Устройство для измерения деформаций в слоях увлажненного грунта

Устройство для измерения деформаций в слоях увлажненного грунта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ()9) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2106733/28 (22) 10.02.75 ,(46) 30.08.86. Бюл. В 32 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н.Костякова (72) А.В.Колмаков и А,А.Кириллов (53) 531.781.2:539.3(088.8) (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДЕФОРМАЦИЙ В СЛОЯХ УВЛАЖНЕННОГО ГРУНТА, содержащее цилиндрическую эластичную оболочку, напорный патрубок, соединенный с оболочкой, заполняемой

t через него жидкостью, реперы на внут-. ренней поверхности оболочки, измери тели деформаций и тяги, соединяющие (51) 4 G 01 B 5 30 Е 02 D 1 08 их с реперами, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повышения точности определения зависимости деформаций грунта от его влажности и снижения затрат цутем совмещения измерений деформации и влажности в одной скважине, оно снабжено открытой на одном конце трубой, расположенной соосно с эластичной оболочкой открытым концом выше патрубка, и аппаратурой, например радиоизотопной, для послойного измерения влажности грунта, размещенной в трубе, а реперы с тягами размещены в зазоре по окружности между эластичной оболочкой и трубой.

530622

Изобретени» относится к измерительной технике для проведения полевых наблюдений за послойными деформациями грунта при его увлажнении в сложных гидрогеологических условиях, например в ирригационных сооружениях.

Известно устройство для измерения деформаций грунта, содержащее репер на определенной глубине в скважине.

Для измерения деформаций грунтов одно-10 временно в нескольких слоях и исследования их структурной неустойчивости при увлажнении необходима сеть скважин с реперами соответствующей глубины заложения и сеть скважин для по- 15 слойного измерения влажности грунта, например, при помощи радиоизотопной аппаратуры. Создание подобной сети скважин требует болыпих трудозатрат и возможно лишь на объектах и соору- 20 жениях с большой площадью из-за невозможности располагать скважины достаточно близко друг от друга.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения деформаций в нескольких слоях увлажненного грунта одной скважины, содержащее цилиндрическую эластичную оболочку, располагаемую по оси скважины, напорный 30 латрубок, соединенный с оболочкой, заполняемой через него жидкостью, реперы на внутренней поверхности оболочки, измерители деформаций и тяги, соединяющие их с реперами. 35

Для исследования деформаций в слоях структурно неустойчивых грунтов в зависимости от степени их увлажнения с помощью известного устройства необходимо несколько скважин 40 для послойного измерения влажности, что вызвано неравномерностью зоны увлажнения и невозможностью расположения такой скважины достаточно близко к устройству для измерения деформаций. Кроме того, проведение измерений деформаций и влажности по разным скважинам приводит к искажению .исследуемой функциональной зависимости влажность-деформация, что объяс- 50 няется различием свойств грунта в разных скважинах эа счет всегда имеющейся неоднородности его сложения.

Целью изобретения является повышение точности определения зависимости деформаций грунта от его влажности и снижение затрат на создание и оснащение сети скважин, сокращение площади, занимаемой сетью скважин, путем совмещения измерений деформации и влажности в оу, ой скважине.

Для этого предлагаемое устройство снабжено открытой на одном конце трубой, расположенной соосно с эластичной оболочкой открытым концом выше патрубка, и аппаратурой, например радиоизотопной, для послойного измерения влажности грунта, размещенной в трубе, а реперы с тягами размещены в зазоре по окружности меьду эластичной оболочкой и трубой.

На чертеже изображено предложенное устройство для измерения деформаций в слоях увлажненного грунта, разрез.

На внутренней поверхности цилиндрической эластичной оболочки 1 закреплены с необходимым интервалом по ее длине реперы 2, имеющие кольцевую форму. К реперам 2 присоединены тяги 3., связывающие их с измерителями деформаций (на чертеже не показаны) .Для выведения тяг от нижних реперов к измерителям деформаций в каждом кольцевом репере имеется необходимое количество отверстий. Эластичная оболочка 1 присоединена к напорному патрубку 4. По оси эластичной оболочки 1 и патрубка 4 с зазором по отношению к кольцевым реперам 2 размещена труба 5 (открытым концом выше патрубка 4) с заглушкой

6 и фланцами для герметичного соединения с эластичной оболочкой 1 на другом конце. На открытом конце трубы 5 размещено контрольно-защитное приспособление 7., а внутри — зонд

8 с кабелем 9 радиоизотопного влагомера.

Устройство работает следующим образом.

В забое заранее пробуренной скважины устраивают бетонную пробку 10.

Смонтированное устройство опускают в скважину и устанавливают на зту пробку. Напорный патрубок 4 закрепляют на бетонной подушке 11 в устье скважины. Затем оболочка 1 заполняется жидкостью через патрубок и прижимается гидростатическим давлением к стенкам скважины.

При увлажнении грунта возникают его деформации. Эластичная оболочка

1, прижатая к стенкам скважины гидростатическим давлением следует вместе с реперами 2 за деформациями

530622 4 регистрирующего прибоРа радионзо. нного влагомера вводится постоянная поправка, определяемая экспериментально. грунта, сжимаясь и растягиваясь в соответствующих местах. Перемещения реперов 2 через тяги 3 передаются к измерителям деформаций в зону напорного патрубка 4, где они измеряются. Измерение влажности грунта радиоизотопным влагомером производят одновременно с измерением деформаций по обычной методике. Для этого при исходном положении зонда 8 внутри 10 контрольно-защитного приспособления

7 определяют эталонные показания регистрирующего прибора, а затем опускают зонд 8 на кабеле 9 по трубе и определяют послойно влажность грунта.15

Из-за наличия слоя жидкости между зондом 8 и грунтом в показания

Применение предложенного устройст ва при проведении инженерно-геологических изысканий или организаций наблюдений за работой структурнонеустойчивых при увлажнении грунтов в основаниях .различных сооружений позволит сократить потребное количество скважин, уменьшить количество аппаратуры для измерени влажности и объем измерений, сократить занимаемую сетью скважин площадь, а также повысить точность проводимых работ.

ВНИИПИ Заказ 4752/3 Тираж 670 Подпис но е

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4