1.Oznaczenie spójności c i kąta tarcia wewnętrznego  gruntu metodą bezpośredniego ścinania.

Wytrzymałość próbek na ścinanie określa się przez przykładanie siły ścinającej w kierunku prostopadłym do dwóch przeciwległych boków o przekroju kwadratowym. Wytrzymałość na ścinanie (wytrzymałość chwilowa) jest to wytrzymałość osiągana przy stałej prędkości odkształceń.

Do oznaczenia wytrzymałości na ścinanie służy aparat skrzynkowy o boku 6×6cm

Próbkę gruntu umieszczamy w skrzynce i ramce aparatu. Próbkę obciążamy. W pięć minut po przyłożeniu obciążenia włączamy mechanizm. Po uruchomieniu aparatu należy okresowo notować odczytaną wartość siły ścinającej (odczyt na czujniku dynamometru). W chwili gdy w trzech kolejnych momentach odczytów wartość siły ścinającej pozostaje stała lub ulega zmniejszeniu należy aparat wyłączyć.

Wytrzymałość próbek na ścinanie τ_f liczymy ze wzoru :

gdzie: a-wielkość odkształcenia pierścienia dynamometru [mm]

b-skala dynamometru (wywołująca odkształcenie pierścienia równe 1mm)

F-pole płaszczyzny ścięcia próbki gruntu

Po obliczeniu wytrzymałości na ścinanie należy umieścić na wykresie zależności τ_f od σ odpowiadające poszczególnym próbkom. Na podstawie tych punktów należy wykreślić przybliżoną prostą wyrównującą te punkty.

Kat tarcia wewnętrznego i spójność obliczamy według wzorów:

Wyniki badań

Nr Próbki	Czas [s]	Obciążenie pionowe P [ N ]	σ  kPa ]	Przemieszcze-nie poziome l [ mm ]	Odkształcenie Pierścienia dynanometru [ mm ]	f [ kPa ]
1	30 60 90 120 150 180	188	52,222	0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0	0,19 0,36 0,41 0,47 0,44 0,41	12,930 24,500 27,902 31,986 29,944 27,902
2	30 60 90 120 150 180	377	104,722	0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0	0,35 0,46 0,55 0,60 0,62 0,61	23,819 31,305 74,860 81,666 84,388 83,027
3	30 60 90 120 150 180	565	156,944	0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0	0,40 0,67 0,88 1,01 1,02 0,98	27,222 91,940 119,77 137,472 138,833 133,388
4	30 60 90 120 150 180	753	209,166	0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0	0,44 0,73 0,93 1,10 1,16 1,09	29,944 99,361 126,583 156,555 168,822 154,511
5	30 60 90 120 150 180	942	261,666	0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0	0,54 0,85 1,12 1,32 1,42 1,41	73,500 115,694 160,644 201,533 221,979 219,933

Cechowanie pierścienia dynamometru

0,0 mm - 0 N 1,0 mm - 490 N

0,5 mm - 245 N 1,5 mm - 736 N

Wymiary próbki : 6 cm x 6 cm

Obliczenia :

• kąt tarcia wewnętrznego

_u = 29,523 ^o z rysunku _u = 32 ^o

- spójność :

c_u = 8,7358 kPa z wykresu c_u = 10 kPa

Badania wytrzymałości na ścinanie wykonujemy na piasku drobnoziarnistym w aparacie bezpośredniego ścinania o v=2mm/min.

Wymiary ramki 6×6cm. F=0,0036m²

P

3.1.Obliczenie przełożenia

k

1 3

rys.nr2

obciążenie

P*1=obc.*4

3.2.wyznaczenie skali dynamometru

Lp	Siła[N]	Odczyty z dynamometru						Wartość śr.
1	50	1,09	1,01	1,03	1,01	1,03	1,0	1,02
2	100	2,05	2,00	2,01	2,00	2,02	2,01	2,015
3	150	3,06	3,05	3,02	3,00	3,03	3,01	3,0283

Tabela nr1

Dla 50N−b=49,0196 N/mm

Dla 100N− b=49,62 N/mm

Dla 150N−b=49,53 N/mm

b_śr=49,39 N/mm

Obciążenie [N]	Odczyt wskaźnika [mm]	τf[kPa]	σ[kPa]
77	2,43	33,33	85,55
118,5	3,46	50,0	131,66
203	7,28	100,0	255,55

Tabela nr2

τ_f[kPa]

100 ×

×

×

ϕ

Rys.nr3 100 200 300 σ[kPa]

a=0,39403

ϕ=arc tg a=21,50°

b=0,1105kPa

WNIOSKI :

Na podstawie „Zarys geotechniki” Z.Wiłuna dla piasku drobnoziarnistego ϕ=28÷30° ,a c=1÷2 .

Niezgodność wyników naszych badań z powyższymi mogła być spowodowana niedokładnym odczytaniem odkształceń na dynamometrze.

Rys.nr1

P

T

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . .

. . . . . . . . . Pierścień dynamometru

---