Способ определения прочности поверхностных слоев грунта

 

Использование: в строительстве для определения прочности поверхностных слоев грунта методом проникания при дистанционном исследовании грунтов на труднодоступной территории. Сущность: с летательного аппарата на поверхность грунта производят метание двумя зондами, имеющими одинаковые начальные аэробаллические параметры с заданным углом рыскания для каждого зонда при условиях, когда возможен рикошет зондов от грунта. Прочность грунта определяют по параметрам рикошета. Параметры рикошета включают, кроме угла наклона, скорости удара и угла рыскания, расстояние между точками входа и расстояние между точками выхода зондов из грунта. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способам определения прочности поверхностных слоев грунта методом проникания и может быть использовано для дистанционного исследования грунтов на труднодоступной территории. Цель изобретения повышение точности. На фиг. 1 представлена общая схема способа; на фиг. 2 возможная форма зондов; на фиг. 3 пример траектории зонда диаметром 14 мм в грунте типа кварцевого песка при ударе со скоростью 450 м/с под углом наклона 15^о и углом рыскания 2,5^о; на фиг. 4 образец зависимости прочности грунта от измеряемого расстояния l_х (см. фиг. 1) при скорости удара 450 м/с зондом (фиг. 2) с углами рыскания 2,5-5^о, углами наклона 15-25^о. Способ осуществляют следующим образом. Из неподвижной или движущейся метательной установки 1 (см. фиг. 1), например, с самолета, метают зонды 2 и 3, причем при ударе о грунт каждый зонд имеет заданный угол рыскания β₁ ≠ β₂ (см. фиг. 1) и одинаковый угол наклона Θ Угол рыскания зонда может быть обеспечен, например, использованием эффекта Магнуса для вращающихся зондов, принципа подкалиберности для стабилизированных разрушающихся снарядов, расположив в снаряде заранее зонд под углом рыскания, или организацией вращения зондов вокруг поперечной оси, фиксируют положение точек входа и выхода зондов из грунта, измеряют расстояние между точками входа l_вх и расстояния между точками выхода L_вых вычисляют размер l_x= L_вых-l_вх и по зависимости фиг. 4 находят прочность грунта и его предполагаемый тип. П р и м е р 1. Два зонда метают со скоростью 450 м/с под углом Θ=15^о в исследуемый грунт, причем первый зонд ударяют о грунт с углом рыскания β ₁= 2,5^о, а второй с β₂2,5^о. Расстояние l_вх между точками входа зондов равно 0,1 м, причем траектории зондов в грунте не пересекаются. Измеряют расстояние L_вых между точками выхода зондов, L_вых=0,9 м. Из него вычитают значение l_вх= 0,1 м, т. е. l_х=L_вых-l_вх=0,9--0,1 м=0,8 м. По величине l_х=0,8 м/2=0,4 м с помощью графика 1 (см. фиг. 4) находят прочность грунта Υ=0,002 МПа и ожидаемый тип грунта песок. П р и м е р 2. Два зонда (см. пример 1) метают таким образом, что один зонд ударяют с углом рыскания β₁2,5^о, второй с β₂=0^o. Измеряют расстояние между точками входа, l_вх= 0,1 м, выхода L_вых= 0,5 м, вычисляют l_x= L_вых-l_вх-0,5-0,1 м=0,4 м и по фиг. 4 находят прочность Υ 0,002 МПа, тип грунта песок. Изобретение позволяет дистанционно, по расстоянию, проходимому двумя рикошетирующими зондами в грунте, определять тип грунта и оценивать прочность поверхности, причем габариты и вес зондов не играют определяющей роли. При применении способа может быть реализован широкий диапазон режимов нагружения грунта: от низкоскоростного 100 м/с, до высокоскоростного, 2 км/с. По сравнению с известными техническими решениями аналогичного назначения, данный способ характеризуется простотой реализации для грунтов практически всех типов.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ ГРУНТА, включающий метание зонда на поверхность грунта и регистрацию параметров проникания, при котором определяют прочность, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, метание осуществляют двумя зондами, имеющими одинаковые начальные аэродинамические параметры с заданным углом рыскания для каждого зонда под углом к поверхности грунта с известной скоростью, в качестве параметров проникания измеряют расстояние между точками входа зондов в грунт и точками выхода зондов из грунта, а прочность поверхностных слоев грунта определяют в зависимости от скорости удара, угла метания и рыскания зондов по разнице между измеренными параметрами, используя предварительно установленную указанную зависимость для грунтов известной прочности. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что метание зондов осуществляют одновременно.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4