Способ испытания грунтов
Иллюстрации
Реферат
и и с-Й% 1е
Союз Советских
Социалистических
Республик
О (11) 606921
И ЗО БР ЕТЕ H H$I
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.07.76 (21) 2380776/29-33 (51) M Кл 2 с присоединением заявки № (23) Приоритет
F 02 D 1/00 б- 01 N 3/10
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам иэооретений
H открытий (43) Опубликовано15.05.78.Бюллетень № 18 (53) УДК624.131. .382 (088.8) (45) Дата опубликования описания 1 . 9 . fg, (72) Автор изобретения
В. В. Лушников
Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТОВ
Изобретение относится к области инженерНо-строительных изысканий и используется для определения характеристик механических свойств грунтов в полевых условиях.
Известен способ испытания грунтов, включающий установку прессиометра в скважине и измерение перемещений стенки скважины при увеличении давления в камере прессиометра (1) .
Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ испытания грунтов, включающий установку прессиометра в скважине с начальным давлением внутри его камеры, равным горизонтальному бытовому давлению грунта, и измерение перемещений стенки скважины при увеличении давления в камере (2).
Недостаток известного способа испытаний состоит в узком диапазоне передаваемых на грунт давлений и отсутствии возможности контроля .полученных данных, что снижает точность определения характеристик грунта.
Цель изобретения — повышение точности определений характеристик свойств грунта путем расширения диапазона передаваемых на грунт давлений.
Для этого по предлагаемому способу измерение перемещений стенок скважины осуществляют при уменьшении начального давления в камере прессиометра, а затем — при увеличении давления.
На фиг. 1 изображена установка для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2— графики прессиометрических опытов в координатах «давление P — перемещение стенки скважины +-И». Знак «-+-» соответствует перемещению внутрь скважины, знак « — » — перемещению в наружную сторону относительно
1ð начального состояния. Кривые бо — а, а — в и
B — с соответствуют испытанию предлагаемым способом (соответственно при уменьшении, последующем увеличении давления и при разгрузке); кривые бо — d u d — е — испытанию известным способом (соответственно при увеличении давления и при разгрузке).
Прессиометрическая установка имеет камеру 1 с эластичной оболочкой, расширяющейся при создании внутреннего давления Р, и наружной (съемной) эластичной оболочкой 2. Внутри жесткой трубы 3, на которой крепится камера
1, размещены шланги 4 для подачи давления сжатого воздуха и пропуска электрических проводов. Входящие в прессиометрический комплект устройства для создания давления и измерения перемещений стенки скважины на фиг. 1
25 не показаны.
606921
Установка содержит две обсадные трубы: наружную 5 и внутреннюю 6. Наружная труба
5 имеет в верхней части фиксатор 7 для соединения ее с трубой 3. Внутренняя труба 6 имеет внизу режущую кромку и месдозу 8 для измерения горизонтального бытового давления грунта, а вверху — две диаметрально противоположные прорези для пропуска штанги фиксатора 7.
Перед испытанием производят бурение скважины до отметки, соответствующей началу опы тного участка, с креплением ее наружной обсадной трубой 5. Затем пробуривают скважину в пределах опытного участка, подлежащего испытанию, с креплением ее внутренней обсадной трубой 6 (положение трубы 6 после окончания бурения показано на фиг. 1 пунктиром).
При этом с помощью месдозы 8 измеряют горизонтальное бытовое давление грунта 6,.
Внутрь трубы 6 опускают камеру 1 прессиометра с надвинутой на нее по слою смазки эластичной оболочкой 2. После создания в ка- 2о мере 1 давления, равного б„;, производят закрепление труб 3 и 5 фиксатором 7 и осуществляют подъем внутренней обсадной трубы 6 на высоту, соответствующую длине опытного участка скважины. При этом наружная обо25 лочка 2 поднимается вместе с трубой 6 и занимает положение, показанное на фиг. 1, а участок скважины в пределах длины камеры 1 обжимается давлением с., что исключает образование перемещений грунта внутрь скважины, обеспечивает сохранение природного напряженного состояния и структуры грунта.
В процессе прессиометрического опыта производят уменьшение давления в камере 1 ступенями Л Р, величину которых принимают в пределах (1,4 — 1,5) б и измерение перемещений стенки скважины и. Конечное давление на грунт при разгрузке принимают равным нулю, либо такой величине Р,, при которой образуются перемещения и,, составляющие 0,15 — 0,20 величины начального радиуса скважины (при большей величине перемещений возникает „ опасность обрушения стенок скважины).
Далее испытание проводят путем ступенчатого или плавного увеличения давления на грунт до заданной величины Р, после чего давление уменьшают до нуля с регистрацией перемещений стенок скважины. Испытание за- 45 канчивается извлечением из скважины прессиометра, обсадных труб 5 и 6 и ликвидацией скважины.
Получаемые в процессе испытания графики, имеющие характерные точки Р,i и Р„,z, дают необходимую исходную информацию для вычисления характеристик механических свойств грунтов — значений модулей деформации, углов внутреннего трения, удельного сцепления и коэффициентов физической анизотропии. При этом используются решения упруго-пластических задач о перемещениях стенки скважины под действием внутреннего Р и внешнего 5 давлений.
Преимущества предлагаемого способа испытаний грунтов по сравнению с известным заключаются в следующем.
Искомые характеристики свойств грунтов могут быть получены дважды: сначала при расшифровке диаграммы о, — а, затем — диаграмм а — в и в — c; увеличиваетея диапазон давлений, которые могут быть переданы на грунты. Перечисленные обстоятельства обеспечивают возможность контроля результатов, полученных на различных этапах испытания, и повышают точность определения характеристик свойств грунтов.
Предложенный способ испытания может быть также реализован с применением «самозабуривающегося» пресспометра, погружение которого в грунт осуществляется одновременно с бурением скважины при поддержании начального давления внутри его камеры, равного горизонтальному бытовому давлению грунта.
Формула изобретения
Способ испытания грунтов, включающий установку прессиометра в скважине с начальным давлением внутри его камеры, равным горизонтальному бытовому давлению грунта, и измерение перемещений стенки скважины при увеличении давления в камере, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определений характеристик свойств грунта путем расширения диапазона передаваемых на грунт давлений, измерение перемещений стенок скважины осуществляют при уменьшении начального давления в камере прессиометра, а затем — при увеличении давления.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Авторское свидетельство СССР № 221364, кл. E 02 d 1/00, 1966.
2. Заявка № 2353851/29 — 33, кл. Е 02 A1/00, 1976, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.
606921 фиг. г фиг.!
Составитель В. Латушкин
Техред О. Луговая Корректор Н. Тупица
Типаж 819 Подписное
Редактор Н. Аристова
Заказ 2550/20
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4