Способ определения механических свойств грунта в естественном залегании

Способ определения механических свойств грунта в естественном залегании

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТА В ЕСТЕСТВЕННОМ ЗАЛЕГАНИИ, включающий создание в скважине динамического напряженного состояния грунта, измерение нормальных компонент напряжения и относительного удлинения в другой скважине и определение механических свойств .грунта графическим методом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности определения механических характеристик путем создания условий испытания, близких к реальным, за счет обеспечения регулируемых напряжений в грунте, динамическое напряженное состояние грунта создают одновременно в нескольких скважинах с. помош,ью электродинамических источников типа просi той силы, которые ориентируют в пространстве , используя принцип суперпозиции. (Л R со О5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН

„,Я(.) „„1077976

geog Е 02 D 1/00

ОписАние изОБРетени1г

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2I) 3383570/29-33 (22) 20.01.82 (46) 07.03.84. Бюл. ¹ 9

72) А. В. Беспрозванных, Ю. И. Васильев, . Г. Гурин, О. А. Литвиненко, В. Л. Соколов и М. Н. Шербо (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина (53) 624.131.38 (088.8) (56) 1. Руководство по проецированию фундаментов машин с динамическими нагрузками. Разд. «Общие положения», М., Стройиздат, !981.

2. Васильев Ю. И., Иванов Л. А., Щебро Л. Н. Измерения напряжений и деформаций в грунте при распространении взрывных волн. Изд. АН СССР, Физика земли,,№ 1, 1969. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТА В ЕСТЕСТВЕННОМ ЗАЛЕГАНИИ, включающий создание в скважине динамического напряженного состояния грунта, измерение нормальных компонент напряжения и относительного удлинения в другой скважине и определение механических свойств -грунта графическим методом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности определения механических характеристик путем создания ус.повий испытания, близких к . реальным, за счет обеспечения регулируемых напряжений в грунте, динамическое напряженное состояние грунта создают одновременно в нескольких скважинах с помощью электродинамических источников типа просФ той силы, которые ориентируют в пространстве, используя принцип суперпозиции.

1077976

Изобретение относится к «:женерной сейсмологии и и нженерной >.со, >о, ни, конкретнее к определению динамических свойств грунтов в условиях естественного залегания, и может быть использовано при провелении работ по cpHcMH lccKoMU микрорайоннрованию, при выборе лоньалок лля размещения стационаршлх невзрывных источников сейсмических сигналов для конт;>оля за состоянием грунта в зонах возможных оползней, при проведении инженерно-геологической полготовки строительных работ.

Известен резонансный способ определения механических свойств грунтов в естественном залегании при линамических i>3грузках, создаваемых с помощью специальных штампов. Способ основан на измерении параметров собственных или вынужденных

10 !

5 колебаний штампов, опытнь>х фундаментов, вибропрессиометров. По измеренным параметрам колебаний определяют значения упругих и демпфирующих характеристик груп та (1).

Олнако этот способ не обеспечивает прямого определения (по измеренным напряжениям и деформациям) таких основных характеристик грунта в условиях его естественного залегания, как диаграмма сжимае- 2S мости, условие пластичности в интервале напряжений, представляющем.интерес для решения различных инженерных задач, в том чйсле и в неупругой области.

Наиболее близким к предлагаемому является способ лля определения механических свойств грунта в естественном залегании, включающий создание в скважине динамического напряженного состояния груHта, измерение нормальных компонент напряжения и относительного удлинения в другой скважине и определение механических свойств грунта графическим методом (2) .

Недостатками данного способа являются ограниченные возможности управления пространственными и временными характеристиками, создаваемого в области уста»>>в- 4д ки датчиков напря>кенного состояния грунта, Исследования, проводимые только в условиях сферической симметрии, не позволяют сделать полныс вblâoäû о законаx механического поведения грунта. В частности, не удается получить условия, близкие к тем, которые имеют место при землетрясениях, MoIILHblx взрывах, взаимодействии сооружений с основанием, никаких сведений не удается получить о диаграмме растяжения грунта, а также проверить сведения о диаграмwre сдвига в условиях пространственного напряженного состояния грунта.

Цель изобретения — повышение надежности определения механических характеристик путем создания условий испытания, близких к реальным, за счет обеспечения регулируемых напряжений в грунте.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения. механических свойств грунта в естественном залегании, вклк>чающему создание в скважине динамического напряженного состояния грунта, измерение нормальных компонент напряжения и относительного удлинения в другой скважине и определение механических свойств грунта графическим метолом, динамическое напряженное состояние грунта созлают одновременно в нескольких скважинах с помощью электродинамических источников типа простой силы, которые ориентируют в пространстве, используя принцип суперпозиции.

На фиг. 1 — 4 изображена схема проведения предлагаемого способа.

Способ определения механических свойств грунта в естественном залегании заключается в следующем.

При подаче запускающего импульса синхронно срабатывают невзрывные сейсмические источники. 1(омпоненты возбуждаемых ими динамических напряжений и деформации в области установки датчиков измеряют и регистриру>от. Полученные данные используют для определения диаграмм растяжения, по которым в лальнейшем графическим методом определяют механические свойства грунта.

Например, для определения диаграмм растяжения вокруг измерительной скважины 1 бурят четыре скважины 2, в которых на глубине области установки датчиков 3 помещают электродинамические источники типа простой силы 4, действие которых направлено вовне от измерительной скважины

1 вдоль радиальных лучей.

Для определения диаграмм сдвига, в том числе и анизотропии грунта деформацию сдвига на вертикальной площадке создают с помощью двух противоположно направленных электролинамических источников типа простой силы 4, расположенных в одной вертикальной плоскости V с областью установки датчиков 3, но на различной глубине относительно нее, а деформацию сдвига на горизонтальной площадке создают с помощью двух противоположно направленных электродинамических источников типа простой силы 4, расположенных симметрично относительно области размещения датчиков 3 и в одной с ними горизонтальной плоскости W, векторы действующих сил лежат в этой >ке плоскости и не совпадают с линией, проходящей через центры электродинамических источников типа простой силы 4 и область размещения датчиков 3. Добавляя к любой из перечисленных выше расстановок дополнительный электродинамический источник, например, расположенной на дневной поверхности, измеряют распределение напряжений в грунте, в том числе направления осей главных напряжений в области ус. тановки датчиков. Это позволяет при обра. ботке результатов измерений выявить эф

i077976 Ь. <

ВНИИПИ Заказ 883/20 Тираж 644 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная. 4 фелгы в поведении грунта, связанные с изменением поля напряжений, т.е. являющихся следствием условий опыта, а не собственных свойств грунта.

Положительный эффект от внедрения изобретения заключается в возможности получения прямым путем данных о диаграмме растяжения грунта, об анизотропии диаграммы сдвига, о поведении грунта при динамических нагрузках, аналогичных землятрясениям, о взаимодействии фундаментов и подземных сооружений с грунтом.