MECHANIKA GRUNTÓW - LABOLATORIA

SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA NR 4

OPRACOWAŁ ZESPÓŁ NR 4

W SKŁADZIE:

SZCZECIN 2007

TEMAT: Badanie wytrzymałości gruntu na ścinanie.

1. Terminy i definicje.

Wytrzymałość na ścinanie w gruntach jest efektem oporu na przesuwanie na kontaktach pomiędzy cząsteczkami wynikającego z zazębiania się i wzajemnego blokowania cząsteczek, fizycznych wiązań (takich jak oddziaływanie sił atomowych, co następuje gdy atomy na powierzchniach cząsteczek dzielą wspólne elektrony) czy wiązań chemicznych (to znaczy cementacji, co może następować w wyniku krystalizacji minerałów np. węglanu wapnia).

Wzór Coloumba (na wytrzymałość na ścinanie):

gdzie:

- wytrzymałość na ścinanie [kPa]

- naprężenia normalne do płaszczyzny ścinania [kPa]

- kąt tarcia zewnętrznego [˚]

- spójność

2. Kolejność wykonywania czynności.

1. Analiza makroskopowa gruntu.

Badany grunt jest piaskiem średnim (gruntem mineralnym nie spoistym) o średniej wilgotności. Badany grunt reaguje z kwasem zawiera zatem węglany wapnia.

2. Przygotowanie próbki.

Do skrzynki należy warstwami umieszczać grunt i zagęszczać po kolei każdą warstwę specjalnym ubijakiem do momentu aż próbka osiągnie stan symulujący stan naturalny. Ilość gruntu badawczego ma być taka aby wierzch pokrywki zrównał się z brzegami skrzynki. Tak przygotowaną skrzynkę należy umieścić w aparacie skrzynkowym.

3. Wykonanie badania.

Po umieszczeniu skrzynki w aparacie należy przyłożyć siłę pionową 50kPa do powierzchni górnej skrzynki, a następnie wykonać ścięcie przy jednoczesnej obserwacji zachowania czujnika odkształceń dynamometru poziomego.

3. Opracowanie wyników.

Pole powierzchni ścinania

Stała dynamometru pionowego:

Stała dynamometru poziomego:

Spójność dla gruntu niespoistego -

Przykładowe obliczenie odkształcenia dynamometru pionowego:

Przykładowe obliczenie odkształcenia dynamometru poziomego:

Zestawienie wyników badania

L.p.	Obciążenie pionowe [kPa]	Odkształcenie dynamometru pionowego [mm]	Odczyt dynamometru poziomego [mm]	Wytrzymałość na ścinanie [kPa]
1	50	0,23	0,15	31,8
2	100	0,47	0,28	59,37
3	150	0,7	0,48	101,78
4	200	0,93	0,66	139,94
5	300	1,4	0,98	207,8

Obliczenie kąta wewnętrznego:

4. Wnioski.

Wg normy PN-81/B-03020-3 teoretyczny kąt tarcia wewnętrznego dla piasku średniego mieści się w przedziale od 31˚ do 36˚. Podczas badania osiągnięto najniższą granicę tej wartości co może wynikać z nie do końca zagęszczonej próbki. Oprócz obliczenia kąta wewnętrznego zaobserwowano wzrost wytrzymałości na ścięcie w stosunku do obciążenia pionowego.

TOP SECRET

---