Edometryczne badanie ściśliwości gruntu.
Badaniom ściśliwości poddano próbki gruntu. Do badań użyto edometru o wymiarach komory badawczej: h=20mm Φ=65mm.
Wyniki:
Naprężenie |
Wysokość próbki |
Skrócenie próbki |
s [kPa] |
hi [mm] |
Dhi [mm] |
12,5 |
19,515 |
0,485 |
25 |
19,030 |
0,485 |
50 |
18,448 |
0,528 |
100 |
17,769 |
0,679 |
200 |
17,226 |
0,543 |
100 |
17,323 |
0,097 |
50 |
17,381 |
0,058 |
25 |
17,575 |
0,194 |
12,5 |
17,788 |
0,213 |
25 |
17,750 |
0,028 |
50 |
17,691 |
0,059 |
100 |
17,497 |
0,194 |
200 |
17,187 |
0,31 |
400 |
16,896 |
0,29 |
Wykres:
1 - krzywa ściśliwości pierwotnej
2 - krzywa odciążenia
3 - krzywa ściśliwości wtórnej
Obliczanie wartości edometrycznych modułów ściśliwości:
Podstawę obliczeń stanowi wzór:
[kPa],
[kPa]
gdzie: Dsi - przyrost obciążenia jednostkowego próbki [kPa]
Dhi - odpowiadający przyrostowi obciążenia przyrost wysokości próbki [mm]
hi-1 - wysokość próbki na początku przedziału obciążenia [mm]
M - edometryczny moduł ściśliwości wtórnej
M0 - edometryczny moduł ściśliwości pierwotnej
Dla przedziału Dsi = 50-100 kPa --> pkt 3 i 4 krzywej 1 oraz pkt 11 i 12 krzywej 3
Dla przedziału Dsi = 100-200 kPa --> pkt 4 i 5 krzywej 1 oraz pkt 12 i 13 krzywej 3
Badanie gruntu aparatem bezpośredniego ścinania.
W celu określenia parametrów wytrzymałościowych (kata tarcia wewnętrznego i spójności) gruntu spoistego wykonano odpowiednie badania w aparacie bezpośredniego ścinania. Badaniom poddano 5 próbek. Wymiary komory badawczej wynosiły 6cm x 6cm.
Wyniki:
Nr badania |
Obciążenie pionowe |
Siła ścinająca |
Przesunięcie skrzynki |
[-] |
[N] |
[N] |
[mm] |
1 |
360 |
93,5 |
2,20 |
2 |
540 |
147,4 |
3,60 |
3 |
720 |
196,5 |
3,54 |
4 |
1080 |
298,5 |
4,50 |
5 |
1440 |
389,9 |
4,92 |
Określenie wartości naprężeń normalnych (sn) i ścinających (t=tf)
[kPa],
[kPa]
gdzie: A - wymiar komory badawczej [m2]
P - obciążenie pionowe [kN]
H - siła ścinająca [kN]
a - wymiar próbki [m]
Da - przesunięcie skrzynki [m]
sn - naprężenia normalne [kPa]
tf - naprężenia ścinające [kPa]
Wykres:
Określenie parametrów wytrzymałościowych gruntu Fu , cu
N=5 liczba prób
Fu - kąt tarcia wewnętrznego
cu - spójność gruntu
Równanie prostej Coulomba:
Średnie odchylenie kwadratowe sc, sF
sc, sF- średnie normowe odchylenia kwadratowe
Badanie aparatem trójosiowego ściskania.
W celu określenia parametrów wytrzymałościowych (kąta tarcia wewnętrznego i spójności) gruntu spoistego wykonano odpowiednie badania w aparacie trójosiowego ściskania. Badaniom poddano 5 próbek gruntu.
Wyniki:
Nr badania |
Ciśnienie w komorze s3 |
Dodatkowe ciśnienie pionowe Ds1 |
Całkowite ciśnienie pionowe Ds1+s3=s1 |
[-] |
[kPa] |
[kPa] |
[kPa] |
1 |
100 |
105 |
205 |
2 |
150 |
169 |
319 |
3 |
200 |
196 |
396 |
4 |
250 |
247 |
497 |
5 |
300 |
266 |
566 |
Interpretacja wyników za pomocą ścieżki obciążenia:
p, g - wierzchołki kół Mohra
[kPa]
[kPa]
Wykres:
Określenie parametrów wytrzymałościowych gruntu Fu , cu
Wzory transformacyjne:
Fu - kąt tarcia wewnętrznego
cu - spójność gruntu
Równanie prostej Coulomba: