Badanie wytrzymałości gruntu

Czynniki kształtujące opór gruntu na ścinanie.

Wytrzymałość gruntu na ścinanie jest to opór jaki stawia grunt naprężeniom stycznym w rozpatrywanym punkcie ośrodka. Po pokonaniu oporu ścinania następuje poślizg pewnej części gruntu w stosunku do pozostałej. Poślizgi mogą być jednopowierzchniowe i strefowe.

Opór tarcia wewnętrznego gruntu. W przypadku ścinania gruntów o strukturze ziarnistej mamy do czynienia z oporem tarcia suwnego i obrotowego, gdyż przy poślizgu strefowym jednej warstwy gruntu po drugiej występuje opór nie tylko w powierzchniach poślizgu, lecz opór wynikający z obrotu ziaren w stosunku do ziarn sąsiednich.

Opór spójności właściwej (kohezja – opór tarcia od ciśnienia spójności właściwej). Za spójność właściwą uważa się wzajemne przyciąganie się cząstek gruntowych, zrównoważoną przez reakcję sił odpychających.

Schematy badania wytrzymałości na ścinanie w aparacie trójosiowego ścinania.

W aparacie trójosiowego ścinania próbkę o kształcie cylindrycznym umieszczona jest w cienkiej pochewce gumowej, którą zalewa się wodą wypełniając nią szklany klosz otaczający próbkę. Wodę w kloszu spręża się do naprężenia ó3. Ścinanie próbki dokonuje się przy stałym naprężeniu ó3 zwiększając dodatkowo naprężenie q na górną powierzchnię próbki gruntu, aż do momentu przekroczenia wytrzymałości próbki na ścinanie. Łączne naprężenie przekazywane na górną powierzchnię próbki w momencie jej ścięcia oznacza się ól. Naprężenie ól i ó3 są naprężeniami głównymi.

Naprężenie ścinające ôf  i normalne óf  wyznacza się za pomocą kół Mohra. Przeprowadzając minimum pięć ścięć przy różnych wartościach ó3 otrzymuje się kilka granicznych kół Mohra. Styczna wykreślona do otrzymanych kół Mohra jest prostą Coulomba, która odcina na osi rzędnych wartość oporu spójności c, a nachylenie tej prostej do osi odciętych daje kąt tarcia wewnętrznego ö. Potrzebne do wykreślenia kół MoHra wartości naprężeń ól i ó3 otrzymuje odczytując ze specjalnie opracowanych tablic wartości.

 

Wartości charakterystyczne i obliczeniowe parametrów geotechnicznych. Metoda A, B,C wyznaczania parametrów geotechnicznych.

Wartości określające cechy gruntów budowlanych nazywa się parametrami geotechnicznymi. Parametry te oznacza się dla całego podłoża gruntowego tj. dla strefy, w której właściwości gruntów mają bezpośredni wpływ na projektowane wykonawstwo oraz eksploatację projektowanych obiektów inżynierskich. Na podstawie wyników badań polowych i laboratoryjnych gruntów oraz ich charakterystyki geologicznej podłoże gruntowe dzieli się na warstwy geotechniczne, to jest strefy o jednakowych wartościach parametrów geotechnicznych.

METODA A polega na bezpośrednim oznaczeniu wartości parametrów geotechnicznych gruntów na podstawie badań polowych lub laboratoryjnych. Metodę tą należy stosować w przypadku, gdy: – brak jest ustalonych zależności korelacyjnych między parametrami gruntów spoistych i niespoistych, a także przy oznaczaniu parametrów efektywnych ö, c. – w najniekorzystniejszym układzie obciążeń ich składowa pozioma wynosi więcej niż 10 % składowej pionowej. – budowla jest usytuowana na zboczu lub w pobliżu. – obok budowli projektuje się wykopy lub dodatkowe obciążenie podłoża.

METODA B polega na oznaczeniu wybranych (wiodących) parametrów geotechnicznych metodą A, a następnie na ustaleniu na ich podstawie parametrów pozostałych wykorzystując do tego zależności korelacyjne występujące między nimi. Zależności korelacyjne istniejące pomiędzy ogólnymi parametrami geotechnicznymi podane są w odpowiednich tablicach i nomogramach. Za parametry wiodące przyjmuje się najczęściej dla gruntów spoistych stopień plastyczności IL, a dla gruntów niespoistych stopień zagęszczenia ID.

METODA C polega na wykorzystaniu wartości parametrów geotechnicznych określonych dla innych podobnych terenów oraz budowli o podobnej konstrukcji i zbliżonych obciążeniach.

 

Czynniki decydujące o pęcznieniu gruntu

Na pęcznienie wpływ ma przede wszystkim uziarnienie, skład mineralny, struktura oraz gęstość objętościowa szkieletu gruntowego a także wilgotność początkowa gruntu.

Przez pęcznienie gruntów spoistych rozumie się zwiększanie ich objętości pod wpływem nawilgocenia.

Oznaczenie ciśn. pęcznienia Pc przeprowadzić można jedynie dla gruntów jednorodnych, gdy różnica wilgotności poszczególnych próbek nie przekracza 5%.

Oznaczenie ciśn. pęcznienia gruntów spoistych można przeprowadzać między innymi w edometrze.

W celu oznaczenia ciśn. pęcznienia gr. spoistych przygotowuje się 5 próbek o strukturze naturalnej i wymiarach pozwalających na ścisłe umieszczenie ich w pierścieniu edometru. Położenie próbki w pierścieniu powinno odpowiadać naturalnemu położeniu gruntu w terenie. Z każdej próbki , po uformowaniu jej w pierścieniu , należy zebrać grunt z górnej i dolnej powierzchni pierścienia przeznaczając nadmiar gruntu do oznaczenia wilgotności

Podziel się:

Ocena artykułu:

0
0

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.