Способ подготовки образцов для исследования физико- механических свойств грунтов

Способ подготовки образцов для исследования физико- механических свойств грунтов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к методам оценки физико-механических свойств грунтов и может быть использовано при отборе проб для инженерно-геологических изысканий в строительстве, при разработке месторождений и карьеров строительных материалов. Целью изобретения является повышение точности исследований путем сохранения в отобранном образце природных напряжений и структуры грунта. Для этого торцовые поверхности отобранного керна 1 выравнивают и после изолирования от наружного воздуха прикладывают к ним через прокладки 2 и диски 3 с центрирующими стержнями 4 жесткие пластины Ь и соединяют и. пружинами 6 с предварительным натяжением , а затем на цилиндрическую поверхность образца равномерно по спирали наматывают с натяжением эластичную упругую ленту 7 с грузом на конце, причем соотношение сил натяжения эластичной ленты 7 и силы натяжения пружин 6 принимают по формуле: п- Ь/л- R, где q 8- Е- t- b - сила натяжения эластичной упругой ленты, Н; е - относительная деформация ленты; Е - модуль упругости ленты. Па; t и b - соответственно толщина и щирина ленты, м; Р - сила растяжения пружины, Н; К аг/оь - коэффициент бокового давления грунта; а и Об - природные напряжения грунта соответственно в горизонтальном и вертикальном направлениях. Па; п - число пружин; л; 3,М ...; R - радиус поперечного сечения образца м; и повторяют операции по натяжению пружины и намотке эластичной ленты до достижения нагрузки на образец, соответствующей напряжениям , которым подвергается грунт в естественных условиях. Создание на поверхности образца сжимающих нагрузок, равных природным напряжениям, обеспечивает сохранность структуры и плотности грунтового образца при его транспортировке и хранении. 2 ил. о (Л 4 О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

5 4 c01м100

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4 1 17422 23-26 (22) 27.06.86 (46) 23.0?.88. Бюл. № 27 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники им. Б. Е. Веденеева (72) Н. М. Карпов, Ю. Л. Сирота и А. П. Екимов (53) 543.053 (088.8) (56) Патент США № 3690389, кл. Е 21 В 9/20, 1972.

Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение. ГОСТ 12071 — 84. Изд-во стандартов. (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ОБРАЗЦОВ

ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ФИЗИКО-NEXAНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ (57) Изобретение относится к методам оценки физико-механических свойств грунтов и может быть использовано при отборе проб для инженерно-геологических изысканий в строительстве, при разработке месторождений и карьеров строительных материалов.

Целью изобретения является повышение точности исследований путем сохранения в отобранном образце природных напряжений и структуры грунта. Для этого торцовые поверхности отобранного керна 1 выравнивают и после изолирования от наружного воздуха прикладывают к ним через прокладки 2 и диски 3 с центрирующими стерж„„SU„„1411610 А 1 нями 4 жесткие пластины Ь и соединяют их пружинами 6 с предварительным натяжением, а затем на цилиндрическую поверхность образца равномерно по спирали наматывают с натяжением эластичную упругую ленту 7 с грузом на конце, причем соотношение сил натяжения эластичной ленты

7 и силы натяжения пружин 6 принимают по формуле: q/Ð=Õ и. b/ë. R, где q =

= е. Е t Ь вЂ” сила натяжения эластичной упругой ленты, Н; в — относительная деформация ленты; Š— модуль упругости ленты, Па; t и Ь вЂ” соответственно толщина и ширина ленты, м; P — сила растяжения пружины, Н; A=a>/at, — коэффициент бокового давления грунта; о и a — природные напряжения грунта соответственно в горизонтальном и вертикальном направлениях, Пп; п — число пружин; л = 3,14 ...; R — радьус поперечного сечения образца м; и повторяют операции по натяжению пружины и намотке эластичной ленты до достижения нагрузки на образец, соответствующей напряжениям, которым подвергается грунт в естественных условиях. Создание на поверхности образца сжимающих нагрузок, равных природным напряжениям, обеспечивает сохранность структуры и плотности грунтового образца при его транспортировке и хранении. 2 ил.

141

Изобретение относится к методам оценки физико-механических свойств грунтов и может быть использовано при отборе проб для инженерно-геологических изысканий в строительстве, при разработке месторождений и карьеров строительных материалов.

Пель изобретения — повышение точи .сти исследований путем сохранения в отобранном образце природных напряжений и структуры грунта.

На фиг. показано устройство для осугцествления предлагаемого способа, общий, вид; на фиг. 2 — то же, вид сверху.

Устройство включает отобранный керн 1 грунта, торцы которого перекрыты картонными выравнивающими прокладками 2 и жесткими дисками 3 с центрирующими стержнями 4. Жесткие диски 3 перекрыты жест(кими пластинами 5 с центральными отверстиями, в которых установлены центрирующие стержни 4. Пластины 5 связаны между собой пружинами 6. Боковая поверхность керна 1 перекрыта навитой по спирали эластичной лентой 7, один из концов которой закреплен на керне 1, а на другом закреплен груз 8.

Способ осуществляют следующим обрасом, На основе данных об инженерно-геологических условиях залегания и об ьемного веса грунтов определяют природные напря-! жения массива, из которого производится ( отбор пробы по формулам: о,— — уй, о,= уп=1 ° о, р

1 — р, где о;, и o., -- напряжения соответственно в вертикальном и горизонтальном направлениях, Г1а; у — объемный вес грунта, Н/м, и — глубина отбора керна, м; ц --- коэффициент поперечного расширения; у=о,/о, — коэффициент бокового давления.

Вертикальные о, и горизонтальные о, напряжения могут быть определены также по данным специальных исследований естественного напряжения состояния массива грунта.

Отбирают керн, выбуренные из заданной глубины h торцовые поверхности отобранного керна 1 с помощью ножа или лопатки выравнивают и немедленно изолируют его от наружного воздуха путем парафинирования.

Через выравнивающие картонные прокладки

2 прикладывают к торцовым поверхностям жесткие диски 3 с центрирующими стержнями 4. Затем на поверхности дисков наносят тонкий слой расплавленного парафина и прикладывают к ним жесткие пластины 5 с отверстиями, пропуская в нп. стержни дисков. Пластины 5 соединяют между собой пружинами 6 с предвари1610

2 тельным натяжением. В зависимости от типа грунта и глубины отбора образца величину предварительного натяжения пружиHbI (P ) принимают как некоторую часть от оь .с R максимальной силы натяжения P= — ——

h т. е. Pi=P/к. После этого пластины 5 устанавливают так, чтобы продольная ось керна располагалась горизонтально, закрепляют эластичную ленту 7 одним концом к образцу, а на другом конце ленты 7 подвешивают груз 8, массу которого определяют из выражения .л Ь

q<=P> л„

Медленно вращая керн 1 относительно пластин 5, на его цилиндрическую поверхность равномерно по спирали наматывают эластичную ленту 7, которая под действием груза 8 находится в растянутом состоянии.

Операции по натяжению пружин 6 и намотке эластичной ленты 7 повторяют до достижения осевой и боковой нагрузок на образец, соответствующих естественным вертикальным о и горизонтальным о, напря25 жениям.

Создание на поверхности образца сжимающих нагрузок, равных природным напряжениям, обеспечивает сохранность структуры и плотности грунтового образца при его транспортировке и хранении.

Техноко-экономический эффект от применения предлагаемого способа заключается в получении уточненных характеристик прочности и деформируемости грунтовых оснований, рационализации фундаментов

35 сооружений и уменьшении стоимости строительства.

Формула изобретения

Способ подготовки образцов для исследований физико-механических свойств грунтов, включающий выбуривание керна и изолирование его от наружного воздуха, отличающиися тем, что, с целью повышения точности исследований путем сохранения в

45 отобранном образце природных напряжений и структуры грунта, торцовые поверхности отобранного керна выравнивают и после изолирования от наружного воздуха прикладывают к торцовым поверхностям через прокладку жесткие пластины и соединяют

50 их пружинами с предварительным натяжением, затем, на цилиндрическую поверхность керна равномерно по спирали наматывают с натяжением эластичную упругук> ленту, причем соотношение сил от натяжения эластичной ленты и силы натяжения пружин выбирают по формуле .и Ь

1411610 где ц=е Е t.b—

1иЬ—

Х=о /о»

Составитель E. Гарбуз

Редактор Н. Тупица Техред И. Верес Корректор 1. Патай

Заказ 3646/38 Тираж 847 Подписное

ВНИ11П11 Г<>сударственного комитета СССР по <с.>ам изобрст< ний <> <>ткр>ятий ! I 3()35, М<>сква, )K - — 35, Рауьнская и;и>., д. 4,5

11роизводственно-полигра 1>»«<.c> <>e предприяти<. г. Ужгород, x.>. Проектная. 4 сила натяжения эластичной упругой ленты, Н; относительная деформация ленты; модуль упругости ленты;

Па; соответственно толщина и ширина ленты, м; сила растяжения пружины, Н; коэффициент бокового давления грунта; о, и оь — природные напряжения грунта соответственно в горизонтальном и вертикальном направлениях, Па;

5 п — число прчжин;

R — радиус поперечного сечения образца, м. и повторяют операцию по натяжению пру жины и намотке эластичной ленты до достижения нагрузки на образец, соответствую10 щей напряжениям, которым подвергается грунт в естественных условиях.