ) возрастает монотонно, то за сопротивление грунта срезу следует принимать τ при Δ l = 5 мм.

Угол внутреннего трения φ ^о и удельное сцепление С, МПа определяют как параметры линейной зависимости

τ = σ tg φ + c, (10)

где τ и Р определяют по формулам (8), (9).

При проведении повторных срезов зависимость (10) записывают в виде

τ = σ tg φ + (Σ w + c_c), (11)

где Σ w - удельное сцепление, определяемое по испытанию на повторный срез;

c_c - часть общего удельного сцепления с за вычетом Σ w

Угол внутреннего трения φ и удельное сцепление С, МПа, вычисляют по формулам:

n Σ τ _i σ _i - Σ τ _i Σ σ _i

tg φ = ----------------------, (12)

n Σ (σ _i)² – (Σ σ _i)²

Σ τ _i Σ σ _i² - Σ σ _i Σ τ _i σ _i

С = ---------------------------, (13)

n Σ (σ _i) ² – (Σ σ _i)²

где τ - опытное значение сопротивления срезу, определенное при различных значениях σ _i и относящиеся к одному инженерно-геологическому элементу или отдельному монолиту грунта (при n ≥ 3); n – число испытаний.

Примечание. Для оценки разброса экспериментальных данных и выявления ошибок испытаний перед вычислением tg φ и С, МПА строят график зависимости τ = f (σ).

На рис. 7 приведен образец графического оформления результатов испытания грунта методом одноплоскостного среза.

Рис. 7. Образец графического оформления результатов испытаний грунта методом одноплоскостного среза. * Здесь и далее 1 кН/см² = 10 МПа.

Варианты заданий для выполнения работы

Во всех вариантах (табл. 26) применена схема испытаний на одноплоскостной срез – быстрое испытание, без уплотнения при естественной влажности. Высота кольца – 35 мм, площадь кольца – 40 см².

Таблица 26 – Результаты определения сопротивления образца грунта срезу

Продолжение табл. 26

График зависимости сопротивления грунта срезу от нормального давления τ = ƒ (σ) построить согласно рекомендаций, приведенных на рис. 7.

Угол внутреннего трения φ ^о и удельное сцепление С, МПа вычислить по формулам (12) и (13).

Вывод о прочности исследованного образца грунта. Например. Угол внутреннего трения (φ ^о) и удельное сцепление (С, МПа) равны 15 град и 0, 02 МПа, соответственно. Значения прочностных характеристик полученных графическим и аналитическим методами близки (отличаются незначительно).

Тема 7. Классификации инженерно-геологических