RU2549533C1 - Method to determine gravity pressure of material medium in massif and its natural density - Google Patents

Method to determine gravity pressure of material medium in massif and its natural density Download PDF

Info

Publication number
RU2549533C1
RU2549533C1 RU2013148755/28A RU2013148755A RU2549533C1 RU 2549533 C1 RU2549533 C1 RU 2549533C1 RU 2013148755/28 A RU2013148755/28 A RU 2013148755/28A RU 2013148755 A RU2013148755 A RU 2013148755A RU 2549533 C1 RU2549533 C1 RU 2549533C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
medium
gravity
pressure
sin
massif
Prior art date
Application number
RU2013148755/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013148755A (en
Inventor
Евгений Николаевич Хрусталёв
Original Assignee
Евгений Николаевич Хрусталёв
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Евгений Николаевич Хрусталёв filed Critical Евгений Николаевич Хрусталёв
Priority to RU2013148755/28A priority Critical patent/RU2549533C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2549533C1 publication Critical patent/RU2549533C1/en
Publication of RU2013148755A publication Critical patent/RU2013148755A/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: invention relates to the field of "Physics of material contact interaction" and serves to determine gravity (compression) pressure in a massif of material medium of certain density. The method to determine gravity pressure of material medium in a massif and its natural density consists in the fact that at the specified depth h (cm) of the material medium massif using field methods of engineering survey, they determine the angle φsrt of the inner friction and specific adhesion csrt of the medium of integral structure under conditions of gravity (compression) pressure pc. At the same time the value of gravity pressure in the massif of elastic cohesive plastic soil medium is determined according to dependence p c G = c G s t r cos φ G s t r ( 1 sin φ G s t r ) / ( 1 + sin 2 φ G s t r ) ,
Figure 00000042
and density of soil medium is calculated as ρ G s t r = c G s t r sin φ G s t r g h ( 1 sin φ G s t r 1 + sin 2 φ G s t r )
Figure 00000043
at specific weight γ G s t r = c G s t r sin φ G s t r h ( 1 sin φ G s t r 1 + sin 2 φ G s t r ) ,
Figure 00000044
where g - acceleration of free fall of a body under gravity conditions (cm/s). Then the value of gravity pressure in the massif of elastic resilient anisotropic peat medium is determined using dependence p c P = c P s t r 1 t g φ P s t r ,
Figure 00000045
and density of peat medium is calculated as ρ P s t r = c P s t r g h ( 1 t g φ P s t r )
Figure 00000046
at specific weight γ P s t r = c P s t r h ( 1 t g φ P s t r ) = p c P / h .
Figure 00000047
EFFECT: possibility to determine the value of gravity (compression) pressure in a massif of material medium by data of its strength parameters φstr and cstr in integral condition, and also value of specific weight γstr and density ρstr of medium under conditions of gravity of Earth surface.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области «Физики материального контактного взаимодействия» и служит для определения природного гравитационного давления в массиве материальной среды и ее плотности.The invention relates to the field of “Physics of Material Contact Interaction” and is used to determine the natural gravitational pressure in an array of material medium and its density.

Известен способ определения природного гравитационного давления

Figure 00000001
в массиве структурированной материальной среды и ее плотности ρстр (кг/см3), заключающийся в том, что на глубине h (см) материального массива в условиях действия гравитации с ускорением свободного падения тела g (см/с2) определяют плотность материальной среды из выражения ρстр=m/V (кг/см3), где m - масса отобранного образца среды (кг) объемом V (см3), а удельный вес среды ненарушенной структуры рассчитывают как γстрстрg (кг/см3), а природное гравитационное давление в массиве определяют по зависимости
Figure 00000002
[1].A known method for determining natural gravitational pressure
Figure 00000001
in an array of structured material medium and its density ρ pp (kg / cm 3 ), which consists in the fact that at a depth h (cm) of the material array under the influence of gravity with the acceleration of gravity g (cm / s 2 ) determine the density of the material medium from the expression ρ str = m / V (kg / cm 3 ), where m is the mass of the selected medium sample (kg) of volume V (cm 3 ), and the specific gravity of the undisturbed structure is calculated as γ str = ρ str g (kg / cm 3 ), and the natural gravitational pressure in the array is determined by the dependence
Figure 00000002
[one].

Недостатком известного способа определения параметров ρстр и

Figure 00000003
материальной среды в массиве является необходимость тщательного отбора из массива образцов материальной среды определенного объема с ненарушенной структурой и их догружения исходным гравитационным (бытовым) давлением
Figure 00000003
, значение которого принимают ориентировочным или определяют в массиве датчиками давления - мессдозами.The disadvantage of this method of determining the parameters ρ p and
Figure 00000003
the material environment in the array is the need for careful selection from the array of samples of the material medium of a certain volume with an undisturbed structure and their loading with the initial gravitational (household) pressure
Figure 00000003
, the value of which is taken as a guideline or determined in the array by pressure sensors - messdozami.

Технический результат по способу определения гравитационного давления материальной среды в массиве и ее природной плотности, заключающемуся в том, что на заданной глубине h (см) массива материальной среды полевыми методами инженерных изысканий определяют угол φстр внутреннего трения и удельное сцепление cстр среды ненарушенной структуры в условиях гравитационного (бытового) давления pб, достигается тем, что гравитационное давление в массиве упруговязкопластичной грунтовой среды определяют по зависимости

Figure 00000004
а плотность грунтовой среды рассчитывают как
Figure 00000005
при удельном весе
Figure 00000006
, где g - ускорение свободного падения тела в условиях гравитации (см/с2), а величину гравитационного давления в массиве упругоэластичной анизотропной торфяной среды определяют по зависимости
Figure 00000007
, а плотность торфяной среды рассчитывают как
Figure 00000008
при удельном весе
Figure 00000009
The technical result according to a method for determining gravitational pressure of a material medium in the array and its natural density, lies in the fact that at a given depth h (cm) of the array material medium field methods of engineering studies determined angle φ p internal friction and specific cohesion c p undisturbed environment conditions of gravitational (household) pressure p b , is achieved by the fact that the gravitational pressure in the array of visco-elastic plastic soil medium is determined by the dependence
Figure 00000004
and the density of the soil medium is calculated as
Figure 00000005
with specific gravity
Figure 00000006
, where g is the acceleration of gravity of the body under gravity (cm / s 2 ), and the magnitude of the gravitational pressure in the array of an elastically elastic anisotropic peat medium is determined by the dependence
Figure 00000007
and the density of the peat medium is calculated as
Figure 00000008
with specific gravity
Figure 00000009

Предлагаемое изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 - график Ш. Кулона предельного состояния грунтовой упруговязкопластичной материальной среды, на фиг. 2 - график предельного состояния торфяной упругэластичной анизотропной среды в заболоченной местности в условиях гравитационного воздействия.The invention is illustrated by graphic materials, where in FIG. 1 is a graph of Sh. Coulomb of the limiting state of a soil elastic-visco-plastic material medium, in FIG. 2 is a graph of the limiting state of a peat elastically elastic anisotropic medium in a swampy area under gravity.

Из графика

Figure 00000010
предельного состояния грунтовой среды (фиг. 1) следует, что
Figure 00000011
, где pб=rГ, rГ - малый радиус круга Мора материальной среды в состоянии растяжения за краями плоского жесткого штампа, R - большой радиус крута Мора материальной среды в состоянии сжатия под подошвой плоского жесткого штампа, причем R+rГ=R0. С другой стороны
Figure 00000012
Out of schedule
Figure 00000010
limit state of the soil environment (Fig. 1) it follows that
Figure 00000011
, where p b = r G , r G is the small radius of the Mohr circle of the material medium in tension under the edges of the flat hard stamp, R is the large radius of the Mohr circle of the material environment in the state of compression under the sole of the flat hard stamp, and R + r G = R 0 . On the other hand
Figure 00000012

откуда

Figure 00000013
. Из уравнений (1)-(2) следуетwhere from
Figure 00000013
. From equations (1) - (2) it follows

Figure 00000014
Figure 00000014

откуда

Figure 00000015
.where from
Figure 00000015
.

При известном выражении

Figure 00000016
получаем выражение для удельного веса грунта
Figure 00000017
. С учетом уравнения (3) получаем
Figure 00000018
- удельный вес грунта с плотностью
Figure 00000019
.With a known expression
Figure 00000016
we obtain the expression for the specific gravity of the soil
Figure 00000017
. In view of equation (3), we obtain
Figure 00000018
- specific gravity of soil with density
Figure 00000019
.

Из графика

Figure 00000020
предельного состояния торфяной анизотропной среды (фиг. 2) следует, что гравитационное (бытовое) давление
Figure 00000021
в торфяной залежи с напластованиями горизонтальных малоразложившихся волокон растительных остатков определяется структурной прочностью этих волокон на растяжение, то есть
Figure 00000022
- удельный вес торфа на глубине h торфяной залежи.Out of schedule
Figure 00000020
limit state of the peat anisotropic medium (Fig. 2) it follows that the gravitational (household) pressure
Figure 00000021
in a peat deposit with layers of horizontal poorly decomposed fibers of plant residues is determined by the tensile structural strength of these fibers, i.e.
Figure 00000022
- the specific gravity of peat at a depth h of a peat deposit.

При

Figure 00000023
получаем величину удельного веса торфа в залежи ненарушенной структуры
Figure 00000024
при его структурной плотности
Figure 00000025
.At
Figure 00000023
we obtain the specific gravity of peat in the undisturbed structure
Figure 00000024
at its structural density
Figure 00000025
.

Пример 1 Example 1

По результатам инженерных изысканий массива суглинка на глубине h=300 см определен его угол φстр=25° внутреннего трения и удельное сцепление cстр=0,2 кг 1 см2. Величина гравитационного (бытового) давления на глубине h равна

Figure 00000026
, удельный вес суглинка
Figure 00000027
при его плотности
Figure 00000028
, где g=981 см/с2 - ускорение свободного падения тела на поверхность Земли.According to the results of engineering surveys of the loam massif at a depth of h = 300 cm, its angle φ str = 25 ° of internal friction and specific adhesion c str = 0.2 kg 1 cm 2 were determined. The value of gravitational (household) pressure at depth h is
Figure 00000026
, specific gravity of loam
Figure 00000027
at its density
Figure 00000028
where g = 981 cm / s 2 is the acceleration of the free fall of the body on the surface of the Earth.

Пример 2 Example 2

По результатам инженерных изысканий торфяной залежи на глубине h=180 см определен ее угол внутреннего трения

Figure 00000029
и удельное сцепление
Figure 00000030
. Величина гравитационного (бытового) давления на глубине h равна
Figure 00000031
, удельный вес торфа
Figure 00000032
при его плотности
Figure 00000033
According to the results of engineering surveys of a peat deposit at a depth of h = 180 cm, its angle of internal friction is determined
Figure 00000029
and specific grip
Figure 00000030
. The value of gravitational (household) pressure at depth h is
Figure 00000031
specific gravity of peat
Figure 00000032
at its density
Figure 00000033

По справочным данным удельный вес низинного торфа в неуплотненной торфяной залежи равен

Figure 00000034
при степени ее разложения Rp=20% [2].According to the reference data, the specific gravity of lowland peat in the unconsolidated peat deposit is
Figure 00000034
with the degree of its decomposition R p = 20% [2].

Предлагаемое изобретение впервые позволяет определить значение гравитационного (бытового) давления в массиве материальной среды по данным ее прочностных параметров φстр и cстр в ненарушенном состоянии, а также значение удельного веса γстр и плотности ρстр среды в условиях гравитационного притяжения поверхности Земли.The present invention allows for the first time to determine the value of gravitational (household) pressure in an array of material medium according to its strength parameters φ p and c p in the undisturbed state, as well as the value of specific gravity γ p and density ρ p of the medium under gravitational attraction of the Earth's surface.

Источники информацииInformation sources

1. Тер-Мартиросян З.Г. Механика грунтов / Учебное пособие. - М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2005. - С. 24-25, 85, 389.1. Ter-Martirosyan Z.G. Mechanics of soils / Textbook. - M .: Publishing house of the Association of construction universities, 2005. - S. 24-25, 85, 389.

2. Справочник по торфу /Под ред. к.т.н. А.В. Лазарева и д.т.н. С.С. Корчунова - М.: Недра, 1982. - С. 50.2. Reference on peat / Ed. Ph.D. A.V. Lazarev and Doctor of Engineering S.S. Korchunova - M .: Nedra, 1982. - P. 50.

Claims (1)

Способ определения гравитационного давления материальной среды в массиве и ее природной плотности, заключающийся в том, что на заданной глубине h (см) массива материальной среды полевыми методами инженерных изысканий определяют угол φстр внутреннего трения и удельное сцепление cстр среды ненарушенной структуры в условиях гравитационного (бытового) давления pб, отличающийся тем, что величину гравитационного давления в массиве упругосвязнопластичной грунтовой среды определяют по зависимости
Figure 00000035
, а плотность грунтовой среды рассчитывают как
Figure 00000036
при удельном весе
Figure 00000037
, где g - ускорение свободного падения тела в условиях гравитации (см/с2), а величину гравитационного давления в массиве упрутоэластичной анизотропной торфяной среды определяют по зависимости
Figure 00000038
, а плотность торфяной среды рассчитывают как
Figure 00000039
при удельном весе
Figure 00000040
.
A method for determining gravitational material fluid pressure in the array and its natural density, consisting in that at a predetermined depth h (cm) of the array material medium field methods of engineering studies determined angle φ p internal friction and specific cohesion c p undisturbed environment under gravity ( household) pressure p b , characterized in that the value of the gravitational pressure in the array of elastically-connected-plastic soil medium is determined by the dependence
Figure 00000035
and the density of the soil medium is calculated as
Figure 00000036
with specific gravity
Figure 00000037
, where g is the acceleration of gravity of the body under gravity (cm / s 2 ), and the value of the gravitational pressure in the array of uproelastic anisotropic peat medium is determined by the dependence
Figure 00000038
and the density of the peat medium is calculated as
Figure 00000039
with specific gravity
Figure 00000040
.
RU2013148755/28A 2013-10-31 2013-10-31 Method to determine gravity pressure of material medium in massif and its natural density RU2549533C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013148755/28A RU2549533C1 (en) 2013-10-31 2013-10-31 Method to determine gravity pressure of material medium in massif and its natural density

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013148755/28A RU2549533C1 (en) 2013-10-31 2013-10-31 Method to determine gravity pressure of material medium in massif and its natural density

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2549533C1 true RU2549533C1 (en) 2015-04-27
RU2013148755A RU2013148755A (en) 2015-05-10

Family

ID=53283403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013148755/28A RU2549533C1 (en) 2013-10-31 2013-10-31 Method to determine gravity pressure of material medium in massif and its natural density

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2549533C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2663253C2 (en) * 2016-11-11 2018-08-03 Евгений Николаевич Хрусталев Khrustalev method for determining specific gravity of array of material medium

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Кошкин Н.И., Ширкевич М.Г., Справочник по элементарной физике, Изд-е 5, перераб. и доп.;Наука;, стр.84, 1972. Тер-Мартиросян З.Г., Механика грунтов, Учебное пособие,М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, стр.24-25, 2005. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2663253C2 (en) * 2016-11-11 2018-08-03 Евгений Николаевич Хрусталев Khrustalev method for determining specific gravity of array of material medium

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013148755A (en) 2015-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Michlmayr et al. Sources and characteristics of acoustic emissions from mechanically stressed geologic granular media—A review
Schwarz et al. Pullout tests of root analogs and natural root bundles in soil: Experiments and modeling
Mondol et al. Experimental mechanical compaction of clay mineral aggregates—Changes in physical properties of mudstones during burial
Andy A et al. Correlation of seismic P-wave velocities with engineering parameters (N value and rock quality) for tropical environmental study
Uyanik Compressional and shear-wave velocity measurements in unconsolidated top-soil and comparison of the results
Hauksson et al. Report on the August 2012 Brawley earthquake swarm in Imperial Valley, southern California
Renaud et al. In situ characterization of shallow elastic nonlinear parameters with dynamic acoustoelastic testing
Mulukutla et al. Sediment identification using free fall penetrometer acceleration-time histories
Noh et al. P and S wave responses of bacterial biopolymer formation in unconsolidated porous media
Bertello et al. Dynamics of an active earthflow inferred from surface wave monitoring
Farin et al. Link between the dynamics of granular flows and the generated seismic signal: Insights from laboratory experiments
Kumar et al. Equivalent linear and nonlinear ground response analysis of two typical sites at Guwahati city
Arslan et al. Experimental simulation of tensile behavior of lunar soil simulant JSC-1
Sens-Schönfelder et al. Noise-based monitoring
Enomoto et al. Strength and deformation characteristics and small strain properties of undisturbed gravelly soils
Kendrick et al. Physical and mechanical rock properties of a heterogeneous volcano; the case of Mount Unzen, Japan
Prabu et al. Assessment of dynamic properties of a new lunar highland soil simulant (LSS-ISAC-1) developed for Chandrayaan missions
RU2549533C1 (en) Method to determine gravity pressure of material medium in massif and its natural density
Prabu et al. Assessment of shear strength and compressibility characteristics of a newly developed lunar highland soil simulant (LSS-ISAC-1) for Chandrayaan lander and rover missions
Kumar et al. Nonlinear site-specific ground response analysis: case study of Amingaon, Guwahati
Abbas et al. Characterization of the body wave anisotropy of an interbedded sandstone-shale at multi orientations and interlayer ratios
Jaiswal et al. Mechanistic models of biofilm growth in porous media
Bayo et al. Determination of elastic moduli and bearing capacity of sediments using geophysical and cone penetration test techniques in Yenagoa, Southern Nigeria
Khorshid et al. Determination of DynamicElastic Properties of Anah Formation, Near Rawa city/Western Iraq Using Ultrasonic Technique
RU2565390C2 (en) Method for determining gravity pressure and coefficients of general lateral pressure and general relative lateral distortion of soil and peat ground

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151101