Одноосные испытания

В опытах используются образцы цилиндрической или призматической формы с диаметром или стороной поперечного сечения 40...45 мм (рис. 6.2, а). Торцы образца, через которые с помощью пресса передается нагружение, должны быть строго параллельны и гладко отшлифованы. Чтобы в наибольшей степени исключить влияние трения на торцах и обеспечить равномерное напряженное состояние в средней части образца, его высота должна быть в 2...3 раза больше ширины или диаметра.

Рис. 6.2. Схема (а) и результаты (б) одноосных испытаний образца скальных грунтов

1,2 – тензодатчики для измерения продольных и поперечных деформаций; 3 – нагружение; 4 - разгрузка

Для определения продольных и поперечных деформаций в средней части боковой поверхности образца наклеиваются тензодатчики. Нагружение производится ступенями в зависимости от прочности грунта.

Образец нагружается до величины, соответствующей (0,3...0,5) R_с, где R_c – предел прочности образца грунта на одноосное сжатие. После этого также ступенями образец полностью разгружается. Характерные кривые деформируемости образца скального грунта представлены на рис. 6.2, б.

В качестве деформационных характеристик используются следующие показатели: Е — модуль деформации, Е' — модуль упругости, v — коэффициент Пуассона. Величины Е и Е' определяются по одной и той же формуле в требуемом интервале изменения напряжений E=∆σ/∆ε_z. При этом модуль деформации определяется по ветви нагружения и характеризует общие (упругие и пластические) деформации образца ε _z= ε^e_z + ε^p_z, а модуль упругости — по ветви разгрузки и характеризует лишь восстанавливающиеся деформации ε^e_z. Для малотрещиноватых скальных грунтов эти величины близки между собой и различаются не более чем на 10...30%. Обычно величины модулей деформации образцов скальных пород изменяются от 1000...3000 МПа (для слабых известняков, алевролитов) до 100000 МПа и более (для прочных гранитов, диабазов и других изверженных пород). Коэффициент Пуассона образцов, определяемый по формуле

ν = – (ε_z + ε_z) / (2 ε_z)

для большинства образцов скальных грунтов мало меняется при нагружении и разгрузке и составляет порядка 0,1...0,3.

Дата добавления: 2014-01-05