Способ определения прочностных характеристик грунта

 

Изобретение относится к строительству , в частности к исследованию свойств грунтов, и позволяет повысить производительность труда при лабораторном определении прочностных характеристик грунта за счет проведения испытаний на одном образце . Для этого на образец грунта, помещенный в прибор плоского сдбига. на первом этапе прикладывают уплотняющее давление Р, и сдвигающую нагрузку с доведением сдвигового перемещения до Д/ -JP, /Е d последовательно в двух противоположных направлениях и определяют среднее сопротив ление сдвигу грунта при перемещении U. для одного и другого направлений (t , ) . На втором этапе повыщают уплотняющее давление до Р и после этого производят сдвиг образца в первоначальном направлении с доведе-- нием сдвиговой нагрузки до критической , соответствующей критическому сопротивлению грунта сдвиг j а угол внутреннего трения ср и сцепление (с) рассчитывают по формулам cf arctg (,)/(P,-PJl- l / / о, град, и С -P i-tgc,, Ша, где Cj - сопротивление грунта сдвигу на втором этапе испытания при сдвиговом перемещении Л, i , /E d, Ша, Е - модуль деформации грунт а j Ша, К - постоянная нспытываемой разновидности грунта, d - диаметр образца грунта, мм. 4 табл. i (Л N3 :о 3 00 ;о 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (59 4 6 01 Й 3/24 Е 02 F 1 00

fw

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

/ х/ .ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

Н ABT0PCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3894128/29-33 (22) 12.05.85 (46) 15.03.87, Бюл,9 10 (71) Северный филиал Всесоюзного научно-исследовательского института по строительству магистральных трубопроводов (72) В.Н,Морозов и В.В.Рудометкин (53) 624.131,377(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 887718, кл. E 02 0 1/02, 1979.

Грунты. Методы лабораторного определения сопротивления срезу. ГОСТ 1224878. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ

ZAP AKTEPHCTHK ГРУНТА (57) Изобретение относится к строительству, в частности к исследованию свойств грунтов, и позволяет повысить производительность труда при лабораторном определении проч-. ностных характеристик грунта эа счет проведения испытаний на одном образце. Для этого на образец грунта, помещенный в прибор плоского сдвига, на первом этапе приклавывают уплотняющее давление Р, и сдвигающую нагрузку с доведением сдвигового перемещения до (((/ Р, /Е d последовао тельно в двух противоположных направлениях и определяют среднее сопротив." ление сдвигу грунта при перемещении

Ь для одного и другого направлений (ь ) . На втором этапе повышают уплотняющее давление до Р и после этого производят сдвиг образца в первоначальном направлении с доведе- нием сдвиговой нагрузки до критической, соответствующей критическому, к сопротивлению грунта сдвигу о р а угол внутреннего трения cg и сцепле- д ние (С) рассчитывают по формулам у = arctg ((,- ь, )/(Р, -P )) с "Г / (/)

/ о, град. и С = (-Р ° Сц(ф,, МПа, где — сопротивление грунта сдвигу С, на втором этапе испытания при с виговом перемещении 6 = Ь, К Р, /E d, МПа, Š— модуль деформации грунта, ИПа, К вЂ” постоянная испытываемой разновидности грунта, d " "диаметр обРазца грунта, мм, 4 табл.

1 12

Изобретение относится к строительству, в частности к лабораторным исследованиям прочностных характеристик грунта.

Цель изобретения — сокращение времени определения.

Способ осуществляют следующим образом.

Образец грунта помещают в камеру прибора плоского сдвига. Прикладывают к образцу уплотняющее вертикально направленное давление P . Затем прикладывают ступенчато возрастающую сдвигающую нагрузку и фиксируют перемещение подвижной части прибора с грунтом. Предельную по величине сдвигающую нагрузку предопределяют величиной перемещения

h = K -- d 1 где Š— модуль деформации грунта, МПа; — диаметр образца грунта, мм;

К вЂ” постоянная испытываемой разновидности грунта.

Затем уменьшают до нуля сдвигающую нагрузку и производят сдвиг в другом направлении. Сдвигающую нагрузку прикладывают так же ступенями.

После достижения суммарного перемещения подвижной части прибора в одном и другом направлениях, близких к нулю, уменьшают сдвиговую нагрузку до нуля. На этом заканчивают первый этап испытания.

На втором этапе испытания увеличивают уплотняющее давление от Р, до

Р, прикладывают ступенями сдвигаюшую нагрузку в первоначальном направлении, фиксируют величину перемещения от каждой ступени нагрузки и доводят ее до критической, когда происходит разрушение образца или появляется незатухающая полэучесть. На этом испытание заканчивают, после чего определяют среднее значение сопротивления сдвигу грунта при перемещении на первом этапе для одного и друI, с гого направления .,, сопротивление сдвигу грунта на втором этапе испытания при сдвиговом перемещении (с 2) И КРИТИЧЕСкое сопротивление грунта сдвигу на втором .агапе испытаний с,,, а на основе полученных данных рассчитывают Ол внутреннего трения с и сцепле.г е C грунта по формулам:

96898 лrp л«P

"2 - <., (= arctg (----- --) г, град

2 где С = в — P tgy, МПа, 5 р и м е р 1. На сдвиговом приборе одноплоскостного сдвига исследуют плотный мелкий кварцевый песок 3 с плотностью p = 1775 кг/М коэффициентом пористости 6 = 0,497 и К =

0,065.

На первом этапе уплотняющее давление Р, = 0,05 МПа. Модуль деформации E этого песка при давлении

P< = 0,05 МПа равен 72 МПа, переме15 щение, до которого проводят испытание на первом этапе, д, 4% 05

= 0 065 — - г-- 71 4 = 0 72 мм

72

После достижения заданных сдвиговых перемещений д,, сдвиговую нагрузку снижают до нуля и прикладывают ее в противоположном направлении, фиксируя сдвиговые перемещения д и соответствующие им сопротивления грунта сдВигу с .

Результаты испытания на первом этапе приведены в табл,1.

При перемещении д, = 0,72 мм

3(» среднее значение сопротивления сдвигу с = 0,035 MIla.

На Втором этапе уплотняющее давление увеличивают до P2 = 0,15 МПа.

Результаты приведены в табл.2, По результатам испытания определяют угол внутреннего трения следующий:

0 095 — 0 035, 0 15

y = arctg(-г-------г---) --г-- =

0,15-0,05 0,095

40 == 43,45 .

Пример 2. Производят испытание искусственной смеси (глина — . каолин 60Х, песок фракции 0,25

0,5 мм 40K), влажностью 1127.

45 Модуль деформации E = 1 МПа, — 1,76 мм„ Р< = 0,025 МПа.

Результаты первого этапа испытания приведены в табл.3, Результаты второго этапа испыта50 ния при P2 = 0,1 МПа приведены в табл.4, 875-83875

q= arctg(г г ) г

750 8,75

0,034 где С = 8,16 МПа °

Применение предлагаемого способа позволяет сократить сроки определения прочностных характеристик грунта

1296898 4 трения, (g и сцепление С рассчитывают по формулам: ср лmp ср = arctg (----------) ° -,град, 5 C — Г -,Р <9 Ч где Р, и P — уплотняющие давления соответственно на первом и втором этапах .испытания, MIa; ,. ср среднее значение сопротивления сдвигу грунта на первом этапе при сдвиговом перемещении

Д, для обоих направлений, ИПа;

6 — сопротивление сдвигу грунта на втором этапе испытания при сдвиговом перемещении д

4 кр

К P /Е - d ИПа

9 Ф вЂ” критическое сопротивление сдвигу грунта на втором этапе испытания, ИПа;

Š— модуль деформации грунта, ИПа;

d - диаметр образца грунта, мм;

К вЂ” постоянная испытываемой разновидности грунта, доли ед.

Формула и з обретения

Способ определения прочностных характеристик грунта, включающий приложение к образцу грунта в сдвиговом приборе уплотняющего давления и ступенчато возрастающей сдвигаю- 10 щей нагрузки, измерение сдвиговых перемещений образца грунта, определение сопротивления сдвигу и расчет прочностных характеристик грунта, отличающийся тем, что, с 15 целью сокращения времени определения, испытание проводят на одном образце в два этапа, при этом на первом этапе сдвигающую нагрузку прикладывают последовательно в двух противополож- 20 ных направлениях, сдвиговые перемещения в обоих направлениях доводят до величины a, = К Ð, 7Е ° d, уменьшая сдвигающую нагрузку до нуля при достижении указанной величины перемещения, на втором этапе сдвигаю щую нагрузку прикладывают в первоначальном направлении с доведением ее до критической при большей уплотняющей нагрузке, а прочностные характе- 30 ристики грунта — угол внутреннего

Т а б л и ц а 1

Перемещение с„ ИПа

0,01 0,02 0,03 0,04 0 05

MM B ОДНОМ направлении

1,05

0,550

0,230

0,135

0,02 д „мм, в противоположном

-0,19 -0,490 -0,868 направлении

Таблица 2

Пеоемешен

0,02

Сдвиговое перемещение д, мм 0,04

0,204

0,095 0,141

0,11

0,1

0,09

0,08

0,580 0,668 0,765 . 0,880 за счет испытания одного образца грунта, 0,286 О, 390 0,501

012 013 014 .015

1 02 1,17 1 ° 37 2!

296898

Таблица 3

7,5

0,77

0,12 0,24 0,34 0,51

0,06

-0,76 -1 10 -1,69

-0,12

-0,27 -0,53

Тебнмце 4

Ь, мм

Составитель Г,Мартынова

Редактор .М.Недолуженко Техред И.Попович Корректор M,Äåì÷èê

Заказ 768/44

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4

45 9 ммО одном направлении а„мм, в противоположном на0,045 0,14 0,22 0,36 0,58, Oj 78 1,9 Нееетуиаощая иоиеучеств при 8< 8,75 яйа

Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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