Tiêu chuẩn Việt Nam
tcvn 4199: 1995
Đất xây dựng – Phương pháp phòng thí nghiệm để xác định khả năng chịu cắt Đất – Phương pháp phòng thí nghiệm để xác định khả năng chịu cắt bằng thiết bị hộp cắt
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định độ bền cắt của đất sét và cát của toàn bộ kết cấu hoặc được chuẩn bị trong phòng thí nghiệm, trên máy cắt ở mặt phẳng xác định trước, cho mục đích xây dựng. .
Tiêu chuẩn này không áp dụng cho đất cát và sỏi thô, đất sét ở trạng thái chảy, và o ≤ 1.105 n / m2 (1 kg / cm2) điều kiện triển khai nóng chảy dưới áp suất thẳng đứng.
1. Các quy tắc chung
1.1. Sức chống cắt 
của đất là phản lực của nó đối với ngoại lực ứng với lúc đất bắt đầu bị phá hoại và trượt lên nhau theo một mặt phẳng nhất định.
1.2. Sức chống cắt của cùng một loại đất sẽ không giống nhau, tùy thuộc vào trạng thái vật lý của nó (mức độ phá hủy cấu trúc tự nhiên, tỷ trọng, hàm lượng nước) và điều kiện thí nghiệm (phương pháp thử, kết cấu máy, cỡ mẫu, tốc độ cắt) , vv …).
1.3. Để có kết quả đáng tin cậy nhất, thử nghiệm độ bền cắt phải được thực hiện trong điều kiện làm việc gần với đất dưới kết cấu hoặc trong thân của công trình.
1.4. Sức kháng cắt w của mẫu đất là ứng suất tiếp tuyến nhỏ nhất, được tính theo công thức (1):
Dưới tác dụng của ứng suất này, mẫu đất được cắt theo mặt phẳng xác định trước theo công thức (2) dưới áp lực thẳng đứng v:
Ở đâu:
p và q lần lượt là lực pháp tuyến và lực tiếp tuyến, tính bằng Niutơn;
f – Diện tích mặt cắt ngang tính bằng cm vuông.
1.5. Mối quan hệ giữa sức kháng cắt w và áp suất thẳng đứng trên mặt phẳng cắt được biểu thị bằng phương trình (3);
Ở đâu:
tgj —— tiếp tuyến với góc nội ma sát của đất;
c —— Lực dính đơn vị của đất sét, hoặc tham số tuyến tính của cát, tính bằng Newton trên mét vuông hoặc (kg / cm2)
Để xác định giá trị tgm và c của đất, cần đo w tương ứng với ít nhất 3 giá trị ơ khác nhau cho cùng một phương pháp thử.
Lưu ý: Để tìm các giá trị tính toán của tgm và c thuộc một loại đất nhất định, cần có ít nhất 6 phép xác định w đối với mỗi giá trị v của phương pháp thử giống nhau.
1.6. Phương pháp xác định độ bền cắt cần phải được quy định trong từng trường hợp cụ thể, tùy thuộc vào:
– Giai đoạn thiết kế và loại công việc;
– điều kiện làm việc của đất liên quan đến dự án;
– Thành phần, đặc điểm cấu tạo, trạng thái và tính chất của đất.
1.7. Dựa trên mối tương quan giữa khả năng chịu nén và truyền cắt, và sự thoát nước của mẫu đất trong quá trình thử nghiệm, có thể phân biệt các phương pháp (sơ đồ) chính sau đây để xác định độ bền cắt:
–Không gia tải trước (không thoát nước, không cố kết), cắt nhanh – được gọi là cắt nhanh không cố kết;
– Nén trước đến trạng thái ổn định (thoát nước, cố kết), sau đó cắt chậm – được gọi là cố kết cắt chậm;
– Được nén đến trạng thái ổn định (thoát nước, cố kết), sau đó cắt nhanh – được gọi là cắt nhanh cố kết.
1.8. Các mẫu đất thử độ bão hòa nước và mẫu gia tải trước phải được thực hiện theo điều kiện làm việc của đất dưới kết cấu hoặc trong phần thân chính của kết cấu.
Để làm bão hòa một mẫu đất bằng nước để xác định w ở độ bão hòa, nên sử dụng nước uống. Đối với mẫu đất có chứa muối hòa tan (na, mg, k), bão hòa với nước ngầm tại điểm lấy mẫu hoặc với nước có cùng thành phần hóa học với nước ngầm.
Thời gian bão hòa không nhỏ hơn:
– Đất cát 10 phút;
– Hỗn hợp cát và đất sét có chỉ số dẻo ip không lớn hơn 12 trong 6 giờ;
– 12 giờ đối với sét pha có ip lớn hơn 12 và sét có ip nhỏ hơn 22,
– Sét 24 giờ cho ip từ 23 đến 35;
– Sét 48 giờ cho ip lớn hơn 35.
Nén trước các mẫu đất thông thường (chỉ số độ nhớt b <0,75) có thể được thực hiện trong một máy nén riêng biệt hoặc trực tiếp trong hộp cắt.
Khi mẫu được nén trước, lực nén được tăng dần theo áp suất v. Giá trị của mỗi mức phụ thuộc vào tình trạng của đất.
Đối với đất sét có độ nhớt b lớn hơn 1, các cấp như sau:
0,3 x 105; 0,5 x 105; 0,75 x 105 n / m2 và 1,0 x 105n / m2, sau đó 0,5 x 105n / m2 (0,5 kg / cm2) cho mỗi cấp cho đến giá trị áp suất cuối cùng. Đối với đất sét cứng, nửa cứng và dẻo cứng (độ nhớt b nhỏ hơn 0,50) và đất cát, tăng cấp 0,5 x 105n / m2 (0,5 kg / cm2) lên đến 3,0 x 105 n / m2 (3 kg / cm2)); sau đó tiếp tục thêm 1 x 105 n / m2 (1 kg / cm2) ở mỗi bước cho đến giá trị áp suất cuối cùng.
Mỗi mức áp suất trung gian được duy trì không nhỏ hơn:
– Đất cát 5 phút;
– Đất sét 30 phút.
Giữ mức cuối cùng cho đến khi đạt được độ ổn định biến dạng bình thường. Biến dạng nén của mẫu đất đạt đến độ ổn định thông thường nếu giá trị của nó không vượt quá 0,01mm sau một khoảng thời gian:
– Đất cát 5 phút;
– Trộn cát trong 3 giờ;
– 12 giờ sét pha và sét.
Tiêu đề:
1) Đối với mỏ pha, tính ổn định biến dạng có thể được coi là đã đạt được nếu áp lực lên mẫu trong thời gian không ít hơn 24 giờ. Đối với sét và sét mềm có chỉ số dẻo ip lớn hơn 30 thì phải kéo dài thời gian quy định (sao cho độ biến dạng không quá 0,01mm) trong 24 giờ.
2) Nếu quy ước mẫu đất được nén trước đến 6n trong một đơn vị riêng biệt, thì khi mẫu được dỡ xuống và chuyển đến hộp cắt để cắt, nó cũng phải được nén 0,5 x 105 cho mỗi mức áp suất. n / m2 cho đến khi giá trị là 2,0 x 105 n / m2 (2 kg / cm2), sau đó tiếp tục tăng theo các bước 1 x 105 n / m2 (1kg / cm2) cho đến khi giá trị áp suất được đặt tại máy nén sơ bộ. Thời gian giữ của mỗi giai đoạn của áp suất nén trung gian trên hộp dụng cụ là:
– Đất cát 2 phút;
– Đất sét 5 phút;
– chỉ giữ cấp cuối cùng:
– 5 phút trong đất cát,
– Trộn cát trong 30 phút;
– Pha Sét và Tia chớp trong 1 giờ.
1.9. Phải xác định trước loại mẫu thử (cho dù là nguyên mẫu hoặc đã chuẩn bị đến độ ẩm mật độ yêu cầu), phương pháp cắt (biểu đồ), giá trị của mức áp suất nén và số lần lặp lại (thử song song). ) Chờ đợi.
Giá trị nhỏ nhất của áp suất nén (thẳng đứng) phải bằng áp suất tự nhiên; do cấu tạo thông thường, giá trị lớn nhất của áp suất thẳng đứng phải lớn hơn tổng của áp suất tự nhiên và áp suất.
Số lần lặp đối với giá trị của v được quy định theo yêu cầu của nhiệm vụ khảo sát.
Tiêu đề:
1. Giá trị nhỏ nhất của áp suất nén cần được lấy từ cường độ xây dựng của đất: nó được lấy làm giá trị tải trọng ban đầu gây ra biến dạng tức thời của mẫu là 0,01mm. Đối với phương án cắt nhanh không nén trước, giá trị áp suất nén lớn nhất tác dụng lên mẫu đất phải không đổi không gây phá hủy kết cấu của đất và vượt ra ngoài khe hở giữa hai phần của hộp chịu cắt. Giá trị này phụ thuộc vào tình trạng của đất; đối với đất mềm thường chỉ từ 1 đến 2 kg / cm2; đối với đất dẻo cứng, nửa cứng: 2 ÷ 3 kg / cm2; đối với đất cứng: 3 ÷ 4 kg / cm2, tối đa 6kg / cm2. Giá trị của mức trung gian tương ứng sau đó được xác định.
2. Đối với thử nghiệm lặp lại, cho phép lấy các mẫu từ các khối khác nhau từ cùng một lớp đất. Trong trường hợp gia tải trước một mức áp suất nào đó, nếu khả năng của thiết bị cho phép thì mẫu đất vừa cắt xong có thể cắt lại trên mặt phẳng khác ngay, có thể lập kết quả thí nghiệm nén về trị số áp suất.
1.10. Lực cắt có thể được truyền sang mẫu đất theo từng giai đoạn hoặc có thể tăng lên liên tục.
Khi cắt chậm, tăng lực cắt theo từng giai đoạn; giá trị của từng giai đoạn không vượt quá 5% áp suất nén tương ứng được sử dụng khi cắt. Các lực cắt sau đây chỉ được truyền sang mẫu khi đạt được độ ổn định bình thường của biến dạng cắt Δl: không quá 0,01 mm / phút. Cũng có thể liên tục tăng lực cắt, với điều kiện tốc độ cắt (biểu thị bằng biến dạng ngang) không vượt quá 0,01mm / phút.
Tiêu đề:
1. Đối với các dụng cụ đơn giản, để đảm bảo tốc độ cắt 0,01mm / phút thì tay quay chỉ quay được 1 vòng trong 20 phút. Vì lý do này, nên thay động cơ quay tay bằng hộp điều tốc để truyền lực cắt cho máy đều.
2. Khi cắt nhanh, lực cắt được truyền như sau: Đối với máy cắt căng dây, cứ sau 20 giây tăng lực cắt, để quá trình cắt kết thúc trong khoảng 4 đến 5 phút, sau mỗi lần tăng lực cắt. Lực cắt ban đầu được tăng thêm 7 ÷ 10 áp lực thẳng đứng mỗi lần, khi biến dạng ngang ở một mức nhất định lớn hơn lần đo ngang trước đó từ 1,5 đến 2 lần thì áp suất thẳng đứng chỉ tăng 4 đến 6%.
Đối với Máy cắt dễ dàng, nếu mẫu đất có đường kính từ 60 đến 80 mm, cần quay đều tay quay sau mỗi 8 đến 12 giây.
1.11. Để đo sức chống cắt của đất, thường dùng hình trụ có đường kính không nhỏ hơn 64mm và chiều cao bằng 1/3 đến 1/2 đường kính.
Tiêu đề:
1. Đối với đất sét đồng nhất, đường kính lấy mẫu cho phép không nhỏ hơn 50mm.
3. Đối với đất có kết cấu phá hoại, cho phép lấy mẫu khối chữ nhật, tỷ lệ cạnh nhỏ và cạnh lớn là 1: 1,5, tiết diện của mẫu lớn hơn 40cm2, chiều cao bằng 1/2 cạnh nhỏ.
1.12. Biến dạng dọc (nén) và biến dạng ngang (cắt) của mẫu được đo với độ chính xác 0,01mm; độ chính xác của trọng lượng là 0,01g.
Kết quả, xác định w và tính tgm và c đến hai chữ số thập phân; m – chính xác đến 10 (1 độ).
2. Thiết bị phòng thí nghiệm
2.1. Có hai loại dụng cụ mặt phẳng đơn theo sự gia tăng của lực cắt:
<3
Máy loại b – Lực cắt tác động gián tiếp, tăng ở một tốc độ nhất định (cải tiến dao).
Lưu ý: Đối với máy loại b, việc truyền lực cắt hoặc các hệ thống cơ khí khác có thể được cơ khí hóa bằng hệ thống quay điện có điều khiển tốc độ. Đối với lực cắt trên nền đất yếu, máy phải có hệ thống truyền động thẳng đứng trực tiếp từ mức áp suất 1 x 104 n / m2 (0,1kg / cm2), hoặc biến dạng ngang được đo ở ứng suất cắt 5 x 102 n / m2 (0,005 kg). Vòng lặp tạm thời / cm2)
2.2. Hộp kẹp phải bao gồm một phần không di chuyển ở trên cùng và một phần di chuyển ở dưới cùng. Đối với đất sét, cho phép sử dụng máy có rãnh trượt ở phía trên và các bộ phận không di chuyển được ở phía dưới.
Cấu trúc của hộp cắt cần được đảm bảo:
Lực cắt q tác dụng lên mặt phẳng và trục đối xứng của vật chứa mẫu đất;
Nước có thể được thêm vào hoặc loại bỏ tại hộp cắt và độ ẩm của mẫu có thể được duy trì trong suốt quá trình thử nghiệm (trong điều kiện tự nhiên hoặc cho trước);
Có thể được hiệu chỉnh để xác định ma sát giữa các bộ phận không hoạt động và hoạt động của hộp cắt dựa trên giá trị ứng suất bình thường.
2.3. Hộp cắt phải được lắp trên một đế loại trừ các ảnh hưởng bên ngoài và phải có thể chứa các đồng hồ đo biến dạng dọc và ngang. Khi sử dụng động cơ điện và bộ truyền động, chúng phải được lắp đặt riêng biệt trên giá đỡ ổn định. Khi nén trước mẫu đất trực tiếp trong hộp cắt trong điều kiện bão hòa nước, phải sử dụng vít định vị để chống giãn nở.
2.4. Dao cắt và dao vòng nén của máy căng phải bao gồm hai phần có thể được gia cố với nhau trong quá trình chuẩn bị mẫu và nén trước.
Đối với các mẫu đất không giữ được hình dạng riêng, phải cho dao vòng vào đáy cứng có nhiều lỗ nhỏ.
2.5. Trục trục truyền lực thẳng đứng lên mẫu phải đảm bảo rằng nước có thể được thêm vào hoặc thoát ra khỏi mẫu một cách dễ dàng.
2.6. Máy ép trước yêu cầu bố trí cánh tay đòn để đảm bảo rằng lực được tác dụng vào tâm của mẫu trong hộp ép. Thiết bị phải có các phương tiện để nén mẫu bão hòa nước (trạng thái ngập nước) và nén ở độ ẩm tự nhiên hoặc cho trước và đo biến dạng nén của mẫu. Cụ thể, cần phải có một máy nén.
Được sử dụng để làm bão hòa các mẫu đất và cố định các vít để loại bỏ khả năng đất bị trương nở trong quá trình làm ướt mẫu.
Một thiết bị duy trì độ ẩm tự nhiên hoặc độ ẩm nhất định trong quá trình nén
Máy đo biến dạng nén của đất.
2.7. Các bộ phận tiếp xúc với nước như hộp cắt, hộp nén phải làm bằng thép không gỉ.
2.8. Các máy đo biến dạng dọc và ngang cho mẫu đất phải được gắn trên đế cứng có biên bản hiệu chuẩn để đảm bảo độ chính xác đến 0,01mm.
2.9. Vòng đo lực ngang trong dụng cụ đơn giản phải có độ biến dạng đàn hồi tốt dưới áp lực lớn hơn 2 × 103n / m2 (0,02kg / cm2) và nhỏ hơn 6 × 105n / m2 (6kg / m2.cm2).
Lưu ý: Khi cắt đất yếu phải sử dụng vòng điều chế 10 5n / m2 có biến dạng đàn hồi tốt trong phạm vi áp suất 5 × 102 ～ 3 × (0,005 đến 3 kg / cm2)
2.10. Trọng lượng dùng để tăng lực dọc phải có mức 0,1 x 105; 0,25 × 105; 0,5 x 105 n / m2 (0,1; 0,25; 0,50 và 10 kg / cm2)
Để tăng lực cắt của một loại máy (điều 2.1, cần có nhiều quả nặng 50g, 100g và 200g.
2.11. Bộ ngắt mạch và máy nén nên được đặt trong phòng có nền móng chắc chắn, không bị rung và cách xa các thiết bị nhiệt.
2.12. Các dụng cụ phải được kiểm tra và hiệu chuẩn trước khi làm việc. Việc hiệu chuẩn bộ ngắt mạch được thực hiện như mô tả trong phụ lục của tiêu chuẩn này.
Hàng năm, ít nhất hai lần một năm, vòng ngẫu nhiên và bộ ngắt mạch phải được hiệu chỉnh để xác định các giá trị ma sát cho các mức áp suất khác nhau.
Lưu ý: Trước khi thử nghiệm, bộ phận căng phải được kiểm tra: mức độ dây ngang của máy nằm ngang, ngang điểm và truyền lực mặt cắt ngang; dọc và tay truyền ngang cân bằng và độ nhạy.
3. Chuẩn bị mẫu.
3.1. Để xác định độ bền cắt (r), phải chuẩn bị một số mẫu (đối với số lượng mẫu thử, xem điều l.5 của tiêu chuẩn này), được lắp ráp trước bằng hộp có khe hở giữa hai phần của vết cắt. Kích thước của khe hở không vượt quá 1mm.
Cắt mẫu đất ban đầu thành các khối, đưa vào máy cắt theo phương pháp đo khối lượng thể tích bằng dao vòng để chuẩn bị mẫu thử có kết cấu hoàn chỉnh và đủ độ ẩm tự nhiên. Đồng thời với việc lấy mẫu đất, đất cũng được lấy để đo độ ẩm.
Mặt dưới và mặt trên của mẫu đất phải bằng phẳng, bằng phẳng với cạnh của dao tròn và được làm ẩm trước bằng giấy thấm. Để nhanh chóng thoát nước, hãy thay giấy thấm bằng giấy can (hoặc nylon mỏng).
Đối với mẫu đã cắt (không giữ được hình dạng), đổ cát ở trạng thái khô vào một con dao vòng gắn trong hộp đựng dao có đáy cứng có nhiều lỗ nhỏ (mục 2.4)
Cách đổ cát sao cho đầy hoàn toàn dao tròn với mật độ mong muốn. Khối lượng của cát (m), tính bằng gam (g), được xác định theo công thức (4).
m = k.v (4)
Ở đâu:
yk —— Khối lượng thể tích khô, tính bằng gam / cm khối;
v – Thể tích bên trong của dụng cụ tính bằng cm khối.
Các mẫu đất sét có kết cấu phá hủy, mật độ và độ ẩm cho trước được chuẩn bị như sau:
Đổ mẫu đất vào đĩa có khối lượng đã biết (đĩa sứ hoặc đĩa kim loại), lấy khối lượng gấp đôi dao vòng cắt và nghiền đất thành những viên bi nghiền bằng chày bọc cao su. lớn hơn 8mm và xác định độ ẩm w0. Cân đĩa có chứa đất, sau đó trừ khối lượng của đĩa để xác định khối lượng đất (m0) tính bằng gam;
Khối lượng đất m1, g, tương ứng với hàm lượng nước cho trước wl, được tính từ m0 và w0 theo công thức (5):
Ở đâu:
w0-hàm lượng nước của đất tại thời điểm lấy mẫu, tỷ lệ phần trăm;
w1 – Độ ẩm nhất định được chuẩn bị theo phần trăm
Nếu độ ẩm w0 của đất nhỏ hơn độ ẩm wl đã cho, thì cần nhiều nước hơn; nếu lớn hơn, đất được làm khô trong không khí cho đến khi khối lượng của nó bằng m1. Lượng nước thêm vào hoặc lấy đi được xác định bằng hiệu số giữa m0 và m1.
Sau mỗi lần bổ sung nước, đất phải được trộn cẩn thận và sau đó đào bằng que khi đất khô.
Việc chuẩn bị mẫu (tạo mẫu) được xử lý bằng cách đặt một lượng lớn đất đã chuẩn bị như mô tả ở trên vào hộp cắt. Theo công thức (6), tính khối lượng m của đất tương ứng với tỷ trọng e và độ ẩm cho trước w1 điền vào máy cắt vòng hộp dao:
Ở đâu:
v —— Thể tích bên trong của dụng cụ, tính bằng cm khối;
w1-Độ ẩm đã cho, được biểu thị bằng phần trăm;
e – hệ số rỗng cho một mật độ nhất định;
r – Mật độ đất tính bằng gam trên cm khối.
Tiêu đề:
1. Các mẫu cát hoặc đất sét có kết cấu phá hủy trong hộp dụng cụ phải được chuẩn bị thành từng lớp và sau đó đầm chặt. Khi cần thiết, phải sử dụng giắc cắm để bấm. Khi đầy, mặt đất trong dao tròn phải được làm phẳng và phủ bằng giấy thấm đã được làm ẩm trước.
2. Cho phép chuẩn bị đồng thời một số lớp mẫu đất sét có cùng khối lượng riêng và độ ẩm trong một bình có dung tích bằng thể tích của tất cả các mẫu thử nghiệm.
3.2. Đối với mỗi mẫu đất đã chuẩn bị, cần tính hệ số rỗng e0 và độ bão hòa nước g theo công thức (7) và (8):
Ở đâu:
w- độ ẩm của đất, tỷ lệ phần trăm;
r – mật độ đất tính bằng gam trên cm khối
rn —— Tỷ trọng của nước, tính bằng 1 gam trên cm khối;
λw – Khối lượng thể tích của đất trong dao vòng, tính bằng gam trên cm khối.
3.3. Nếu cần tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ nén trước thì cho mẫu đất đã chuẩn bị vào vòng dao, đưa vào hộp nén hoặc hộp dao, lắp đĩa áp lực, đồng hồ đo biến dạng nén, số và truyền. áp suất thẳng đứng. v Theo Điều 1.8 của tiêu chuẩn này áp dụng cho mẫu.
Khi xác định độ bền cắt của mẫu đất sét trong điều kiện bão hòa nước, mẫu phải được làm ướt theo hướng dẫn trong Mục 1.8 của tiêu chuẩn này. Trong trường hợp này, chiều cao của mẫu phải được kiểm soát bằng vít và đổ dần nước vào đỉnh của mẫu trong máy nén hoặc hộp ngắt, nhưng không được làm ngập bề mặt mẫu trong nửa đầu thời gian bão hòa. ..
<3
Sau khi biến dạng nén trở nên ổn định dưới áp suất thẳng đứng, hãy tính hệ số rỗng en của mẫu theo công thức (9):
vi = e0 – Δe (1 + e0) (9)
Ở đâu:
e0 – phần rỗng của mẫu đất trước khi truyền áp lực;
Δe = h / h0 —— Biến dạng nén tương đối của mẫu sau khi nén, bằng tỷ số giữa biến dạng nén h (mm) của mẫu với chiều cao ban đầu của mẫu là h0 (mm).
Tiêu đề:
1. Khi cắt theo phương án nén trước, trong điều kiện nước chưa bão hòa, tiến hành thử cắt ngay, không theo quy định tại 3.3.
2. Các mẫu cắt rời được chuẩn bị trực tiếp trong hộp dao, và các mẫu đất sét được ép vào hộp dao từ dao vòng.
4. Thử nghiệm.
4.1. Nếu mẫu đất được nén chặt trên một máy riêng trước khi xác định được sức kháng cắt w ở áp suất thẳng đứng v, thì cần nhanh chóng dỡ tải, chuyển đến hộp chịu cắt và tăng trở lại áp suất nén trước v, như mô tả trong phần chú thích. Trong 1.8 của tiêu chuẩn này.
Lưu ý: Nếu mẫu đất nén trước bị ngập nước thì phải rút hết nước trong thùng đầm trước khi dỡ xuống, sau khi dỡ ra phải nới lỏng mẫu. Vặn chặt các vít. Chỉ nên thêm nước vào hộp cắt sau khi đã được đổ vào mẫu để tạo áp suất nén tối thiểu trong khi cắt.
Nếu mẫu đất được nén chặt trực tiếp trong hộp cắt, thì việc cắt được thực hiện ngay khi biến dạng nén ổn định.
4.2. Sau khi tác dụng một áp suất nén nhất định lên mẫu thử, các chốt giữ hộp dao được tháo ra và tạo ra một khoảng trống giữa các chốt trên và chốt dưới. Chiều rộng khe khoảng 0,5 đến 1mm.
Lắp đặt máy đo biến dạng ngang và điều chỉnh con trỏ của nó về vị trí ban đầu (hoặc bằng không).
4.3. Tác dụng ứng suất cắt (N/m2 hoặc KG/cm2) lên mẫu theo Điều 1.10 của tiêu chuẩn này. Sau 2 phút, tiến hành theo dõi số đọc ở đồng hồ đo biến dạng cắt cho đến khi ổn định.
Dựa vào trị số biển dạng ∆L đã đạt ổn định quy ước, vẽ biểu đồ quan hệ ∆L = f () sau khi đã hiệu chỉnh W cho giá trị ma sát ở máy.
Ghi chú: Giá trị lực cắt q0 của từng cấp được tính bằng n hoặc (kg) theo công thức (10);
q0 = 0,05σ.f.α (10)
Ở đâu:
f- Mặt cắt ngang của vòng dao, đơn vị: centimet vuông;
α —— Tỷ lệ cánh tay đòn của thiết bị cắt (ví dụ: bộ ngắt mạch căng thẳng ГГ∏-30, α = 1: 10);
σ —— áp suất thẳng đứng tác dụng lên mẫu trong quá trình cắt, tính bằng Newton trên mét vuông (kg / cm2);
0,05 —— Hệ số, quy định tại Điều l.l0 của tiêu chuẩn này.
Nếu truyền lên mẫu một cách liên tục, thì phải tiến hành ghi biến động biến dạng cắt.
Lưu ý: Nếu cầu dao không có thiết bị tự ghi thì người thử phải ghi biến dạng từng phút cho đến khi cắt màu đất. tắt …>
4.4. Tính toán và vẽ biểu đồ:
Vẽ biểu đồ mối quan hệ giữa ứng suất cắt và ứng suất cắt cho mỗi giá trị áp suất thẳng đứng σ.
Đối với nguồn ứng suất cắt, giá trị của ứng suất cắt w được biểu thị bằng Newton trên mét vuông hoặc (kg / cm2) theo phương trình (11):
Ở đâu:
∑q0 – tổng lực cắt tác động lên mẫu vật đắt tiền tính bằng Newton;
f-Diện tích đất mẫu, đơn vị: centimet vuông;
Tỷ số giữa cánh tay đòn và lực cắt.
Đối với một dụng cụ đơn giản, giá trị của ứng suất cắt w được biểu thị bằng Newton trên mét vuông hoặc (kg / cm2) theo phương trình (12):
= C.R (12)
Ở đâu:
c – Hệ số hiệu chỉnh, về cơ bản là hằng số đàn hồi của vòng tạm thời và cũng là hệ số chuyển đổi từ biến dạng 0,01mm hoặc 0,001mm sang đơn vị lực trên mét vuông hoặc Newton trên mét vuông hoặc (kg / cm2);
r – Số đo độ căng trên vòng do lực bên (cải thiện độ căng của vòng).
4.5. Sức chống cắt của mẫu đất được lấy bằng trị số cực đại W trên biểu đồ ∆L = f () , hoặc trên đồ thị ứng với ∆L không vượt quá 5mm. Nếu W tăng đều thì lấy giá trị ứng với ∆L = 5mm.
4.6. Các thông số tgj và c của đất được tính theo phương trình (13) và (14):
Ở đâu:
n – số lần xác định w;
j —— Giá trị của góc nội ma sát (tra bảng khi tính tgm), đơn vị là độ;
i, σi – lần lượt là giá trị riêng biệt của sức chống cắt và áp lực thẳng đứng ;
c – Lực dính của đất tính bằng Niutơn trên mét vuông hoặc (kg / cm2).
Tiêu đề:
1. Trường hợp số mẫu thí nghiệm ít và càc điểm biểu diễn kết quả thí nghiệm nằm gần trên một đường thẳng thì cho phép xác định các thông số sức chống cắt bằng càch lập biểu đồ liên hệ giữa và σ. Muốn thế, trên trục hoành đặt các trị số của áp lực thẳng đứng σ (N/m2) và trên trục tung đặt các trị số tương ứng của ứng suất cắt (N/m2). Qua các điểm vạch một đường thẳng cắt truc hoành ở một điểm. Điểm đó biểu diễn lực dính C(N/m2), còn hệ số ma sát trong tgM xác định theo công thức (15)
Ở đâu:
1; 2 – ứng suất cắt lấy trên đường thẳng đứng, tương ứng với áp lực thẳng đứng σ1 và σ2
2. Nếu các điểm của kết quả thử nghiệm bị phân tán trên 2% do lỗi vận hành, độ ẩm, mật độ, v.v … thì phải nêu rõ lý do và không được kẻ vạch.
4.7. Các kết quả tính toán j và C phải ghi kèm theo phương pháp và sơ đồ thí nghiệm, mô tả và phân loại đất, trạng thái của đát thí nghiệm (phá hoại hay không phá hoại kết cấu) và điều kiện xác định (trong điều kiện bão hòa nước có dùng hoặc không dùng vít hãm đối với đất trương nở, giữ độ ẩm tự nhiên hoặc độ ẩm cho trước); trị số σ tác dụng lúc xác định W và các đặc trưng vật lí e, G, W trước và sau khi cắt (hoặc nén trước).
Phụ lục I
Hiệu chỉnh Dao phẳng
a.1. Điều chỉnh công cụ không phù hợp
a.1.1. Lấy bàn ra và treo thẳng đứng bằng một vòng lực ngang
a.1.2. Đặt chốt trên quả cầu chốt trên đỉnh của nút đường kính vòng lực bên và gắn thiết bị đo biến dạng vào giá đỡ.
a.1.3. Đặt con trỏ của máy đo biến dạng về “0”, tác dụng lực lên giá của khung truyền động (trọng lượng của khung phải được bao gồm khi tăng) và ghi lại số đọc của máy đo biến dạng.
a.1.4. Tăng dần sức bền lên 1200n (120 kg) với 50, 100, 150, 200, 250, 300 … và đợi tay ổn định rồi mới đọc.
a.1.5. Kiểm tra độ đàn hồi của vòng chịu lực ngang bằng cách dỡ tải theo các lớp trên (1200, 1150, 1100, … 150, 100, 50n) và ghi lại số đọc.
a.1.6. Lặp lại các điều khoản 14 và 1.5 ít nhất 3 lần và lấy số đọc trung bình của lực tăng làm giá trị tính toán,
a.1.7. Hệ số c (hằng số đàn hồi) của vòng lực bên (vòng cải tiến) được tính theo công thức (1):
n / m2 hoặc (kg / cm2) /0,01mm (0,001cm)
Ở đâu:
p- Giá trị của tải trọng tác dụng lên vòng lực, tính bằng Newton hoặc (kg);
r- Giá trị trung bình của các số đọc tương ứng với mức tải trọng p (biến dạng vòng lực ngang), tính bằng đơn vị 0,0lmm (hoặc 0,00lcm);
f —— Diện tích mặt cắt ngang của vòng dao, đơn vị: cm vuông
Lưu ý: Hệ số c có thể được tính trên biểu đồ đường thẳng giữa giá trị đọc trung bình r và tải trọng p Trường hợp:
, tính bằng N/m2, hay (KG/cm2)/0,01mm (0,001cm).
a.2. Điều chỉnh dao căng
a.2.1. Kiểm tra độ nhạy và độ phẳng của tay đòn ngang và dọc bằng cách tác dụng một lực d 50g lên mặt đế, sau đó nó phải rời khỏi vị trí cân bằng.
a.2.2. Để kiểm tra sự trùng khớp về hướng truyền của tay truyền lực ngang với mặt đất, bạn cần vặn chặt các vít cố định thớt trên và thớt dưới của hộp dao với nhau, đồng thời dùng nivo để kiểm tra độ bằng phẳng của chúng. Nếu không, nó phải được điều chỉnh lại.
Bảng chuyển đổi đơn vị đo lường
Tên thông số cơ học
Biểu tượng
Đơn vị đo lường hiện tại
Trong tiêu chuẩn này
Ở Liên Xô cũ
Quốc tế
Mật độ đất
Trọng lượng riêng của nước
Trọng lượng thể tích của đất
Khối lượng và thể tích của đất gia cố
Độ kín tối đa
Độ ẩm
Hút ẩm
Hạn chế dữ liệu
Giới hạn nhựa
Chỉ số dẻo
Chỉ số độ nhớt
độ xốp
Hệ số trống
Hệ số không đồng nhất
Độ bão hòa
Hệ số nén ngắn
Mô-đun biến dạng toàn phần
Yếu tố kết hợp
Mức độ gắn kết
Phần mở rộng hông
Hệ số áp suất hông
Chống cắt
Góc ma sát trong
Độ kết dính
Khả năng thẩm thấu
r
rn
γw
γc
γcmax
w
w
wl
wp
ip
b
n
e
k
g
A
e0
Sơ yếu lý lịch
bạn
µ
j
c
k
γ (γm)
γp
γ
γck
γcmax
w
w
Trọng lượng
wp
tại
b
n
e
kh
g
a (m0)
e0
Sơ yếu lý lịch
bạn
µ
j
c
kФ
rs
γw
r
thứ
rdmax
w
–
wl
wp
ip
Tôi
n
e
cu
sr
A
e
Sơ yếu lý lịch
bạn
µ
k
Ф
c
k
gam trên cm khối
gam trên cm khối
gam trên cm khối
gam trên cm khối
%
%
%
%
%
1
%
1
1
%
cm2 / kg
kg / cm2
cm2 / s
cm2 / năm
%
1
1
kg / cm2
Bằng cấp
kg / cm2
cm / giây
cm / ng.đ