Определение сопротивления сдвигу грунта

При определении характеристик сопротивления грунта сдвигу используется принципиальная схема, показанная на рис. 3.22.а.

Рис. 3.22. Схема (а) и результаты (б) полевых испытаний грунта на сдвиг.

Бетонный штамп, обычно площадью 0,5…1,0 м², устанавливается (или бетонируется в случае скальных пород) на основании. К нему тем или иным способом прикладывается сжимающая нагрузка F и после стабилизации осадок ступенями – сдвигающая нагрузка Т. В процессе опыта фиксируются горизонтальные и вертикальные перемещения штампа. Характерные кривые зависимости горизонтальных перемещений при возрастании τ; показаны на рис. 3.22.б. Кривая 1 соответствует испытаниям плотного песка или малотрещиноватых скальных грунтов, кривая 2 – рыхлого песка или сильнотрещиноватого (разборного) скального грунта.

В первом случае отмечаются два характерных критерия прочности: - пиковое, - остаточное сопротивление сдвигу, во втором – только , кривая 2 – остаточное сопротивление сдвигу. Это связано с различным характером разрушения грунта в основании штампа. Так, в плотном песке и малотрещиноватой скальной породе разрушение сопровождается разуплотнением (дилатансией) грунта в зоне сдвига, что отмечается по подъёму штампа. В рыхлом песке и разборном скальном грунте при сдвиге происходит дополнительное уплотнение (контракция) грунта и штамп при перемещении даёт осадку.

Сложность полевых испытаний для определения прочностных характеристик грунтов заключается не только в громоздкости эксперимента, но и в том, что одно испытание позволяет определить лишь пару значений τ_пр и σ;, т. е. положение лишь одной точки на графике сопротивления сдвигу. Существуют рекомендации, позволяющие построить эту зависимость только по одному штамповому опыту.