Лабораторная работа № 4

Угол естественного откоса песчаного грунта

 

Углом естественного откоса α песчаного грунта называют максималь­ное значение угла, образованного с горизонтальной плоскостью поверхно­сти грунта, отсыпанного без толчков и динамических воздействий.

По своей величине этот угол близок к углу внутреннего трения, кото­рый является важнейшей характеристикой грунта при расчетах прочности, несущей способности грунта, устойчивости откосов и давления грунтов на ограждения и подпорные стенки. Угол естественного от­коса необходимо знать при проектировании выемок, котлованов, земляных насыпей, плотин, дамб и откосов земляных сооружений. Угол α зависит от крупности и окатанности частиц, плотности и влажности песка. В песчаных грунтах, залегающих ниже уровня грунтовых вод, вода, находящаяся между частицами, действует как смазка, поэтому угол естественного откоса уменьшается.

1.Конструкция прибора

Прибор (см. схему) состоит из подставки 4 с мерной рейкой 2, на которой нанесены деления, соответствующие значениям угла естественного откоса, и конусообразной обоймы 3. Прибор в сборе устанавливают в прозрачную банку 1.

 
Песок

Схема установки

2. Методика проведения работы

Определение угла естественного откоса грунта в сухом состоянии

Собрать прибор и установить его в прозрачную банку. Засыпать в обойму песчаный грунт до уровня наиболее узкой части обоймы. Аккуратно снять обойму и по рейке 2 определить значение угла естественного откоса в уровне вершины песчаного конуса. Опыт делают 3 раза. Расхождение между повторными определениями не должно превышать 2°, (см. таблицу)

Определение угла естественного откоса под водой

Порядок проведения опыта тот же, но в банку 1 налить воду (до уровня горловины конусообразной обоймы после засыпки сухого песчаного грунта в обойму). Угол α считывают сквозь воду после того, как осядут взвешенные частицы грунта. Опыт выполняют 3 раза.

 

Оценка угла естественного откоса

№пп. Сухой песок Под водой
Угол в градусах Среднее значение угла Угол в градусах Среднее значение угла
   
   

 

Вопросы для самопроверки

 

1. Что понимают под уголом естественного откоса?

2. Для чего необходимо знать угол естественного откоса?

3. Опишите методы определения угла естественного откоса.

4. Можно ли указанными методами определять угол естественного откоса глинистых грунтов?

5. Чему равно максимально возможное значение угла естественного откоса для сыпучих грунтов в сухом состоянии?