Способ определения липкости грунтов
Изобретение относится к области строительства, в частности к исследованию свойств грунтов, и может быть использовано при инженерном расчете рабочих органов землеройно-транспортных машин. Целью изобретения является повышение точности определения. Для достижения этой цели в способе определения липкости грунтов, включающем прижатие штампа к грунту с определенным усилием и регистрацию усилия от момента прижатия до момента отрыва, дополнительно определяют перемещение штампа в грунте от момента его прижатия до момента отрыва, а липкость грунта определяют по энергии адгезионной прочности.
сааВ советсних
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК 19) (1!1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н д BTGPGHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ пО и306Ретениям и ОтнРытиям
ПРИ ГННТ СССР
1 (21) 4318906/31-33 (22) 21,10.87 (46) 30.01.90, Бюл. Р 4 (71) Одесский инженерно-строительный институт (72) П.Б.Хлыцов, А,А,Свертилов, В.В.Пичахчи и A.Á.Ãóçåíêo (53) 620,16,002 (088.8) (56) Колачев Б.Я . Новая методика изучения липкости глинистых грунтов.
M. Изд-во ИГУ, 1975.
Авторское свидетельство СССР
Р 1099283, кл, G 01 Y. 33/38, 1983. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛИПКОСТИ
ГРУ1:ТОБ (57) Изобретение относится к области
Изобретение относится к строительству, в частности к исследованию свойств грунтов, и может быть использовано при инженерном расчете рабо" чих органов землеройно-транспортных машин.
Целью изобретения является повышение точности определения.
На фиг.1 изображена схема прижатия — отрыва штампа от грунта; на фиг.2 и 3 — схема прижатия — отрыва штампа для конкретных грунтов.
На фиг.1 зона I — =- .1на формирования адгезионных связей штампа с грунтом: а — участок прикладываемой нагрузки, б — участок релаксации и снятия напряжений в грунте от прикладываемой нагрузки; зона II — зона преодоления адгеэионной прочности (gg) С 01 И 33/24,- Е 02 11 1 00 с трои тель с тв а, в ча с тно сти к ис сл едо-. ванию свойств грунтов, и может быть использовано при инженерном расчете рабочих органов землеройно-транспортных машин, Целью изобретения является повышение точности определения, Для достижения этой цели в способе определения липкости грунтов, включающем прижатие штампа к грунту с определенным усилием и регистрацию усилия от момента прия<атия до момента отрыва, дополнительно определяют перемещение штампа в грунте от момента его прижатия до момента отрыва, а липкость грунта определяют по энергии адгеэионной прочности, 3 ил. г грунта. Напряжения в 1 и ТТ зонах знакопеременны, Способ осуществляют следующим об-разом.
При поступательном движении штампа происходит прия<атие его к грунту, При этом осуществляют запись усилия прижатия на участке а эоны I, Непрерывное измерение перемещения штампа в грунте позволяет фиксировать скорость приложения нагрузки, а 1Io значениям развивающихся при этом ъ усилий, фиксирующихся, например, тенэоэлементами, контролировать максимальное усилие Р „ прижатия штампа к грунту. После достижения максимального усилия Р „, задаваемого конкретным техническим заданием на проведение испытаний грунта на лип1539660 кость, осуществляют реверс, при котором начинается возвратное движение штампа, При этом происходит релаксация и снятие напряжений в грунте от прикладываемой нагрузки (участок б зоны I), При отрыве штампа от поверхности грунта осуществляют запись усилий отрыва (зона II), При этом производится работа (dA), определяемая из общих физических представлений
1О
dA = Ldhi где L — усилие, регистрируемое в момент отрыва штампа от грунта, Н;
dh — перемещение штампа относительно поверхности грунта, мм, при этом dA — работа, которая совершается на преодоление энергии адгезионной прочности грунта (dV ) и колий чественно ей равной, т.е.
dA - "-с%
Значение энергии адгезионной прочности грунта равно площади зоны преодоления адгезионной прочности грунта, определяемой либо путем планиметрирования, либо по формуле
К 4 30
W = --„! Ldh
А
И( где МА — энергия адгезионной прочности грунта, Дж;
Y, — — масштабный коэффициент;
Б — площадь штампа, м ;
Ь,, h — расстояния, на которые переместился штамп относительно поверхности грунта в моменты прижатия и отрыва, мм; 40
L — усилие отрыва штампа от грунта, Н;
dh — перемещение штампа относительно поверхности грунта, мм. 45
Пример. Дпя, определения липкости и энергии адгезионной прочности грунта используют устройство, состоящее из штампа площадью 0,4 м, оснащенного тензоэлементами КФ БП1Ф
10-200-Б-12, электрического привода подачи штампа, включающего электродвигатель ДПМ-25-Н 1/02 с редуктором
YUI 6,332.077-06, блок питания и регулятор, позволяющий осуществлять реверс и регулирование в заданном диа55
1 паэоне скорости подачи штампа. Для измерения перемещений штампа в грунте использован датчик перемещения ДП-500.
Измерение величин перемешений штампа и возникающих при этом усилий ведут измерительно-вычислительным комплексом на основе управляющей микроЭБМ "Электроника-60", усилителя тензосигналов "Топаз — 4", измерительного миллиамперметра Н391, алфавитноцифрового преобразователя, интерфейса-согласователя выходного сигнала
ЛУП с сигналами микроЭРЛ и печатающего устройства Д-180, Запись процесса прия:атие — отрыв производят на диаграмме (фиг.2, 3) печатающим устройством Д-180, где ось ординат — знакопеременные усилия прижатия P (+) и отрыва L (-) штампа от грунта, а ось абсцисс — значения перемещений штампа в грунте, Для испытаний использованы слабые океанические .осадки — ил бентонитовый с естественной влажностью 1,65 и ),60.
При реализации предлагаемого способа согласно техническому заданию прижатие штампа осуществляют до прижимающего усилия 17 Е!, скорость подачи штампа 0,5 мм/мин, Поступательное движение штампа с момента прижатия его к поверхности исследуемого грунта на 0,2 мм обеспечивает достижение заданного прижимающего усилия 17 Н, после чего осуществляют реверс — возвратное движение штампа с той же скоростью подачи.
При поступательном движении штампа осуществляют запись прижимающих усилий (участок прикладываемой нагрузки), при возвратном движении штампа происходит релаксация и снятие напряжений от прикладываемой нагрузки, после чего производят запись отрывающих усилий.
Из приведенных диаграмм(фиг.2, 3) видно, что, обладая одинаковыми значениями максимального отрывающего усилия L щц„ = 12 Н, грунты имеют разные значения энергии адгеэионной прочности, вследствие этого и разные значения энергетических затрат при разработке их рабочими органами землеройно-транспортных машин.
Формула изобретения
Способ определения липкости грунтов, включающий прижатие штампа .к грунту с определенным усилием и регистрацию усилия от момента прижатия до момента отрыва, о т л и ч а ю—
1539660
10 щ и Й с я тем, что, с целью повышения точности определения, дополнительно определяют перемещение штампа в грунте от момента его прижатия до момента отрыва, а липкость грунта определяют по энергии адгезионной прочности, которую рассчитывают по формуле
Ф
K hf
iю — L dh д Ц 1
h где W — энергия адгезионной прочноА сти, Дж;
К вЂ” масштабный коэффициент; 15
S — площадь штампа, м ;
h — расстояние, на местился штамп ности грунта в прижатия, мм;
h — расстояние, на местился штамп которсе .-.оре.—
»т поверхмомент его которое пере." от поверхности.s ðóíта в момент его о грыва, мм;
h — усилие, регистрируемое в момент отрыва штампа от грунта, Н;
dh — перемещение штампа относительно поверхности грунта от момента его.прижатия до момента отрыва, мм.
1539660 ачилодыи й/ 7ЮО
4g,=7.Ю Рог.J
Составитель Л.Тронина
Редактор М.11иткина Техред М.Моргентал Корректор И.Муска
Заказ 1341 Тираж 516 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент" ° r. Ужгород, ул. Гагарина, 101
