4130649984

1.3. WYTRZYMAŁOŚĆ GRUNTÓW

Rys. 1.5: Aparat skrzynkowy i aparat trójosiowy do pomiaru parametrów wytrzymałościowych (pic gruntu.

(diagram Rendulića).

Często stosowaną alternatywą jest diagram p — q gdzie

V =    +    (i.n)

q = oi-(/₃    (1.12)

9. Rodzaje badań w aparacie trójosiowym: ściskanie:    = o'₃

tzw. 'rozciąganie’ o\ < aó = cri

Przeważnie bada się próbki całkowicie nasycone wodą i mierzy albo ciśnienie wody porowej nie pozwalając jej wypływać z próbki (tzw. badanie niezdrenowane bez odpływu wody z porów gruntu i przy stałej objętości tj. e = const) albo objętość wyciśniętej wody przy u = const (tzw. badanie zdrenowane z odpływem).

10. Dylatancja i kontraktancja jest to zmiana objętości w trakcie czystego ścinania naprężeniem r. Pojawienie się dylatancji jest ważną różnica jakościowa zachowania gruntu w porównaniu do stali, w której ścinanie r powoduje jedynie odkształcenia postaciowe = t/G). Casagrande zaproponował pojęcie porowatości krytycznej Ckr- Grunty luźne (e > ekr ) mają tendencję do zagęszczania się w trakcie ścinania a zagęszczone (e < ekr } chcą zwiększyć swoją objętość. Grunt o porowatości krytycznej (e = ekr ) nie chce jej zmieniać. Piaski luźnie nasycone wodą są szczególnie niebezpieczne bo przy szybkim ścinaniu chcą się zagęścić a to uniemożliwia obecność wody. Wzrasta zatem ciśnienie wody u co przy stałym napr. całkowitym o = const powoduje spadek o'(= o — u). Niezależnie od tego wzrasta r = r'. Mamy zatem, zważywszy kryterium Coulomba t' < o' tan<p, zjawisko jednoczesnego wzrostu r' i spadku o' = o — u co może prowadzić do szybkiego wyczerpania się wytrzymałości gruntu. Zjawisko określa się terminem upłynnienie gruntu.

Rys. 1.6: Efekt dylatancji i kontraktancji.

Grunt zagęszczony jest dobrze upakowany, ('zazębiony’) i ma pewną nadwyżkę wytrzymałości w stosunku do gruntu o krytycznym wsk. porowatości. Nadwyżkę tę traci w miarę ścinania na skutek dylatancji (rozluźniania).

11. Dla gruntów spoistych tradycyjnie nie używa się pojęć luźny i zagęszczony. Mówi się natomiast o tzw. współczynniku prekonsolidacji OCR = o_vfyz, gdzie 7z jest pionową składową naprężenia geostatycznego a o_p jest to tzw. naprężenie prekonsolidacji. Grunt normalnie skonsolidowany (NC) odpowiada OCR=l tj. stanowi luźnemu. Stan krytyczny odpowiada OCR« 2 a stan zagęszczony wyższym wartościom OCR. Naprężenie prekonsolidacji definiuje się jako miejsce załamania się krzywej ściśliwości z badania edome-trycznego, czyli jako naprężenie uplastycznienia gruntu przy edometrycznym ściskaniu, rys.1.7. Przy kontynuowaniu obciążenia w edometrze następuje trwale zagęszczenie gruntu i granica uplastycznienia o_v przesuwa się w kierunku wyższych wartości.