основные схемы лабораторных испытаний

Основные схемы лабораторных испытаний

Наиболее распрост­раненные схемы испытаний представлены на рисунке.

Нормальные силы Fx, Fy, Fz, прикладываемые определенным образом к торцевым

и боковым поверхностям образцов, вызывают в них нормальные напряжения, а сдвигающая сила Т  -  касательные напряже­ния т в плоскости сдвига.

Простейшая схема  -  одноосное сжатие образца – применяется только для испытания прочных связных грун­тов (скальные, мерзлые грунты, плотные маловлажные глины и т. п.). В опытах исполь­зуются образцы цилиндри­ческой или призматической формы. Особенностями схе­мы являются отсутствие бо­ковых напряжений и возможность

неограниченного развития боковых деформаций.

Эта схема в на­именьшей степени соответ­ствует действительным условиям деформирования некоторого объема грунта в массиве, так как не учи­тывает реакции окружающе­го его грунта, ограничива­ющие боковые перемеще­ния. Если заменить сжимающие силы Fz на растягивающие, получим схему од­ноосного растяжения образ­ца. Все указанные ограниче­ния для нее также будут дей­ствительными.

Одноосное сжатие или растяжение используется для определения как дефор­мационных, так и прочност­ных характеристик. Схема компрессионных испытаний наиболее ши­роко применяется в производственных лабораториях для определе­ния характеристик деформационных свойств грунта. Образец грун­та, помещенный в жесткую металлическую обойму кольцевой формы, нагружается с помощью жесткого металлического штампа нормальной силой Fz. Под действием этой силы в образце возника­ют сжимающие напряжения вызывающие уплотнение грунта и осадку штампа.

При испытаниях образцов водонасыщенных грун­тов отток воды из пор осуществляется через отверстия в штампе и днище. В отличие от предыдущей схемы, боковое кольцо препят­ствует расширению образца.

Однако в образце возника­ют боковые напряжения ах и ау, измерить которые в стандартном компрессионном приборе не представляется возможным. Кроме того, в контактах между торцами образца, штампом и днищем прибора и между боковыми поверхностями образца и металличес­ким кольцом возникают также неопределенные касательные напря­жения.