Прессиометр

Прессиометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: исследование физикомеханических свойств грунтов при инженерно-геологических изысканиях при строительстве. Сущность изобретения: прессиометр имеет рабочий наконечник 2, выполненный в виде клина с датчиками давления , установленнымЖТа ЩЯйЦЬ ёГо рабочей поверхностью и размещенными по ее высоте с постоянным шагом. В наконечнике образован петлеобразный kanafl 9 с дренирующими отверстиями 10 для подачи воды к грунту, что позволяет Исследовать их в водонасыщенном состоянии. 3 ил. Я ± 00 Јь

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Е 02 0 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1645364 (21) 4879423/33 (22) 01.11.90

/Гаридору

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 15.08.92. Бюл, N 30 (71) Западно-Сибирский трест инженерностроительных изысканий (72) 8.П. Писаненко и В.А, Федоров (56) Авторское свидетельство СССР

М 1645364, кл. E 02 D 1/00, 1988. и Ы,, 1754846 А2

2 (54) ПРЕССИОМЕТР (57) Использование: исследование физикомеханических свойств грунтов при инженерно-геологических изысканиях при строительстве. Сущность изобретения: прессиометр имеет- рабочий наконечник 2, выполненный в виде клина с датчиками давления, установленнымиза11одЛйцо с егОрабочей поверхностью и размещенными по ее высоте с постоянным шагом. В наконечнике образован петлеобразный Манал 9 с дренирующими отверстиями 10 для подачи воды к грунту, что позволяет исследовать их в водонасыщенном состоянии. 3 ил, 1754846

Изобретение относится к строительству, в частности к исследованию физико-механических свойств грунтов при инженерно-геологических изысканиях.

Известный прессиометр включает хво- 5 стовик, рабочий наконечник, выполненный в виде клина, и датчики давления, установ. ленные в наконечнике заподлицо с его рабочей поверхностью и размещенные по ее высоте с постоянным шагом. Геометриче- 10 ские размеры клина определяются из соот15

35

45 фиг, 2 — то же, вид сбоку; на фиг. 3 —. попе- 50

: речное сечение корпуса наконечника А-А на фиг. 1.

Прессиометр содержит резьбовой соединительный хвостовик.1, рабочий наконечник 2, выполненный в виде клина, угол 55 а между рабочими гранями которого меньше или равен бо, а ширина рабочей грани Ь и максимальная толщина клина t связаны соотношением b > 2,5 t. На рабочей поверхношений; а< 6, b 2,5t, где а — угол между рабочими гранями клина; Ь вЂ” ширина рабочей грани клина; t — максимальная тол щина клина.

Существенным недостатком прессиометра является невозможность непосредст. венного определения модуля деформации весьма распространенных в природе структурно-неустойчивых грунтов в случае их замачивания водой.

Для выдачи подобных рекомендаций требуется произвести длительное замачивание исследуемого грунтового массива с помощью специально пробуренных и оборудованных скважин с последующим неоднократным лабораторным контролем степени влажности исследуемых грунтов, Эта работа требует больших затрат труда, времени и материалов (вода, щебень, парафин, марля и т. д.).

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет исследования деформационных свойств грунта в водонасыщенном состоянии

Указанная цель достигается тем, что в наконечнике выполнен петлеобразный канал для подачи воды к исследуемому грунту.

Предлагаемое выполнение наконечника прессиометра позволяет подавать воду к исследуемому грунту, моделируя таким образом аварийное замачивание исследуемой толщи и регистрируя при этом. с помощью датчиков давления изменение его напряженного состояния, а, следовательно, и модуля деформации грунта.

На фиг. 1 изображен общий вид прессиометра со стороны рабочей грани клина; на

30 ности клина размещены с постоянным шаroM по высоте три герметично закрытые крышкой 3 тензометрические камеры 4, на чувствительную мембрану 5 которой наклеены тензометрические сопротивления 6, соединенные кабелем 7 с регистрационным прибором (не показан). Узел подачи воды к грунту состоит из подводящей трубки 8 канала 9 с дренирующими отверстиями 10 диаметром 0,4 — 0,6 мм и отводящей трубки 11.

Открытые участки канала изолируются от окружающего грунта герметиком 12, B каче стве герметика можно использовать, например, эпоксидную смолу. Подводящая и отводящая гибкие трубки проходят вместе с кабелем внутри полых зондировочных штанг (на чертеже не показаны) и равны по длине мощности исследуемой толщи, Вместо дренирующих отверстий для подвода воды к исследуемому грунту можно использовать пористый камень.

Прессиометр работает следующим образом, С помощью гидроцилиндра, например, установки статического зондирования и полых зондировочных штанг(не показаны) через хвостовик 1 клиновидный рабочий наконечник 2 погружается в естественный грунт с поверхности земли с постоянной скоростью, например, 0,005 м!мин. При этом на уровне острия клина грунт всегда . предполагается ненарушенным, В процессе погружения наконечника окружающий его грунт начинает перемещаться преимущеСтвенно в направлении, перпендикулярном рабочей грани клина с постоянной скоростью, которая при а = 6 равна

0,0026 мlмин. Это перемещение грунта задается клиновидным наконечником и зависит от расстояния соответствующего измерительного уровня до острия клина. На участке линейного деформирования пропорционально перемещениям будут изменяться и нормативные давления. Для того, чтобы в этом убедиться следует иметь всего три измерительных уровня, что и реализовано в предлагаемом прессиометре.

На заданной программой испытаний глубине погружение прессиометра прекращается, а вдавливающая нагрузка полностью снимается. При этом ввиду малости угла а обеспечивается надежное самоторможение наконечника за счет сил трения грунта. На всех измерительных уровнях в этом случае происходит релаксация напряжений до некоторых стабильных значений.

Измеренные с помощью датчиков стабилизированные напряжения и вычисленные из геометрических соображений

1754846 соответствующие им перемещения, равйые половине толщины клина по оси соответствующей тенэометрической камеры, на данной глубине — исходная информация для построения графика зависимости осадки 5 штампа от нагрузки, на основании которого вычисляется модуль деформации грунта при естественной влажности, Далев, исключая любые силовые воздействия на прессиометр, в подводящую 10 трубку 8 с поверхности земли подают воду, которая по каналу 9 и через дренирующие отверстия 10 поступает к исследуемому напряженному грунту. Отводящая трубка 11 в процессе заполнения магистрали водой во 15 избежание возникновения воздушных про-. бок должна быть открыта, В структурно-неустойчивых .просадоч-. ных, пучинистых, засоленных и т. и. грунтах при этом начнется изменение стабилиэиро- 20 ванных в условиях естественной влажности значений напряжений до некоторого нового постоянного уровня, обусловленного воздействием поступающей в грунт. воды.

Полученные после воздействия воды стаби- 25 лизированные давления при неизменном уровне деформирования трансформируют построенный при естественной влажности . график зависимости осадки штампа от нагрузки к новой конфигурации, которая и ис- 30 пользуется для вычисления модуля деформации исследуемого грунта под водой и далее для вычисления характеристик просадочности, пучинистости и т. и, После окончания опыта на данной глу- 35 бине подводящая трубка 8 отсоединяется от бака с водой (не показано) и подключается— к воздушному компрессору или к емкости Со сжатым воздухом (не показаны) и оставшаяся в магистрали вода выдавливается через открытую отводящую трубку 12 в бак с во.дой. Освобожденный от воды прессиометр погружается на следующую глубину и все перечисленные выше операции повторяются.

Использование прессиометра позволит расширить область его применения на структурно-неустойчивые грунты, которые изменяют свои деформационные свойства при поступлении в них воды. Конструкция канала в виде петли позволяет в широких пределах управлять водным потоком: подавать и удалять воду, создавать в воде дополнительное давление с. помощью сжатого воздуха. В интервале глубин от 0 до 9,8 м за счет капиллярного взаимодействия воды со стенками тонких подводящей и отводящей трубок можно при закрытых кранах подвесить воду в канале; обеспечив тем самым нулевое и даже отрицательное давление в воде. Роль дросселирующих отверстий при этом выполняют запорные краны, расположенные на подводящей и отводящей трубках и позволяющие обеспечить эффективное замачивание грунта, не подвергая его размыву.

Формула изобретения

Прессиометр по авт, св. ¹ 1645364, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможйостей за счет исследования деформационных свойств грунта в водонасыщенном состоянии, в наконечнике выполнен петлеобразный канал с дренажными отверстиями для подачи воды к исследуемому грунту.

1754846

Яф ийр

Составитель В. Писаненко

Редактор 0. Сйесивйх Техред М.Моргейтал . Корректор А. Ворович

Заказ 2873 -, .. Тираж: .. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101