Изучение некоторых свойств грунтов и их влияние на работу строительных и дорожных машин (Лабораторная работа № 1), страница 3

На трущихся поверхностях тел А и В получим две противоположно направленные и равные по величине силы трения Р' и Р". При равномерном движении или при отсутствии давления, когда Р меньше предельного значения Рпр, силы Р и Р также будут равны.

Сопротивление грунта смятию.

Изучение сопротивления грунта смятию при вдавливании в него твердого тела имеет не только теоретическое, но и практическое значение. На пластические (остаточные ) деформации грунта, например, ходовой системы СДМ, затрачивается непроизводительная механическая работа, что снижает коэффициент полезного действия ходовой системы машины.

Для определения сопротивления грунта вдавливанию применяют приборы, называемые твердомерами (плотномерами ), которые могут быть статическими и динамическими.

Сопротивление сдвигу и выпучиванию зависит от величины периметра штампа, а сопротивление сжатию- от площади штампа,

Поэтому с увеличением диаметра штампа коэффициента 8о, а чначит, и удельное сопротивление вдавливанию уменьшаются,

Рост  производительности  действия  нагрузки  увеличивает линейную деформацию грунта, т. с. Глубину вхождения штампа в грунт.

Динамический твердомер ДОРНИИ (более известный как ударник ДОРНИИ ) получил применение в дорожном строительстве для оценки несущей способности грунтовых дорог с точки зрения их "разбитости" и необходимости ремонта. Конструкция его проста и надежна в работе.

Грунт весом 2,5 кг падает с высоты 0,4 м на шайбу, приваренную к стержню, производя за каждый удар работу, равную 1 кг-м (10 Дж ). Число ударов С, необходимое для погружения в грунт цилиндрического наконечника с углом заострения р = 180° на глубину Ь' = 10 см., характеризует несущую способность грунтов.  Один наконечник твердомера имеет круглое сечение площадью Р'= 1 см2, Другой, применяемый для особо слабых, рыхлых грунтов (когда наконечник с Р'= 1 с\г погружается на полную глубину при работе меньше 1 кгм ), имеет площадь Р= 2 см2.

Обычно классификации, связанные с цифровым выражением явлений (показателей), принято приводить в виде ряда, представленной арифметической или геометрической прогрессией. Для данного случая геометрическая прогрессия обеспечивает постоянное соотношение (равное знаменателю прогрессии) между смежными категориями грунтов по их сопротивляемости резанию.

Метод стандартного уплотнения.

Устойчивость и сопротивляемость, как неукрепленных, так и укрепленных грунтов внешним нагрузкам во многом определяется их состоянием, которое характеризуется плотностью и влажностью.

Ввиду большого разнообразия природных грунтов сами по себе абсолютные значения плотностей не отражают в полной мере состояния грунта, потому что одно и то же абсолютное значение плотности для одного грунта соответствует его плотному значению, а для другого рыхлому. То же самое можно сказать и по отношению к влажности грунта, когда она выражается в процентах от массы его скелета. Для того чтобы состояния разных грунтов были сопоставимы, их лучше оценивать относительными показателями,

Применительно к условиям работы земляных инженерных сооружений (дорог, аэродромов и т. д.) разработан специальный метод испытания грунтов, называемый стандартным уплотнением. В результате такого испытания определяется максимальная плотность 5тах и оптимальная влажность У/о грунта.

Для этих целей в России применяется прибор стандартного уплотнения, а за границей прибор Р. Проктора. Эти приборы сходны и практически дают одинаковые результаты,

Прибор стандартного уплотнения состоит из стального стакана, внутренний диаметр и высота которого соответственно равны 100 и 127 мм., а его объем одному метру и трамбовки в виде круглой плиты (штампа) диаметром 100 мм, в центре которой укреплен направляющий стержень, по которому двигается гиря массой 2,5 кг. В стакан послойно, в три слоя, засыпается грунт и уплотняется трамбовкой за счет сбрасывания гири с высоты 30 см. Число ударов на каждый слой устанавливается равным 25 при несвязных грунтах и 40 -при связных грунтах. В конце уплотнения измеряется полученная в итоге плотность грунта.

Испытания определенного вида грунта проводят при разных влажностях, интервал изменения которых составляет 1- 2%.