Определение прочности грунта — ГеоЭкоСтройАнализ

Прочностью грунтов называют их способность сопротивляться разрушению, под которым обычно подразумевают сдвиг одной части относительно другой. Определение прочности грунта является задачей, необходимой для выполнения с целью получения данных, которые будут использоваться в проектировании. Особенно важно определить этот параметр для грунтовых плотин, поскольку для них он характеризует прочность сооружения. Смета инженерных изысканий включает нахождение данного показателя.

Для инженерно-геологических целей определяется механическая прочность – способность к сопротивлению разрушению под действием механических воздействий. Для выяснения многих характеристик грунтов не требуется создавать усилия, приводящих к разрушению образца. Однако определение прочности грунта требует создания нагрузок, которые разрушают образец.

С физической точки зрения прочность грунта объясняется силами межчастичного взаимодействия, то есть характеризуется прочностью связей, удерживающих структуру. Они зависят от влажности и химического состава. Разрушение грунтов наблюдается при сдвиге, когда в образце возникают значительные касательные напряжения. Этим напряжениям противостоят силы трения отдельных частиц и сцепления.

Исследование грунтов на прочность задача не из легких и здесь не справиться без специального оборудования и экспериментальных лабораторий. В данном случае просто квалифицированных специалистов не достаточно, требуется специализированный инструментарий, а еще грунтовые инструментальные лаборатории, которые позволяют выполнить ряд изысканий.

Проведение испытаний требует, чтобы образцы имели оптимальную влажность, при этом прочность грунтов была максимальная. Для испытаний используются приборы простого строения, поэтому и цена работ невысока. Типичный испытательный прибор представляет собой два металлических кольца, одно над другим. Нижнее закреплено неподвижно, а верхнее способно смещаться вдоль горизонтали.

Образец помещается в кольца и сверху прижимается пластиной для уплотнения. Так имитируются условия, в которых грунт будет эксплуатироваться под нагрузкой от строения. На верхнее кольцо ступенчато оказываются горизонтальные нагрузки. От этого в образце возникают касательные напряжения. При предельных значениях верхнее кольцо смещается, и разрушает образец. По усилию происходит определение прочности грунта.

Заказать подобные испытания можно в специализированной лаборатории. Там выполнение эксперимента может осуществляться и на других устройствах. Тем не менее, стоимость подобных работ невысока. В качестве образца используется материал грунта, взятый из скважины.

Сегодня нет причин отказывать от подобных изысканий, считая, что это позволит сэкономить, наоборот, только усугубит положение. Ведь неверные изыскания для фундамента приведут к неверным расчётам по основанию здания, а это в свою очередь приведет к частичному или даже полному разрушению здания.

Обследование качественных характеристик грунта поможет не затратить средств больше необходимых. К примеру, если требуется несложный фундамент для строения и известно, что в данном климатическом регионе основание сохраниться на много десятков лет, то смысл приобретать дорогостоящие материалы, которые должны усиливать конструкцию? Зачем тратить миллионы на фундамент, если по своей стоимости вы могли бы построить два таких здания?

Начните экономить уже сегодня и закажите точный расчет своих исследований по представленному техническому заданию! Компания ООО «ГеоЭкоСтройАнализ» ждет ваших обращений по контактному телефону: 8 (495) 201-22-08.

1.5. Прочность грунтов

Сопротивление грунта срезу характеризуется касательными напряжениями в предельном состоянии, когда наступает разрушение грунта [4]. Соотношение между предельными касательными τ и нормальными к площадкам сдвига σ напряжениями выражается условием прочности Кулона-Мора

τ = σ tgφ + c,

(1.5)

где φ — угол внутреннего трения; с — удельное сцепление.

Характеристики прочности φ и с определяют в лабораторных и полевых условиях. Для предварительных, а также окончательных расчетов оснований зданий и сооружений II и III класса допускается принимать значения φ и с по табл. 1.17 и 1.18.

ТАБЛИЦА 1.17. НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ УДЕЛЬНЫХ СЦЕПЛЕНИИ c, кПа, И УГЛОВ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ φ, град, ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ

Примечание. Приведенные в таблице значения относятся к кварцевым пескам (см. табл. 1.12).

ТАБЛИЦА 1.18. НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ УДЕЛЬНЫХ СЦЕПЛЕНИЯ c, кПа, И УГЛОВ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ φ, град, ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

Примечание. Значения с и φ не распространяются на лёссовые грунты.

1.5.1. Определение прочностных характеристик в лабораторных условиях

В практике исследований грунтов применяют метод среза грунта по фиксированной плоскости в приборах одноплоскостного среза. Для получения φ и с необходимо провести срез не менее трех образцов грунта при различных значениях вертикальной нагрузки. По полученным в опытах значениям сопротивления срезу τ строят график линейной зависимости τ = f(σ) и находят угол внутреннего трения φ и удельное сцепление с (рис. 1.5).

Рис. 1.5. Зависимость сопротивления срезу грунта τ от нормального напряжения σ

Различают две основные схемы опыта: медленный срез предварительно уплотненного до полной консолидации образца грунта (консолидировано-дренированное испытание) и быстрый срез без предварительного уплотнения (неконсолидировано-недренированное испытание).

Значения φ и с, полученные по методике медленного консолидированного среза, используются для определения расчетного сопротивления грунта, а также для оценки несущей способности основания, находящегося в стабилизированном состоянии (все напряжения от внешней нагрузки восприняты скелетом грунта). Значения φ и с, полученные по методике быстрого неконсолидированного среза, используются для определения несущей способности медленно уплотняющихся водонасыщенных суглинков и глин, илов, сапропелей, заторфованных грунтов и торфов. В таких грунтах возможно возникновение нестабилизированного состояния (наличие избыточного давления в поровой воде) вследствие их медленной консолидации или быстрой передачи нагрузки от сооружения (силосы, резервуары, склады сырья и т.п.).

Метод определения характеристик прочности φ и с в условиях трехосного сжатия в большей степени соответствует напряженному состоянию грунта в основании сооружения. Испытание проводится на приборе, в котором образец грунта подвергается всестороннему гидростатическому давлению и добавочному вертикальному (осевому). Для определения прочностных характеристик грунтов проводят серию испытаний при различных соотношениях давлений, доводя образец до разрушения, в результате каждого опыта получают значения наибольшего σ₁ и наименьшего σ₃ главных нормальных напряжений в момент разрушения. Графически зависимость между главными касательными и нормальными напряжениями представляют с помощью кругов Мора, каждый из которых строится на разности напряжений σ₁ и σ₃(рис. 1.6).

Рис. 1.6. Круги Мора по результатам испытания грунта в приборе трехосного сжатия

Общая касательная к этим кругам удовлетворяет условию прочности (1.5) и позволяет определить характеристики φ и с.

В приборах трехосного сжатия проводят следующие испытания:

• – недренированное — дренирование воды из образца грунта отсутствует в течение всего опыта;
• – консолидировано-недренированное — дренирование обеспечивается в процессе приложения гидростатического давления и образец полностью уплотняется, в процессе приложения осевых нагрузок дренирование отсутствует;
• – дренированное — дренирование обеспечивается в течение всего испытания.

Недренированные испытания водонасыщенных грунтов проводят для определения прочностных характеристик, выражаемых через общие (тотальные) напряжения. Дренированные испытания проводят для определения прочностных характеристик, выражаемых через эффективные напряжения. При этом в процессе опыта должно быть достигнуто полностью консолидированное состояние грунта. Прочностные характеристики грунтов, выражаемые через эффективные напряжения, могут быть определены также для образцов грунта, испытанных в неполностью консолидированном состоянии, при условии измерения в процессе опыта давления в поровой воде.

Количественной характеристикой прочности скальных грунтов является предел прочности на одноосное сжатие R_c, определяемый раздавливанием образца грунта и вычисляемый по формуле

R_с = P/F,

(1.6)

где Р — нагрузка в момент разрушения образца грунта; F — площадь поперечного сечения образца грунта.

1.5.2. Определение прочностных характеристик в полевых условиях

Полевое испытание на срез в заданной плоскости целика грунта, заключенного в кольцевую обойму, аналогично лабораторному испытанию на срез в одноплоскостных срезных приборах. Испытания проводятся в шурфах, котлованах, штреках и т.д. Для получения характеристик φ и с определяют сопротивление срезу не менее чем трех целиков при различных вертикальных нагрузках. Схемы испытаний принимаются те же, что и в лабораторных условиях. Значения φ и с находят на основе построения зависимости (1.5), как это показано на рис. 1.5.

Полевое определение характеристик φ и с в стенах буровой скважины проводится методами кольцевого и поступательного среза. Схемы испытаний приведены на рис. 1.7. Эти методы применяются для испытаний грунтов на глубинах до 10 м (кольцевой срез) и до 20 м (поступательный срез). В методе кольцевого среза используется распорный штамп с продольными лопастями, в методе поступательного среза — с поперечными лопастями. С помощью распорного штампа лопасти вдавливаются в стенки скважины и создастся нормальное давление на стенки. В методе кольцевого среза грунт срезается вследствие приложения крутящего момента, а в методе поступательного среза — выдергивающей силы. Для получения φ и с необходимо провести не менее трех срезов при различных нормальных давлениях на стенки скважины и построить зависимость τ = f (σ) (см. рис. 1.5).

Рис. 1.7. Схемы испытаний грунта в скважинах на срез

а — кольцевой; б — поступательный; в — вращательный крыльчаткой: 1 — лопасти; 2 — распорные штампы; 3 — скважины; 4 — штанги; 5 — устройства для создания и измерения усилия

Метод вращательного среза с помощью крыльчатки, вдавливаемой в массив грунта или в забой буровой скважины (см. рис. 1.7), позволяет определить сопротивление срезу τ, поэтому его рекомендуется применять при слабых пылевато-глинистых грунтах, илах, сапропелях, заторфованных грунтах и торфах, так как для них угол внутреннего трения практически равен нулю и можно принять с = τ. Испытания крыльчаткой проводят на глубинах до 20 м.

Для определения характеристик прочности в полевых условиях применяют методы выпирания и обрушения грунта в горных выработках. Значения φ и с вычисляют из условий предельного равновесия выпираемого и обрушаемого массива грунта.

Угол внутреннего трения песчаных грунтов может быть определен с помощью статического и динамического зондирования. По данным статического зондирования угол φ имеет следующие значения:

Значения φ по данным динамического зондирования приведены в табл. 1.19. Для сооружений I и II класса является обязательным сопоставление данных зондирования с результатами испытаний тех же грунтов на срез. Для сооружений III класса допускается определять φ только по результатам зондирования.

ТАБЛИЦА 1.19. ЗНАЧЕНИЯ УГЛОВ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ φ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ПО ДАННЫМ ДИНАМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ

Прочность почвы | ВРО | Сельское хозяйство Виктория

Цвет почвы | Частицы почвы | Склеивание и агрегация | Пористость | Изменение структуры почвы | Прочность почвы

Что придает почве силу?
Механическая прочность грунта является важным понятием при рассмотрении (и прогнозировании) поведения грунта.

Сила используется для представления реакции грунта на приложенную силу. Высокопрочные грунты сопротивляются деформациям (особенно уплотнению), дроблению (сдвигу и осыпанию), проскальзыванию. Однако высокопрочные почвы также сопротивляются проникновению корней и исследованию.

Прочность придается грунту за счет:

• силы сцепления между частицами; и
• сопротивление трению, встречаемое частицами, которые вынуждены скользить друг по другу или перемещаться из заблокированных положений.

Почему важна прочность грунта?
Здоровая почва имеет сложные требования к прочности. Он должен быть устойчивой структурой, чтобы поддерживать растительность и определенный уровень движения, а также защищать огромное количество пор и трещин. Но в то же время он хочет поддержать земледелие фермером, земляные работы почвенной фауной и исследование корней, воды и газов. Ему нужна крепкая рыхлость. Он не хочет имитировать бетон.

Специалисты по почвам разработали термин «консистенция» (см. ниже), чтобы помочь справиться с этой сложной потребностью.

Как на прочность почвы влияет содержание воды?
Тип и состав глины влияют на прочность благодаря своей роли в сцеплении. Содержание воды существенно изменяет их сцепление. По мере увеличения содержания воды сцепление уменьшается. Это связано с тем, что увеличение содержания воды вызывает большее отделение частиц глины (и, следовательно, более легкое проскальзывание) и, кроме того, вызывает размягчение цемента почвы.

Следующий график иллюстрирует последствия:

Уплотняемость почвы можно использовать в качестве примера того, как могут взаимодействовать содержание влаги, прочность и управление. Более сильное уплотнение

происходит при движении по влажным почвам, чем по сухим. Один проход трактора по влажной почве вызвал сокращение скорости инфильтрации, эквивалентное четырем проходам по сухой почве. Сухая почва имеет гораздо большее сопротивление структурным изменениям, потому что она имеет более высокую прочность.

Это демонстрируется «кривой критического содержания влаги», где для данного усилия уплотнения эффект уплотнения увеличивается по мере увеличения содержания влаги до точки, когда почва становится настолько влажной, что уплотнения опадают. «Критическая влажность» для уплотнения приходится на вершину кривой – это наиболее нежелательная влажность для траффика на почве. Критическое содержание влаги в любой почве будет зависеть от множества факторов, включая структуру почвы и содержание органических веществ.

Дополнительную информацию можно найти в другом месте на этом сайте – см. уплотнения и трафик.

Таким образом, содержание воды в почве через ее влияние на прочность почвы будет влиять на:

• Структурная устойчивость
• Эрозия
• Обработка почвы
• Проникновение корня
• Проходимость
• Склонность к оползням

Что такое консистенция?
Консистенция является полезным способом приближения к прочности грунта путем проверки величины силы, необходимой для того, чтобы просто вызвать разрушение или деформацию 20-миллиметрового куска грунта (в виде грунта или заполнителя) при приложении «сжимающей силы сдвига» между большим пальцем и указательный палец. Используемые стандартные оценки, применяемые к сухому образцу почвы, составляют:

9011 2

Увеличение содержания влаги изменение реакции на заданное приложение усилия большого пальца — поэтому, если вы используете это для сравнения изменений состояния почвы в загоне, убедитесь, что вы делаете это при стандартном содержании влаги — и «сухой» легче всего стандартизировать.

Консистенция является полезным индикатором изменения состояния почвы.

Как прочность почвы влияет на продуктивность?
Прочность почвы влияет на устойчивость заполнителя и структуру почвы.

Высокая прочность почвы, в зависимости от того, где в почвенном профиле, может:

• Препятствуют появлению всходов (почвенные корки и пахотные слои имеют высокую структурную прочность)
• Ограничение проникновения корней

Грунты с низкой прочностью:

• Подвержен уплотнению (как машинами, так и складом)
• Подвержен эрозии (ветровой и водной)

Как вы измеряете прочность почвы?
Инженеры-геологи используют ряд методов для измерения прочности почвы. Обычный способ заключается в приложении силы сдвига и записи силы, необходимой для того, чтобы структура грунта разрушилась или разрушилась. Но нас как землеустроителей, вероятно, больше интересуют деформации (например, дезагрегация, уплотнение или размазывание плугом), чем разрушение блоков.

Сопротивление проникновению является полезной концепцией, поскольку ее можно использовать для косвенного измерения прочности грунта и легкого определения изменений внутри грунта. Кроме того, он может оценить величину

образования корки, уплотнение и появление плуга. Зонд вдавливается в почву, и сопротивление его проникновению является сопротивлением проникновению. Удобно думать об этом как о том, с чем может столкнуться корень (или предприимчивый червь), исследующий почву. На самом деле существует сильная отрицательная связь между скоростью удлинения корня и сопротивлением пенетрометра.

Простой пенетрометр показывает прочность и влажность почвы

Что такое прочность почвы на сдвиг? [Тесты и формула]

Прочность грунта на сдвиг является ключевым знанием для инженеров-землеустроителей и имеет жизненно важное значение для любого проектного проекта. В какой-то момент все построенное соприкасается с землей — и передает на нее нагрузку. Понимание того, что влияет на прочность грунта, и ее количественная оценка всегда являются первыми шагами, которые необходимо предпринять на этапе проектирования.

В этом руководстве мы сначала рассмотрим, что подразумевается под сопротивлением грунта сдвигу и его важность, а затем рассмотрим влияние грунтовых вод и влияние состояния грунта на сопротивление грунта сдвигу. Наконец, мы обсудим испытания прочности грунта на сдвиг и формулу для ее расчета.

Воспользуйтесь ссылками ниже, чтобы перейти к наиболее интересующему вас разделу:

• Что понимается под сопротивлением грунта сдвигу?
• Значение прочности грунта на сдвиг
• Какие факторы влияют на прочность грунта на сдвиг?
• Влияние грунтовых вод на сопротивление сдвигу грунта
• Влияние состояния грунта на сопротивление сдвигу грунта
• Испытания грунта на сопротивление сдвигу
• Формула прочности на сдвиг

Что понимается под сопротивлением грунта сдвигу?

Прочность грунта на сдвиг определяет его сопротивляемость деформации тангенциальным (или сдвиговым) напряжением. Почва с большей прочностью на сдвиг будет иметь большее сцепление между частицами и большее трение или сцепление, чтобы предотвратить скольжение частиц друг по другу. Прочность грунта на сдвиг имеет решающее значение для инженерно-геологических проектов, таких как расчет несущей способности и проектирование подпорных стен, откосов и насыпей.

Важность прочности грунта на сдвиг

Понимание прочности грунта на сдвиг жизненно важно в инженерно-геотехнических работах. Прочность грунта позволяет нам рассчитать несущую способность грунта при проектировании фундаментов зданий, тротуаров или временных подъездных дорог — в равной степени прочность грунта на сдвиг показывает, насколько устойчивыми будут подпорные стены, откосы и насыпи.

Без предварительного определения прочности грунта на сдвиг невозможно узнать, как геотехнические проекты будут реагировать на различные величины нагрузки и напряжения сдвига. В результате инженеры должны понимать прочность грунта на сдвиг (наряду с другими его свойствами), чтобы предотвратить разрушение конструкций.

Прочность грунта на сдвиг может быть увеличена за счет механических и химических процессов, а также за счет использования армирующих материалов. Например, инженеры могут адаптировать свои конструкции в зависимости от прочности грунта на сдвиг, внедрив подходящие георешетки или системы стен и откосов.

Какие факторы влияют на прочность грунта на сдвиг?

Прочность грунта на сдвиг зависит от многих факторов, одним из основных факторов является тип грунта. Частицы большинства грунтов практически несжимаемы, а грунтовые массы не обладают пределом прочности на растяжение. Грунты разрушаются, когда один блок грунта перемещается относительно другого блока, а частицы грунта в плоскости разрушения перемещаются друг над другом.

Это то, что известно как сдвиг. Когда частицы движутся поперек друг друга, сила сопротивления (или сдвига) представляет собой трение. Сопротивление сдвигу или прочность грунта на сдвиг связаны с физическими характеристиками грунта, включая размер частиц, форму, распределение и ориентацию, а также с напряжениями, действующими на грунт в этом месте.

Молотый кофе «Спросите Эндрю» Эпизод 5: Эндрю Лис объясняет, что такое прочность почвы на сдвиг.

Трение

Ключевым элементом прочности грунта на сдвиг является трение. Для объектов, находящихся в контакте, сила трения вдоль плоскости зависит от давления, действующего перпендикулярно плоскости (известного как нормальное напряжение). По мере увеличения нормального напряжения увеличивается сопротивление трению или напряжение сдвига. Это подчеркивает, что прочность грунта на сдвиг не является единой цифрой, а зависит от напряжений, действующих на грунт. Для зернистых грунтов соотношение между напряжением сдвига и нормальным напряжением представляет собой прямую линию, определяемую углом (ø), известным как угол трения.

Угол трения

При рассмотрении прочности на сдвиг важно знать угол трения грунта, а также напряжения, которые будут действовать на грунт. При сравнении различных типов гранулированного грунта угол трения является единственным свойством, определяющим прочность. Угол трения грунта имеет решающее значение при поиске материалов для конструкционного заполнения конструкций из армированного грунта и важен для таких применений, как рабочие платформы и основания дорог. Следует также помнить, что любое изменение угла трения может потребовать изменения конструкции.

Сопротивление сдвигу глинистого грунта

Глинистый грунт также состоит из частиц, хотя частицы чрезвычайно малы. Между этими мелкими частицами действуют электростатические заряды (силы притяжения), а поверхностное натяжение поровой воды удерживает частицы вместе даже без приложения внешних ограничивающих сил, поэтому глинистые грунты обладают некоторой прочностью на сдвиг, даже когда нормальное напряжение равно нулю. Эта дополнительная сила известна как кажущаяся сплоченность. Однако это не является фундаментальным свойством почвы. При рассмотрении прочности на сдвиг зернистых грунтов, даже с некоторым содержанием глины, сцеплением в основном можно пренебречь, поскольку ключевым является угол трения.

Влияние грунтовых вод на сопротивление грунта сдвигу

Наличие грунтовых вод также оказывает заметное влияние на сопротивление грунта сдвигу. Почвы могут быть насыщенными, когда все пустоты между частицами заполнены водой, или частично насыщенными, когда в пустотах присутствует определенный процент пузырьков воздуха. Создаваемое поровое давление влияет на напряжение между частицами и, следовательно, на трение между частицами почвы. Когда к насыщенному грунту прикладывается нагрузка, давление поровой воды (воды в пространствах) сразу возрастает, поскольку вода несжимаема.

Гранулированные грунты имеют относительно большие соединительные пустоты между частицами. Когда, как это обычно бывает в строительстве, нагрузки медленно воздействуют на зернистый грунт, можно предположить, что вода свободно стекает, рассеивая любое повышенное поровое давление и позволяя приложенной нагрузке передаваться скелету грунта. Следовательно, влиянием поровой воды можно пренебречь.

Глинистая почва реагирует иначе, так как пустоты микроскопически малы и плохо связаны между собой. Поэтому вода может двигаться только с гораздо меньшей скоростью, а дренаж очень медленный, поэтому, когда к глинистой почве прилагается нагрузка, поровое давление воды не может рассеяться. Поскольку вода несжимаема, поровое давление воды несет нагрузку, и напряжения между частицами в глине не увеличиваются. Кратковременное насыщенное напряжение сдвига глинистого грунта, таким образом, представляет собой постоянную величину, называемую недренированным напряжением, обозначаемую cu или su.

При рассмотрении несущей способности глинистых грунтов решающее значение имеет прочность на сдвиг в недренированном состоянии. Это чрезвычайно распространено в Великобритании, где почвы с высоким содержанием глины встречаются на многих строительных площадках. Со временем вода будет стекать с глины, и поровое давление будет медленно снижаться, поэтому прочность глинистых грунтов будет увеличиваться – однако это очень долгосрочный эффект.

Влияние состояния грунта на сопротивление сдвигу грунта

Еще одним фактором, влияющим на сопротивление сдвигу гранулированного грунта, является степень уплотнения частиц или состояние грунта. Когда к рыхлому, неуплотненному грунту прикладывается нагрузка, частицы сближаются по мере того, как грунт сжимается. После сжатия почвы происходит сдвиг, когда частицы начинают двигаться друг над другом. Прочность почвы на сдвиг увеличивается по мере уплотнения частиц, в конечном итоге сохраняя постоянный уровень и постоянную плотность или объем.

Там, где зернистые грунты уже плотно уплотнены, усадка незначительна или отсутствует, и частицы слипаются. По мере увеличения нагрузки, прежде чем частицы смогут столкнуться друг с другом, они должны разойтись вдоль плоскости сдвига, разблокировав блокировку. Это известно как дилатация. Сила сдвига, необходимая для преодоления расширения, называется «пиковой силой» (øpeak). После расширения частицы могут легче перемещаться друг по другу, что требует меньшей силы сдвига, чем на пике, что называется прочностью при постоянном объеме øcv.

В ситуации, когда сдвиг грунта не ожидается, например, структурная засыпка в армированной грунтовой стене, при расчете следует использовать пиковую прочность. Если речь идет о условиях высокой деформации, предпочтительным вариантом, скорее всего, будет прочность на сдвиг грунта при постоянном объеме. Важным соображением является обеспечение того, чтобы в отчете о материалах была указана соответствующая прочность для целей проектирования.

Посетите нашу страницу Стеновые и наклонные системы TensarTech, чтобы узнать больше о том, как эти системы поддерживают подпорные конструкции, фундаменты насыпей и рабочие платформы.

Испытания на прочность на сдвиг

Испытания на прочность на сдвиг на социуме можно проводить несколькими способами:

• Испытание на сдвиг лопасти
• Испытание на сдвиг в скважине
• Испытание на прямой сдвиг
• Трехосный тест
• Испытание на неограниченное сжатие (UCC)

Испытание на сдвиг лопасти

Это испытание прочности на сдвиг связных грунтов в недренированном состоянии (например, грунтов на глинистой основе) на месте и может проводиться только на образцах с сопротивлением сдвигу грунта до 0,5. кгс/см2. «Наконечник сдвига лопасти» вставляется в отверстие на месте и вращается для создания скручивающей силы, необходимой для сдвига.

Испытание на сдвиг в скважине

Еще одно испытание прочности на сдвиг грунта на месте для использования на мягких глинах. Устройство вставляется в скважину и наполняется сжатым воздухом для расширения в почву. По мере сдвигания грунта можно оценить прочность на сдвиг.

Испытание на прямой сдвиг 

Простое лабораторное испытание на прочность на сдвиг, проводимое в «боксе на сдвиг». Образец почвы помещается в ящик для сдвига на заданной горизонтальной плоскости. Образец подвергается действию различных нормальных напряжений и в каждом случае определяется касательное (касательное) напряжение (стадия консолидации). Затем, на этапе сдвига, вдоль заданной горизонтальной плоскости прикладывается напряжение сдвига, чтобы определить прочность образца на сдвиг.

Трехосное испытание

Эти испытания на сопротивление сдвигу можно проводить на всех типах грунта независимо от условий дренажа. Термин «трехосный» относится к тому факту, что образец грунта подвергается давлению во всех направлениях во время этого типа испытаний. Дополнительную информацию см. в нашем руководстве по трехосному тесту.

Испытание на неограниченное сжатие (UCC) 

Особый тип трехосного испытания, который можно проводить только на водонасыщенных связных грунтах. В этом случае камера, в которой проводится испытание, не имеет всестороннего давления.

Формула прочности на сдвиг грунта

Формула прочности на сдвиг описывает огибающую Мора-Кулона, которая утверждает, что прочность на сдвиг равна сумме сцепления (с) и компонента трения (σ’tanφ). Формула прочности на сдвиг для гранулированных грунтов: дробный угол

Следующие шаги

В этом руководстве объясняется, что мы подразумеваем под сопротивлением грунта сдвигу, его важность в инженерно-геологических работах, факторы, влияющие на это свойство грунта, испытания грунта на сопротивление сдвигу и формула, используемая для его расчета.