Устройство для испытания грунта

Устройство для испытания грунта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к строительству , в частности к устройствам для лабораторных исследований механических свойств грунтов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет испытаний при неоднородном напряженно-деформированном состоянии. Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с оболочкой 2 для образца грунта 3, нижний 4 и верхний 5 штампы с пористыми фильтрами и дренажным коллектором 6, приспособления 7 и 8 для создания радиальной и осевой деформации , регулятор температуры 9 и датчики температуры 10 и 11. Нижний штамп 4 выполнен сменным с фильтром заданной формы кривизны 12 или наклона поверхности, а дренажный коллектор 6 разделен на полости , снабженные автономными системами 15 и 16 измерения и регулирования пасчода, давления и температуры поровой жидкости Изменяя конфигурацию кривизны 12, создают различные условия неоднородности напряжен но-деформированного состояния грунта с разными градиентами напора, изучая при этом своеобразие фильтра ионных и механических свойств промерзающих и оттаивающих грунтов под большими давлениями . 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4442330/33 (22) 20.06.88 (46) 15.01.91. Бюл. № 2 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по осушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу (72) А. В. Топорков и С. И. Косяков (53) 624.131.38 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1006604, кл. Е 02 D 1/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 1539658, 1987. (54) УСТРОЙ СТВО ДЛЯ ИСП Ы ТАНИЯ

ГРУНТА (57) Изобретение относится к строительству, в частности к устройствам для лабораторных исследований механических свойств грунтов. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет испытаний при неоднородном напряженно-дефорИзобретение относится к строительству, в частности к устройствам для лабораторного исследования механических свойств грунта на стройплощадке, находящегося в условиях взаимообусловленности сложного напряженного состояния с тепломассопереносом.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет испытаний при неоднородном напряженно-деформированном состоянии.

На фиг. 1 изображено устройство для испытания грунта, продольный разрез, и схема подключенных блоков; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1.

Устройство для испытания грунта содержит цилиндрический корпус 1 с размещен„„SU„„ l620532 А 1 (51)5 Е 02 D 1 02, G 01 N 33 24

2 мированном состоянии. Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с оболочкой 2 для образца грунта 3, нижний 4 и верхний 5 штампы с пористыми фильтрами и дренажным коллектором 6, приспособления 7 и 8 для создания радиальной и осевой деформации, регулятор температуры 9 и датчики температуры 10 и 11. Нижний штамп 4 выполнен сменным с фильтром заданной формы кривизны 12 или наклона поверхности, а дренажный коллектор 6 разделен на полости, снабженные автономными системами

15 и 16 измерения и регулирования пасхода, давления и температуры поровой жидкости. Изменяя конфигурацию кривизны 12, создают различные условия неоднородности напряженно-деформированного состояния грунта с разными градиентами напора, изучая при этом своеобразие фильтра ионных и механических свойств промерзающих и оттаивающих грунтов под большими давлениями. 3 ил. ной внутри него эластичной оболочкой 2 для образца 3 грунта, нижний 4 неподвижный и верхний 5 подвижный штампы с пористыми фильтрами и дренажным коллектором 6, приспособление 7 и 8 для создания радиальной и осевой деформации, приспособление 9 для регулирования температуры образца 3 грунта, датчики 10, 11 температуры. Нижний неподвижный штамп 4 выполнен сменным с фильтром заданной формы кривизны 12 или наклона поверхности, контактирующей с образцом 3. Дренажный коллектор 6 разделен на обособленные полости 13, 14 (фиг. 2), каждая из которых снабжена автономной системой 15, 16.измерения расхода 17 поровой жидкости, ее давления 18, температуры 19 и стабилизатором давления 20. Блок 7 также снабжен авто!

620532 номной системой измерения расхода 17 жидкости гидравлической камеры 21, ее давления 18, температуры 19, стабилизатором давления 20. Блоки 7, 15, 16 снабжены также компенсатором 22. Приспособление 8 для создания осевой деформации снабжено стабилизатором давления 20, компенсатором 22, системой для измерения давления жидкости 18.

Устройство для испытания грунта работает следующим образом.

С помощью стабилизатора давления 20 блока 8 (фиг. 1) нагнетают воду в эластичную оболочку 2 с образцом грунта 3.

Одновременно подают воду (или «незамерзающую» жидкость) в гидравлическую камеру 21. Температура воды, подаваемой в камеру 21 и в оболочку 2, вначале должна быть одинаковой. После насыщения образца водой 3 повышают паровое (гидростатическое) давление в образце 3 до требуемой величины, а также повышают гидростатическое давление в камере 21 с помощью стабилизатора давления 20 блока 7.

Затем повышают эффективное давление в образце 3, путем создания вертикальной нагрузки на верхний подвижный штамп 5 (устройство для. создания вертикальной нагрузки не показано) . Осевую деформацию образца 3 измеряют с помощью индикатора 23. Приведение образца грунта в состояние предельного равновесия осуществляют путем повышения (или понижения) температуры воды с помощью нагревателя 9 (охладитель, с помощью которого понижают температуру воды, не показан) . Температуру воды в камере 21 поддерживают с помощью нагревателя 24 (фиг. 2). Затем ступенчато снижают давление в камере 21 с помощью компенсатора 22 блока 7. Боковое расширение образца 3 фиксируют по количеству отжимаемой от камеры 21 жидкости, замеренному по перемещению контакта масло — вода в полости индикатора 17 блока 7.

Измерение порового давления образца 3 в различных частях поверхности 12 штампа 4 осуществляют с помощью манометров 18 блоков 15, 16.

Для определения фильтрационных свойств грунта в заданном термонапряженном состоянии создают необходимый перепад напоров на компенсаторах 18 блоков 15, 16 и компенсатором 18 блока 8, а расход воды на фильтрацию восполняют стабилизатором давления 20 блока 8. Количество профильтровавшейся жидкости определяют для каждой полости 13, 14 дренажного

10 коллектора 6 по перемещению контакта масло †во по шкале индикатора 17 блоков 15, 16. Ступенчато повышая температуру жидкости, нагнетаемой в образце 3, определяют фильтрационные свойства грунта при различных температурах. Изменяя конфигурацию наклонной поверхности 12 путем введения нового штампа 4, можно исследовать своеобразие фильтрационных свойств грунтов при неоднородном термонапряженно-деформируемом состоянии, в том числе в промерзающих и оттаивающих под большим давлением грунтах.

Формула изобретения

Устройство для испытания грунта, включающее полый цилиндрический корпус с размещенной внутри него эластичной оболочкой для образца грунта, ни.жний неподвижный и верхний подвижный штампы с пористыми фильтрами и дренажный коллек30 тор с приспособлениями для создания радиальной и осевой деформаций, приспособление для регулирования температуры образца грунта и датчики температуры, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет ис35 пытаний грунта при неоднородном напряженно-деформированном состоянии, нижний неподвижный штамп выполнен сменным с фильтром заданной формы кривизны или наклона поверхности, контактирующей с об40 разцом, а дренажный коллектор разделен на обособленные полости, каждая из которых снабжена автономной системой измерения расхода поровой жидкости, ее давления и температуры и стабилизатором давления.

1620532

8 18

5-б

1 21

1 юг. 2

Составитель Л. Рябченков

Редактор В. Ковтун Техред А. Кравчук Корректор Т. Малец

Заказ 4223 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-издательский комбинат «Патент>, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101