Twoim problemem jest to, że powszechną NICOŚĆ mylisz z osobistą PUSTKĄ
ĆWICZENIE nr 4
Badanie wytrzymałości gruntu na ścinanie
Wytrzymałością gruntu na ścinanie
t
f
– nazywamy opór, jaki stawia grunt
naprężeniom ścinającym, po pokonaniu, którego następuje zniszczenie struktury gruntu.
Wytrzymałość na ścinanie jest funkcją naprężenia normalnego
s
oraz parametrów
wytrzymałościowych gruntu, czyli:
Ï„
f
=
σ
tgφ
+
c
gdzie:
j
– kąt tarcia wewnętrznego
Parametry wytrzymałościowe gruntu
c
i
j
wyznacza się najczęściej na podstawie
badań wykonywanych w aparacie bezpośredniego ścinania lub w aparacie trójosiowego
ściskania.
ĆWICZENIE nr 4a
Badanie wytrzymałości gruntu w aparacie bezpośredniego ścinania
(skrzynkowym)
Badanie to polega na pomiarze wartości naprężenia ścinającego
t
przy różnych
wartościach naprężenia normalnego
s
.
PrzyrzÄ…dy:
-
aparat bezpośredniego ścinania,
-
suwmiarka.
Przebieg badania:
Za pomocą suwmiarki określamy wymiary skrzynki, w celu wyznaczenia pola przekroju
poziomego
F
.
PDF created with pdfFactory trial version
c
– spójność gruntu
Do dolnej części skrzynki wkładamy płytkę oporową a na niej umieszczamy bibułę
filtracyjną. Następnie nakładamy górną część skrzynki mocując ją dwiema śrubami
montażowymi.
Grunt przeznaczony do badania wkładamy do skrzynki lekko ubijając do poziomu
około 1 cm poniżej górnej krawędzi skrzynki. Na powierzchni gruntu kładziemy bibułę
filtracyjną a następnie płytkę oporową wraz z tłokiem.
Skrzynkę z gruntem umieszczamy w aparacie, przykładając poprzez wieszak
obciążenie wywołujące średnie naprężenie normalne:
σ = (» 1,0 kg/cm
2
)
Po dwóch minutach uruchamiamy aparat i obserwujemy odkształcenie dynamometru
mierzącego siłę ścinającą. Za moment ścięcia przyjmujemy maksymalne odkształcenie
dynamometru
e
d
wskazane przez czujnik zegarowy. Po wyłączeniu aparatu zdejmujemy
obciążenie pionowe a górną część skrzynki cofamy do położenia pierwotnego. Badanie
powtarzamy przy kolejnych wartościach naprężenia pionowego
s
=
50
,
100
,
150
i
200
kPa
odczekując zawsze 2 minuty od chwili przyłożenia obciążenia pionowego.
100
kPa
Obliczanie wyników:
Dla każdego badania określamy wartość naprężenia normalnego
s
oraz naprężenia
ścinającego
t
f
. Uzyskane wartości nanosimy na wykres
t
–
s
w postaci punktów. Przez
punkty odpowiadające poszczególnym badaniom przeprowadzamy linię prostą stanowiącą
obwiednię wytrzymałości na ścinanie, jak to pokazano na rysunku.
Z położenia linii odczytujemy spójność
c
i kąt tarcia wewnętrznego
j
.
t [kPa]
150
100
50
j
c
u
s [kPa]
0
50
100
200
300
400
PDF created with pdfFactory trial version
ĆWICZENIE nr 4b
Badanie wytrzymałości gruntu w aparacie trójosiowego ściskania
Badanie to polega na pomiarze wartości największego naprężenia głównego
s
1
przy
różnych wartościach najmniejszego naprężenia głównego
s
3
.
PrzyrzÄ…dy:
-
aparat trójosiowego ściskania
-
suwmiarka
Przebieg badania:
W celu określenia średnicy próbki
D
p
dokonujemy pomiaru wewnętrznej średnicy
foremki. Mierzymy również średnicę tłoku
D
t
, przekazującego pionowe obciążenie na próbkę.
Na podstawę nakładamy krążek bibuły filtracyjnej a następnie zakładamy osłonę gumową,
uszczelniając ją pierścieniami gumowymi. Po nałożeniu foremki i obciągnięciu osłony
gumowej formujemy próbkę układając partiami grunt i lekko go ubijając. Na gruncie
umieszczamy krążek bibuły filtracyjnej a następnie górny tłoczek, na którym uszczelniamy
osłonę gumową. Zdejmujemy foremkę i nakładamy komorę przekręcając ją do podstawy.
Komorę wypełniamy wodą a po odpowietrzeniu ustalamy ciśnienie w komorze na poziomie
s
3
= 100 kPa (» 1,0 kg/cm
2
). Uruchamiając silnik powodujemy wzrost obciążenia pionowego,
które określamy na podstawie odkształcenia dynamometru pierścieniowego. Ścinanie
prowadzimy do chwili ustabilizowania się odkształcenia czujnika dynamometrycznego
e
d
.
Badanie takie powtarzamy przy kolejnych wartościach ciśnienia w komorze
s
3
=
150
,
200
,
250
i
300
kPa.
Obliczanie wyników:
Dla każdej wartości ciśnienia w komorze
s
3
obliczamy naprężenie
s
1
ze wzoru:
σ
=
k
ε
d
+
(
F
-
F
t
)
σ
3
1
F
p
gdzie:
k
– stała dynamometru; [kN/mm]
e
d
– odkształcenie dynamometru w chwili ścięcia; [mm]
F
p
– pole przekroju próbki; [cm
2
]
F
t
– pole przekroju tłoka; [cm
2
]
PDF created with pdfFactory trial version
p
 Dla każdej pary wartości
s
1
i
s
3
wykreślamy koło naprężeń Mohra, jak to pokazano na
rysunku. Linia prosta, styczna do kół Mohra stanowi obwiednię wytrzymałości na ścinanie, na
podstawie której określamy kąt tarcia wewnętrznego
j
i spójność gruntu
c
.
t [kPa]
j
c
u
0
s
3
s
1
s [kPa]
PDF created with pdfFactory trial version