Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Критерий Кулона–Мора — основной критерий прочности в геотехнике, устанавливающий линейную зависимость между сдвигающими и нормальными напряжениями в момент разрушения грунта. Формула τ = c + σ·tgφ связывает сцепление и угол внутреннего трения — два ключевых параметра, определяющих несущую способность оснований, устойчивость откосов и давление на подпорные стены.
Критерий Кулона–Мора — это условие предельного состояния грунта, при котором сдвиг происходит по площадке, когда касательное напряжение достигает критического сочетания с нормальным. Критерий назван в честь Шарля Огюстена де Кулона (1736–1806), сформулировавшего линейную зависимость в 1776 году, и Кристиана Отто Мора (1835–1918), обобщившего её через графическое представление кругов напряжений в конце XIX века.
В 1942 году Карл Терцаги объединил критерий с принципом эффективных напряжений, что сделало его пригодным для расчёта водонасыщенных грунтов. С тех пор критерий Кулона–Мора является стандартом в механике грунтов и геотехническом проектировании.
τf = c + σ · tgφ
где: τf — предельное касательное напряжение (сопротивление сдвигу), кПа; c — удельное сцепление грунта, кПа; σ — нормальное напряжение на площадке сдвига, кПа; φ — угол внутреннего трения, градусы.
Для эффективных напряжений (дренированные условия): τf = c′ + σ′ · tgφ′, где σ′ = σ − u (u — поровое давление воды). Для нормально консолидированных глин в дренированных условиях c′ ≈ 0, и прочность определяется только углом трения.
Критерий можно записать через главные напряжения σ1 и σ3:
(σ1 − σ3)/2 = (σ1 + σ3)/2 · sinφ + c · cosφ
Угол плоскости разрушения с направлением σ1: β = 45° + φ/2.
Значения c и φ зависят от минерального состава, влажности, плотности и истории нагружения грунта. Для проектных расчётов параметры определяют по результатам лабораторных испытаний конкретных образцов.
Испытание на трёхосное сжатие (по ГОСТ 12248) — основной метод определения c и φ. Цилиндрический образец грунта нагружается осевой силой σ1 при постоянном боковом давлении σ3. По результатам нескольких опытов при разных σ3 строят круги Мора и проводят касательную — огибающую Кулона–Мора. Наклон прямой определяет φ, отсечка на оси τ — значение c.
Различают три схемы трёхосного испытания: консолидированно-дренированное (КД) — для определения эффективных параметров c′ и φ′; консолидированно-недренированное (КН) с замером порового давления; неконсолидированно-недренированное (НН) — для определения недренированной прочности глин.
Испытание на прямой сдвиг (сдвиговой прибор) применяют для определения параметров прочности при фиксированных нормальных напряжениях. Образец грунта сдвигается по горизонтальной плоскости при заданном вертикальном давлении. Результаты наносят на график τ–σ и аппроксимируют линейной зависимостью. Метод прост в реализации, но имеет недостаток: плоскость сдвига задана конструкцией прибора, а не определяется состоянием напряжений в образце.
Критерий Кулона–Мора τ = c + σ·tgφ — основа расчёта прочности грунтов в геотехнике. Два параметра — сцепление c и угол внутреннего трения φ — определяют несущую способность оснований, устойчивость откосов и давление на подпорные конструкции. Корректное определение этих параметров по результатам трёхосных и сдвиговых испытаний является обязательным условием надёжного геотехнического проектирования.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.