Способ определения сопротивления срезу несвязных грунтов

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ СРЕЗУ НЕСВЯЗНЫХ ГРУНТОВ, включанмций приготовление модельной смеси грунта, размер частиц которой уменьшен по сравнению с натурным грунтом при соблюдении условий подобия грунта и смеси в отношении всех .. . параметров, кроме коэффициентов межчастичного трения, и определение сопротивления срезу модельной смеси, отличающийся тем,что, с целью повышения точности определения за счет учета изменения коэф1 )1ициен1ов межчасчичного м-рения модельной смеси по сравнению с патурным грунтом, определяют размер частиц модельной смеси, несущих нагрузку, отделяют среднюю по размеру фpaкIц ю и для пар ее. частиц определяют козффицие.нты межчастнчного трения при различных нагрузках , повторяют определения до равенства указанных характеристик для пар частиц и коэффициента межчастичного трения всей модельной смеси, рассчичанного с учетом ее сопротивления срезу, вьщеляют ппры частиц средней по размеру фракции натурного грунта, несущих (Л С нагрузку, и определяют коэффициенч межчастичного трения для них при нагрузке, соответствующей нагрузке, обеспечивающей равенство коэффициентов межчастичного трения модельной смеси и выделенных из нее пар частиц, а сопротивление срезу натурного грунта определяют расчетным путем в соответствии с условием подобия модельной смеси и натурного грунта с учетом коэффициента мехчастичного трения вьщеленнь(х из натурного грунта пар частиц.

СОВХОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕС(1ИХ

РЕСПУБЛИК ч (ы } (О! N:33/.".4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (I г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3665377/29-33 (22) 24.11.83 (46) 30.04.85. Бюл. Ф 16 (72) Б.И.Балыков (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно †исследов тедьский институ(гидротехники .им. Б.Е.Веденеева (53) 624.131.377(088.8) (56) Ломтадзе В,Д. Методы лабораторних исследований физико-механичес(ких свойств горных пород. Ji.; 11едра, 1972, с. 248 †2.

Назаров A.Ã. О механическом. подобии твердых деформируемых тел. Ереван, изд — во АН Арм. ССР, 1965, с.45, 154 †1 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВ, ЛЕНИЯ СРЕЗУ НЕСВЯЗНЫХ ГРУНТОВ, включающий приготовление модельной сме— си грунта, размер частиц которой уменьшен по сравнению с натурным грунтом при соблюдении условий подобия грунта и смеси в отношении всех параметров, кроме коэффициентов межчастичного трения, и определение сопротивления срезу модельной смеси, отличающийся тем,что, с целью повышения точности опреде— лепил за счет учета изменения козф—

Аициентов межчас гичного трения модельной смеси по сравнению с натурным грунтом, определяют размер частиц модельной смеси, несущих нагрузку, отделяют среднюю по размеру фракцию и для пар ее частиц определяют коэффициенты межчастич— ного трения при различных нагрузках, повторяют определения до равенства указанных характеристик для пар частиц и коэффициента . межчастичного трения всей модель— ной смеси, рассчитанного с учетом ее сопротивления срезу, выделяют пары частиц средней по размеру фракции натурного грунта, несущих нагрузку, и определяют коэффициент межчастичного трения для них при нагрузке, соотвpòñòBó(oùpé нагрузке, обеспечивающей равенство коэффициентов межчастичного трения модельHOH CMPCH H BblPPJIPHHblX H3 HPP. IlBP частиц, а сопротивление. срезу на— турного грунта определяют расчетным путем в соответствии с условием подобия модельной смеси и натурного грунта с учетом коэффициента .межчастичного трения выделенных из натурного грунта пар частиц.

1153288

Р; =01 Р„ где P u P — усилия, прижимающие

H м пары частиц соответственно грунта и смеси»

Далее образец модельной смеси частиц заданной плотности, определяемой, например, значением коэффи— циента пористости (), помещают в срезной прибор, нагружают нормальным к тлоскости среза напряжением (бп ) и производят срез, определяя значение сопротивления срезу модельной

nN смеси частиц (c „ щ) .

На следующем этапе испытаний оп-, ределяют размер частиц модельной смеси, несущих нагрузку. Для этого отделяют граничную фракцию част щ грунта, например наибольшие по размерам частицы, и при тех же значениях напряжения (б„) и коэфИзобретение относится к строительству, в частности к определенищ показателей физико-механических свойств грунтов, и может быть испОльзованО В ГорнОруднОи прОмышлен,ности и при инженерно-геологических исследованиях грунтов.

Цель изобретения — повышение точности определения за счет учета изме— нения коэффициентов межчастичного «О трения модельной смеси по сравнению с натурным грунтом.

Способ осуществляют следующим образом.

Приготавливают модельную смесь 15 грунта, размер частиц которой уменьшен по сравнению с натурным несвязным грунтом при соблюдении усло— вий механического подобия грунта и смеси в отношении всех параметров, 20 кроме коэффициентов межчастичного трения ((«1 ),для чего отсеивают из грунта соответствующие фракции и смешивают их в необходимых пропорциях, при этом размеры соответственных 25 частиц грунта и смеси должны быть связаны между собои выражением

d; = v,d;, где d;,d; — размеры н м ««М любых соответственных частиц грунта и смеси; К вЂ” масштаб изменения размеров. При этом в соответствии с условиями подобия грунта и смеси усилия, прижимающие друг к другу в точках контакта пары соответственных частиц грунта и смеси, будут

35 связаны между собой выражением фициента пористости (я ) определяют сопротивление срезу оставшегося материала, которое. сравнивают с соп— ротивлением срезу смеси полного гранулометрического состава. Если значения сопротивления срезу равны,,продолжают испытания, последовательно отделяя фракции частиц и подвергая срезу образцы оставшегося материала до появления различий в значениях сопротивления срезу. Граничный размер частиц, несущих нагрузку, определяют как среднее из граничных размеров частиц маfåðèàëcâ, испытанных на последнем и предпоследнем этапах. Аналогично поступают и с наименьшими по размеру фракциями частиц, В результате получают размеры частиц смеси; несущих нагрузку, для которых находят средний по количеству размер и отделяют фракцию частиц этого размера из смеси. Пары частиц указанного размера прижимают друг к другу некоторым выбраннъ«м наугад усилием, сдвигают по поверхности взаимного контакта и опреде— ляют значения коэффициента межчастичного трения этих пар . Затем находят коэффициент межчастичного треМ ния смеси частиц (fu ) по формуле л

"яре«, — сопротивление срезу смеси частиц; нормальное. к плоскости среза напряжение; и коэффициенты ПОлучен ные экспериментальным путем при испытании на срез несвязанных грунтов, коэффициенты межчастичного трения которых известны и не зависят от крупности частиц и от усилия, прижимающего частицы друг к другу. в точке контакта. Далее сравнивают коэффициенты межчастичного трения пар частиц и смеси. Если значения коэффициента не равны, продолжают испытания пар частиц, добиваясь равенства коэффициентов, путем измене— ния прижимающих усилий.

Из механического подобия грунта и смеси следует, что соответственны— ми для несущих частиц смеси, имеющих средний по количеству размер, 1153288 4 которого (в соответствии с теорией подобия) равно значению коэффициента межчастичного трения всего натурного грунта (р"), Сопротивление срезу натурного грунта (i п + ) находят из равенства

--н - м

da dà где d ; d а — соответственные н . -м средние по к оличе ст— ву размеры несущих частиц грунта и смеси; — масштаб размеров.

Выделяют из грунта частицы этого размера, например, с помощью отсева на ситах, прикладывают к ним уси- S лие, соответственное усилию, при котором обеспечивалось равенство коэффициентов межчастичного трения всей смеси и выделенных из нее пар частиц, Это усилие равно.nH „4Г2 3

"юреА. Я ) (fll ) -Слб) где P P — соответственные уси— и м лия, прижимающие пары частиц грунта и смеси; а, — масштаб. размеров.

Сдвигая пары частиц по поверх— ности взаимного контакта, определяют коэффициент межчастичного трения пар

30 частиц натурного грунта, значение

Составитель Г.Цой

Редактор М.Келемеш ТехредЛ.Микеш Корректор И,Эрдейи

Заказ 2500/38 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, NocKBa, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 являются несущие частицы грунта, имеющие средний по количеству раз— мер, равный

4 Г2 где -1 2 и — — — — коэффициенты по3.

Э лученные экспериментальным путем при испытании на срез несвязных грунтов, коэффициенты межчастичного трения которых известны и не зависят от крупности частиц и от усилия, прижимающего частицы друг к другу,в точке. контакта.

Использование изобретенйя позволяет повысить точность определения несвязных грунтов срезу за счет определения коэффициентов .межчастичного трения грунта и модельной смеси, позволяющего учесть влияние изменения размеров частиц на указанную характеристику грунта и существенно уменьшить крупность частиц смеси и соответственно размеры образцов, что снижает трудоемкость испытаний.