Материал: 2060

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Подготовкаобразцов

Образцы глинистого грунта заряжаются в высокие кольца прибора предварительного уплотнения так же, как и при зарядке в кольцо компрессионного прибора. Для занятий с одной подгруппой (половина группы), которая делится на три бригады, всего заряжаются девять об-

разцов грунта (по три образца на бригаду).

Сже, как при компрессионных испытаниях в одометре. Деформации образца в уплотн теле измеряются часовым индикатором.

Образцы грунта уплотняют при трех значениях нормального давления: 0,0981, 0,1962 и 0,2943 МПа. Уплотняющее давление на каждый образец пр кладывается ступенями по 0,049 МПа. Каждая ступень нагрузки выдерж вается не менее 30 мин. Конечная ступень нагрузки выдерживается до условной стабилизации деформаций сжатия образца так

Перед зарядкой в при ор предварительного уплотнения на верхнюю и н жнюю поверхности о разца укладываются смоченные водой

кружки ф льтровальной

умаги.

сжатия

 

 

Выполнениеработы

Каждой

 

испытываются три образца при нормальных

давлениях: 0,0981, 0,1962

0,2943 МПа.

бригадой

Образец грунта, уплотненный в приборе предварительного уплот-

нения нормальным давлением pi, ыстро разгружается и вместе с коль-

 

А

цами (верхним и нижним) извлекается из уплотнителя.

После этого образец вместе с кольцами устанавливается в срезыватель прибора на сдвиг, где ему вновь сообщается нормальное давление pi, равное принятому при предварительном уплотнении.

Давление до значения pi передается ступенями по 0,04905 МПа. С

этой целью на подвеску рычажной системы, передающей вертикальное

давление, кладутся гири массой по 2 кг. Масса гирь для создания первой

 

Д

ступени нагрузки определяется с учетом массы тяг и верхней обоймы

срезывателя:

 

 

M1

4 M n 10 ,

(16)

 

 

И

где M1 – масса гирь, кг, необходимая для создания первой ступени нагрузки, создающей давление на образец 0,0981 МПа; M n – суммарная

масса тяг и верхней обоймы срезывателя, кг, определяемая путем предварительного взвешивания.

21

Для создания второго и третьего нормальных давлений при испытании следующих образцов дополнительно к массе M1 на подвеску рычажной системы кладутся гири суммарными массами 4 и 8 кг соответственно.

После передачи вертикального давления на образец с помощью двух винтов, имеющихся на срезывателе, создается зазор между верхней и нижней его частями в 1 мм.

Устанавливается индикатор, регистрирующий горизонтальные смещения верхней подвижной обоймы срезывателя таким образом, что-

Спряжен й. Срезывающее напряжение τ в образце создается гирями, укладываемымидвигающаяна подвеску горизонтального нагрузочного устройства.

бы стрелки показывали нулевой отсчет.

Образец срезается в приборе путем увеличения срезывающих на-

нагрузка прикладывается ступенями Δτ =(0,05...0,1)pi; где pi – нормальное давлен е на о разец. Соответственно и масса каждой ступени нагрузки на подвеске горизонтального нагрузочного устройства принимаетсяб0,05...0,1 от суммарной массы гирь на подвеске вертикального нагрузочного устройства.

Гор зонтальное смещение верхней обоймы срезывателя определяется по шкале нд катора.

Каждая последующаяАступень горизонтальной нагрузки прикладывается после затухания деформаций смещений от горизонтальной нагрузки предыдущей ступени. Деформации от каждой ступени нагрузок условно считаются затухающими, если скорость горизонтальных смещений верхней обоймы срезывателя при этом не превышает 0,01 мм/мин. Д

Испытание следует считать законченным, если при приложении очередной ступени касательной нагрузки происходит мгновенный срез (срыв) одной части образца по другой или если общая деформация среза превысит 5 мм.

Стопорный винт прибора устанавливаетсяИтаким образом, чтобы в момент среза не происходило полного срыва верхней обоймы срезывателя. Эта мера необходима по условиям техники безопасности.

После среза образца прибор разгружается. Сначала снимается груз с подвески горизонтального нагрузочного устройства, а затем – с вертикального. Потом отсоединяются тяги и трос нагрузочного устройства, снимается индикатор и извлекается срезанный образец грунта. Прибор очищается от грунта.

Затем испытывается следующий образец грунта при другом давлении pi.

22

Запись, обработкаиоформлениерезультатовиспытаний

Обработка результатов испытаний

Значение масс гирь, нормального давления pi и касательного τi напряжений, а также результаты измерений перемещений верхней обоймы срезывателя вносятся в журнал испытаний (табл. 8).

С

 

Журнал испытаний грунта

 

 

Таблица 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уммарная гирьмассаи частейпрбора передачидля

, кг

Верткальное

 

 

Массагирь для

 

 

 

 

 

МПа,

 

Времяотсчета индикаторупо , мин

Показанияиндикатора, мм

 

 

i

i

 

 

кг

 

 

 

 

 

 

давленяp

давленp МПа

передачидав- τления

 

 

Напряжение сдвигаτ

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

0,0981

 

0,4

 

 

0,0098

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Срез

 

 

8

 

 

0,1962

 

0,8

 

 

0,0196

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Срез

 

 

12 0,2943

 

1,2

 

 

0,0294

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Срез

 

 

Результаты

определения сопротивления сдвигу вносятся в

 

 

 

 

А

 

 

табл.9. В этутаблицувначале записываются три значения i , определен-

ные данной бригадой при разных значениях рi , а затем еще шесть значений,

установленных другими

ригадами. Это делается для совместной статисти-

ческой обработки результатов испытаний. Все опытные точки с координа-

тами i и рi

 

 

 

 

 

Д

наносятся на график, аналогичный изображенному на рис.9.

 

 

Сопротивление сдвигу τi по результатам испытаний

Таблица 9

 

Нормальное давление pi, МПа

 

 

0,0981

 

0,1962

0,2943

 

 

Сопротивление сдвигу τi , МПа

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р, МПа

Рис.9. Зависимости сопротивления сдвигу грунта от нормального давления (графики сдвига): 1 – расчетная при αI = 0,95;

2 – то же при αII = 230,85; 3 – нормативная

Статистическая обработка результатов испытаний производится в соответствии со стандартом [3].

Вычисление нормативных и расчетных значений угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта

Нормативные и расчетные значения угла внутреннего трения φ и удельного сцепления с по результатам опытов вычисляют путем статистической обработки частных значения tgφi и ci.

По методу на меньших квадратов, исходя из прямолинейной за-

висимости p tg c , вычисляют частные значения tgφi и ci, по результатам не менее трех (k = 3) определений сопротивления грунта сдвигу τi при разл чных значениях σi:

 

 

 

k

рi

 

k

 

k

 

рi

 

 

3

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

k

i

i

 

 

3 i рi 0,5886

i

 

 

tg i

 

i 1

 

i 1

 

i 1

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

i 1

,

 

(17)

 

 

 

 

2

 

0,05774

 

 

 

 

k

2

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k рi

 

 

рi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сi

 

1

k

 

tg i

k

 

 

 

 

1

 

3

 

 

 

 

,

(18)

k

i

 

рi

 

3

 

i 0,5886 tg i

 

 

i 1

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

где i – сопротивление грунта сдвигу при соответствующем нор-

мальном давлении рi ; k – количество определений i .

 

 

 

Если получается

сi

< 0, то принимают сi 0, а tg i

вычисляют

по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i рi

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg

i

 

i 1

 

 

 

 

 

i 1

 

.

 

 

 

(19)

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рi2

 

0,1347

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сi на-

По найденным тремя бригадами (п = 3) значениям tg i

ходят нормативные значения по формулам

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg

 

1

3

 

,

 

 

 

 

(20)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg

 

 

 

 

СибАn Дi И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сn

 

 

1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

(21)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сi .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 i 1

 

 

 

 

 

 

24

Следует заметить, что согласно [3] п должно быть не менее 6. Затем определяют среднеквадратические отклонения:

 

 

∑ tg

1

tg

,

22

(22)

 

 

 

 

Sc

3

 

 

 

 

 

cn ci 2 .

 

(23)

 

 

 

2 i 1

 

 

 

Коэфф ц енты вариации

и

показатели

точности

вычисляют

по формулам

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ятностяхПоказателиαI (для первой группы предельных состояний) и αII (для

СVtg

 

Stg

,Vc

Sc

;

 

(24)

tg n

cn

 

 

 

t Vtg

 

 

 

t V

 

,tg

 

 

 

 

, ,c

 

 

c

.

(25)

 

 

 

 

 

б

 

 

n

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

точности ρα,tgφ и ρα,c находят при доверительных веро-

второй группы предельных состояний) и вычисленным показателям точности пр п сываются римскими цифрами индексы соответствующей группы предельных состояний. При этом значения tα берутся

из табл. 10

в зависимости от принятой доверительной вероятности,

которая назначается при расчетах оснований зданий и сооружений [4]

по деформациям (вторая

группа

предельных состояний), равной

αII =0,85, а в расчетах оснований по несущей способности (первая

группа предельныхАсостояний), равной 0,95.

ля оснований

мостов и труб αII =0,9 , а αI =0,98.

 

I

 

 

 

 

 

 

Таблица 10

 

 

Коэффициент Стьюдента tα

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

α

0,85

0,9

0,95

0,98

 

tα

1,34

1,89

 

2,92

 

4,87

 

 

Для многих задач строительства главным является оценка не-

сущей способности (прочности и

устойчивости)

грунтов. В дру-

гих задачах более важным будет прогноз деформацийИоснования и сооружения. Это позволило проводить расчеты раздельно:

1)по несущей способности (потеря устойчивости; хрупкое или вязкое разрушение грунта; большие пластические деформации и т.п.);

2)по деформации (недопустимые осадки, разности осадок, кренов и т.п.).

25

Источник: https://studfile.net/preview/16408117/