Трение грунта играет существенную роль в работе висячей сваи, так как обеспечивает часть её сопротивления вдавливающей силе. Стандартное испытание сваи статической нагрузкой не позволяет точно определить эту часть. Лабораторное испытание модели сваи постоянно возрастающей нагрузкой (ПВН) с регистрацией осадки и нагрузки с шагом 0,005 мм дало зависимость осадки от вдавливающей силы, осложнённую частыми колебаниями скорости осадки. Эти колебания отражают частую смену механизма деформации и разрушения грунта основания. Тот же эффект наблюдается в опыте с заданной скоростью перемещения модели сваи: при перемещении с малой скоростью частые колебания испытывает сила сопротивления основания [1].
Впервые эффект циклического изменения сопротивления выявлен при испытании грунта на сдвиг в лабораторном опыте с малой постоянной скоростью деформации (ПСД) и непрерывной записью сопротивления образца грунта. Признано, что параметры сопротивления зависят от «эффективного диаметра частиц» [2].
Наши исследования показали, что оба метода испытания — с ПВН и с ПСД — при любом воздействии на грунт: сваей, зондом, сдвигом, компрессионным и одноосным сжатием — дают эффект циклического изменения реакции и отражают характеристики микроструктуры грунта [3, 4].
Целью испытания на сдвиг грунта по бетону и внутреннего (грунта по грунту) сдвига того же грунта с постоянной скоростью деформации (ПСД) и непрерывной записью реакции образца было:
1) выявить эффект циклического изменения сопротивления грунта;
2) выделить упругую и неупругую части сопротивления в случаях сдвига грунта по бетону и грунта по грунту и сравнить их между собой;
3) провести аналогию сдвига грунта по бетону в образце с трением грунта по боковой поверхности сваи.
Исследование трения грунта по бетону проводилось методом ПСД в опыте с одноплоскостным сдвигом на автоматизированном сдвиговом приборе ВСВ-25А [5]. Сжимающая нагрузка прикладывалась рычажным нагрузочным механизмом, обеспечивающим постоянство приложенной нагрузки независимо от деформации сжатия образца грунта, cдвигающая — электромеханическим приводом с постоянной скоростью сдвига 2,5∙10–6 м/с. Сопротивление образца τ и деформация сдвига u регистрировались автоматически с шагом du = 0,005 мм деформации [4]. Сдвиг производили по площадке соприкосновения с бетоном пылеватого суглинка нарушенной структуры. Тот же грунт и при том же физическом состоянии испытывали методом ПСД на внутренний сдвиг — грунта по грунту. Сдвигающую нагрузку прикладывали к образцам после сжатия осевым давлением.