Способ формования образцов грунта

 

Изобретение относится к строительству , а именно к приготовлению образцов грунта с заданными свойствами при инженерно-геологических исследованиях грунтов Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем получения образцов с различными главными напряжениями по трем координатным осям. Приготовление образца грунта осуществляют путем приложения вертикальной нагрузки в условиях компрессии с последующим уменьшением бокового напряжения до заданных поперечных деформаций, а затем его увеличением до восстановления первоначального поперечного сечения образца. Циклы уменьшения и увеличения боковых напряжений производят хотя бы по одному направлению многократно до достижения требуемого соотношения между тремя главными напряжениями. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТС ИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 N 33/24

ГОСУДА P СТВ Е ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР фг7 (ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ! !

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4679234/33 (22) 18.04.89 (46) 07.09.91. Бюл. N 33 (71) Московский инженерно-строительный институт им. В. В. Куйбышева (72) 3. Г. Тер-Мартиросян. М. В. Прошин и Н.

М. Мкртчян (53) 624.131.37(088.8) (56) Бугров А. К. и др. Исследование грунтов в условиях трехосного сжатия. — Л.: Стройиздат, 1987, с. 184.

Авторское свидетельство СССР

Nã 1141334, кл. G 01 N 33/24, 1983. (54) СПОСОБ ФОРМОВАНИЯ ОБРАЗЦОВ

ГРУНТА (57) Изобретение относится к строительству, а именно к приготовлению образцов

Изобретение относится к строительству, к исследованию грунта на образцах с заданными свойствами и напряженным состоянием.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей путем получения образцов с различными главными напряжениями по трем координатным осям.

На фиг. 1 изображено устройство для реализации способа, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез.

Устройство содержит станину 1, сборную камеру из жестких подвижных стенок 2, верхний 3 и нижний 4 перфорированные штампы, механизмы создания вертикальных 5 и боковых (радиальных) 6 нагрузок, индикаторы для измерения боковых 7 и вертикальных 8 перемещений образца грунта 9, тензометрические датчики 10 измерения напряжений.

„„Sll „„1675763 А1 грунта с заданными свойствами при инженерно-геологических исследованиях грунтов. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем получения образцов с различными главными напряжениями по трем координатным осям.

Приготовление образца грунта осуществляют путем приложения вертикальной нагрузки в условиях компрессии с последующим уменьшением бокового напряжения до заданных поперечных деформаций, а затем

его увеличением до восстановления первоначального поперечного сечения образца.

Циклы уменьшения и увеличения боковых напряжений производят хотя бы по одному направлению многократно до достижения требуемого соотношения между тремя главными напряжениями. 2 ил.

Способ осуществляют следующим образом.

На станине 1 собирают камеру из жестких подвижных стенок 2 с помощью механизма для создания боковых (радиальных) нагрузок 6. В сборную камеру 2 засыпают грунтовую пасту (образец грунта 9) на нижний перфорированный штамп 4, а сверху устанавливают верхний штамп 3. После установки индикаторов 7 и 8 часового типа для измерений вертикальных и радиальных (боковых) перемещений соответственно прикладывают вертикальную нагрузку посредством механизма 5 для ее создания.

Образец грунта 9 уплотняют в компрессионных условиях(без возможности бокового расширения) до стабилизации вертикальных деформаций, при этом измеряют боковое давление грунта тензодатчиками 10. Компрессионные условия деформирования не позволяют добиться то1675763 го, чтобы боковые(радиальные) нэпря>кения были различны между собой или больше, чем вертикальные, Для изменения соотношений между тремя уплотняющими напряжениями при помощи механизма 6 для 5 создания боковых (рэдиэльных) нагрузок создают заданные перемещения стенок сборной камеры 2, которые фиксируют по индикаторам 7, а затем с помощью мехэнизмэ 6 и индикаторов 7 эти перемещения ком- 10 пенсируют. Эту последовательность операций продолжают до создания необходимых уплотняющих напряжений в образце грунта по трем координатным осям, контролируя напряжения тенэодатчиками 10. 15

Пример . Необходимо приготовить образец грунта краснокоричневой глины плотностью р=2 г/ем, влажность о W=23 0 с уплотняющими напряжениями (v1, о, гтэ) по трем координатным осям соответствен- 20 но о1=0,8 МПэ, op=0,6 МПа, аз=1,0 МПа.

В приготовленную квмеру иэ жестких подвижных стенок засыпают грунтовую пасту. Сверху устанавливают верхний штамп и посредством механизма для создания 25 вертикальной нагрузки нэ грунтовую пасту прикладывают нагрузку, соответствующую вертикальному напряжению ot=0,8 МПа, После этого пасту уплотняют в компрессионных условиях до условной стабилизации 30 деформации (е1=1х104 ч "), l10 достижении условной стабилизации измеряют боковые напряжения с помощью месдоз o2= o3=0,4

МПэ.

Так кэк требуется получить образец со 35 следующими значениями уплотняющих напряжений uz=0,6 МГ1э и гтэ==1,0 МПа, то необходимо увеличить о на 0,2 МПэ, гтэ нэ 0,6

МПа по сравнению с реактивным боковым напряжением = оэ= гтбо ==0,4 МПа, пол- 40 ученным в компрессионных условиях, что достигают путем расширений жестких подвижных стенок камеры на величину Л = 1 мм по горизонтальным направлениям действия главных уплотняющих напря>кений rq и оЗ с последующей компенсацией этих расширения Лдо нуля. Эту процедуру повторяют циклически.

В частности для увеличения горизонтального уплотняющего напряжения ст от

0,4 МГ!а до 0,6 МПэ потребовалось один цикл, э для увеличения оэ от 0,4 МПа до 1,0

МПа — пять циклов, Таким образом, получен образец грунта твердой крэснокоричневой глины нарушенной структуры влажностью W=23$, плотностью р=2 г/см, уплотненный дейст- вием комбинаций трех глэвных напряжений

o>=0,8 МПа, re=0,6 МПа, оз=1,0 МПа.

Способ позволяет добиться практически любого соотношения между уплотняющими напряжениями в образце грунта при сохранении поперечного сечения призматического образца. что позволяет получать уже в процессе уплотнения обрэзцэ,грунта его механические свойства при трехосном независимом нагруже- нии.

Формула изобретения

Способ формования образцов грунта, включающий размещение образца грунтовой пасты в приэмэтической форме и уплотнение его заданной вертикальной нагрузкой с измерением бокового напряжения и вертикэльных перемещений образца, о т л и ч э ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей способа путем получения образцов с различными главными напряжениями по трем координатным осям, после приложения вертикальной нагрузки нэ образец производят уменьшение бокового напряжения на образец хотя бы по одному направлению с измерением возникающих поперечных деформаций до достижения их задэнной вели чины, э затем увеличивают боковое напряжение до восстановления первоначального поперечного сечения обрэзцэ, причем последовательное уменьшение и увеличение боковых напряжений нэ образец с восстановлением поперечного сечения образца производят многократно до достижения требуемого соотношения между тремя главными напряжениями по трем координатным осям образца.

1675763

Фиг.z

Составитель Г. Мартынова

Редактор М. Бланар Техред M.Mîðãåíòàë Корректор M Шароши

Заказ 2997 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101