Прямое испытание на сдвиг или испытание на сдвиг в коробке используется для определения прочности грунта на сдвиг. Оно больше подходит для несвязных грунтов.
Прочность грунта на сдвиг при испытании на прямой сдвиг
Прочность грунта на сдвиг – это его максимальное сопротивление нагрузкам на сдвиг. Прочность при сдвиге выражается как
Где C’ = Эффективная связность
= Эффективное напряжение 
= Эффективное напряжение = Эффективный угол сопротивления сдвигу
Используя испытание на прямой сдвиг, можно определить связность и угол внутреннего трения грунта, которые полезны при проектировании многих инженерных сооружений, таких как фундаменты, подпорные стены и т.д.
Это испытание может быть проведено в трех различных условиях дренажа, а именно: неконсолидированно-недренированный, консолидированно-недренированный и консолидированно-дренированный. Как правило, бессвязные грунты испытываются на прямой сдвиг в консолидированном дренированном состоянии.
Аппаратура, необходимая для испытания на прямой сдвиг
Для проведения испытания на прямой сдвиг требуется следующее оборудование
- ящик для сдвига
- Контейнер для коробки ножниц
- опорная плита с поперечными канавками на ее верхней части
- Пористые камни (2 шт.)
- Простые решетчатые пластины (2 шт.)
- Перфорированные решетчатые пластины (2 шт.)
- Загрузочная площадка со стальным шариком
- Цифровая весовая машина
- Загрузочная рама с загрузочной вилкой
- Проверочное кольцо
- Циферблатные манометры (2 шт.)
- Гири
- Стержень для вскрытия
- Шпатель
- Раммер
- Пробоотборник
Аппарат для испытания на прямой сдвиг
Процедура испытания на прямой сдвиг
Процедура испытания на прямой сдвиг состоит из следующих этапов:
Коробка ножниц, пористые камни, решетчатые пластины, нагрузочная площадка
Различные положения слоев в ящике для ножниц
Прикладывание нагрузки к образцу
Наблюдения и расчеты для испытания на прямой сдвиг
Расчеты должны быть выполнены с использованием следующих наблюдений, полученных в ходе испытания:
Рассчитайте напряжение сдвига, используя приведенные ниже таблицы наблюдений:
S.No
Прошедшее время
Показания горизонтального манометра
Горизонтальное смещение
Показания вертикального манометра
Вертикальное смещение
Показания поверочного кольца
Усилие сдвига
Напряжение сдвига
Теперь определите напряжение сдвига при разрушении для различных значений нормального напряжения:
Тест №
Нормальное напряжение
(кН/м2)
Напряжение сдвига при разрушении (кН/м2)
Сдвиг при разрушении
Начальное содержание воды
Конечное содержание воды
Теперь постройте график между нормальным напряжением и напряжением сдвига, взяв нормальное напряжение по оси абсцисс и напряжение сдвига при разрушении по оси ординат. График выглядит так, как показано ниже.
График, построенный между нормальным напряжением и напряжением сдвига
Из графика можно узнать перехват когезии (c’) и угол сопротивления сдвигу () могут быть известны, а прочность на сдвиг (s) может быть рассчитана по формуле.) могут быть известны, а прочность на сдвиг (s) может быть рассчитана по формуле.
Результат испытания на прямой сдвиг
Прочность на сдвиг данного образца грунта составляет = ______________ кН/м2.
Читайте далее:- Испытание на консолидацию грунта с помощью консолидометра или одометра.
- Прочность грунтов на срез и ее испытания.
- Испытание грунта на трехосный сдвиг – процедура, преимущества.
- Прочность грунта на сдвиг с помощью испытания на сдвиг лопастью.
- Определение содержания воды в почве с помощью сухого метода и метода пикнометра.
- Методы исследования грунтов и почвенной разведки и их подробное описание.
- Определение прочности связного грунта на сжатие без ограничения прочности.