Laboratorium z mechaniki gruntów i fundamentowania

ĆWICZENIE 3

Temat: Oznaczanie wytrzymałości na ścinanie w aparacie skrzynkowym

Wykonali :

Magdalena Boruc

Sylwia Kędziora

Artur Kędziora

Grupa 3.1 (mgr)

Sprawdził :

1. Wprowadzenie

Najważniejszym z parametrów charakteryzujących stan graniczny gruntów jest wytrzymałość na ścinanie (opór ścinania).

Wytrzymałość gruntów na ścinanie w naturalnym stanie jest wypadkową wielu czynników działających na grunt obecnie bądź w przeszłości geologicznej.

W mechanice gruntów wytrzymałość na ścinanie traktuje się jako wielkość składającą się zasadniczo z dwóch parametrów : składowej spójności i składowej tarcia wewnętrznego.

2. Przebieg ćwiczenia

1. W celu przygotowania aparatu do badania obie ramki skrzynki dwudzielnej łączy się za pomocą śrub. Na dno skrzynki wkłada się dolny filtr a na nim kwadrat bibuły filtracyjnej. Na bibule umieszcza się ząbkowaną płytkę oporową.

2. Na zagęszczoną i włożoną do skrzynki próbkę nakłada się górną płytkę oporową, bibułę filtr i tłok z kulką przekaźnikową.

3. Po ustawieniu skrzynki na prowadnicach podstawy aparatu zakłada się ramę z wieszakiem.

4. Następnie obciąża się próbkę przez zawieszenie odważników.

5. Następnie ścinamy próbkę. Ścianie następuje wskutek przesuwania się ruchomej części ramki skrzynki względem części nieruchomej ze stałą prędkością.

6. W trakcie badania odczytuje się na czujnikach wartości odkształceń dynamometru.

3. 1.Tabela pomiarowa

Ob. pionowe	Q	kG	18	36	54	90	126	162
odkszt.dynam.	Ed	mm	0,24	0,37	0,55	0,66	0,91	1,10
Siła ścinająca	Tf=Ed⋅K	kG	11,20	17,27	25,67	30,81	42,47	51,34
Naprężenia	σ=Q/F	kG/cm^2	0,5	1	1,5	2,5	3,5	4,5
normlane		kPa	50	100	150	250	350	450
Naprężenia	Τf=Tf/F	kG/cm^2	0,31	0,48	0,71	0,85	1,18	1,43
ścinające		kPa	31	48	71	85	118	143

3. 2.Tabela pomiarowa

Ob. pionowe	Q	kG	18	36	54	90	126	162
odkszt.dynam.	Ed	mm	0,09	0,18	0,30	0,45	0,69	0,92
Siła ścinająca	Tf=Ed⋅K	kG	4,20	8,40	14,00	21,00	32,20	42,94
Naprężenia	σ=Q/F	kG/cm^2	0,5	1	1,5	2,5	3,5	4,5
normlane		kPa	50	100	150	250	350	450
Naprężenia	Τf=Tf/F	kG/cm^2	0,12	0,23	0,39	0,58	0,89	1,19
ścinające		kPa	12	23	39	58	89	119

4. 1.Obliczenia dla piasku drobnego cyrkonowego

Δ₁=18,78

Δ₂=13,33

Δ₃=13,88

Δ₄= -17,02

Δ₅= -28,92

S_c=S_b=25,85

Wyniki:

Spójność: c_u=b=-(10±25)kPa

Kąt tarcia wewnętrznego: Φ_s=(24±6)°

5. 1.Obliczenia dla piasku drobnego

Δ₁=21,11

Δ₂=11,60

Δ₃=7,10

Δ₄= -14,90

Δ₅= -24,92

S_c=S_b=12,52

Wyniki:

Spójność: c_u=b=-(30±12)kPa

Kąt tarcia wewnętrznego: Φ_s=(22±3)°

Celem badania jest wyznaczenie prostej Τ_f od σ. Prosta ta wyznacza na osi rzędnych opór spójności, nachylenie tej prostej wyznacza kąt tarcia wewnętrznego.

Prosta przecina oś Τ_f blisko 0. Oznacza to że grunt jest niespoisty gdyż c=0.

Błędy poszczególnych odczytów są bardzo duże może to być spowodowane niedoskonałością obserwatora w odczytywaniu wielkości z dynamometru.

---