Способ измерения зияний трещин

Способ измерения зияний трещин

Реферат

 

Изобретение относится к области строительства и горного дела, а также может быть использовано для измерения зияния трещин грунтовых массивов и при обследовании деформированных строительных конструкций. Способ включает выбор участка обнаженной поверхности трещиноватого грунтового массива, направлений линий измерения и измерения зияний (раскрытия) трещин перпендикулярно стенкам трещин по выявленным системам трещин различными измерительными устройствами. Новым является то, что при выборе участка измерений зияния трещин в грунтовом массиве определяют его структурное положение в общей иерархической системе раздробленности земной коры и область, на которую распространяют полученные результаты измерений, непосредственно перед измерениями естественную поверхность обнажения подвергают механической зачистке с оборкой, водной или воздушной обработкой, очищая трещины от загрязняющего заполнителя, выбирают несколько параллельных линий измерений вкрест простирания трещин по выявленным системам с учетом их изменчивости, а измерения зияний выполняют съемными клиновидными щупами, в том числе усеченным, с углом 5°, шириной по простиранию 2 см и с шипом, одной скошенной плоскостью клина, на которой расположена шкала с ценой деления 1 мм, соответствующей 0,1 мм зияния трещины, и магнитом и другой плоскостью, перпендикулярной боковому торцу корпуса, оборудованного рукояткой и пазом под шип съемного щупа. Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в повышении точности и надежности измерений и производительности труда. 2 ил.

Изобретение относится к области строительства и горного дела и предназначено для измерения зияния трещин грунтовых массивов.

Наиболее близок к предлагаемому техническому решению способ измерения зияния трещин, включающий выбор участка обнаженной поверхности трещиноватого грунтового массива, направлений линий измерения и измерения зияний (раскрытия) трещин перпендикулярно стенкам трещин по выявленным системам трещин различными измерительными устройствами (см. Нейштадт Л.И. Методы инженерно- геологического изучения трещиноватости горных пород, М. , "Энергия", 1969, стр. 151-153).

Недостаток данного способа заключается в дискретности измерений только тонких трещин (до 0,5 мм), т.е. в недостаточной точности и ограниченности области измерений.

Задачей изобретения является повышение точности измерения зияния трещин грунтовых массивов, что позволит более надежно оценить пустотность, фильтрационные свойства и анизотропию их.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе измерения зияния трещин, включающем выбор участка обнаженной поверхности трещиноватого грунтового массива, направлений линий измерения и измерения зияний (раскрытия) трещин перпендикулярно стенкам трещин по выявленным системам трещин различными измерительными устройствами, при выборе участка измерений зияния трещин в грунтовом массиве определяют его структурное положение в общей иерархической системе раздробленности земной коры и область, на которую распространяют полученные результаты измерений, непосредственно перед измерениями естественную поверхность обнажения подвергают механической зачистке с оборкой, водной или воздушной обработкой, очищая трещины от загрязняющего заполнителя, выбирают несколько параллельных линий измерений вкрест простирания трещин по выявленным системам с учетом их изменчивости, а измерения зияний выполняют съемными клиновидными щупами, в том числе усеченным, с углом 5, шириной по простиранию 2 см и с шипом, одной скошенной плоскостью клина, на которой расположена шкала с ценой деления 1 мм, соответствующей 0,1 мм зияния трещины, и магнитом и другой плоскостью, перпендикулярной боковому торцу корпуса, оборудованного рукояткой и пазом под шип съемного щупа.

Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в повышении точности измерений и производительности труда.

Изобретение поясняется фиг. 1 и 2.

На фиг. 1 изображено устройство для измерения зияний трещин в рабочем состоянии.

На фиг. 2 - съемный усеченный клиновидный щуп к устройству.

На фиг. 1 и 2 показано: 1 - неусеченный клиновидный щуп; 2 - усеченный клиновидный щуп; 3 - скошенная плоскость клина со шкалой; 4 - плоскость клина, перпендикулярная боковому торцу корпуса устройства; 5 - корпус устройства с пазом; 6 - магнит; 7 - шип; 8 - рукоятка; 9 - плоскость обнажения со стороны опущенного плеча трещины; 10 - то же со стороны приподнятого плеча; 11 - зияние трещины.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Структурное положение участка, выбранного для детального изучения трещиноватости, в том числе зияния трещин, в иерархической системе раздробленности определяют по геологическим и тектоническим картам, например, участки в зоне разлома вблизи от него и вне влияния зоны разлома в различных слоях по литологии и т.д. Область, на которую распространяют результаты изучения зияний, определяют в зависимости от густоты трещин по каждому выявленному элементу на конкретном участке, например зияние трещин в песчаниках вблизи зоны разлома с густой сетью трещин (до 40 см между трещинами). Механическая зачистка обнажения, его оборка и очистка трещин водой или воздухом от загрязненного заполнителя естественных и искусственных обнажений позволяет четко проявить все трещины, особенно мелкие, и более точно измерить их зияние. Ранее это никем не проводилось.

Измерение по ряду параллельных линий позволяет учесть изменчивость зияния трещин по их простиранию. Интервал между этими линиями устанавливается в зависимости от степени изменчивости. При фиксации число линий должно быть не менее трех. При выдержанном, малоизменяющемся значении зияния по простиранию трещины можно ограничиться одной линией.

Клиновидная форма щупа - 1, 2 предложенной конструкции (фиг. 1, 2) позволяет измерять зияния трещин в диапазоне 0,05 - 10 мм и более с высокой точностью за счет того, что скошенная плоскость клиньев 3, образующая с другой плоскостью 4, перпендикулярной боковому торцу корпуса 5, угол 5^o, позволяет построить шпалу на скошенной плоскости через 1 мм, соответствующей 0,1 мм зияния трещины. Измерения фиксируются по скошенной плоскости 3 магнитом 6 при прижимании другой плоскости 4 к противоположной стенке трещины по всей длине щупа. Такая конструкция позволяет достигнуть правильного (без перекосов) расположения клиновидного щупа в трещине по отношению к ее стенкам. Отсчет по величине зияния снимается после извлечения щупа из трещины, имея в виду, что цена деления шкалы 1 мм соответствует 0,1 мм зияния трещин, половина деления -0,05 мм зияния. В связи с тем, что проницаемость клина вглубь трещины в природных условиях грунтовых массивов часто ограничена, длина его из опыта работ принимается равной 4 см. Это позволяет клиновидным щупом измерять зияния трещин от 0,05 до 5 мм. Усеченный клин позволяет при этой же длине увеличить диапазон измерения до 10 мм без ущерба для точности.

При зиянии трещины более 1,0 см целесообразно измерение штангенциркулем. Таких трещин в природе обычно мало. Ширина щупа по простиранию принята равной 2 см, исходя из опыта работы она позволяет оптимально измерять зияние извилистых трещин, особенно в случае их развития в строительных конструкциях.

Шип 7 служит для крепления съемных клиньев в пазу корпуса 5, а рукоятка 8 - для внедрения и извлечения клина.

На фиг. 1 иллюстрируется наиболее сложный случай, когда измеряется зияние трещины с плечами на разной высоте (9, 10).

При измерении зияния трещин (11) без смещения плеч эта процедура упрощается.

Формула изобретения

Способ измерения зияний трещин, включающий выбор участка обнаженной поверхности трещиноватого грунтового массива, направлений линий измерения и измерения зияний (раскрытия) трещин перпендикулярно стенкам трещин по выявленным системам трещин различными измерительными устройствами, отличающийся тем, что при выборе участка измерений зияния трещин в грунтовом массиве определяют его структурное положение в общей иерархической системе раздробленности земной коры и область, на которую распространяют полученные результаты измерений, непосредственно перед измерениями естественную поверхность обнажения подвергают механической зачистке с оборкой, водной или воздушной обработкой, очищая трещины от загрязняющего заполнителя, выбирают несколько параллельных линий измерений вкрест простирания трещин по выявленным системам с учетом их изменчивости, а измерения зияний выполняют съемными клиновидными щупами, в том числе усеченным, с углом 5°, шириной по простиранию 2 см и с шипом, одной скошенной плоскостью клина, на которой расположена шкала с ценой деления 1мм, соответствующей 0,1мм зияния трещины, и магнитом и другой плоскостью, перпендикулярной боковому торцу корпуса, оборудованного рукояткой и пазом под шип съемного щупа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2