Предельное сопротивление грунтов сдвигу есть функция первой степени нормального напряжения.

τ = σ · tgφ + c, (3.6)

где τ – сопротивление сдвигу; σ – нормальное напряжение (давление); φ – угол внутреннего трения грунта, определяет прочность грунта (для сыпучих грунтов практически совпадает с углом естественного откоса);

Для сыпучих грунтов (песков) φ = 24° ÷ 40°   мелкие крупные

Для глинистых грунтов φ = f(W) φ = 0 ÷ 45о

tgφ – коэффициент внутреннего трения; c – сцепление грунта (характерно для глинистых грунтов).

По результатам испытаний можно построить характерные графики сопротивления сдвигу для различных грунтов.

1. Сыпучие грунты

τ = σ · tgφ + c, для сыпучих грунтов практически отсутствует сцепление, c = 0, следовательно, формула универсального закона сдвига примет вид τ = σ · tgφ.

2. Для обычных глинистых грунтов

τ = σ · tgφ + c, есть и сцепление, и внутреннее трение в грунте; формула соответствует универсальному закону сдвига.

3. Глина, насыщенная водой

τ = σ · tgφ + c, для глины, насыщенной водой, внутреннее трение практически отсутствует, угол внутреннего трения стремится к нулю φ→0 tg0 = 0, следовательно, формула универсального закона сдвига примет вид τ = c.

Для определения сопротивления грунта сдвигу сейчас существует довольно много приборов:

· односрезные сдвиговые приборы;

· 2-срезные сдвиговые приборы;

· приборы 3-осного сжатия (стабилометры);

· зондирование;

· искусственное обрушение откосов;

· лопастные испытания (крыльчатка);

· метод шарикового штампа.

Уравнение (3.6) указывает на линейную зависимость между касательными и нормальными напряжениями при сдвиге в грунте. В настоящее время доказано, что природа сил сопротивления грунта сдвигу имеет сложный характер, а потому простое их разделение на трение и сцепление является условным. Однако, учитывая, что многочисленные опыты хорошо подтверждают представленную уравнением (3.6) простую зависимость, пока считают возможным пользоваться указанными понятиями.

3.4. Закон ламинарной фильтрации, водопроницаемость
и фильтрационные свойства. Гидравлический градиент,