Politechnika Koszalińska
Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska
Kierunek: Budownictwo
Mechanika gruntów i fundamentowanie
Ćwiczenie nr 10
Prowadzący: Wykonali:
dr inż. Jarosław Filipiak Dominika Kozina
Adrian Dura
gr. 3.1. inż.
Wyznaczanie wytrzymałości gruntu na ścinanie w aparacie skrzynkowym
Badanie to polega na pomiarze wartości naprężenia ścinającego przy różnych wartościach naprężenia normalnego σ.
Przebieg badania
Za pomocą suwmiarki określamy wymiary skrzynki, w celu wyznaczenia pola przekroju poziomego F. 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 = 50 kPa ( 0,5 kg/cm2). Po dwóch minutach uruchamiamy aparat i obserwujemy odkształcenie dynamometru mierzącego siłę ścinającą. Za moment ścięcia przyjmujemy maksymalne odkształcenie dynamometru d wskazane przez czujnik zegarowy. Po wyłączeniu aparatu należy odczekać 2 minuty. Badanie powtarzamy przy kolejnych wartościach naprężenia pionowego σ = 100, 150, 200, 250 i 300 [kPa] odczekując zawsze 2 minuty od chwili przyłożenia obciążenia pionowego.
Obliczanie wyników
Dla każdego badania określamy wartość naprężenia normalnego σ oraz naprężenia
ścinającego f. Uzyskane wartości nanosimy na wykres - σ w postaci punktów. Przez punkty odpowiadające poszczególnym badaniom przeprowadzamy linię prostą stanowiącą obwiednię wytrzymałości na ścinanie. Z położenia linii odczytujemy spójność Cu i kąt tarcia wewnętrznego Φu.
Dla obliczenia spójności Cu i kąta tarcia wewnętrznego ၆ u wstępnie obliczamy współczynniki a i b wg wzorów:
gdzie: ၴ fi - wartość wytrzymałości na ścinanie poszczególnych próbek [kPa],
ၳ i - naprężenia normalne [kPa],
N - liczba ściętych próbek uwzględniona w obliczeniach (liczba punktów na wykresie).
Wyniki
kąt tarcia wewnętrznego Φu=arctg a = 31,2°
tangens nachylenia stycznej tg Φu = 0,6060
spójność gruntu Cu = b = 0,2610 [kPa]
Wnioski
Otrzymany kąt tarcia wewnętrznego mieści się w przedziale podawanym przez normę dla piasku drobnego tj.: 29º ÷ 33º. Dla otrzymanej wartości odczytano z wykresu wartość stopnia zagęszczenia ID = 0,64.
2
Wyszukiwarka