Способ прессиометрических испытаний и прессиометр для его осуществления

 

Изобретение относится к области инженерно-геологических исследований при строительстве. Цель изобретения - повышение точности определения характеристик грунта путем обеспечения условий плоской деформации. В процессе нагружения стенок скважины при прессиометрических испытаниях увеличивают площадь нагружаемой поверхности грунта или поддерживают ее постоянной , соответственно увеличивая или уменьшая длину рабочей части камеры прессиометра пропорционально увеличению диаметра скважины. Прессиометр для осуществления способа, содержащий камеру 1 с эластичной оболочкой 3,верхним 4 и нижним 5 фланцами, снабжен двусторонним гидроцилиндром 7, щтоки 10 которого связаны с фланцами 4 и 5, и датчиком 11 для измерения длины камеры 1. Длину камеры 1 изменяют в процессе испытаний путем подачи масла в гидроцилиндр 7, раздвигающий верхний 4 и нижний 5 фланцы, на которых закреплена эластичная оболочка 3. 2 с.п. ф-лы 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1451215 А 1 @4 Е 02 D l/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4186095 29-33 (22) 28.01.87 (46) 15.01.89. Бюл. № 2 (71) Уральское отделение Всесоюзного государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института энергетических систем и электрических сетей

«Энергосетьпроект» (72) Е. Л. Пылаев, А. И. Зюзин, П. В. Кирдин и В. В. Лушников (53) 624.131 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1086066, кл. Е 02 D 1/00, 1982.

Полевые методы определения модуля деформации грунтов. ГОСТ 20276 — 85. (54) СПОСОБ ПРЕССИОМЕТРИЧЕСКИХ

ИСПЫТАНИЙ И ПРЕССИОМЕТР ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области инженерно-геологических исследований при строительстве. Цель изобретения — повышение точности определения характеристик грунта путем обеспечения условий плоской деформации. В процессе нагружения стенок скважины при прессиометрических испытаниях увеличивают площадь нагружаемой поверхности грунта или поддерживают ее постоянной, соответственно увеличивая или уменьшая длину рабочей части камеры прессиометра пропорционально увеличению диаметра скважины. Прессиометр для осуществления способа, содержащий камеру 1 с эластичной оболочкой З,верхним 4 и нижним

5 фланцами, снабжен двусторонним гидроцилиндром 7, штоки 10 которого связаны с фланцами 4 и 5, и датчиком 11 для измерения длины камеры 1. Длину камеры 1 изменяют в процессе испытачий путем подачи масла в гидроцилиндр 7, раздвигающий верхний 4 и нижний 5 фланцы, на которых закреплена эластичная оболочка 3. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1451215

1О

55

Изобретение относится к инженерно- геологическим изысканиям при строительстве и может быть использовано для определения прочностных и деформационных свойств грунтов в скважинах.

Цель изобретения — повышение точности определения характеристик грунта путем обеспечения условий плоской деформации.

На фиг. 1 изображен прессиометр для осуществления способа; на фиг. 2 — разрез

А — А на фиг. 1.

Прессиометр (фиг. I) состоит из камеры ! с корпусом 2, эластичной оболочкой 3, верхним 4 и нижним 5 фланцами, датчиков 6 радиальных перемещений, двустороннего гидроцилиндра 7, корпус 8 которого прикреплен к корпусу 2 прессиометра пластинами 9, а штоки 10 жестко связаны с нижним 5 и верхним 4 фланцами, датчиков 11 измерений длины камеры, связанных с верхним 4 и нижним 5 фланцами, подводящих магистралей для воздуха 12 и масла 13, а также измерительного и регистрирующего приборов (не показаны).

В процессе прессиометрических испытаний диаметр (d) камеры прессиометра (скважины) увеличивается, вследствие чего относительная длина камеры (— ) также меняете

CC ся. Соответственно меняется характер напряжения деформированного состояния грунта вокруг прессиометра, которое уже не соответствует условиям плоской деформации.

При постоянной относительной длине прессиометра — =const в процессе нагружения

Я

Н. расчетная схема задачи для определения параметров грунта полностью соответствует условиям опыта. Это соответствие достигается тем, что в процессе прессиометрическо"о испытания площадь нагружаемой поверхности грунтовой скважины увеличивают путем увеличения длины камеры прессиометра пропорционально увеличению диаметра скважины при —,„- = const.

Å

Упрощение анализа напряженно-деформированного состояния возможно и при сохранении в процессе испытания постояннои площади нагружаемой поверхности грунта путем уменьшения длины прессиометра пропорционально увеличению диаметра скважины.

Способ прессиометрических испытаний в режиме увеличения плошади нагружаемой поверхности грунтовой скважины с помощью прессиометра реализуют следующим образом.

Прессиометр устанавливают в скважине на необходимой глубине. При этом начальная относительная длина камеры 1 устанавливается исходя из заданной начальной относительнои длины — =4. В камере 1 прес8 с6!

40 сиометра создают давление, равное величине первой ступени. При этом эластичная оболочка 3 зонда обжимает стенки скважины, а ее диаметр возрастает до текущего значения d, измеряемого датчиками 6 и регистрируемого измерительным прибором на поверхности земли (не показан). Затем определяют.необходимую текущую длину камеры 1 из соотношения =4 и изменяют длину

1.

С камеры 1, подавая масло в гидроцилиндр 7, раздвигающий верхний 4 и нижний 5 фланцы, при этом давление в камере 1 поддерживают равным заданному значению, например, с помощью редуктора. Длина камеры 1 прессиометра измеряется датчиками 11 с помощью регистрирующего прибора. Затем производят выдержку на ступени до выполнения соответствующего критерия стабилизации деформаций. При выдержке на ступени длину прессиометра .оставляют постоянной, так как приращения диаметра при этом обычно невелики. При необходимости (например, при испытании слабых грунтов), когда перемещения существенны, изменения длины можно выполнять при выдержке на ступени. При передаче последующих ступеней нагрузки операции повторяют. По завершении опыта давление воздуха в камере 1 прессиометра и гидроцилиндра 7 уменьшают до нуля. Под действием упругости эластичной оболочки 3 прессиометр сжимается в вертикальном и радиальном направлениях до первоначального размера, после чего прессиометр извлекают из скважины.

При сохранении условий постоянства нагрузочной площади способ реализуют с помощью прессиометра следующим образом.

До погружения прессиометра в скважину, повышая давление в полости гидроцилиндра 7, увеличивают рабочую длину прессиометра до величины 1; = 1,51„, где l„— минимальная длина рабочей части прессиомстра. Коэффициент 1,5 выбран исходя из максимальных возможных радиальных перемещений эластичной оболочки 3. После установки прессиометра в скважине на необходимой глубине в камеру 1 подают воздух под давлением, равным величине первой ступени нагрузки. С помощью датчиков 6 радиальных перемещений измеряют диаметр скважины и, соответственно, уменьшают длину прессиометра до необходимых значений 1 = — — — "—, сбрасывая масло из гидон- ct, L Д. роцилиндра 7, осуществляя при этом контроль длины по регистрирующему прибору.

Давление в камере 1 поддерживают постоянным (равным заданному), например, с помощью редуктора. При выдержке на ступени длину камеры 1 обычно не изменяют. Однако в случае больших радиальных переме1451215

Формула изобретения

Составитель Г. Мартынова

Редактор М. Петрова Техред И. Верес Корректор H. Король

3а каз 7041/23 Тираж 588 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 щений изменеНие длины можно выполнять и при выдержке на ступени. Дальнейшее нагружение ступенями нагрузки выполняют аналогично. По завершении опыта перед извлечением прессиометра из скважины сбрасывают давление воздуха в камере и давление масла в гидроцилиндре.

1. Способ прессиометрических испытаний грунта, включающий установку прессиометра в скважине, нагружение ее стенок ступенями возрастающего давления, измерение радиальных перемещений грунта и диаметра скважины с выдерживанием каждой ступени давления до стабилизации перемещений грунта и определение его характеристик, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения характеристик грунта путем обеспечения условий плоской деформации, в процессе нагружения увеличивают площадь нагружаемой поверхности грунта или поддерживают ее постояннои пу5 тем соответственно увеличения или уменьшения длины рабочей части камеры прессиометра пропорционально увеличению диаметра скважины.

2. Прессиометр, включающий рабочую ка1О меру с верхним и нижним фланцами и эластичной оболочкой, источник давления, датчики радиального перемещения оболочки и измерительный и регистрирующий приборы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения характеристик грунта

15 путем обеспечения условий плоской деформации, камера снабжена двусторонним гидроцилиндром, штоки которого связаны с верхним и нижним фланцами и датчиками для измерения ее текущей длины.