Способ испытания образцов грунта

 

Изобретение относится к строительству и может использоваться для определения компрессионных характеристик при расчете несущей способности набивных свай. Цель изобретения - повышение точности измерений за счет учета дилатансионных свойств грунта. Нагружение образцов грунта в условиях компрессии осуществляют в радиальном направлении путем проходки по оси образца скважины пневмопробойником. Измерение напряжений и перемещений производят в одних и тех же точках на различных расстояниях от оси скважины по высоте образца. По полученным данным строят компрессионную диаграмму, необходимую для определения несущей способности сваи по боковой поверхности. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Р1) G 01 N 33/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯЫ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4307 861/23-33 (22) 07.07.87 (46) 15.07.90. Бюл. 1F 26 (71) Институт горного дела СО АН СССР (72) А.Л.Исаков, B.À. Григоращенко, Н.Б.Рейфисов и А.К.Ткачук (53) 624.131(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 796306, кл. F 02 D 1/00, 1979.

Чаповский E.Ã, Лабораторные работы по грунтоведению и механике грунтов. М.: Недра, 1975, с. 161-167. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ ГРУНТА (57) Изобретение относится к строительству и может использоваться для

Изобретение относится к строительству и предназначено для определения компре ссионных характеристик, необходимых для проектирования и расчета несущей способности набивных свай.

Цель изобретения " повышение точности измерений за счет учета дилатансионных свойств грунта.

На чертеже изображена схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит кольцевые обоймы l для размещения образцов грунта

2, соединительные тяги 3 с монтажными болтами 4, датчики 5 давления, соединенные с индикаторами 6, и плиту

7 с набором грузов 8. Для образования скважины используют пневмопробойник 9. Перемещение датчиков 5 давления фиксируют при помощи индикаторов

„,Я0„„1578653 A 1 определения компрессионных характеристик при расчете несущей способности набивных свай. Цель изобретения— повышение точности измерений эа счет учета дилатансионных свойств грунта.

Нагружение образцов грунта в условиях компрессии осуществляют в радиальном направлении путем проходки по оси образца скважины пненмопробойником.

Измерение напряжений и перемещений производят в одних и тех же точках на различных расстояниях от оси скважины по высоте образца. По полученным данным строят компрессионную диаграмму, необходимую для определения

1 несущей способности снап по боковой поверхности. 1 кл.

6. Торец верхней обоймы пригружен плнтой 7 с набором грузов 8. Пненмопробойники 9 образуют скважину по оси (Д блока обойм 1 с грун том. 4

Способ осуществляют следующим об- (ф разом. Cb

В KQJII IIPBblt обоймы 1 помещают образцы грунта 2. Обоймы устанавливают друг на друга, размещая между ними на разных расстояниях от центра датчики 5 давления. Обоймы скрепляют между собой с помощью, например, соединительных тяг 3, устанавливающихся на мон тажные болты 4, при э том создают плотный контакт образцов 2 между собой и датчиками 5 давления. Для измерения пермещений датчиков 5 давления используют, например, индикато-. ры 6 часового типа. Установленные таким образом образцы в обоймах 1 об1578653 разуют единый блок естественного грунта с размещенными в нем датчиками 5 давления. Затем по продольной оси блока грунта проходят скважину пнев1 мопробойником 9, измеряя при этом напряжения в грунте датчиками 5 давления и одновременна перемещения этих датчиков индикаторами 6. Для избежания влияния открытой поверхности 10 на результаты проводимых экспериментов поверхность грунта в верхней обойме 1 пригружают плитой 7, позволяющей также имитировать различную глубину залегания грунта с помощью, например, наборных грузов 8. Плиту 7 пригруза жестко соединяют с кольцевыми обоймами 1 соединительными тягами

3. Кольцевые обоймы 1 изготовляют диаметром, превышающем более, чем в

15 раз, диаметр образуемой пневмопро.бойником 9 скважины. Такие размеры обойм позволяют исключить влияние их жесткой поверхности на процессы, происходящие в грунте при образовании 25 скважины.

Датчики 5 давления изготавливают так, чтобы их средняя плотность была близка к плотности грунта. Учитывая при этом, что размеры датчиков несоизмеримо малы по сравнению с размерами блока грунта,. в процессе испытания определяют напряжения и деформации в одних и тех же точках грунтового массива при проходке скважины.

При образовании скважины в массиве грунта частицы гуунта перемещаются от оси скважины не только в радиальном, но и в тангенциальном направлении, происходит переупаковка час40 тиц, дилатан сия, т. е. моделируются истинные -процессы в грунте при образовании скважины. Это значительно повышает точность измерений и, как следствие, точность расчета несущей способности сваи по боковой поверхности.

По результатам измерений датччков давления строят график зависимости объемного уплотнения грунта 8 от расстояния до оси скважины R. 50

Относительное объемное уплотнение определяется по измеренным перемещениям грунта на различных расстояниях от оси скважины, его можно выразить через изменение плотности грун- 55 та в процессе его уплотнения

8= 1

1. где — плотность естественного грун,тo та;

o — плотность грунта после про31 хода скважины.

Изменение плотности грунта можно представить как и;;менение его объемов в рассматриваемых диапазонах исследования

ДV

8 = — --—

В

Д = V — V

Э где V — объем грунта в рассматриваемом диапазоне до проходки скважины;

V — объем грунта после уплотне1 и ия .

V = S h где h — высота рассматриваемого объема грунта;

S — площадь по пере чн î ro сечения исследуемого объема грунта.

Таким образом, S

e= 1

So где S — площадь поперечного сечения о неуплотненного грунта;

S — площадь поперечного сечения грунта после проходки скважины.

Следовательно, величина относительного объемного уплотнения грунта может быть определена через изменение площадей попе ре чных сечен ий исследуемых диапазонов, которые определяются по показаниям индикаторов.

Затем строят график изменения напряжений в грунте в зависимости от расстояния до оси скважины.

По этим графикам определяют компрессионную зависимость и строят компрессионную диаграмму, необходимую для определения несущей способности сваи по боковой поверхности.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет повысить точность при измерении напряжений и деформаций в грунте, необходимых при определении несущей способности свай, отформованных виброударным способом.

Повьш1ение точности измерения при определении компрессионных характеристик грунта позволяет повысить расчетную несущую способность свай, за счет чего на 10-152 уменьшить расход материалов и трудозатрат при возведении свайных фундаментов сооружений.

Составитель Г.Мартынова

Редактор Е.Копча Техред М,Ходанич

Корректор M.Ïoæo

Заказ 1914 Тираж 512 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,1(11

5 1578653 6 и о р м у л а и з о б р е т е н и R измерений за счет учета дилатансионных

Способ испытан ия образцов грунта, свойств грунта, нагружение грунта включающий нагружение размещенного производят радиальной нагрузкой путем в жесткой обойме образца грунта сжи- проходки по оси образца скважины мающей нагрузкой, измерение напряже- пневмопробойником, а измерение напряний и перемещений грунта и построение жения и перемещения производят в одкомпрессионной диаграммы по получен- них и те.х же. точках на различных раснымданным,отличающийся стояниях от оси скважины по высоте обтем, что, с целью повышения точности 1О разца.