Способ исследования физико-механических свойств грунтов в полевых условиях и зонд для его осуществления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (i l) 654737 йоюз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.12.77 (21) РЙ 2552629/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.79. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.79 (51) Ö Кл г

E 02 D 1/00

Гссударстеекиый комитет (53) УДК 624.131.381 (088.8) па делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

Г. М. Бич (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ ГРУНТОВ В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ И ЗОНД

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области строительства и касается исследования физикомеханических свойств грунтов в полевых условиях, проводимых при инженерно-геологических изысканиях. 5

Известен способ исследования физикомеханических свойств грунтов путем погружения зонда в скважину с последующей передачей радиальной нагрузки от оси симметрии через эластичную камеру на стенки 10 камеры (1).

Для этого способа используют зонд, включающий корпус с наконечником и расположенные снаружи эластичные камеры, связанные со средой под давлением. 15

Недостатком этого способа и зонда является необходимость бурения скважин и невозможность получения достоверных результатов исследований.

Известен также способ исследования фи- 20 зико-механических свойств грунтов путем вдавливания зонда и обжатия грунта оболочкой с последующим измерением (2) .

Для этого способа используют зонд, включающий корпус с наконечником, элас- 25 тичную оболочку, индикатор, источники давления.

Недостатком этого способа и используемого для него зонда является нарушение структуры грунта в процессе вдавливания и 30 передача нагрузки на грунт ненарушенноЙ структуры через слой структурно-нарушенного грунта, что снижает достоверность результатов исследований.

Цель изобретения — — расширение области повышения точности исследований.

Это достигается тем, что в способе исследования физико-механических свойств грунтов путем вдавливания зонда и обжатия грунта оболочкой с последующим измерением, грунт вдавливают во внутрь корпуса зонда, а поступивший образец грунта обжимают с силой, направленной к вертикальной оси образца. А зонд, включающий корпус с наконечником, эластичной оболочкой и индикатор, а также источники давления, выполнен полым и снабжен установленным внутри него с возможностью осевого перемещения поршнем, связанным с источником давления, а эластичная оболочка смонтирована внутри корпуса в его нижней части.

На чертеже изображено устройство, осуществляющее предлагаемый способ.

Зонд включает полый корпус 1 с наконечником 2 и помещенную внутри корпуса в нижней его части эластичную оболочку 3.

Внутри корпуса установлен с возможностью осевого перемещения поршень 4, снабженный уплотнительными кольцами 5. Оболочка 3 закреплена в корпусе посредством

654737

15

35

50

60

Подписное

НПО Заказ 317/3 Изд. № 255 Тираж 779

Типография, пр. Сапунова, 2

3 цилиндрической вставки 6 и муфты 7. Оболочка 3 и пространство над поршнем камеры 8 связаны соответственно трубопроводами 9 и 1О с источниками давления. Корпус 1 закреплен на штанге 11. (пособ исследования заключается в следующем.

Устройство, жестко соединенное соштангой 11, применяется в комплексе с установкой статического зондирования.

Путем перекрытия трубопровода 10 на поверхности фиксируют крайнее нижнее положение поршня 4. В таком положении устройство вместе со штангой 11 вдавливают в грунт, причем по давлению в камере 8 определяют лобовое сопротивление грунта.

Разница между общим усилием вдавливания и лобовым сопротивлением дает величину трения по боковой поверхности штанг

l1, т. е. предлагаемое устройство выполняет все функции зонда при статическом зондировании. По достижении глубины, на которой требуется получить дополнительную информацию о грунте, открывают кран на трубопроводе 10 и вдавливают устройство только на глубину, необходимую для перехода поршня в положение II, грунт поступает во внутрь корпуса и поднимает поршень в положение 11. Низ поршня должен подняться выше верха эластичной оболочки

3 на величину, равную слою грунта, структура которого была нарушена в процессе вдавливания. На уровне эластичной камеры окажется образец грунта ненарушенной структуры.

Через трубопровод 9 в оболочке 3 создают заданную ступень давления и по изменению объема жидкости определяют деформацию ооразца грунта. По окончании опыта сбрасывают давление в камере 8, поршень выдавливает грунт, занимает положение I, и все устройство вновь задавливают на новую глубину.

Использование способа и зонда позволяет повысить достоверность результатов исследования свойств грунтов в полевых условиях по сравнению с прототипом, так как определение свойств в условиях природного залегания происходит с минимальным нарушением структуры, и испытанию подвержен образец грунта, находящийся в корпусе, т. е. имеющий строго определенные размеры.

Формула изобретения

1. Способ исследования физико-механических свойств грунтов в полевых условиях и зонд для его осуществления путем вдавливания зонда и обжатия грунта оболочкой с последующим измерением, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения области повышения точности исследований, грунт вдавливают во внутрь корпуса зонда, а поступивший образец грунта обжимают с силой, направленной к вертикальной оси образца.

2. Зонд для осуществления способа по и. 1, включающий корпус с наконечником и эластичной оболочкой, индикатор, а также источники давления, отличающийся тем, что он выполнен полым, снабжен установленным внутри него с возможностью осевого перемещения поршнем, связанным с источником давления, а эластичная оболочка смонтирована внутри корпуса в его нижней части.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рекомендации по проектированию шламохранилищ в суровых климатических условиях. Отчет ВНИИ Водгео, архивный № 7553, М., 1975 г., с. 389 — 392.

2. Авторское свидетельство СССР № 631586, кл. Е 02D 1/00, 1977.