Файл: Булычев, В. Г. Механика дисперсных грунтов.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 122

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Кроме различных причин, затрудняющих ясное физико-ме­

ханическое представление о внутреннем трении в

грунтах,

вопрос осложняется

еще и тем, что явление

трения

 

тесно

связано с явлением

сцепления. Поэтому нет

теории,

которая

могла бы считаться удовлетворительной, нет и метода

экс­

периментального определения коэффициента внутреннего

тре­

ния, который может быть рекомендован для широкого приме­ нения. Между тем в строительном грунтоведении коэффициент

внутреннего трения является одной из основных

характерис­

тик, входящих в расчет сопротивления грунтов

горизонталь­

ным и вертикальным силам.

 

Таким образом, вопрос о внутреннем трении в грунтах, не­ смотря на всю его сложность, требует такого решения, кото­ рое в достаточной мере удовлетворило бы производственные запросы.

Исходя изряда работ, проведенных и опубликованных в на­

шей стране и за рубежом, можно сделать заключение,

что в

основе всех теорий и в методике установления

коэффициента

внутреннего трения все же остается в силе

приближенная

зависимость, данная еще Кулоном. Эта зависимость

трения

и сцепления сформулирована Кулоном еше в 178 1 г.

следу­

ющим образом.

 

 

1. Максимальное сопротивление трения внутри массы грун­ та равняется нормальному давлению на рассматриваемую пло­

щадь,

помноженную на коэффициент трения f

. Для данного

грунта

/

есть величина постоянная. Таким образом,

тре­

ние является независимым от величины площади, на

которую

передается

давление.

 

 

 

2. Максимальное сцепление равняется площади,

находя­

щейся под нагрузкой, умноженной на коэффициент

сцепления

С , представляющий сцепление на единицу площади.

Сцепле­

ние, таким образом, не зависит от нормального давления.

Эта зависимость по Кулону может быть представлена

в

виде формулы:

 

 

 

 

 

Т = £ ’+ / ° - ,

 

 

(82)

где

т -

О

 

 

сдвигающее напряжение в кГ/см

;

 

 

 

С -

сцепление на единицу площади в кГ/см^;

 

 

ß -

коэффициент трения;

 

 

 

 

сг - нормальное сжимающее напряжение в кГ/см^.

Таким образом, если образец грунта (рис. 64)

подверг­

нуть сдвигу при нескольких различных нормальных

сжима­

ющих напряжениях, результаты сдвига могут

быть

представ­

и в

Рис. 64

 

 

 

 

лены в виде графика

(рис. 6 5 ),

у которого по вертикали от­

ложены сдвигающие напряжения

Т

, а по горизонтали нор­

мальные сжимающие

сг .

 

 

 

Отношение сдвигающего напряжения к нормальному

обычно

называют коэффициентом сдвига

К

, т. е.

 

 

~СТ =

■

(83)

Как видно из формулы (8 3 ),

коэффициент сдвига

зависит

от нормального давления, т. е. с увеличением давления коэф­

фициент сдвига

уменьшается (рис. 6 6 ). Эта величина

не

является постоянной и не может быть

характеристикой грун­

тов.

 

 

 

 

 

 

 

/ =

Гораздо удобнее пользоваться коэффициентом трения

=tga,

вытекающим из

уравнения (8 2 ).

Это

уравнение

прямой

А -

В

(рис.

6 5 ),

соединяющей точки,

соответствующие

значениям

Т

для различных величин

сг

.

Таким

обра­

зом,

fl

является величиной постоянной для данного

состо­

яния грунта.

 

 

 

 

 

 

Исходя в основном из этих соображений ряд

исследовате­

лей предложил различные конструкции приборов для

опреде­

ления коэффициента внутреннего трения в грунтах. Несмотря

1 1 9

на различное конструктивное оформление, все эти

приборы

могут быть разделены на четыре характерных типа.

К первому типу относятся приборы, построенные

по прин­

ципу конечного сдвига

одной части образца грунта

относи­

тельно другой (рис. 6

7 ). Это наиболее известные

приборы

Пузыревского, Терцаги, Фельда, Чеботарева, Маслова и др.

Ко второму типу следует

отнести

приборы,

которые также

предусматривают сдвиг одной части

образца

 

относительно

другой, но из-за кольцевой

формы образцов

и

вращатель­

ного движения сдвиг у этих приборов не

является конечным

(рис. 6 8 ). К такому типу относятся приборы

Покровского,

Федорова и ряд других, появившихся позднее в СССР и

за

рубежом.

 

 

 

Третий тип приборов имеет в виду,не

плоскостной, а

объ­

емный сдвиг грунта (рис. 6 9 ). Первым из них является при­

бор Г. И. Покровского, предложенный в 1 9 3 2

г.

Наконец,

к

четвертому типу необходимо отнести приборы,

создающие

в

сжимаемых образцах грунта сдвиг по поверхности

действия

максимальных скалывающих напряжений (рис.

7

0 ).

Это

при­

боры Вестерберга, Давиденкова, Покровского,

Булычева

и др.

Для лучшего представления о методах работы

с

приборами

этих четырех типов ниже описываются наиболее

типичные

из

них.

 

 

 

 

 

1 2 0

 

Рис. 70

 

 

М е т о д

П у з ы р е в с к о г о .

Пустые

цилиндри­

ки А (рис.

71) путем вдавливания их в

монолит

наполня­

ются грунтом. Между отдельными цилиндриками

вставляют

вкладыши Б , составленную таким образом цепь из

четырех

образцов помещают в ванночку В , наполненную водой,

и

зажимают винтом

Г . Для насыщения грунта водой при

оп­

ределенном давлении на чашку рычажных весов Д

кладется

соответствующий

груз. После замачивания цель вынимают

из

ванночки, разбирают на отдельные образцы и в особом аппа­ рате испытывают каждый образец на срезывание.

Цилиндрик с замоченным грунтом устанавливают над

спе­

циальной формочкой

А (рис. 72) и с

помощью

деревянного

штампика вталкивают в' соответствующее отверстие

этой

формочки. Затем деревянный штамлик удаляют и вместо

него

на грунт накладывают металлический штамлик Б

(поршенек),

который и вставляют вместе с формочкой в прибор.

 

С помощью рычажного устройства В

с

отношением

плеч

1 /2 0

грунту дается

вертикальная нагрузка, равная нагрузке

при замачивании. Затем, постепенно загружая

небольшими

порциями другое рычажной устройство

Г

и фиксируя

при

этом

регистрирующим приспособлением

Д

деформации,

про—

1 2 1

Смотрите также файлы