Способ определения прочностных свойств грунтов

Способ определения прочностных свойств грунтов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Со(оз Советских

Социалистических

Республик (1() 649784 (К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.06.75 (21) 2144272/29-33 с(присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 28.02.79. Бюллетень № 8 (45) Дата оп(ублпкования описания 08.05.79 (51) М.Кл.-" Е 02 0 1/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытии (53) УДК 624.131.38 (088.8) (72) Авторы изобретения

П. В. Черкашин, К. Г. Пшеничников, В. Б. Швец, В. В. Лушников и А. Н. Поротников

Уральский трест инженерно-строительных изысканий (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛEHИЯ ПРОЧНОСТНЫХ

СВОЙСТВ ГРУНТОВ

Изобретение относится к способам исследования грунтов и может быть использовано при выполнении инженерно-геологических изысканий на строительных площадках. 5

Известен способ определения IIpO IHOcTных характеристик грунтов, включающий проходку горной выработки, обнажение образца грунта в торце выработок, приложение бокового давления к испытываемому образцу грунта для создания необходимого напряженного состояния и передачу через нажимной элемент разрушающей нагрузки (1).

Недостаток этого способа заключается 15 в том, что при обнажении образца грунта нарушаются природные связи его с основным массивом и тем самым в нем снимается напряженное состояние, а прикладываемое боковое давление не обеспечивает в об- 20 разце естественного напряженного состояния грунта. Это приводит к значительной неточности испытаний грунтов.

Известен также способ определения прочностных свойств грунтов путем про- 25 ходки горной выработки и приложения вертикальной и горизонтальной нагрузок к ненарушенному объему грунта (2), Недостатком указанного способа является то, что приложение вертикальной посто- з0 янной нагрузки к объему грунта, связанному с массивом только по одной плоскости, по которой производят сдвиг, не обеспечивает в испытываемом объеме естественного напряженного состояния, что приводит к неточности определения прочностных свойств грунтов.

Цель изобретения — моделирование естественного напряженного состояния грунта.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения прочностных свойств грунтов, включающем проходку горной выработки и приложение горизонтальной и вертикальной нагрузок; к ненарушенному объему грунта, ограниченному бровкой и стенкой выработки, прикладывают вертикальную разрушающую и горизонтальную постоянную нагрузку.

Технология способа состоит в следующем.

В горной выработке (шурфе, котловане, штреке, шахте и т. п.) выполняют углубление. Затем к ненарушенному объему, ограниченному стенкой и бровкой выработки прикладывают нагрузку: к боковой поверхности объема — горизонтальную постоянную нагрузку для моделирования в испытываемом объеме естественного напряженного состояния грунта, а к поверхности бров649784 ки, ограничивающей испытываемый объем сверху — вертикальную разрушающую наГр у зку.

На чертеже изображено устройство для осуществления способа, вид сбоку.

Устройство содержит рабочую головку, выполненную в виде призмы 1, с эластичной камерой 2, механизм перемещения, выполненный в виде пневмогидроцилиндра 8, шток 4 которого снабжен нажимным элементом б. Эластичная камера 2 и пневмогидроцилиндр 8 соединены с баллоном б магистралями 7 и 8 высокого давления через редукторы 9 и 10. Манометры 11 — 18 контролируют давление соответственно в баллоне б, в эластичной камере 2 и в пневмогпдроцилпндре 8. Посредством кранов 14 и 15 открывают магистрали 7 и 8 высокого давления. Эластичная камера 2 и пневмоцилиндр 8 снабжены штуцерами 1б и 17 для подачи в них сжатого воздуха.

В шурфе выполняется углубление, в которое помещается рабочая головка с эластичной камерой 2. В эластичную камеру 2 подают сжатый воздух и на испытываемый объем грунта, ограниченный стенкой выработки, накладывают горизонтальную постоянную нагрузку, равную по величине сушестиующему в грунте вертикальному давлению. Затем нажимной элемент 5 устанавливают на бровку выработки, ограничивающую объем грунта сверху, прикладывают непрерывно возрастающую вертикальную нагрузку и доводят ее до значения, соответствующего максимальной разрушающей нагрузке.

Момент начала и конца разрушения объема грунта фиксируют прогибомером 18, связанным через шток 4 с нажимным элементом б. После этого по соотношению значения максимальной разрушающей нагрузки P к площади нажимного элемента S определяют предел прочности грунта G, .

Р

G;;

Описанный способ определения прочностных свойств грунтов обеспечивает возможность моделирования естественного на15 пряженного состояния грунта в испытываемом объеме, что позволяет повысить точность испытаний грунтов.

Формула изобретения

Способ определения прочностных свойств грунтов путем проходки горной выработки и приложения вертикальной и горизонтальной нагрузок к ненарушенному

25 объему грунта, отличающийся тем, что, с целью моделирования естественного напряженного состояния грунта, к ненарушенному объему грунта, ограниченному бровкой и стенкой выработки, прикладывают вертикальную разрушающую и горизонтальную постоянную нагрузки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

З5 1. Авторское свидетельство СССР

ЛЪ 252687, кл. G 01 N 33/24, 1967, 2. Справочник по инженерной геологии, М., «Недра», 1968, с. 501, рис. 135.

649784

Составитель А. Афонин

Техред Н. Строганова

Корректор И. Симкииа

Редактор Г. Прусова

Заказ 23/172 Изд. Хв 191 Тираж 779 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. сПатент>