Устройство для определения прочностных свойств грунта

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДИТБЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик т1> 485195 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.05.73(21) 1913336/29-33 с присоединением заявки № (51) М. Кл. Е 02с 1/00

Гесуйэрствениый кэинтет

Веввтв МанФстрер СССР е делам мэобретеннй а еткритнй (23) ПриоритетОпубликовано 25 09.7 Бюллетень №35 (53) УД1{ 624. 131.8 (088.8) Дата опубликования. описания! 15.01. 76

Н. М. Смуров н Ю. Р, Перков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель Государственнйй дорожный проектно-изыскательский н научно исследовательский институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ ГРУНТА

Изобретение относится к исследованию грунтов.

Известны устройства дпя определения прочностных свойств грунта, содержашие крыпьчатку, силовые и измерительные приспособления. Однако с помошью таких устройств невозможно раздельное опредепеинв сце л и угла внутреннего трения грунта.

Бель изобретения — определение сцепленин и угла внутреннего трения испытываемого грунта.

Дпя этого устройство выполнено с внешним и внутренним соосно установленными кольцами н разгрузочным ножом, а крыльчатка жестко закреплена во внутреннем кольце, при этом устройство оборудовано иагрузочным прессом со сменными секторными грузами.

На фиг. 1 изображено внутренне кольцо с крыпьчаткой и разгрузочный нож; на фиг. 2 — внутреннее кольцо с крыльчатхой и внешнее кольцо; на фиг. 3 - внутреннее кольцо с крыльчаткой, образован2 ное нагруэочйым прессом, на фиг. 4 = разгрузочный пресс, разрез.

Устройство состоит нз крыпьчатки 1 с лопастями, переходника дпя штанг 2, внутреннего . кольца 3, жестко соединенного с крыльчаткой, и внешнего кольца 4.

Для снятия напряжьний, нормальных к поверхности сдвига, обусловленных давлением веса грунта стенок скважины, служит

1О разгрузочный нож 5, выполненный в виде тонкостенного цилиндрического кольца с вертикальными прорезями 6 под лопасти крыпьчатки. Разгрузочный нож и внешнее кольцо снабжены переходниками 7 н 8 ек дпя навннчивання штанг. Нагрузочный пресс 9 имеет независимые секторные грузы, состояшие из нижнего груза 10, сменного верхнего груза 11, секторных стопоров 12, направанюших штанг 13 и рр крышки 14.

Устройство работает следуюшим образом.

Крыльчатку 1 с кольцом 3 н вставленным разгрузочным ножом 5 устанавливают щ на забой скважины. Разгрузочный нож 5 задавливают с помощью штанг в груйт на глубину, равную разнице между высотой вертикальных прорезей 6 и высотой внутреннего кольца 3. Затем иа ту же глуби== иу задавливают ьиутреинее кольцо 3 с

6 крыльчаткой 1, а разгрузочный нож 5 вынимают иэ грунта. Образовавшийся зазор между грунтом и внутренним кольцом 5 позволяет освободиться испытйааемой часчи грунта, закжоченной внутри В кольца, от и: рмальных к говерхностн среза напряжений, сОздаваемых давлением BB са вышележашего грунта а стенках скважины. Затем на забои на своих штангах опускают внешнее кольцо 4 и задавлпаатот (5 в грунт на глубину, равную глубине задавливаиия внутреннего кольца. При этом и зазоре между кольцамн находится определенный обьем грунта.

После такой подготовки внутреннее коль- Я

ИО с помошью ilJTQBY проворачивается с Ол,= иовременным замером величины сопротивления грунта повороту. Зач"ем поварачивается внешнее кольцо с одновременным sa-мерсм усилия, необходимого для преодоле- йй ния сил трения о поверхность внешнего кольца. Опр деленная таким образом сила трения, пересчитчниая на заглубленную поверхность внутреннего кольца 3, вычитается из величины сопротивления грунта @ повороту внутреннего кольца 3.

Сцепление грунта определяется из вы ражения

5tg p + C* (у) Бозможиа н другая схема определения сцепления и угла внутреннего трения грунта, Внутреннее кольцо 3 с крыльчаткой 1 в сборе с прессом, вес которого моделиру-. ет давление бк,, заглубляют в грунт и поворачивают с одновременным измерением усилия поворота T . Затем вес прес1. са увеличивают до величины 5< устройство заглубляют на новую глубину и производят еще один поворот с замером

T, После этого внутреннее кольцо с прессом извлекают иэ грунта, а на забой опускают и заглубляют внешнее кольцо и определяют силу трения грунта по поверхности кольца. Определенная таким

Образом сила трения, пересчитанная на и поверхность внутреннего кольца, вы- читается из усилий Г и Г

В результате получают систему уравнений

Ре я эту систему относительно ф и, ПОЛУЧаЕМ ИСКОМЫЕ ПРОЧИОСтНЫе Ха- рактеристики грунта. о которое при ($ о принимает в"д 7 < (2) где -сопротивление грунта сдал.у по торцовой поверхности Образца, «Д б — нормальное напряжение.

Ю вЂ” угол внутреннего трения„. с - удельное сцепление.

Для определения угла внутреннегс тре.-ния внутреннее кольцо 3 с крыльчаткой в,«и сборе с,пуессом 9, аес которога подобра.-.-:. согласно заданному моделируемому давле —.— нию, с ОднОвременным . Замером усилия.

Из замеренного усилия вычитается вычисленная ранее сила трения о поверхность Е внутреннего кольца. Угол внутреннего трения определяется из выраженич

Предмет изобретения

1,Устройство для определении прочностных свойств грунта, содержащее крыльчатку, силовые и измерительные приспособления,отличающееся тем, чтo, с целью определения сцеплении испытываемого грунта, устройство выполнено с внешним и внутренним соссно установленными кольцами н разгрузочным ножом, а крыльчатка жестко закреплена ао внут ренчем кольце.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью определения угла аиутрениего . ренин грунта„оно обору дОванО нагрузочным прессом сО сменными секч орными грузами.

Составитель

А. Афонин

Техред A. Демьннова

Редактор A. Морозова корректор И, Гокселя

Тираж 708

ИНИИПИ Гасударственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытый

113035, Москва, Ж35, Раушскаи наб., д. 4/S филиал ППП ПАТЕНТ r. Ужгород, ул. агарина, 101