Определение сопротивления песка сдвигу на приборе ВСВ-25

Прочность и устойчивость оснований и земляных сооружений определяются сопротивлением грунта сдвигу, так как разрушение их происходит в результате сдвига частиц грунта по некоторой площадке, называемой площадкой сдвига.

Предельное сопротивление грунта сдвигу t^пр определяется в условиях предельного равновесия и равняется наименьшему касательному напряжению t, при котором грунт, находящийся под нормальным давлением s, разрушается (сдвигается). Зависимость между этими величинами по данным испытаний песчаного грунта на сдвиг графически изображается прямой, исходящей из начала координат (рис.4). Эта зависимость установлена в 1773 году Кулоном и формулируется так: предельное сопротивление песчаного грунта сдвигу есть сопротивление трения, прямо пропорциональное нормальному давлению.

, (1)

где t^пр - предельное сопротивление грунта сдвигу;

s - нормальное (вертикальное) давление на грунт;

j - угол внутреннего трения грунта.

Для определения сопротивления сдвигу используется метод прямого плоскостного среза. Суть метода заключается в следующем.

В срезыватель сдвигового прибора (рис.2), состоящий из двух половин, одна из которых закреплена неподвижно, помещают образец грунта. К образцу прикладывается нормальная (вертикальная) нагрузка, а к подвижной части прибора прикладывается сдвигающая (горизонтальная) нагрузка. Сдвигающую нагрузку постепенно увеличивают до тех пор, пока её величина не превзойдет прочность образца на сдвиг.

Вертикальное напряжение s определяется по формуле

. (2)

Сдвигающее напряжение t определяется по формуле

. (3)

Здесь А – площадь поперечного сечения гильзы с грунтом (А = 40 см²).

В данной работе сопротивление сдвигу песчаного грунта определяется на приборе ВСВ-25, описание которого приведено выше.