Нами были исследованы различные факторы, влияющие на характеристики прочности водонасыщенных глинистых грунтов (речной ил из Архангельска и Каширы, морской из Мурманска и засоленные илы оз. Сиваш). Физические свойства этих грунтов приведены в табл. I.4.

Влияние скорости сдвига на характеристики прочности слабых водонасыщенных глинистых грунтов с ненарушенной структурой исследовалось на срезном приборе конструкции Гидропроекта и на приборе трехосного сжатия конструкции МИСИ им. В. В. Куйбышева (высота образца грунта в стабилометре составляла 12-16 см, диаметр - 6 см). Опыты на сдвиговом приборе проводились под водой. Влияние скорости сдвига на величину сопротивления сдвигу определяли при вертикальных давлениях на образец 0,25; 0,5; 1; 3 и 6 кгс/см2. Скорость сдвигающего усилия верхней каретки сдвигового прибора изменяли, наливая воду (с постоянным расходом) в емкость, подвешенную на рычаг срезного прибора. Сдвигающее усилие прикладывали с тремя скоростями: 0,0015; 0,1 и 0,6 кгс/мин. Результаты опытов приведены на рис. I.5.

Важным вопросом при исследовании сопротивления грунтов сдвигу является критерий разрушения. В наших экспериментах за критерий разрушения на срезных приборах принималось смещение верхней каретки прибора на 5 мм. Этот вопрос весьма важен и при изучении прочности слабых водонасыщенных глинистых грунтов на приборах трехосного сжатия. На рис. I.6 приведены результаты испытания прочностных свойств илов оз. Сиваш в стабилометрах при различных скоростях нагружения.

Рис. I.5 Влияние скорости сдвига на прочностные характеристики грунтов
а - ил из Архангельска; б - ил из Мурманска

За разрушение принимались напряжения, при которых вертикальная деформация образца составляла 10%.

Опыты показали, что скорость сдвига существенно определяет прочностные характеристики слабых водонасыщенных глинистых грунтов. С уменьшением скорости сдвига сопротивление грунтов сдвигу увеличивается. Особенно заметно увеличиваются прочностные характеристики при больших нормальных давлениях. Это объясняется тем, что при нагружении одновременно протекают два процесса - консолидация образца и пластично-вязкое изменение структурных связей глинистых частиц. Консолидация происходит в большей мере при уменьшении скорости нагружения, а пластично-вязкое изменение в зависимости от вида структурных связей может при уменьшении скорости сдвига привести как к увеличению, так и к снижению прочности грунта.

Рис. I.6 Исследование прочностных свойств илов оз. Сиваш в стабилометрах при различных скоростях нагружения и при различных критериях разрушения