Экспериментальная установка для испытания грунта методом одноосного сжатия

 

Изобретение относится к испытаниям грунтов методами одноосного сжатия и может быть использовано для изучения реологических свойств грунтов в лабораторных условиях. Новым в экспериментальной установке для испытания грунта методом одноосного сжатия является то, что она содержит не пропускающую воду секцию трубы, в которую помещен образец с площадью поперечного сечения до 2500 см² и с отношением диаметра d к высоте h от 1:2 до 1:5, загружаемый поршнем с отверстиями. Над поршнем находится гидравлический замок в виде столба воды, а над ним - заглушка, через которую проходит шток с резиновой манжетой для загружения поршня, причем из заглушки выходит трубка для изменения высоты гидравлического замка. Технический результат состоит в обеспечении возможности имитации заглубленности водонасыщенного двухфазного образца грунта от дневной поверхности и исследования влияния поровой воды во времени. 1 ил.

Изобретение относится к области испытаний грунтов методами одноосного сжатия и может быть использовано для изучения реологических свойств грунтов в лабораторных условиях.

Метод одноосного сжатия относится к числу наиболее простых и эффективных методов испытания механических свойств грунтов по образцам.

Согласно методическим рекомендациям по испытанию грунтов методами одноосного сжатия и сжатия-растяжения [1] испытания проводят на образцах дисперсных пород, способных держать вертикальные стенки. Испытаниям подвергают образцы с ненарушенной и нарушенной структурой (в виде паст заданной плотности и влажности) с площадью поперечного сечения до 40 см² и с отношением диаметра d к высоте h 1:2 или 1:1,5. Время проведения стандартных испытаний на одноосное сжатие не более 5 - 7 мин.

Согласно [2] испытания проводят в компрессионных приборах (одометрах) на образцах грунта ненарушенного сложения с природной влажностью или водонасыщенных или образцах нарушенного сложения с заданными значениями плотности и влажности. Образец должен иметь форму цилиндра диаметром не менее 71 мм и отношением высоты h к диаметру d 1:3,5.

Недостатком таких схем приборов является малая высота и малый диаметр испытуемых образцов, вследствие чего двухфазный образец, включающий в себя скелет грунта и поровую воду, переходит в однофазный, так как поровая вода после конечного отрезка времени полностью сбрасывает с себя нагрузку.

Задачей изобретения является создание новой экспериментальной установки для имитации заглубленности водонасыщенного двухфазного образца грунта от дневной поверхности и исследования влияния поровой воды во времени.

Задача решается за счет того, что предложена экспериментальная установка для испытания грунта методом одноосного сжатия, характеризующаяся тем, что она содержит не пропускающую воду секцию трубы, в которую помещен образец с площадью поперечного сечения до 2500 см² и с отношением диаметра d к высоте h от 1: 2 до 1:5, загружаемый поршнем с отверстиями, над которым находится гидравлический замок в виде столба воды, а над ним - заглушка, через которую проходит шток с резиновой манжетой для загружения поршня, причем из заглушки выходит трубка для изменения высоты гидравлического замка.

Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков, состоит в обеспечении возможности имитации заглубленности водонасыщенного двухфазного образца грунта от дневной поверхности и исследования влияния поровой воды во времени.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена эксперементальная установка для испытания грунта методом одноосного сжатия.

Экспериментальная установка включает датчик для определения перемещения частиц скелета грунта (марка) 1, датчик для определения общего и порового давления (мессдоза) 2, заглушку 3, прогибомер 4, индикатор часового типа 5, резиновую манжету 6, хомут 7, загружающий шток 8, трубку гидравлического замка 9, стальной поршень 10 с отверстиями, секцию трубы 11 и образец грунта 12.

В данной установке испытывается образец грунта 12 с площадью поперечного сечения до 2500 см² и с отношением диаметра d к высоте h от 1:2 до 1:5, помещенный в секцию трубы 11, не пропускающую воду, и загружаемый поршнем 10 с отверстиями. Над поршнем 10 находится столб воды в виде трубки гидравлического замка 9, а над ним - заглушка 3, через которую проходит шток 8 с резиновой манжетой 6 для загружения поршня 10. Из заглушки 3 выходит трубка 9 для изменения высоты гидравлического замка. Время проведения испытаний неограниченно.

При такой схеме экспериментальной установки для испытания грунта методом одноосного сжатия гидравлическим замком имитируется заглубленность образца от дневной поверхности и исследуется усиление влияния поровой воды во времени за счет применения замка на напряженно деформированное состояние двухфазного образца в зависимости от заглубления.

Литература 1. Методические рекомендации по испытанию глинистых пород методами одноосного сжатия и сжатия-растяжения. Министерство геологии СССР. М., 1977.

2. ГОСТ 12248-96 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости.

Формула изобретения

Экспериментальная установка для испытания грунта методом одноосного сжатия, характеризующаяся тем, что она содержит не пропускающую воду секцию трубы, в которую помещен образец с площадью поперечного сечения до 2500 см² и с отношением диаметра d к высоте h от 1:2 до 1:5, загружаемый поршнем с отверстиями, над которым находится гидравлический замок в виде столба воды, а над ним - заглушка, через которую проходит шток с резиновой манжетой для загружения поршня, причем из заглушки выходит трубка для изменения высоты гидравлического замка.

РИСУНКИ

Рисунок 1