Способ испытания грунтов на сдвиг и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области строительства, испытанию грунтов для определения и.х прочностных характеристик в полевых условиях. Целью изобретения является повышение достоверности получаемых характеристик грунта, снижение трудоемкости испытания и упрощение конструкции устройства . Для этого при испытании приложение сдвигающей нагрузки к грунту осуществляют при постоянном плавном увеличении нормальной нагрузки с непрерывной регистрацией изменения сдвиговых напряжений. В устройстве, включающем срезающий элемент 6, связанный при помощи каретки 5 с упорной балкой 4, и винтовую сваю I, последняя снабжена поворотной муфтой 2. Домкрат 10 для создания сдвигающего усилия жестко закреплен на муфте 2. Упорная балка 4 одним концом щарнирно соединена с муфтой 2, а на другом ее конце размещен тарированный груз 7 для создания нормальной нагрузки. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. SP (Л и rti /« j4o.--(o) 7 / S ///////// л /////////////// -J6 со О О 00 Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Р

CD

С)

СО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3945! 16/29-33 (22) 16.08.85 (46) 30.04.87. Бюл. № 16 (71) Всесоюзный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт «Гидропроект» им. С. Я. Жука (72) В. Б. Морозов, В. О. Источников, А. И. 10дкевич и В. Д. Алиев (53) 624.131.38 (088.8) (56) Трофименков Ю. Г. Воробков Л. Н.

Г1олевые методы исследования строительных свойств грунтов. М.: Стройиздат, 1981, с. 54, 55.

Авторское свидетельство СССР № 601350, кл. Е 02 D 1/00, 1977. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТОВ

НА СДВИГ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУ(ЦЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области строительства, испытанию грунтов для опреЛ0„„1307034 А1 (1) 4 Е 02 D 1/00, б 01 N 3/24"-"--- = деления их прочностных характеристик в полевых условиях. Целью изобретения является повышение достоверности получаемых характеристик грунта, снижение трудоемкости испытания и упрощение конструкции устройства. Для этого при испытании приложение сдвигающей нагрузки к грунту осуществляют при постоянном плавном увеличении нормальной нагрузки с непрерывной регистрацией изменения сдвиговых напряжений.

В устройстве, включающем срезающий элемент 6, связанный при помощи каретки 5 с упорной балкой 4, и винтовую сваю 1, последняя снабжена поворотной муфтой 2.

Домкрат !О для создания сдвигающего усилия жестко закреплен на муфте 2. Упорная балка 4 одним концом шарнирно соединена с муфтой 2, а на другом ее конце размещен тарированный груз 7 для создания нормальной нагрузки. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1307034

Фор иула и.зобретения

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для исследования прочностных свойств грунтов как в естественных условиях, так и при выполнении работ по геотехническому контролю при возведении искусственных насыпей.

Целью изобретения является повышение достоверности получаемых характеристик грунта, снижение трудоемкости испытания и упроц1ение конструкции.

На фиг. 1 дано устройство для испытания грунтов на сдвиг, общий вид; на фиг. 2— графики зависимости величин сдвигающих усилий () при непрерывно меняющихся величинах вертикальных нагрузок (Р).

Устройство для испытания грунтов на сдвиг включает винтовую сваю с поворотной муфтой 2 в верхней части, упорную балку 3, 1к>движно через шарнир 4 соединенную с муфтой 2, а в средней части посредством каретки 5 жестко связаннук1 со срезающим элементом 6, в виде жесткой пло1цадки с поперечными лопастями. На свободном конце упорной балки 3 установлен тарированный груз 7. Срезающий элемент 6 через тросовые тяги 8 и направляющий ролик 9 соединен с домкратом 10, жестко закрепленным на муфте 2.

На верхнем конце домкрата 1011од упор1гой плашкой 1! закреплен динамометр 12, а верхний конец винтовой сваи l имеет cileциальный упор 13. Срезающий элемент 6 через струну 14 соединен с индикатором 15 перемещений, закрепленным на репере 16.

Способ с помощью устройства осуществл я1от следующим образом.

На выбранной площадке в ее центре производят завинчивание в грунт винтовой сваи 1, на которую затем устанавливают поворотную муфту 2 и упор 13. Муфта 1гозволяет разворачивать упорную балку 3 па

360 . Среза1ощий элемент 6 вдавливают в зачищснный грунтовый слой до упора. На каретку 5, жестко соединенную со срезающнм элементом 6, устанавливают упорную балку 3, один конец которой подвижно, чер("з шарнир 4, соединяют с поворотной муфтой 2. На другой конец упорной балки 3 устанавливают груз 7. Срезающий элемент 6 через тросовые тяги 8 и направляющий ролик 9 соединяют с домкратом 10, а через него — с динамометром 12, на верхнем конце которого устанавливают упорную

11лашку 11. Противоположный конец срезающего элемента через струну 14 соединяют с индикатором 15 перемещений, который закрепляют на репере 16.

После создания первоначальной расчетной ВсличиHHI нормальной 11агрузки Р, кОтОрую определяют исходя из соотношения плеч упорной балки 3 относительно центра жесткой площадки срезающего элемента 6 и величи11ь; груза 7, срезающий элемент 6 Ilocрелством lpocoll»ii соединений 8 и домкра10 t5

2 та 0 перемещают по заранее подготовленной грунтовой поверхности на большое расстояние при постоянной величине груза 7.

При этом за счет изменения соотношения плеч упорной балки 3, которую заранее тарируют, происходит плавное увеличение вертикальных напряжений P и соответственно увеличение сдвигающих усилий Г, которые фиксируют с помощью динамометра 12.

В процессе одного испытания можно получить множество величин Г и P и выбрать любой интервал вертикальных нагрузок и соответственно любые величины сдвигающих напряжений для расчета угла внутреннего трения (1р) и величины (С) удельного сцепления (фиг. 2).

Испытания таким же образом могут быть проведены на другом участке круговой площадки, диаметр которой определяется длиной упорной балки 3.

Для этого груз 7 снимают, упорную балку 3 приподнимают и срезающий элемент 6 устанавливают на следующей точке, которую выбирают исходя из необходимых условий проведения испытаний: она может быть развернута по радиусу вправо или влево от предыду1цей точки, а также передвинута ближе или дальше от винтовой сваи 1.

После установки срезающего элемента 6 на новой точке и создания необходимой вертикальной нагрузки испытания повторяют.

При необходимости срезающий элемент 6 можно разместить под определенным углом к дневной поверхности, чтобы определить сдвиговые характеристики грунта на наклонных поверхностях.

Таким образом, необходимое количество экспериментов осуществляют без демонта>ка устройства, что позволяет увеличить их число, тем самым обеспечив необходимое количество экспериментальных данных для достоверной оценки сдвиговых показателей грунтов.

1. Способ испытания грунтов на сдвиг, включающий приложение к грунту 1ормальной и сдвигающей нагрузок с помощью срезающего элемента, регистрацию величин сдвиговых напряжений и перемещений и расчет по полученным данным прочностных характеристик грунта, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности получаемых характеристик грунта и снижения трудоемкости испытания, приложение сдвигающей нагрузки осуществляют при щ1стоянном плавном увеличении нормальной нагрузки с непрерывной регистрацией изменения сдвиговых напряжений.

2. Устройство для испытания грунтов на сдвиг, включающее срезающий элемент в виде жесткой плош,адки с поперечными лопастями, приспособления для создания

1зо7оз4 т я 71 Г ДЮ Г р. „г

Составитель Г. Мартынова

Редактор К. Волошук Техред И. Верес Корректор И.Муска

Заказ 1397/28 Тираж 607 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делим изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау инская наб., д. 4, 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород. у.i 11росктная, 4 нормальной нагрузки и сдвигающего усилия в виде домкрата, упорную балку, связанную со срезающим элементом, установленным с возможностью горизонтального перемещения относительно упорной балки, винтовую сваю и измерительные приспособления, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, снижения трудоемкости испытания и повышения достоверности получаем ы .характеристик грунта, винтовая свая в веркней части снабжена поворотной муфтой, приспособление для созпания нормальной нагрузки выполнено в виде тарированного груза, а домкрат жестко закреплен на поворотной муфте, причем упорная балка одним концом шарнирно соединена с поворотной муфтой, а на другом сс конце размещен тарированный груз.