Устройство для измерения физико-механическиххарактеристик слабых грунтов

Устройство для измерения физико-механическиххарактеристик слабых грунтов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ Сви ЕТИЛЬСТЕУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 844679 (6t ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.1278 (21) 2704133/29-33 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 0 70 7,81,Бюллетень 89 25 (53)М. Кл.

Е 02 0 1/02

G 01 N 3/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

624. 131. 382 (088. 8) Дата опубликования описания 0 70 781 -"®

С. Н.Шатирян, В,С.Сажин, В.A.Êåëüìè, .4 4РяМЮ,"и. Л;Х Зин р т

/ . " ":..- -,„/

Специализированный проектно-изыскательский и эксперим тальноконструкторский институт "Гидроспецпроехт" / (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (5 4 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК СЛАБЫХ ГРУНТОВ

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при исследовании грунтов для измерений физико-механических свойств слабых грунтов, Наиболее близким техническим решением является устройство для измерения физико-механических характеристик слабых грунтов, включающее прессиометр с нижним и верхним фланцами, помещенный в скважину и связанный с измерительными приборами и источником давления f1) .

Измерение механических характеристик слабых грунтов в этом случае про- 15 изводят при погружении прессиометра, соединенного со штангой, в пробуренную в грунте скважину, диаметр которой принимают на 10-20 мм больше нижнего диаметра прессиометра.

В водонасыщенных глинистых грунтах и песках бурение скважины производят с обсадкой трубами внутренним диаметром на 5-10 мм большим диаметра прессиометра.

Для проведения измерения в скважину, обсаженную трубами, опускают прессиометр, а обсадные трубы поднимают на высоту, равную длине прессиометра, после чего проводят испытание. ЗО

Известное устройство имеет ряд существенных недостатков.

В процессе бурения скважины происходит изменение напряженно-деформированного состояния грунта, нарушается сплошность грунта на стенках скважины, вокруг нее создается напряженное состояние, не соотв ;.тствукщее грунту естественного сложения.

В результате этого, полученные путем прессиометрических испытаний значения модуля деформации, удельного сцепления и угла внутреннего трения грунта характеризуют не массив грунта, а лишь ослабленную зону, примыканхцую к скважине.

В слабых глинистых и водонасыщенных песчаных грунтаМ стенки скважины разрушаются в процессе бурения и и моменту опускания обсадной трубы скважина становится непригодной для прессиометрических исследований. Кроме того, в известной конструкции устройства для измерения механических. характеристик слабых грунтов не решен вопрос, связанный с удалением воздуха иэ скважины, что приводит к появлению дополнительных напряжений в грунте и снижению достоверности результатов измерения.

844679

Таким образом известные конструкции устройств для измерения механических характеристик слабых грунтов не обеспечивают при измерении сохранения естественной структуры грунта на исследуемой глубине и следователь>но не позволяют обеспечить необходи- мую точность измерения механических характеристик слабых грунтов.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения физико-механических характеристик слабых грунтов, включающем прессиометр с нижним и верхним фланцами, помещенный в скважину и связанный с измерительными приборами и источником давления, прессиометр снабжен цилиндрической трубой, жестко прикрепленной с помощью муфты к нижнему фланцу прессиометра, причем в корпусе прессиометра выполнен сквозной канал, сообщающий полость цилиндрической трубы с атмосферой.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство размещено в скважине

1, пробуренной в слабых грунтах 2.

Устройство состоит иэ измерительной аппаратуры 3, соединенной с прессиометром 4, одна иэ торцовых сторон которого соединена со штангой 5, в которой размещен высоконапорный шланг

6, соединенный с гидравлическим насосом 7, вторая торцовая сторона прессиометра 4 жестко соединена, например, с помощью муфты 8 с цилиндрической трубой 9. Причем в прессиометре

4 и муфте 8 выполнены отверстия 10, для удаления воздуха.

Устройство работает следуицим образом.

После погружения устройства в пробуренную в слабых грунтах 2 сква>кину 1, до ее забоя, цилиндрическая труба 9 вдавливается в исследуемый грунт, при этом его целостность не нарушается. Воздух из скважины удаляется через отверстия 10 прессиометра 4 и муфты 8. При вдавливании грунт заполняет пространство в цилиндрической трубе 9. Вдавливание продол>кается до полного погружения устройства в грунт на всю высоту. Таким образом, прессиометр фиксируется в исследуемой и не нарушенной зоне, образованной при вдавливании цилиндриЧеской трубы 9 в грунт. Затем включают аппаратуру 3, снимают показания измерительной аппаратуры 3, с помощью гидравлического насоса 7 создают начальное давление через высоконапорные шланги 6 в прессиометре 4, после условной стабилизации снова снимают показания с прессиометра 4, через измерительную аппаратуру 3, а затем последовательно, ступенями повышают давление в прессиометре 4. На каждой ступени давление выдерживают до условной стабилизации показаний измерительной аппаратуры, таким образом производят процесс нагружения при одном цикле; а затем давление сбрасывают ступенями, повторяя весь процесс с записью показаний измерительной аппаратуры, после условной стабилизации на каждой ступени, затем давление в прессиометре сбрасывают до нуля и с помощью штанги 5

20 извлекают прессиометр 4 из скважины и опускают в другую скважину до забоя, предварительно удалив грунт из цилиндрической трубы 9.

Использование данного устройства позволит достоверно определять такие характеристики слабых грунтов, как модуль деформации, коэффициент Пуассона, удельное сцепление, угол внутреннего трения, определять бытовое давление грунта, что имеет большое значение при проектировании фундаментов и подземных сооружений.

Формула изобретения

Устройство для измерения физикомеханических характеристик слабых грунтов, включающее прессиометр с нижним и верхним фланцами, помещен40 ный в скважину и связанный с измерительными приборами и источником даьления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, прессиометр снабжен цилиндри4 ческой трубой, жестко прикрепленной с помощью муфты к нижнему фланцу прессиометра, причем в корпусе прессиометра выполнен сквозной канал, сообщающий полость цили ндрической трубы с атмосферой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Трофименков Ю.Г. и др. Полевые методы исследования строительных свойств грунтов. М., Стройиздат, 19 74, с. 160.

844679

Составитель В.Латушкин

Редактор Н.Потапова Техред А.Ач Корректор Ю.Макаренко

Заказ 448 4 Тираж 69 3 Подписное

НИИПИ ГосударствЕнного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130 35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал rIIIII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4