Сопротивление грунтов сдвигу. Способы испытания грунтов на сдвиг

Сопротивление грунтов сдвигу является их важнейшим прочностным свойством, знание которого необходимо для решения разнообразных инженерно-геологических задач.

Под действием некоторой внешней нагрузки в определенных зонах грунта связи между частицами разрушаются и происходит смещение (сдвиг) одних частиц относительно других — грунт приобретает способность неограниченно деформироваться под данной нагрузкой. Разрушение массива грунта происходит в виде перемещения одной части массива относительно другой (оползание откоса, выпор грунта из-под сооружения и т. п.).

Определение сопротивления грунта сдвигу, производимое в лаборатории или полевых условиях, моделирует разрушение грунта в сооружении и заключается в измерении усилия, необходимого для сдвига образца или некоторого объема грунта, находящегося под действием известного нормального давления.

Насколько важна правильная оценка сопротивления грунта сдвигу, показывает следующий пример.

Объемы современных насыпных плотин измеряются десятками миллионов кубометров, поэтому небольшие изменения в угле внутреннего трения грунта плотины вызывают большие изменения объема и стоимостей сооружения. Так, для Нурекской плотины (р. Вахш), имеющей объем около 60 млн. м3, изменение угла внутреннего трения галечника, слагающего упорные призмы, с 35 до 38°, т. е. всего на 8,5%, вызывает уменьшение объема плотины примерно на 4 млн. м3 грунта (Ничипорович, 1968).

С другой стороны, введение в расчет завышенных значений угла внутреннего трения и сцепления грунта может привести к значительным деформациям сооружения или полному его разрушению.