Способ определения сопротивления срезу несвязных грунтов Советский патент 1985 года по МПК G01N33/24 

Изобретение относится к строительству, .в частности к определении показателей физико-механических свойств грунтов, и может быть использовано в горнорудной промышлен.ности и при инженерно-геологических Iисследованиях грунтов. Цель изобретения - повышение точ ности определения за счет учета изм нения коэффициентов межчастичного трения моде.льн-ой смеси по сравнению с натурным грунтом. Способ осуществляют следующим образом. Приготавливают модельную смесь грунта, размер частиц которой умень шен по сравнению с натурным несвязным грунтом при соблюдении условий механического подобия грунта и смеси в отношении всех параметров кроме коэффициентов межчастичного трения (га),длячего отсеивают из грунта соответствующие фракции и смешивают их в необходимых пропорци ях, при этом размеры соответственны частиц грунта и смеси должны быть связаны между собой выражением d iy:df , где d ,d ; - размеры любых соответственных частиц грунта и смеси; oi - масштаб изменения размеров. При этом в соответствии с условиями подобия грунта и смеси усилия, прижимающие друг к другу в точках контакта пары соответствен ных частиц грунта и смеси, будут связаны между собой выражением с Р; , где Р и Р f - усилия, прижима:ющие пары частиц соответственно грунта и смеси. Далее образец модельной смеси частиц заданной плотности, определя емой, например, значением коэффициента пористости (6), помещают в срезной прибор, нагружают нормальны к плоскости среза напряжением (6, и производят срез, определяя значе ние сопротивления срезу модельной смеси частиц (првд). Па следующем этапе, испытаний оп ределяют размер частиц модельной смеси, несущих нагрузку. Для этого отделяют граничную фракцию частиц грунта, например наибольшие по размерам частицы, и при тех же значениях напряжения (бп) коэф882фициента пористости ( Е ) определяют сопротивление срезу оставшегося материала, которое сравнивают с сопротивлением срезу смеси полного гранулометрического состава. Если значения сопротивления срезу равны, продолжают испытания, последовательно отделяя фракции частиц и подвергая срезу образцы оставшегося материала до появления различий в значениях сопроти 3ления срезу. Граничный размер частиц, несущих нагрузку, определяют как среднее из граничных размеров частиц материалов, испытаннык на последнем и предпоследнем этапах. Аналогично поступают и с наименьшими по размеру фракциями часВ результате получают размеры частиц смеси;несущих нагрузку, для которых находят средний по количеству размер и отделяют фракцию частиц этого размера из смеси. Пары частиц указанного размера прижимают друг к другу некоторым выбранным наугад усилием, сдвигают по поверхности взаимного контакта и определяют значения коэффициента межчастичного трения этих пар. Затем находят коэффициент межчастичного трения смеси частиц ( /и) по формуле где i-nneA сопротивление срезу смеси частиц; - нормальное к плоскосJ5 с ти среза напряжение; Т коэффициенты, полученные экспериментальным путем при испытании на срез несвязанных грунтов, коэффициенты межчастичного трения которых известны и не зависят от крупности частиц и от усилия, прижимающего частицы друг к другу.в точке контакта.Далее сравнивают коэффициенты межчастичного трения пар частиц и смеси. Если значения коэффициента не равны, продолжают испытания пар частиц, добиваясь равенства коэффициентов, путем изменения прижимаюид1х усилий. Из механического подобия грунта и смеси следует, что соответственными для несущих частиц смеси, имеющих средний по количеству размер, являются несущие частицы грунта, имеющие средний по количеству размер , равный где dc - соответственные средние по количест ву размеры несущих частиц грунта и сме си; ot - масштаб размеров. Выделяют из грунта частицы этог размера, например, с помощью отсева на ситах, прикладывают к ним лие, соответственное усилию, при к 7ором обеспечивалось, равенство коэффициентов межчастичного трения всей смеси и выделенных из нее пар частиц. Это усилие равно где Р - соответственные усилия, прижимающие пар частиц грунта и смес ot.- масштаб .размеров. Сдвигая пары частиц по поверхности взаимного контакта, определя коэффициент межчастичного трения п частиц натурного грунта, значение которого (в соответствии с теорие-й подобия) равно значению коэффициента межчастичного трения всего натурного грунта (IB). Сопротивление срезу натурного грунта ) находят из равенства;ел.с5,4((епе), где и --- - коэффициенты, полученные экспериментальным путем при испытании на срез несвязшлх грунтов, коэффициенты межчастичного трения которых известны и не зависят от крупности частиц и от усилия, прижимающего частицы друг к другу в точке контакта. Использование изобретения позволяет повысить точность определения несвязных грунтов срезу за счет определения коэффицие.нтрв . межчастичного трения грунта и модельной смеси, позволяющего учесть влияние изменения размеров частиц на указанную характеристику грунта и существенно уменьшить крупность частиц смеси и соответственно размеры образцов, что снижает трудоемкость испытаний.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ СРЕЗУ НЕСВЯЗНЫХ ГРУНТОВ, включанмций приготовление модельной смеси грунта, размер частиц которой уменьшен по сравнению с натурным грунтом при соблюдении условий подобия грунта и смеси в отношении всех .. . параметров, кроме коэффициентов межчастичного трения, и определение сопротивления срезу модельной смеси, отличающийся тем,что, с целью повышения точности определения за счет учета изменения коэф1)1ициен1ов межчасчичного м-рения модельной смеси по сравнению с патурным грунтом, определяют размер частиц модельной смеси, несущих нагрузку, отделяют среднюю по размеру фpaкIц ю и для пар ее. частиц определяют козффицие.нты межчастнчного трения при различных нагрузках, повторяют определения до равенства указанных характеристик для пар частиц и коэффициента межчастичного трения всей модельной смеси, рассчичанного с учетом ее сопротивления срезу, вьщеляют ппры частиц средней по размеру фракции натурного грунта, несущих (Л С нагрузку, и определяют коэффициенч межчастичного трения для них при нагрузке, соответствующей нагрузке, обеспечивающей равенство коэффициентов межчастичного трения модельной смеси и выделенных из нее пар частиц, а сопротивление срезу натурного грунта определяют расчетным путем в соответствии с условием подобия модельной смеси и натурного грунта с учетом коэффициента мехчастичного трения вьщеленнь(х из натурного грунта пар частиц.