Относительная объемная деформация

,

где V – первоначальный объем образца; DV – изменение объема образца, которое определяется с помощью волюметра.

В пределах линейной зависимости между общими деформациями (продольными или объемными) и приращением осевого давления Ds₁ находим модуль общей линейной деформации

. (2.44)

Модуль объемной деформации:

.

Между модулем объемной и модулем линейной деформации существует взаимосвязь:

, (2.45)

откуда коэффициент относительной поперечной деформации аналогичен коэффициенту Пуассона:

. (2.46)

2.6.3. Лопастные испытания на сдвиг при кручении

Для определения сопротивления сдвигу водонасыщенных слабых грунтов обычно используют крыльчатку. Этот метод был впервые применен в Швеции. При лопастных испытаниях в забой скважины ниже конца обсадной трубы в грунт вдавливается лопастная крыльчатка (рис.2.27). После чего вращением рукоятки с помощью двойного червячного редуктора производится полный поворот ее на 360^о и грунт срезается по цилиндрической поверхности высотой h и диаметром d. Замеряется максимальный скручивающий момент M_кр .

Рис.2.27. Схема четырехлопастной крыльчатки

Сопротивление сдвигу определяется по формуле

. (2.47)

Метод лопастных испытаний широко применяется при определении общего предельного сопротивления сдвигу слабых илистых и глинистых грунтов и соответствует недренированному их состоянию.

При расчетах принимают t_s»c, т.е. сопротивление сдвигу равно силам сцепления.

2.6.4. Испытания по методу шарового штампа (метод Н.А.Цытовича)

Этот метод используется для определения сил сцепления и длительной прочности слабых илистых, глинистых, лессовых, вечномерзлых льдистых грунтов в полевых и лабораторных условиях при помощи шаровой пробы.

Условия испытания. Дают одну ступень нагрузки с таким расчетом, чтобы отношение осадки к диаметру шарового штампа было больше 1/200. Тогда упругими деформациями грунта можно пренебречь. Из теоретических соображений отношение осадки штампа S к его диаметру D должно быть менее 0,1, то есть 0,1. В этом случае при испытаниях штампами различного диаметра результаты будут практически одинаковыми. По результатам испытаний определяют сцепление грунта по формуле

. (2.48)

Рис.2.28. Установка для полевых испытаний связных грунтов методом шарового штампа:

1 – часть сферы диаметром 30-50 см;

2 – шток с грузовой площадкой;

3 – штатив;

4 – индикатор часового типа