Способ испытания грунта на прочность

 

Изобретение направлено на повышение точности определения прочностных ха . рактеристик грунта,преимущественно крупнообломочного, с учетом его анизотропии . Для этого при испытании грунта на прочность в нем образуют выемку 1 и вертикальные П1ели, радиально расходящиеся от выемки 1 под углом оО . Б выемке 1 размещают эластичную камеру 3, перекрывают выемку 1 жесткой плитой (штампом) 4 и по ее периметру образуют дополнительную выемку 5. Прикладьтают на блок грунта 6 через жесткую плиту 4 вертикальную нагрузку Р и со стороны выемки 1 горизонтальную нагрузку Р, увеличением которой доводят блок грунта 6 до разрушения. Аналогичным образом испытывают все блоки грунта, отделенные друг от друга щелями. Прочностные характеристики грунта рассчитывают по известным зависимостям . 3 ил. (Л ю 00 САЗ СО vj uz.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11),,:%

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

" " - И!1 Щ(Д

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3887443/29-33 (22) 29.03.85 (46) 23.12.86. Бюл. Р 47 (71). Производственный и научно-исследовательский институт по инженерным . изысканиям в строительстве Госстроя

СССР (72) Р.С. Зиангиров и Р.Г. Кальбергенов (53) 624.131.377(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ь" 380985, кл. E 02 D 4/00, G 01 NЗ/24,,1971.

Авторское свидетельство СССР

N- 649784, кл. Е О? D 1/00, 1975. (54) СПОСОБ ИСПЬГГАНИЯ ГРУЙТА НА

ПРОЧНОСТЬ (57) Изобретение направлено на повышение точности определения прочностных ха: рактеристик грунта преимущественно

{51) 4 Е 02 D 1/00, G 01 N 3/24 крупнообломочного, с учетом его анизотропии. Для этого при испытании грунта на прочность в нем образуют выемку 1 и вертикальные щели, радиально расходящиеся от выемки i под углом (, . В выемке 1 размещают

Ф эластичную камеру 3, перекрывают выемку 1 жесткой плитой (штампом) 4 и по ее периметру образуют дополнительную выемку 5. Прикладывают на блок грунта 6 через жесткую плиту

4 вертикальную нагрузку Р и со стороны выемки 1 горизонтальную нагрузку

Р„, увеличением которой доводят блок грунта 6 до разрушения. Аналогичным образом испытывают все блоки грунта, отделенные друг от друга щелями.

Прочностные характеристики грунта рассчитывают по известным зависимостям. 3 ил.

1278397

Ки — (у, г)

2 360 (3) 10

P(Г

Площадь сдвига .равна

d ° oc

1 360 (2) ляет

l ,Р Д2, 4 360 ; D2+

20=2(Изобретение относится к строительству, а именно к методам полевых ! испытаний грунтов, преимущественно крупнообломочных, при инженерно-геологических изысканиях для строительства.

Цель изобретения — повышение точности и увеличения числа получаемых прочностных характеристик грунта.

На фиг. 1 приведена схема реализации способа с устройством для его осуществления, разрез; на фиг. 2 схема реализации способа, пла:н; на фиг. 3 — схема действующих сил на блок грунта, Способ испытания грунта на прочность реализуют следующим образом.

В слое грунта образуют основную выемку 1 и вертикальные щели 2, которые радиально под углом о6 расходятся|, от ее центра. В выемке 1 размещают эластичную камеру 3, перекрывают выемку жесткой плитой (штампом)

4, по периметру которой образуют дополнительную выемку 5. На слой грунта через жесткую плиту 4 прйкладывают постоянную вертикальную нагрузку Р, а к стенкам основной выемки 1 — горизонтальную -нагрузку Р, и увеличивают ее до разрушения блока б грунта. Деформации разрушения направлены в сторону дополнительной выемки 5 и фиксируются измерительной аппаратурой (не показано). После испытания дополнительную выемку

5 засыпают и утрамбовывают грунтом, а на новом участке по периметру жесткой плиты 4 образуют другую дополни.тельную выемку 7 и разрушают блок 8 грунта.

Затем определяют предел прочности грунта по формуле где F — площадь проекции блока 6.

Поскольку горизонтальная нагрузприложенная к блоку 6 грунта равна а площадь сдвига блока б грунта равна то, подставляя (2) и (3) в (1), получим

Р< 2dh0 с = (4)

2F D -сР где D — диаметр жесткой плиты, см;

d — диаметр выемки, см;

Q — давление в эластичной камере, кгс/см -.

h — ширина зоны действия горизонтальной нагрузки, равная высоте эластичной камеры,см, Прочность сцегления С и угол внутреннего трения (g определяют из уравнения r, = G tg q + С, где б — вертикальное давление, равное Р/Р, кгс/см .

Пример, Определяют прочность крупнообломочного грунта (галечник высокой поймы) в котловане. Для осуществления предлагаемого способа путем бурения колонковой трубой 146 мм

25 .образуют выемку глубиной 0,5 м.. На эту же глубину открывают щели, расходящиеся в плане под углом 120 от о выемки.

В выемку опускают эластичную камеру связанную с источником давления, и устье выемки перекрывают штампом площадью 2500 см, диаметром 58,0 см.

По периметру образуют дополнительную выемку, соединяющую окончания смежных щелей. На штамп гидродомкратом,, упертым в упорную балку, задают наг- . рузку 12500 кг, что составляет

5 кгс/см . После этого в эластичной камере создают давление; которое воздействует на стенки основной выемки. Давление увеличивают до момента срыва блока грунта в сторону дополнительной выемки, что составляет

35,6 кг . Горизонтальную нагрузку рассчитывают по формуле

Р = — — — — — — = 5925 26 кг. dolh

360

2F = — — — (D>-й -) = 1649 см

2 360

Предел прочности грунта ь состава = — — = 3 . 59 кгс/см

Р

2Г при вертикальном давлении

= 5 кгс/см .

1278397

Затем для получения параметров прочности С и <у проводят еще два . опыта без переналадки оборудования при вертикальном давлении Q,,равном 1 и 3 кгс/см . При этом пределы 5 прочности грунта соответственно

0,75 и 2,65 кгс/см .

Предлагаемый способ испытания позволяет учитывать анизотропию грунта, так как сдвиги осуществляют по разным направлениям, что повышает точность определения прочностных характеристик грунта и позволяет определить сцепление С и угол внутреннего трения (P 5

Формула изобретения

Способ испытания грунта на прочность, преимущественно крупнообломочного, включающий образование выемки в слое грунта, размещение в ней эластичной камеры, установку жесткой плиты на бровку выемки, приложение к слою грунта горизонтальной и вертикальной нагрузок до разрушения и определение предела прочности грунта, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и увеличения числа получаемых прочност" ных характеристик грунта, дополнительно в слое грунта образуют вертикальные радиально расходящиеся от выемки щели и дополнительные выемки по периметру плиты, а горизонтальную нагрузку прикладывают после вертикальной по радиально расходящимся от стенок основной выемки направлени.ям до разрушения грунта.

1278397

Составитель Г. Мартынова

Техред А. Кравчук Корректор M. Ракоши

Редактор О. Бугир

Заказ 6811/25

Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4