Способ испытания грунтов вибродинамическим зондированием

Способ испытания грунтов вибродинамическим зондированием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к полевым испытаниям грунтов вибродинамическим зондированием, а именно к исследованию физико механических свойств грунтов , и может быть использовано в горном деле, инженерной геологии и строительстве. Цель изобретения - повышение информативности и точности определяемых параметров. В способе определения характеристик грунта в естественном залегании путем вибродинамического зондирования на каждом цикле возвратно-поступательного перемещения зонда измеряют значения величины пути зонда вниз и пути его вверх, затем определяют суммарное значение полученных величин пути:; вниз и пути вверх, из первого значения вычитают второе и получают значение величины пути погружения в грунт, а значения величины сопротивления трению о боковую поверхность и лобового сопротивления его погружению определяют из вьшажений: 1 3f с- „ fe-f I t. tJ fc(3.5 VFrrts ts,3 tir:fs; 1:1 где F - среднее на измеряемом участке погружения значение сопротивления трению о боковую поверхность зонда , кг Рд - среднее на измеряемом участке погружения значение лобово- . го сопротивл ения погружению зонда в грунт, кг; 3j, Э, - энергия, передаваемая конструкции на перемещение соответственно вверх и вниз за один период колебания возмущающего усилия , (Э ( §)), определяемая по конструктивным характеристикам оборудо« + ч вания, BTJ Т S;, Z S . - сумма знаI- fi чений пути зонда соответственно вверх и вниз на заданном участке погружения$ а - количество интервалов измеренияi п - число периодов колебаний возмущающего усилия. (Л ;о 0

А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

«ю «и g 4 Е 02 Р 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ПКНТ СССР

t"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ! (21) 4034254/29-33 (22) 07.03.86 (46) 30. 12.88. Бюл. М 48 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт горного дела и цветной металлургии (72) .Ф.А.Кадик, В.К.Кравченко, Г.Т.Клейнман, Э.И.Тер-Сааков и Л.Д.Слонимский (53) 624.131 381 (088.8) (56) Трофименков Ю.Г. и др. Полевые методы исследования строительных свойств грунтов. М.: Стройиздат, 1981, с. 139-148.

Грунты. Метод полевого испытания,динамическим зондированием, ГОСТ 19912-71, 1981, с. 1-11. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТОВ ВИБРОДИНАИИЧЕСКИН ЗОНДИРОВАНИЕМ (57) Изобретение относится к полевым испытаниям грунтов вибродинамическнм зондированием, а именно к исследованию физико-механических свойств грунтов, и может быть использовано в горном деле, инженерной геологии и строительстве. Цель изобретения— повьппение информативности и точности определяемых параметров. В способе определения характеристик грунта в естественном залегании путем вибродинамического зондирования на каждом цикле возвратно-поступательного перемещения зонда измеряют значения величины пути зонда вниз и пути его вверх, затем определяют суммарное значение полученных величин пути:: вниз и пути вверх, из первого значения вычитают второе и получают значение величины пути погружения в грунт, а значения величины сопротивления трению о боковую поверхность и лобового сопротивления его погружению определяют из выражений:

Э

t и 1=1

7 (Э;+Э;)-F,(Е S + $ S,)

S; — .. S;

1и1 а1 где F — среднее на измеряемом участке погружения значение сопротивления трению о боковую поверхность зонда, нг; F „- среднее на измеряемом С . участке погружения значение лобового сопротивления погружению зонда в грунт, кг; Э,, Э . — энергия, переда- мы ваемая конструкции на перемещение соответственно вверх и вниз эа один период колебания возмущающего усилия, (Э; = Э;), определяемая по конструктивным хараКтеристикам оборудо- 1©

4 вания, Вт, S;, » S, — сумма зна1 чений пути зонда соответственно вверх и вниз на заданном участке погружения; а — количество интервалов измерения; и — число периодов колебаний воэмущакицего усилия.. 1447976 э; т + P

S, 3=! и : (э,.+э,.)-F,(s,.+ g s;) с= л OI !

,> и; — Й$

1, !

+ где Э,, Э; — энергия, передаваемая конструкции на перемещение соответственно вверх и вниз эа один период колебания возмущающего усилия, определяемая по конструктивным характеристикам ! оборудования, причем

Э;=Э;, Вт

100 0 i (1 О+2,0+4 О+2 0+1 О) ° О 001

-300 = 700 кг j (100+100) 0,1-700(1,0+2,0+4,0+2 О+1 0+0,5+1,5+5,0+4 0) Р,0Р1

1,0"0,001 — 5300 кг

Повышение информативности, точ- рости погружения зонда без увеличености и надежности при использовании ния ошибки измерения, в то время как предлагаемого способа позволяет по- скорость динамического зондирования лучить функциональные и корреляцион- ограничена 1 см/с) так как при госные зависимости между характеристика- тированной ошибке - 5 мм относитель55 ми физико-механических свойств грун- ная ошибка пути погружения возрастатов и-параметрами зондирования, про- ет до 25Х, а также применять зондироводить зондирование в плотных грун- вание в условиях высокой влажности, тах при практически любой малой ско- в подводных условиях на больших глуИзобретение относится к строительству и инженерной геологии, а именно к исследованию физико-механических свойств грунтов путем динамического зондирования.

Цель изобретения — повышение информативности и точности определяемых параметров.

Способ осуществляют следующим образом.

На каждом цикле возвратно-поступательного перемещения зонда при вибродинамическом зондировании измеряют значения величины пути зонда вниз S; и пути его вверх $ .) затем

1 определяют суммарные значения полученных величин пути вниз и пути вверх

+ соответственно 2 S. u K S,.

1=1

%=1

По измеренным параметрам с учетом конструктивных характеристик оборудования определяют средние на измеряемом участке погружения значения сопротивления трению о; боковую поверхность зонда Р и лобового сопротивления погружению зонда в грунт

F„ ïî формулам:

Ь и — число периодов колебаний возмущающего усилия;

5 а — количество интервалов измерений

P " суммарный вес оборудования, кг.

Возможность определения параметров зондирования по одной измеряемой величине значительно повышает надежность предлагаемого способа.

Кроме того, эта величина может быть .получена без воздействия механичес" ких подвижных конструкций на чувст-вительный элемент, например при помощи акселерометра, встраиваемого в цельный корпус зонда. Интегрирование знакопеременного значения ускорения позволяет получить скорость перемещения зонда, а двойное интегрирование — путь его перемещения.

При помощи микроЭВИ или персонального компьютера любого типа, либо дешифратора специальной конструкции могут быть получены значения числа периодов колебания возмущающего уси4. лия (и) и пути движения зонда (S

S,), т.е. величины, необходимые для определения параметров зондирования, либо непосредственно их численные значения.

Пример. Измеренные значения величины пути зонда вниз и вверх при а = 5 составляют : S

1,2, 3 4,5

$ = 0,5; 1,5) 5,0 4,0; 0,0мм,, ) путь погружения 2 S,— X S =(0,5+ !

=! !

40 +1,5+5,0+4,0)-(1,0+2,0+4,0+2, О+1,0)

=1,0 мм, Э; = Э; = 100 Вт; и = 1 ;

P = 300 кг - (Э;+Э;) F, t с - S;+ > S,.3

1 <

F и где F л

Э;, Э;

7,s,, Ф

Ks; сумма значений пути зонда соответственно вверх и вниз на заданном участке погружения, м — количество интервалов измерения.

7 Э,.

Ks;

Составитель Г. Мартынов а

Редактор А.Лежнина Техред Л. Сердюкова Корректор . Л. Пилипенко

Заказ 6817/34 Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

I з

144797 бинах моря и океана, так как отпадает необходимость герметизации переходов от подвижной части датчиков к чувствительным элементам и регист5 рации нескольких параметров измерения.

Формула иэ обре тения

Способ испытания грунтов вибродинамическим зондированием, включающий погружение зонда в грунт при возвратно-поступательном перемещении зонда, измерение величины перемещения зонда вниз и определение параметров зондирования, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью

20 повы1иения информативности и точности определяемых параметров, дополнительно измеряют величину пути эднда вверх в каждом цикле возвратно-поступательного перемещения и определяют по измеренным данным сопротивление трению о боковую поверхность зонда и лобовое сопротивлению погружению по формулам:

s; — Qs;

1 1-1 среднее на измеряемом участке погружения значение сопротивления трению о боковую поверхность зонда,кг, среднее на измеряемом участке погружения значение лобового сопротивления погружению зонда в грунт, кг энергия, передаваемая конструкции на перемещение соответственно вверх и вниз за один период колебания возмущающего усилия, определяемая по конструктивным харакТеристикам оборудования (Э;=Э;), Вт; число периодов колебаййй возмущающего усилия,: суммарный вес оборудования, кг,