5.3. Методика неконсолидированно-недренированного испытания грунта

1. Рабочее кольцо с образцом грунта помещают в срезную коробку и закрепляют в ней. Устанавливают штамп, производят регулировку механизма нагрузки, устанавливают зазор 0,5 – 1 мм между подвижной и неподвижной частями срезной коробки, устанавливают индикатор для измерения деформаций среза и записывают начальные показания в журнале (табл. 5.2.)

2. На образец грунта передают в одну ступень нормальное напряжение σ, при котором будет произведен срез образца. Значения σ принимают по табл. 5.6. Если при напряжениях 0,125 и 0,15 МПа происходит выдавливание грунта в зазор между подвижной и неподвижной частями срезной коробки, необходимо их уменьшить на 0,025 МПа.

3. Сразу после приложения нормальной нагрузки приводят в действие механизм горизонтальной нагрузки и производят срез образца грунта не более чем за 2 минуты. При передаче горизонтальной нагрузки ступенями их значения не должны превышать 10 % значения нормального напряжения, при котором производится срез (табл. 5.6), и приложение ступеней нагрузки должно следовать через каждые 10 – 15 с. При передаче непрерывно возрастающей горизонтальной нагрузки скорость среза принимают 2 - 3 мм/мин, так чтобы срез проходил в течение 2 мин.

4. Испытание считается законченным, если общая деформация среза превысила 5 мм.

5. После окончания испытаний грунт разгружают и отбирают пробы для определения влажности из зоны среза. Результаты испытаний регистрируют в журнале (табл. 5.2.)

Таблица 5.6

Нормальные напряжения при срезе в зависимости от вида грунта

Грунты	Нормальное напряжение, σ, МПа
Глинистые и органоминеральные с показателем текучести IL<0,5	0,1; 0,15; 0,2
0,5≤IL≤1,0	0,05; 0,10; 0,15
IL≥1,0	0,025; 0,0

5.4. Обработка результатов испытаний

1. По значениям горизонтальной и нормальной нагрузок вычисляют касательные и нормальные напряжения τ и σ по формулам

τ=Т/А, (5.5)

σ=N/A, (5.6)

где Т и N- соответственно горизонтальная и нормальная силы к плоскости среза, кН; А – площадь среза, см²

Определение τ проводят не менее чем при трех различных значениях σ.

Из каждого значения τ вычисляют поправку за счет сил трения в приборе, по заранее построенной тарировочной кривой.

По измеренным в процессе испытания значениям деформаций среза δ, соответствующим различным касательным напряжениям τ, строят график зависимости δ = f(τ) (рис. 5.3).

За сопротивление грунта срезу принимают максимальное значение τ_u, полученное по графику δ = f(τ). Отрезок δ не должен превышать 5 мм (δ ≤ 5 мм).

2. Угол внутреннего трения φ и удельное сцепление с определяют из формулы (5.1).

Нормативные значения прочностных характеристик грунта φ и с определяются не непосредственно из опытов, а после построения графиков

τ_u =σ·tgφ+c. Результаты серии опытов на сдвиг аппроксимируют прямой, используя для обработки экспериментальных данных метод наименьших квадратов. Тогда нормативные значения параметров прямой tgφ_n и с_n находятся по формулам

tg φ_n= τi σi- τi σi); (5.7)

Сn= τi σi - σi τi σi), (5.8)

где n - число экспериментов по определению предельного сопротивления грунта сдвигу τi при нормальных напряжениях σi ; ∆ - общий знаменатель этих выражений:

∆=n σi - ( σi ) . (5.9)