сопротивление сдвигу

Сопротивление сдвигу

Закон Кулона

Многочисленными экспери­ментами различных авторов установлено, что график зависимости сопротивления сдвигу от нормального напряжения для песчаных и крупнообломочных грунтов в интервале изменения а, представ­ляющем интерес для промышленного и гражданского строительст­ва (до 0,3…0,5 МПа), с достаточной точностью может быть пред­ставлен отрезком прямой, выходящей из начала координат. Тогда эта зависимость может быть выражена уравнением.

Поскольку сопротивление сдвигу сыпучих (песчаных и круп­нообломочных) грунтов определяется прежде всего сопротивлением трению перемещающихся частиц, угол принято называть углом внутреннего трения, а коэффициент пропорциональности –  коэффициентом внутреннего трения сыпучего гру­нта.

Проведя подобные испытания для образцов пылевато-глинис­тых грунтов, получают более сложную криволинейную зависи­мость. Здесь уже со­противление сдвигу обусловлива­ется не только силами трения, возникающими между перемеща­ющимися частицами, но и связ­ностью грунта, т. е. сложными процессами нарушения пластич­ных (водно-коллоидных) и более жестких (цементационных) свя­зей. Однако, как и для сыпучих грунтов, зависимость сопротив­ления сдвигу от нормального на­пряжения обычно представляется в виде уравнения отрезка прямой.

Отрезок, отсекаемый на оси этой прямой, называется удель­ным сцеплением пылевато-глинистого грунта и характеризует его связность

Параметры лишь условно могут быть названы углом внутреннего трения и удельным сцеплением, так как физика процес­са разрушения грунта значительно сложнее. На самом деле это всего лить параметры зависимости данного грунта, полученные опытным путем. Однако такое их наименование сложилось истори­чески и широко используется в механике грунтов. Отметим также, что при определенных условиях даже сыпучие грунты могут об­ладать некоторой «связностью». Например, влажные пески, особен­но мелкие и пылеватые, под действием капиллярно-стыковой воды приобретают небольшую связность. При сдвиге крупно­обломочных грунтов и крупных песков, особенно однородных, за счет зацепления частиц также могут возникать относительно не­большие значения удельного сцепления. Однако силы связности в этих случаях очень малы и не оказывают существенного влияния на сопротивление сдвигу.

Уравнения часто называют законом Кулона для сыпучих и связных грунтов, формулируя этот закон в таком виде: сопротивление грунтов сдвигу есть функция первой сте­пени от нормального давления.

Обычно при использовании этих уравнений индекс «пр» (пре­дельное) опускают, имея в виду, что они справедливы только в предельном состоянии. Очевидно, что чем больше при равных а значения параметров (рже, тем более прочным является данный грунт