Установка для испытания грунтовых оснований маломасштабными моделями фундаментов

Изобретение относится к области строительства и предназначено для исследования деформированного состояния грунтовых оснований при нагружении. Установка для испытания грунтовых оснований маломасштабными моделями фундаментов содержит рабочий лоток в форме параллелепипеда, гидравлический домкрат с динамометром, упорную балку и маломасштабную модель фундамента. Рабочий лоток имеет две прозрачные угловые вертикальные стенки, благодаря которым доступно визуальное наблюдение за перемещениями фиксированных точек в грунтовом основании в процессе нагружения моделей фундаментов для дальнейшего моделирования работы трехмерной системы «фундамент - грунтовое основание» в программно-вычислительных комплексах с использованием значений перемещений фиксированных точек в грунтовом основании по двум взаимно перпендикулярным плоскостям, совпадающим с главными осями симметрии модели фундамента или его отдельного конструктивного элемента. Технический результат состоит в обеспечении визуального наблюдения за перемещениями фиксированных точек в грунтовом основании, а также обеспечении нагружения маломастабными моделями фундаментов для дальнейшего моделирования работы трехмерной системы. 2 ил.

 

Изобретение относится к области строительства и предназначено для исследования деформированного состояния грунтовых оснований при нагружении маломасштабными моделями фундаментов и получения данных, необходимых для дальнейшего моделирования работы трехмерной системы «фундамент - грунтовое основание» в программно-вычислительных комплексах с использованием значений перемещений фиксированных точек в грунтовом основании по двум взаимно перпендикулярным плоскостям, совпадающим с главными осями симметрии модели фундамента или его отдельного конструктивного элемента.

Из известных технических решений наиболее близким к предлагаемому является установка для испытания прочности дорожных одежд и грунтовых оснований [RU 2338827 C1, МПК6 Е01С 23/07, опубл. 20.11.2008], содержащая грунтовый канал с дорожной одеждой, гидравлический или механический домкрат с динамометром, круглый жесткий штамп, индикаторы и упорную балку. Для проведения испытаний грунтовый канал разделен на отсеки, каждый из которых заполнен определенным типом грунта, поверх которого устроены дорожные одежды. По боковым сторонам канала размещены анкерные стойки, к которым закреплены направляющие для перемещения упорной балки над грунтовым основанием или дорожной одеждой.

Основные недостатки данной установки следующие:

1. Конструкция грунтового канала не позволяет проводить исследования деформированного состояния грунтового основания при нагружении маломасштабными моделями фундаментов;

2. Конструкция установки не позволяет осуществлять визуальный контроль за перемещением фиксированных точек грунтового основания в процессе нагружения маломасштабных моделей фундаментов.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка конструкции установки, устраняющей выявленные недостатки известного технического решения и позволяющей получать данные для дальнейшего моделирования работы трехмерной системы «фундамент - грунтовое основание» в программно-вычислительных комплексах с использованием значений перемещений фиксированных точек в грунтовом основании по двум взаимно перпендикулярным плоскостям, совпадающим с главными осями симметрии модели фундамента или его отдельного конструктивного элемента.

Технический результат изобретения состоит в разработке новой конструкции установки для испытания грунтовых оснований маломасштабными моделями фундаментов на вдавливающую нагрузку с целью исследования их деформированного состояния путем визуального наблюдения за перемещениями фиксированных точек в грунтовом основании через прозрачные угловые вертикальные стенки рабочего прямоугольного лотка, усиленные обрамляющими металлическими элементами в процессе нагружения маломасштабных моделей фундаментов.

Требуемый технический результат достигается за счет конструктивных элементов предлагаемой установки для испытаний. Установка состоит из рабочего лотка в форме параллелепипеда, с двумя угловыми прозрачными стенками, выполненными из утолщенного стекла, с обрамляющими металлическими элементами. В верхней и средней частях рабочего лотка (в месте максимальных давлений) стенки усилены горизонтальными поясами из швеллеров. Вдавливающая нагрузка на маломасштабную модель фундамента передается при помощи гидравлического домкрата и упорной балки, перемещающейся вдоль горизонтальных направляющих. Значение вдавливающей нагрузки фиксируется при помощи динамометра. Так же конструкция установки предусматривает закрепление прогибомеров для дополнительного контроля измерения величины перемещений фиксированных точек в грунтовом массиве, а также перемещений модели фундамента путем их установки на неподвижную реперную систему. В целях обеспечения необходимой точности определения вертикальных перемещений модели фундамента реперная система не связана с элементами конструкций лотка, участвующих в нагружении модели фундамента.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен главный вид на установку,

На фиг. 2 - вид сбоку на установку;

Рабочий лоток выполнен в форме параллелепипеда 1, с двумя угловыми прозрачными стенками 2 из утолщенного стекла с обрамляющими металлическими элементами 3, в верхней и средней частях рабочего лотка 1 стенки усилены горизонтальными поясами из швеллеров 4, вдавливающая нагрузка на маломасштабную модель фундамента 5 передается при помощи гидравлического домкрата 6 и упорной балки 7, перемещающейся вдоль горизонтальных направляющих 8, значение вдавливающей нагрузки фиксируется при помощи динамометра 9, для дополнительного контроля измерения величины перемещений фиксированных точек в грунтовом массиве, а также перемещений модели фундамента 5 на рабочий лоток 1 закрепляется неподвижная реперная система 10, на которой устанавливаются прогибомеры 11.

Установка для испытания грунтовых оснований маломасштабными моделями фундаментов, содержащая рабочий лоток в форме параллелепипеда, гидравлический домкрат с динамометром, упорную балку и маломасштабную модель фундамента, отличающаяся тем, что рабочий лоток имеет две прозрачные угловые вертикальные стенки, благодаря которым доступно визуальное наблюдение за перемещениями фиксированных точек в грунтовом основании в процессе нагружения моделей фундаментов для дальнейшего моделирования работы трехмерной системы «фундамент - грунтовое основание» в программно-вычислительных комплексах с использованием значений перемещений фиксированных точек в грунтовом основании по двум взаимно перпендикулярным плоскостям, совпадающим с главными осями симметрии модели фундамента или его отдельного конструктивного элемента.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства, в частности, к определению несущей способности свай в просадочных грунтах. Способ определения несущей способности сваи в просадочных грунтах включает испытание сваи в грунтах природной влажности.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам испытания элементов свайно-плитных и плитно-свайных фундаментов вдавливающей нагрузкой. Способ статических испытаний элемента свайно-плитных и плитно-свайных фундаментов здания путем воздействия статической ступенчато возрастающей нагрузкой на сваю в грунте, построения графика зависимости «нагрузка-осадка» и определения несущей способности сваи.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для определения несущей способности свай в существующих фундаментах при обследовании зданий перед реконструкцией.

Изобретение относится к области строительства и предназначено для исследования деформативности грунтовых оснований при нагружении осесимметричными моделями фундаментов.

Изобретение относится к области строительства, а именно к определению несущей способности буроинъекционной сваи. Способ определения несущей способности буроинъекционной сваи включает изготовление по принятой проектной технологии не менее двух буроинъекционных свай.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для определения несущей способности свай в существующих фундаментах при обследовании зданий перед реконструкцией.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для определения несущей способности сваи, погружаемой в грунт забивкой. Способ забивки сваи в грунт заключается в определении параметров сваи и параметров молота, в проведении динамических испытаний путем забивки сваи в грунт молотом с определением отказов сваи, по которым, параметрам сваи и параметрам молота, несущую способность сваи определяют по приведенной зависимости.

Изобретение относится к области инженерных изысканий и предназначено, в частности, для испытания грунтового основания сваей с ростверком и определения распределения нагрузки на фундамент между сваей и ростверком в конкретных условиях строительства и распределения реактивных нормальных напряжений грунтового основания по подошве ростверка, необходимых для расчета внутренних усилий в теле свайного фундамента.

Изобретение относится к области инженерных изысканий и предназначено, в частности, для испытания грунтового основания сваей с ростверком. Способ испытания грунтового основания сваей с ростверком включает приложение вертикальной силы на сваю с ростверком в виде квадратной плиты в плане, измерение приложенной силы и осадки сваи и расчет сопротивления грунта.

Изобретение относится к области инженерных изысканий и предназначено, в частности, для определения несущей способности натуральных свай в фундаменте сооружений. Сущность: непрерывно возрастающую вдавливающую нагрузку на модельную сваю прикладывают с постоянной скоростью, а ее величину принимают, в зависимости от диаметра модельной сваи, влажности, пределов пластичности и коэффициента пористости грунта под нижним концом опытной сваи, исходя из формулы.
В изобретении раскрыто применение фторсодержащего полимера в получении прозрачного мерзлого грунта, который используется в качестве прозрачного твердого материала при получении прозрачного мерзлого грунта, причем фторсодержащий полимер представлен тефлоном AF 1600 с коэффициентом преломления 1,31 и плотностью 2,1-2,3 г/см3 и имеет вид частиц диаметром 0,25-2,0 мм или частиц диаметром ≤ 0,074 мм с неправильной формой. Когда указанный фторсодержащий полимер используется как прозрачный твердый материал для получения прозрачного мерзлого грунта, полученный грунт обладает высокой прозрачностью, низкозатратен, нетоксичен и не вреден и по своим свойствам подобен естественному мерзлому грунтовому массиву. 2 н.п. ф-лы, 4 пр.

Группа изобретений относится к прозрачному мерзлому грунту, способу его получения и применению. Прозрачный мерзлый грунт получают из фторсодержащего полимера, кубикового льда и бесцветной поровой жидкости. Количество фторсодержащего полимера, кубикового льда и бесцветной поровой жидкости рассчитывают согласно условиям испытаний и размерам проб. Фторсодержащий полимер, представленный частицами неправильной формы диаметром ≤0,074 мм из тефлона AF 1600 с коэффициентом преломления 1,31 и плотностью 2,1-2,3 г/см3, подвергают очистке от примесей и сушат в сушильном шкафу. Кубиковый лед получают путем раздавливания целого блока льда с диаметром частиц ≤0,074 мм. Бесцветная поровая жидкость представлена водой. Смешивают сначала фторсодержащий полимер и кубиковый лед, равномерно перемешивают в криогенной лаборатории при температуре от -6,0°С до -8,0°С, загружают в форму по 2-3 партии для приготовления пробы и утрамбовывают слой за слоем. Затем в форму добавляют воду, и она заполняет промежутки между частицами фторсодержащего полимера и кубиковым льдом. Устройство вакуумирования используют для удаления остаточных пузырьков в пробе, чтобы она достигла полностью насыщенного состояния. Пробу помещают в плотномер для затвердевания со значением степени переуплотнения 0,8-3 и загружают в криогенный бокс при температуре -20°С, где замораживают на 48 часов, чтобы получить прозрачный мерзлый грунт, имитируя насыщенную мерзлую глину, физические свойства которой следующие: плотность - 1,63-2,1 г/см3, удельная масса - 16-21 кН/м3 и значение степени переуплотнения - 0,8-3; а механические свойства следующие: угол внутреннего трения - 19-22°, связность - 1-3 кПа, модуль упругости - 5-9 МПа и коэффициент Пуассона - 0,2-0,3. Применяют прозрачный мерзлый грунт в модельном испытании направленного взрывания мерзлого грунта, в испытании оползания модели мерзлого грунта дорожной насыпи вследствие оттаивания. Прозрачный мерзлый грунт, полученный по настоящему изобретению, может имитировать свойства естественной прозрачной мерзлой глины, эффективно используется в модельных испытаниях в инженерной геологии, обладая точными результатами измерений, и может наглядно показать внутреннюю деформацию грунтового массива. Он низкозатратен и прост в эксплуатации. 4 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к прозрачному мерзлому грунту, способу его получения и применению. Прозрачный мерзлый грунт получают из фторсодержащего полимера, кубикового льда и бесцветной поровой жидкости. Количество фторсодержащего полимера, кубикового льда и бесцветной поровой жидкости рассчитывают согласно условиям испытаний и размерам проб. Фторсодержащий полимер, представленный частицами неправильной формы диаметром 0,25-2,0 мм из тефлона AF 1600 с коэффициентом преломления 1,31 и плотностью 2,1-2,3 г/см3, подвергают очистке от примесей и сушат в сушильном шкафу. Кубиковый лед получают путем раздавливания целого блока льда с диаметром частиц 0,1-0,5 мм. Бесцветная поровая жидкость представлена водой. Сначала фторсодержащий полимер и кубиковый лед равномерно перемешивают в криогенной лаборатории при температуре от -6,0 до -8,0°С, загружают в форму по 2-3 партии для приготовления пробы и утрамбовывают слой за слоем. Затем в форму добавляют воду, и она заполняет промежутки между частицами фторсодержащего полимера и кубиковым льдом. Устройство вакуумирования используют для удаления остаточных пузырьков в пробе, чтобы она достигла полностью насыщенного состояния. Пробу загружают в криогенный бокс при температуре -20°С и замораживают на 48 часов, чтобы получить прозрачный мерзлый грунт, имитируя насыщенный мерзлый песчаный грунт, физические свойства которого следующие: плотность - 1,53-2,0 г/см3, удельная масса - 15-20 кН/м3 и относительная плотность - 20-80%; а механические свойства следующие: угол внутреннего трения - 30-31°, модуль упругости - 8-61 МПа и коэффициент Пуассона - 0,2-0,4. Применяют прозрачный мерзлый грунт в модельном испытании направленного взрывания мерзлого грунта и в испытании оползания модели мерзлого грунта дорожной насыпи вследствие оттаивания. Прозрачный мерзлый грунт, полученный по настоящему изобретению, может имитировать свойства естественной прозрачной мерзлой глины, эффективно используется в модельных испытаниях в инженерной геологии, обладая точными результатами измерений, и может наглядно показать внутреннюю деформацию грунтового массива. Он низкозатратен и прост в эксплуатации. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к испытанию несущей способности бетонных стволов с использованием кольцевого датчика нагрузки. Способ приложения нагрузки к свае, в котором размещают верхнюю часть ниже первого участка сваи, при этом верхнюю часть крепят к первому участку сваи. Размещают донную часть вблизи от верхней части, при этом зону отделения создают таким образом, что введение текучей среды под давлением в зону отделения обеспечивает силу, стремящуюся продвинуть верхнюю часть и донную часть друг от друга, и вызывает продвижение вверх верхней части на первом участке сваи, причем по меньшей мере часть поперечного сечения верхней части и по меньшей мере часть поперечного сечения донной части открыта для обеспечения прохождения материалов сверху от верхней части к низу от донной части, и если происходит отделение верхней части и донной части, то верхняя часть и донная часть сохраняют относительное боковое положение в течение отделения. Вводят текучую среду в зону отделения, чтобы приложить нагрузку к свае, при этом верхнюю часть выполняют кольцеобразной с u-образным поперечным сечением, а донную часть выполняют либо кольцеобразной с формой поперечного сечения, дополняющей u-образное поперечное сечение верхней части, либо кольцеобразной с u-образным поперечным сечением, имеющим открытый конец, при этом открытый конец донной части расположен в u-образной верхней части. Когда текучую среду под давлением вводят в зону отделения, наружная стенка донной части будет продвинута к наружной стенке верхней части, чтобы создать уплотнение, и внутренняя стенка донной части будет продвинута к внутренней стенке верхней части, чтобы создать уплотнение. Технический результат состоит в обеспечении испытаний несущей способности бетонных столбов с их использованием после испытаний, повышении точности испытаний. 3 н. и 29 з.п. ф-лы, 18 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при сооружении свайных фундаментов зданий. Способ определения несущей способности свай включает погружение сваи статической нагрузкой, измерение глубины погружения и вертикальных перемещений сваи, а также величины вдавливающей нагрузки, раздельное определение по результатам измерений сопротивления по боковой поверхности и под нижним концом сваи. Величину вдавливающей нагрузки перестают увеличивать после достижения нижним концом сваи проектной отметки, после чего сваю испытывают в режиме ползучести-релаксации и по стабилизированному значению вертикальной нагрузки судят о несущей способности сваи. Технический результат состоит в повышении оперативности, точности, достоверности и технологичности измерений, снижении материалоемкости испытаний. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к технологии изготовления буровых и набивных свай. Способ выявления и устранения дефектов изготавливаемой в грунте сваи включает формирование скважины, установку в нее арматурного каркаса, прокладку линий связи, подачу в скважину отверждаемого состава, например бетонной смеси. Перед установкой арматурного каркаса на нем закрепляют электроды и соединяют их с линиями связи. После подачи в скважину отверждаемого состава осуществляют мониторинг его электропроводности, а при обнаружении дефекта ствола выполняют частичную откачку отверждаемого состава, устраняют дефект и повторно подают отверждаемый состав в скважину. Технический результат состоит в повышении надежности изготовляемых в грунте свай за счет обеспечения возможности контроля сплошности ствола и устранения дефектов в процессе производства работ. 1 табл., 4 ил.

Изобретение относится к области строительства и предназначено для исследования деформированного состояния грунтовых оснований при нагружении. Установка для испытания грунтовых оснований маломасштабными моделями фундаментов содержит рабочий лоток в форме параллелепипеда, гидравлический домкрат с динамометром, упорную балку и маломасштабную модель фундамента. Рабочий лоток имеет две прозрачные угловые вертикальные стенки, благодаря которым доступно визуальное наблюдение за перемещениями фиксированных точек в грунтовом основании в процессе нагружения моделей фундаментов для дальнейшего моделирования работы трехмерной системы «фундамент - грунтовое основание» в программно-вычислительных комплексах с использованием значений перемещений фиксированных точек в грунтовом основании по двум взаимно перпендикулярным плоскостям, совпадающим с главными осями симметрии модели фундамента или его отдельного конструктивного элемента. Технический результат состоит в обеспечении визуального наблюдения за перемещениями фиксированных точек в грунтовом основании, а также обеспечении нагружения маломастабными моделями фундаментов для дальнейшего моделирования работы трехмерной системы. 2 ил.

Наверх