Состав грунта устанавливается гранулометрическим анализом, при котором твердые частицы грунта разделяются по крупности на отдельные группы. Удельным весом грунта называют отношение веса твердых частиц грунта, высушенных до полной потери влаги, к объему, занимаемому этими частицами. Объемным весом грунта называют отношение веса, всего грунта, включая и воду, находящуюся в его порах, к его объему или вес 1 мъ грунта в плотном, естественном состоянии.
В тех случаях, когда сдвиг происходит внутри массива грунта, угол ср называется углом внутреннего трения. Характеристики сдвига определяют в лабораторных условиях для образцов грунта в ненарушенном состоянии и при естественной влажности специальными приборами.
Прибор для определения сопротивления образца грунта сдвигу состоит из верхней (подвижной) части и нижней (неподвижной) части. При движении верхней части происходит срез заложенного в прибор образца грунта, пригруженного сжимающей силой N, действие которой сохраняется до прекращения деформации образца.
После этого к верхней (подвижной) части прибора прилагают постепенно возрастающую горизонтальную нагрузку Т. По этой нагрузке, отнесенной к площади среза, определяют горизонтальное напряжение при сдвиге, а по силе N, отнесенной к той же площади, определяют вертикальное сжимающее напряжение в образце. Для песчаных грунтов увеличение угла внутреннего трения происходит по мере увеличения плотности и крупности зерен.
Поэтому однородные пески, а также пески с окатанными зернами имеют меньшие углы внутреннего трения и, следовательно, меньшее сопротивление сдвигу. Сцепление глинистых грунтов обусловливается силами молекулярного притяжения и силами поверхностного натяжения воды, находящейся в порах грунта.
Величина поверхностного натяжения увеличивается по мере уменьшения размеров пор. Кроме того, сцепление грунтов зависит от цементирующих веществ, находящихся в них.
