Определение сопротивления грунта сдвигу на приборе плоскостного среза ПГС – 2 м

Прибор изображен на рис. 5.4: I - стол; II - механизм вертикального давления; III - срезатель; IV - механизм горизонтального среза; V - выдвижной ящик.

Здесь: 1 - верхняя подвеска; 2 - строповая шпилька; 3 - секторный рычаг; 4 - противовес; 5 - рычаг противовеса; 6 - упор; 7 - противовес; 8 - верхнее коромысло; 9 - индикатор; 10 - тяга; 11 - маховичок; 12 - нижнее коромысло; 13 - натяжной винт; 14 - палец; 15 - направляющая ползуна; 16 - сектор; 17 - нижняя подвеска; 18 - регулировочная муфта; 19 - винт; 20 - наконечник под противовесы.

Срезатель III (рис. 5.5) состоит из массивной неподвижной нижней обоймы 3, в которую сверху вставляют цилиндрическую гильзу 16 площадью 40 см². В верхней части прибора имеется подвижная обойма 15, которая может перемещаться в горизонтальном направлении. Вертикальное давление на образец, помещенный в гильзу, передается штампом 6.

Рис. 5.4. Прибор плоскостного среза ПГС – 2м

Рис. 5.5. Конструкция срезателя

На рис. 5.5: 1 - установочный вкладыш; 2 - гнездо под нижнюю обойму; 3 - нижняя обойма; 4 - стопорная шпилька; 5 - установочная шпилька; 6 - штамп; 7 - кронштейн натяжного устройства; 8 - стакан натяжного устройства; 9 - винт подъемный; 10 - маховичок к хвостику штампа; 11 - хвостик штампа; 12 - гайка; 13 - упор индикатора; 14 - тяговой цилиндр; 15 - обойма верхняя; 16 - гильза верхняя; 17 - гильза нижняя; 18 - вкладыш перфорированный; 19 - днище нижней обоймы; 20 - винт установочный; 21 - коромысло верхнее.

В верхнюю гильзу 16 отобрать образец ненарушенной структуры и установить ее на прибор. На образец установить штамп 6, легким надавливаем усадить образец до упора, под этим давлением образец выдерживают до прекращения вертикальных деформаций (2мин.). Не снимая вертикального давления, к образцу прикладывают ступенями горизонтальное сдвигающее усилие, доводя образец до разрушения. Сдвигающее усилие следует прикладывать ступенями по 5-10 кПа до момента резкого сдвига каретки (около 10 мм).

Методики проведения экспериментов и обработки результатов испытаний аналогичны.

Вопросы для самопроверки

1. Из каких характеристик складывается сопротивление грунта сдвигу?

2. Какова физическая природа сцепления в связных грунтах?

3. Запишите закон Кулона для связных (сыпучих, идеально связных) грунтов с учетом и без учета нейтрального давления и изобразите его графически. Покажите на графике С, φ, Р_е.

4. Устройство приборов плоскостного среза.

5. Изложите методику определения С и φ в приборах плоскостного среза.

Изложите методику испытаний грунтов на сдвиг по обратной ветви компрессионной зависимости.

6. В каких расчетах используют характеристики прочности грунтов?

7. По результатам испытаний грунта на сдвиг получено:

- предельное сопротивление сдвигу 100 кПа при нормальном давлении 300 кПа;

- предельное сопротивление сдвигу 60 кПа при нормальном давлении 140 кПа.

Вычислить: сцепление, угол внутреннего трения, давление связности.

8. Дано: давление связности 100 кПа, сцепление 25 кПа.

Вычислить: предельное сопротивление сдвигу при уплотняющем давлении 200 кПа.

9. Дано:

удельное сцепление грунта - 30 кПа;

нормальное уплотняющее давление - 0,25;

коэффициент трения грунта по грунту - 0,6.

Вычислить: предельное сопротивление сдвигу.