CCF20130221042

ĆWICZENIE 1(1

Wyznaczanie kąta tarcia wewnętrznego i spójności w aparacie trójosiowego ściskania

1. WSTĘP

Jak już wspomniano w opisie ćwiczenia 9, próba bezpośredniego ścinania nul charakter techniczny (przybliżony). Stąd też do określania własności wytrzymałościowych gruntów stosowane są dokładniejsze metody pomiaru, z których najbm dziej rozpowszechnioną jest próba trójosiowego ściskania.

W próbie tej walcową próbkę gruntu umieszcza się wewnątrz szklanego pojem nika, który wypełnia się płynem pod ciśnieniem p, a próbkę obciąża się osiowo (siłąP) mierząc siłę na tłoku oraz jego przemieszczenie (rys. 10. la). Próbka obciii żona jest więc promieniowo ciśnieniem p oraz osiowo ciśnieniem /?, zwiększonym o nacisk tłoka, czyli naprężeniem promieniowym

<y ₃=p    (lo.i)

oraz osiowym

(10.2) i

pA - pA\ + P =-~A

gdzie:

A - pole tłoka,

A\ - pole przekroju trzonka tłoka.

Naprężenia te (w warunkach normalnych <J_t >a₃) są naprężeniami głównymi (na powierzchniach, na które działają nie ma naprężeń stycznych) i można jo przedstawić na wykresie <x-r (rys. 10.Ib) w postaci dwóch punktów. Stan napn, żenią w próbce można określić stosując konstrukcję kół Mohra (koło zaznaczono j linią przerywaną). Zwiększając obciążenie osiowe (nacisk tłoka) zwiększamy wai tość naprężenia a_I. Wartość naprężenia <r₃ zależy jedynie od ciśnienia wody i dlii

danego p wartość cr₃ = const. Obciążenie osiowe zwiększamy aż do momenlii zniszczenia próbki, która następuje zwykle poprzez ścięcie wzdłuż pewnej płas/ czyzny n-n nachylonej do poziomu pod kątem a . W momencie zniszczenia próbko

obciążona jest krytycznym naprężeniem osiowym crf oraz naprężeniem bocznym o3 (w tym przypadku <j₃ = cr₃). Naprężenia krytyczne oraz odpowiadające im koło Mohra (krytyczne koło Mohra zaznaczone linią ciągłą) przedstawiono na ry sunku lO.lc. Przeprowadzając w analogiczny sposób badania dla różnych wartośn ciśnienia bocznego można określić kolejne wartości krytyczne crf, cr₃ , którym

l^|,,l^|ij^|l kolejne kolii Moimi, Na rysunku 10.Ic przedstawiono przykładowo a krytyczne kola Mohra.

■O i' liomat obciążenia, b) stan naprężenia w próbce, c) wyznaczanie naprężeń przy pomocy kul naprężeń Mohra

Rys. 10.1. Próba trójosiowego ściskania:

79