RU2332664C1 - Устройство для испытания грунта - Google Patents
Устройство для испытания грунта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2332664C1 RU2332664C1 RU2007104883/03A RU2007104883A RU2332664C1 RU 2332664 C1 RU2332664 C1 RU 2332664C1 RU 2007104883/03 A RU2007104883/03 A RU 2007104883/03A RU 2007104883 A RU2007104883 A RU 2007104883A RU 2332664 C1 RU2332664 C1 RU 2332664C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stamp
- elastic
- loading
- sample
- soil
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам для определения физико-механических свойств грунтов, и может быть использовано в грунтоведении и инженерной геологии. Устройство для испытания грунта включает корпус в виде обоймы, эластичную цилиндрическую оболочку, датчики давления, нагружающий штамп и систему нагружения. В основании обоймы размещена полая эластичная оболочка с модельной жидкостью, на которой установлена эластичная цилиндрическая оболочка, выполненная кольцевой. Нагружающий штамп выполнен комбинированным, состоящим из собственно штампа, установленного на образце, кольцевого пригруза, размещенного на торце эластичной кольцевой оболочки, и опорной балки. Технический результат состоит в повышении точности определения механических характеристик грунтов и расширении области испытаний. 6 ил.
Description
Устройство для испытания грунта относится к области строительства, в частности к устройствам для определения физико-механических свойств грунтов, и может быть использовано в грунтоведении и инженерной геологии.
Известно устройство для испытания грунтов в условиях трехосного нагружения, включающее камеру давления, рабочую камеру с эластичной оболочкой, верхнюю и нижнюю крышки, эластичную оболочку, штамп и систему нагружения с возможностью раздельного приложения давления на боковую и торцовую поверхности образца (А.с. 924240. Устройство для испытания грунтов в условиях трехосного нагружения. Е02D 1/02. Бюл. №16, 1982).
Недостатком известного устройства является отсутствие возможности моделирования механических свойств исследуемых слоев грунтового массива, что снижает точность испытаний. Другим недостатком известного устройства является невозможность испытания образца грунта при различных объемно-напряженных состояниях, возникающих в процессе строительства, и реконструкции различных сооружений, что сужает область испытаний.
Наиболее близким техническим решением является устройство для испытания грунта, включающее обойму, эластичную оболочку, штамп и систему нагружения (Бугров А.К., Нарбут P.M., Сипидин В.П. Исследование грунтов в условиях трехосного сжатия. - Л.: Стройиздат, 1987. С.124-125).
Недостатком известного устройства является невозможность испытания грунта с учетом моделирования различных объемно-напряженных состояний и свойств массива грунта, что снижает точность измерения и сужает область испытаний, а соответственно и эффективность испытаний в целом.
В основе изобретения лежит задача по созданию такого устройства, которое позволит повысить его эффективность как за счет повышения точности определения механических характеристик грунтов, так и за счет расширения области испытаний.
Указанная задача достигается тем, что в известном устройстве для испытания грунта, включающем корпус в виде обоймы, эластичную цилиндрическую оболочку, датчики давления, нагружающий штамп и систему нагружения, согласно изобретению в основании обоймы размещена полая эластичная оболочка с модельной жидкостью, на которой установлена эластичная цилиндрическая оболочка, выполненная кольцевой, причем нагружающий штамп выполнен комбинированным, состоящим из собственно штампа, установленного на образце, кольцевого пригруза, размещенного на торце эластичной кольцевой оболочки, и опорной балки.
Установка в обойме комбинированного штампа позволяет, во-первых, задавать и моделировать природное давление грунта в процессе испытания и, во-вторых, моделировать различные процессы сжатия и растяжения грунтового основания сооружений, что расширяет область испытаний. Установка эластичных камер в основании образца и по его боковой поверхности позволяет использовать их в качестве нагружающих элементов, в качестве датчиков давления и в качестве моделирующих слоев грунта основания сооружения при заполнении их модельной жидкостью (смесью) с вязкостью, соответствующей моделирующим слоям грунта, что в целом повышает эффективность испытаний.
Настоящее устройство поясняется чертежами, где
на фиг.1 изображена схема устройства;
на фиг.2 - схема устройства после приложения нагрузки;
на фиг.3 - схема испытания образца на всестороннее объемное сжатие;
на фиг.4 - схема испытания образца в условиях компрессионного сжатия;
на фиг.5 - схема испытания образца в условиях двухосного растяжения;
на фиг.6 - конструктивная схема устройства для испытания грунта.
Устройство для испытания грунта состоит из обоймы 1, в основании которой уложена эластичная оболочка 2 с модельной жидкостью, на которой установлена кольцевая цилиндрическая эластичная оболочка 3. Внутри кольцевой оболочки 3 помещен образец грунта 4 на одном уровне с ее торцем. На поверхности образца 4 и кольцевой оболочки 2 установлен комбинированный штамп, состоящий из собственно штампа 5, кольцевого пригруза 6 и опорной балки 7. Эластичные оболочки 2 и 3 соединены с системой замера в них давления датчиками 8 и 9 и с системой нагружения, состоящей из шлангов высокого давления 10, вентилей 11 и 12, золотника 13.
Работает устройство следующим образом.
Работу начинают с установки обоймы 1 на жесткое основание. Затем в обойму 1 укладывают эластичную камеру 2, на которую устанавливают кольцевую цилиндрическую эластичную камеру 3. Опускают вовнутрь камеры 3 образец грунта 4 и устанавливают на верхнем торце образца 4 и камеры 3 комбинированный штамп. Подключают к камерам 2 и 3 гидравлическую систему нагружения - шланги высокого давления 10 с вентилями 11, 12 и золотником 13, а также датчики давления 8 и 9. Открывают золотник 13, вентили 11 и 12 и закачивают в эластичные камеры 2, 3 модельную жидкость с известной вязкостью.
В зависимости от решаемой задачи можно создавать на образце 4 различные виды объемно-напряженного состояния.
В случае нагружения образца 4 и камеры 3 комбинированным штампом (кольцевой пригруз 6 и собственно штамп 5) производят испытание в условиях всестороннего сжатия образца за счет действия напряжения σ1 от работы штампа 6 и действия напряжений σ2=σ3 от работы пригрузочного кольца 5 (фиг.3). Вначале закачивают в камеру 2 модельную жидкость с вязкостью, равной вязкости исследуемых слоев грунтового массива. Затем задают давление всестороннего обжатия, равное бытовому давлению и боковому давлению на исследуемой глубине, для чего образец пригружают комбинированным штампом. При этом штамп 5 будет задавать бытовое давление, а кольцевой пригруз 6 - боковое давление на образец 4. Затем ступенями нагружения производят испытание образца по заданной программе с замером соответствующих его деформаций.
В случае нагружения образца 4 штампом 5 деформирование образца грунта будет происходить в условиях, близких к компрессионному сжатию, с возможностью замера бокового давления при расширении образца датчиком давления 8 (фиг.4). Вначале закачивают в камеру 2 модельную жидкость с вязкостью, равной вязкости исследуемых слоев грунтового массива. Затем задают давление обжатия р5 в камере 3, равное боковому давлению на исследуемой глубине. Затем закачивают в камеру 2 модельную жидкость, с вязкостью, равной вязкости исследуемых слоев грунтового массива. Задают давление р6 в камере 2, равное бытовому на исследуемой глубине при зафиксированном положении штампа 5. Затем на штамп задают ступень нагрузки, образец сжимается и расширяется, за счет чего давит на стенки цилиндрической камеры, повышая в ней давление на Δр и равное (р5+Δр). В свою очередь цилиндрическая камера давит нижним торцем на эластичную камеру 2 давлением Δр, поэтому в камере 2 понижают давление на Δр, т.е. (р6-Δр). Далее с последующими ступенями нагружения операции повторяют с замером соответствующих деформаций образца, при этом образец работает в условиях, близких к компрессионным.
При нагружении кольцевой цилиндрической эластичной камеры 3 кольцевым пригрузом 6 образец 4 будет обжиматься по боковой поверхности за счет действия напряжений σ1, от работы пригрузочного кольца 6 и испытывать растягивающие усилия, которые фиксируются датчиком давления 9 (фиг.5). Для этого вначале закачивают в камеру 2 модельную жидкость с вязкостью, равной вязкости моделируемых исследуемых слоев грунтового массива. Затем задают давление обжатия р5 в камере 3, равное боковому давлению на исследуемой глубине, и давление р6 в камере 2, равное бытовому на исследуемой глубине при снятом штампе 5 и зафиксированном положении кольцевого пригруза 6. Затем на кольцевой пригруз 6 задают ступень нагрузки, цилиндрическая камера 3 сжимается и расширяется, за счет чего давит на боковую поверхность образца, повышая в нем давление на Δр и равное (р5+Δр). В свою очередь цилиндрическая камера давит нижнем торцем на эластичную камеру 2 давлением Δр, поэтому в камере 2 понижают давление на Δр, т.е. (р6-Δр). Далее с последующими ступенями нагружения операции повторяют с замером соответствующих деформаций образца, при этом образец работает в условиях, близких к «сжатию-растяжению».
Применение устройства для испытания грунта в лабораторной практике позволит исследовать свойства грунтов в условиях, близких к природным, что позволит определять полный комплекс механических характеристик на одном устройстве и моделировать различные частные случаи поведения образца грунта, встречающиеся в реальной практике строительства.
Claims (1)
- Устройство для испытания грунта, включающее корпус в виде обоймы, эластичную цилиндрическую оболочку, датчики давления, нагружающий штамп и систему нагружения, отличающееся тем, что в основании обоймы размещена полая эластичная оболочка с модельной жидкостью, на которой установлена эластичная цилиндрическая оболочка, выполненная кольцевой, причем нагружающий штамп выполнен комбинированным, состоящим из собственно штампа, установленного на образце, кольцевого пригруза, размещенного на торце эластичной кольцевой оболочки, и опорной балки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007104883/03A RU2332664C1 (ru) | 2007-02-08 | 2007-02-08 | Устройство для испытания грунта |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007104883/03A RU2332664C1 (ru) | 2007-02-08 | 2007-02-08 | Устройство для испытания грунта |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2332664C1 true RU2332664C1 (ru) | 2008-08-27 |
Family
ID=46274616
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007104883/03A RU2332664C1 (ru) | 2007-02-08 | 2007-02-08 | Устройство для испытания грунта |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2332664C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2540432C1 (ru) * | 2013-12-17 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ) | Устройство для исследования физико-механических характеристик слоя почвогрунта |
RU177646U1 (ru) * | 2017-08-31 | 2018-03-05 | Юрий Петрович Васильев | Устройство нагружения для испытаний грунтов |
-
2007
- 2007-02-08 RU RU2007104883/03A patent/RU2332664C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
БУГРОВ А.К. и др. Исследование грунтов в условиях трехосного сжатия. - Л.: Стройиздат, 1987, с.124-125. * |
ГОСТ 12248-96 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости. - М.: Издательство стандартов, 1997, с.3-12. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2540432C1 (ru) * | 2013-12-17 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ) | Устройство для исследования физико-механических характеристик слоя почвогрунта |
RU177646U1 (ru) * | 2017-08-31 | 2018-03-05 | Юрий Петрович Васильев | Устройство нагружения для испытаний грунтов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2331057C2 (ru) | Способ и устройство для оценки физических параметров подземного месторождения полезных ископаемых на основе исследования отобранных из этого месторождения фрагментов горной породы | |
CN105203410B (zh) | 一种用于测量岩石剪切蠕变特性的试验装置 | |
US7624630B2 (en) | Testing method and apparatus ground liquefaction and dynamic characteristics in original position utilizing boring hole | |
MY141356A (en) | Instrumentation and analysis method for testing piles and other geotechnical applications | |
Zare et al. | Study of deep foundation performances by frustum confining vessel (FCV) | |
RU2332664C1 (ru) | Устройство для испытания грунта | |
Yujing et al. | Shear behaviour of rock joints under constant normal stiffness conditions | |
CA3048262C (en) | Measurement cell and associated measurement method | |
RU2382350C2 (ru) | Способ лабораторного определения циклической прочности и деформируемости грунта под контролируемой трехосной нагрузкой и устройство для его осуществления | |
Cheung et al. | Experimental and numerical study of soil response in a laminar box | |
JP3803922B2 (ja) | ボーリング孔を利用した原位置での地盤の液状化および動的特性試験方法および試験装置 | |
KR101814019B1 (ko) | 완충 플레이트가 장착된 이방성 삼축 압축 상태 모사가 가능한 수압파쇄 성능 평가 실험장치 및 이를 이용한 원통형 시편의 수압파쇄 성능 평가 실험방법 | |
RU2682835C1 (ru) | Комплексная система для определения характеристик прочности льда в натурных условиях и на образцах | |
RU2348018C1 (ru) | Способ определения физико-механических характеристик ледовых образований в натурных условиях в скважинах | |
CN116256237A (zh) | 一种动态检测多尺度裂缝激活状态的系统以及方法 | |
Standing | The development of unsaturated soil mechanics at Imperial College, London | |
Monroy et al. | Evaluation of an active system to measure lateral stresses in unsaturated soils | |
Liu et al. | Opposite variations for pore pressure on and off the fault during simulated earthquakes in the laboratory | |
Miller | Use of the yield pressure to interpret pressuremeter results in unsaturated soil | |
JP2020531721A (ja) | 土壌の液状化可能特性を評価するための静的ペネトロメータ及び関連する方法 | |
Haouari et al. | Single piles under cyclic lateral loads-Full scale tests and numerical modelling | |
Avishur et al. | Hydraulic gradient models for study of seismic response of piles | |
Baca et al. | Assessing the pile base capacity from a Static Load Test on model piles | |
Seid-Karbasi et al. | Effects of partial saturation on liquefiable ground response | |
Nicolai et al. | Investigation on monopiles behavior under cyclic lateral loads in dense sand |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090209 |