Стабилометр

 

Изобретение относится к области исследования прочностных и деформационных свойств скальных грунтов в объемном напряженном состоянии(5, Gj G . Целью изобретения является поу вышение точности и сокращение трудозатрат . Стабилометр содержит корпус 1 с жидкостной камерой 2 и зластичной оболочкой 3, приспособления дпя создания вертикальной и радиальной нагрузок. Корпус 1 снабжен дополнительной камерой 10, совмещенной с жидкостной камерой 2. Дополнительная камера имеет концентрично размещенные различной жидкости, опертые одними концами в поршень 11, а другими - в соответствующие кольцевые упоры, размещенные внутри дополнительной камеры 10. 2 ил. (Л т

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1. ею 4 С 01. Н 3/08 ь,:

OllHCAHHE NSOBPETEHNR

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4002988/29-33 (22) 27.12.85 (46) 15.08.87. Бюл. У 30 (71) Всесоюзный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт "Гидропроект" им.С.Я.Жука (72) А.Е.Монастырский, А.С.Морозов и С.Б.Ухов (53) 624.131.376.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 209005, кл. Е 02 D l/00, 1968.

Авторское свидетельство СССР

У 89425, кл. Е 02 D 1/00, 1951. (54) СТАБИЛОМЕТР (57) Изобретение относится к области исследования прочностных и деформационных свойств скальных грунтов в объемном напряженном состоянииО, G =

= 5 . Целью изобретения является поэ вышение точности и сокращение .трудозатрат. Стабилометр содержит корпус

1 с жидкостной камерой 2 и эластичной оболочкой 3, приспособления для создания вертикальной и радиальной нагрузок. Корпус 1 снабжен дополнительной камерой 10, совмещенной с жидкостной камерой 2. Дополнительная камера имеет концентрично размещенные пруЖины различной жидкости, опертые одними концами в поршень 11, а другими — в соответствующие кольцевые упоры, размещенные внутри дополнительной камеры 10. 2 ил.

0504

1 133

Изобретение относится к исследованию прочностных и деформационных свойств скальных грунтов в объемном напряженном состоянии вида C>, > G =(з

Целью изобретения является повышение точности и сокращение трудозатрат.

На фиг.l изображен стабилометр, общий вид; на фиг.2 — дополнительная камера, вертикальный разрез.

Стабилометр содержит корпус 1, в котором размещена цилиндрическая жидкостная камера 2, с эластичной оболочкой 3 для образца грунта. На образец грунта наклеены датчики 4, корпус имеет крышки 5, через которые проходят штоки 6 приспособления для создания вертикальной нагрузки (пуансоны). Стабилометр также содержит вентили 7 и 8 для подачи в цилиндрическую камеру рабочей жидкости и слива ее, манометр 9 для контроля радиальной нагрузки и дополнительную камеру 10 для регулирования жесткости цилиндрической жидкостной камеры 2.

Дополнительная камера 10 содержит поршень 11 верхнюю, среднюю и нижнюю пружины !2, 13 и 14 различной жесткости, верхний, средний и нижний кольцевые упоры 15, 16 и 17, размещенные внутри дополнительной камеры 10. При этом пружины 12, 13 и

14 концентрично установлены друг в друге. Верхняя пружина 12 одним концом оперта на поршень 11, а другим— на верхний кольцевой упор 15. Средняя пружина 13 одним концом оперта на поршень ll, а другим — на средний кольцевой упор 16, нижняя пружина 14 одним концом оперта на .поршень 11, а другим — на нижний кольцевой упор 17.

Дополнительная камера 10 вмонтирована в корпус 1 и совмещена с цилиндрической жидкостной камерой.

Жесткость пружин для каждого экспе римента определяется по формуле

P — P, z = -3--- - - (1)

h где Ь вЂ” рабочий ход пружины, мм;

Р = Р ° (I-S), F =0,05-0,25;

Р - предельная сила пружины, кг; йД

Р =(У

d — - диаметр принимают равным диаметру штока — пуансона, мм,"

G — напряжение принимают в, зависимости от программы эксперимента для скальных грунтов, обычно б =5,0-50,0 MIIa.

Стабилометр работает следующим образом.

Подготовленный образец цилиндрической формы с наклеенными на его поверхность датчиками 4 вертикальной и радиальной деформаций помещают внутрь

10 жидкостной камеры 2. Образец устанавливают между штоками 6 вертикальной нагрузки. В цилиндрическую камеру 2 вентилем 7 радиальной нагрузки подается рабочая жидкость. Сбросной вентиль 8 заглушен. В дополнительную камеру 2 устанавливают верхнюю пружину 12. В жидкостной камере 2 создают необходимое давление Р, после чего образец через штоки 6 нагружают вертикальной нагрузкой.

Вентиль 8 нагрузки закрывают. Радиальную нагрузку контролируют манометром 9. Деформацию Я испытываемого образца измеряют датчиками 4. После2ц довательная установка в процессе нагружения пружин 12, 13 и 14 в дополнительную камеру 10 соответствует в натуре трем состояниям, в которых последовательно находится объем скально 0 го грунта в процессе нагружения.

На первой стадии деформирования под нагрузкой происходит смыкание имеющихся трещин и пор в скальном грунте, и в это время жесткость верх„ ней пружины 12 соответствует жесткости окружающего скального грунта и определяется по формуле (1), причем

Ь 1 т где — объемныи вес скального грунта; — — (коэффициент

l

Пуансона) = 0,25;

h — расстояние рассматриваемой зоны от поверхности скального массива, м.

Переход рассматриваемого объема скального грунта во вторую и третью стадию деформирования определяют в процессе эксперимента по получаемой диаграмме 0 =f (t ), которую изображают в процессе эксперимента. Вторая стадия характеризуется относительно линейным видом функции (з =f(E ).На этом этапе, не останавливая процесс нагружения, в дополнительную камеру устанавливают среднюю пружину !3, жесткость которой определяется по формуле (1), в которую вместо Gq под1 3305 ставляется O =G /4, что следует из увеличения влияния объема нагруженин при смыкании имеющихся трещин.

Третий этап эксперимента соответствует стадии разрушения исследуемого объема скального грунта. На этом этапе в испытываемом объеме образуется макротрещина, расчленяющая его. Жесткость нижней пружины 14 определяется по формуле (1) из расчета Я =- б и о б

2 2

2, что следует из увеличения масштаба трещин при разрушении испытываемого объема породы.

04

4 костную камеру с эластичной оболочкой для образца грунта, приспособле" ния для создания вертикальной и радиальной нагрузок на образец, измерительные приспособления, о т л и— ч а ю щ и и я тем, что, с целью повышения точности и сокращения трудозатрат при испытании, он снабжен дополнительной камерой, содержащей поршень, верхнюю, среднюю,и нижнюю пружины различной жесткости и верхний, средний и нижний кольцевой упоры, размещенные внутри нее, при этом пружины концентрично размещены друг в друге, одними концами оперты на поршень, а другими — на соответствующие упоры, а дополнительная камера вмонтирована в корпус и сообщена с цилиндрической жидкостной камерой.

Формула изобретения

Стабилометр, содержащий корпус, размещенную в нем цилиндрическую жид20

Составитель Л.Тронина

Редактор Л.Повхан Техред И.Попович Корректор С,Черни

Заказ 3574/44 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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