RU2711300C1 - Способ испытания грунта методом статического зондирования - Google Patents
Способ испытания грунта методом статического зондирования Download PDFInfo
- Publication number
- RU2711300C1 RU2711300C1 RU2019115136A RU2019115136A RU2711300C1 RU 2711300 C1 RU2711300 C1 RU 2711300C1 RU 2019115136 A RU2019115136 A RU 2019115136A RU 2019115136 A RU2019115136 A RU 2019115136A RU 2711300 C1 RU2711300 C1 RU 2711300C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soil
- probe
- pressure
- lateral
- rest
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D1/00—Investigation of foundation soil in situ
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/40—Investigating hardness or rebound hardness
- G01N3/42—Investigating hardness or rebound hardness by performing impressions under a steady load by indentors, e.g. sphere, pyramid
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Изобретение относится к строительству, а именно к способам испытания грунта и определению механических характеристик грунтов статическим зондированием при инженерно-геологических изысканиях. Сущность: осуществляют периодическое погружение с остановками зонда в массиве грунта и измерением сопротивления грунта внедрению зонда во времени. При остановке зонда измеряют давление грунта на боковую поверхность зонда, на участках зонда с разными радиальными деформациями грунта для определения модуля деформации и коэффициента бокового давления грунта в покое. Технический результат: возможность определения модуля деформации и коэффициента бокового давления грунта в покое методом статического зондирования в полевых условиях, уменьшение длительности и трудоемкости испытания. 2 ил.
Description
Изобретение относится к строительству, а именно к способам испытания грунта, и определению механических характеристик грунтов статическим зондированием при инженерно-геологических изысканиях.
Известен способ испытания грунта методом статического зондирования, при котором погружают зонд в грунт под действием статической вдавливающей нагрузки и измеряют показатели сопротивления грунта внедрению зонда /1/.
Недостатком известного способа является то, что он не позволяет напрямую рассчитывать модуль деформации и коэффициент бокового давления грунта, используемые для расчетов оснований, фундаментов и подземных сооружений. В настоящее время возможно определение модуля деформации грунта методом статического зондирования только на основе эмпирических зависимостей, которые применимы лишь для определенного вида и генезиса грунтов и могут иметь большую погрешность. Объясняется это тем, что в процессе стабилизации при остановке зонда не измеряется давление грунта на боковой поверхности зонда на участках зонда с разными радиальными деформациями грунта.
Прямыми методами определения модуля деформации грунта в полевых условиях являются испытания с использованием штампа и прессиометра. Их применение требует проходки шурфов или скважин, что существенно увеличивает время и стоимость инженерно-геологических изысканий.
Коэффициент бокового давления грунта в покое определяют в лабораторных условиях на образцах грунта, отобранных из инженерно-геологических скважин. Это длительно, трудоемко, в процессе отбора, упаковки и транспортировки образцов возможно их расструктуривание; также при лабораторных испытаниях возникает необходимость восстановления природного напряженного состояния в образце.
Техническая задача заключается в возможности определения модуля деформации и коэффициента бокового давления грунта в покое методом статического зондирования в полевых условиях.
Поставленная задача определения модуля деформации и коэффициента бокового давления грунта в покое реализуется таким образом, что в способе испытания грунта, включающем периодическое погружение с остановками зонда в массиве грунта и измерением сопротивления грунта внедрению зонда во времени, отличающийся тем, что при остановке зонда измеряют давление грунта на боковую поверхность зонда, на участках зонда с разными радиальными деформациями грунта для определения модуля деформации и коэффициента бокового давления грунта в покое.
Способ отличается тем, что при остановке зонда измеряют давление грунта на боковую поверхность зонда, на участках зонда с разными радиальными деформациями грунта для определения модуля деформации и коэффициента бокового давления грунта в покое.
Таким образом, измеряют давление грунта на боковой поверхности зонда на участках зонда с разными радиальными деформациями грунта, что позволяет определить модуль деформации и коэффициент бокового давления грунта в состоянии покоя в полевых условиях для выполнения геотехнических расчетов.
Способ поясняется чертежом, где на Фиг. 1. - представлен пример зонда с тремя участками разного диаметра, на Фиг. 2. - представлен график зависимости перемещений стенки зонда от давления.
Зонд на Фиг. 1. состоит из наконечника 1, над наконечником расположена цилиндрическая часть 2 с диаметром равным диаметру наконечника, а над ней расположен усеченный конус 3. На боковой поверхности цилиндрической части и усеченного конуса расположены на разных уровнях датчики давления 4. Цилиндрическая часть 2 служит для измерения давления при деформациях равных диаметру наконечника d1. Часть в виде усеченного конуса служит для создания деформаций равных диаметрам d2 и d3, и измерения соответствующих давлений.
Определение модуля деформации грунта осуществляется следующим образом.
Для испытаний используют зонд, имеющий выше муфты трения участки с разными (не менее двух) диаметрами, на боковой поверхности которых измеряют давление грунта.
Рассмотрим пример использования зонда с тремя участками, имеющими соответственно три разных диаметра (Фиг. 1).
Испытание выполняют в следующей последовательности:
- зонд задавливают и останавливают, так чтобы на заданной отметке находился первый (нижний) участок зонда с меньшим диаметром d1, и фиксируют во времени t с определенным интервалом (например, 1 секунда) в течении заданного промежутка времени (5-10 мин) давление на боковой поверхности зонда (σν1 и σs1 - давления фиксируемые в процессе задавливания зонда и в конце его стабилизации);
- зонд додавливают и останавливают, так чтобы на заданной отметке находился второй (средний) участок зонда с средним диаметром d2, и фиксируют во времени t с определенным интервалом (например, 1 секунда) в течении заданного промежутка времени (5-10 мин) давление на боковой поверхности зонда (σν2 и σs2 - давления фиксируемые в процессе додавливания зонда и в конце его стабилизации);
- зонд повторно додавливают и останавливают, так чтобы на заданной отметке находился третий (верхний) участок зонда с большим диаметром d3, и фиксируют во времени t с определенным интервалом (например, 1 секунда) в течении заданного промежутка времени (5-10 мин) давление на боковой поверхности зонда (σν3 и σs3 - давления фиксируемые в процессе додавливания зонда и в конце его стабилизации)
По полученным данным строят график зависимости перемещений стенки зонда от давления (Фиг. 2).
Скоростной модуль деформации Eν (характеризует деформативность грунта при быстром нагружении в условиях задавливания зонда) в интервале давлений Δσi находится по формуле (1):
где Δri=ri+1-ri - приращение радиуса контакта «поверхность зонда - грунт» (деформация грунта); rt и ri+1 - радиус зонда на участке расположения i и i+1 датчиков (участки с диаметрами di и di+1); Δσνi=σν,i+1-σi - приращение давления на контакте «поверхность зонда - грунт»; σνi и σν,i+1 - давления, измеряемые i и i+1 датчиками при задавливании зонда.
Статический модуль деформации (характеризует деформативность грунта в покое - в условиях равновесия) в интервале давлений Δσsi находится по формуле (2):
где Δri=ri+1-ri - приращение радиуса контакта «поверхность зонда - грунт» (деформация грунта); ri и ri+1 - тоже что и формуле (1); Δσsi=σs,i+1-σsi - приращение давления на контакте «поверхность зонда - грунт»; σsi и σs,i+1 - давления, измеряемые i и i+1 датчиками в конце стабилизации зонда.
Определение коэффициент бокового давления грунта в покое осуществляется следующим образом.
Для испытаний используют тот же зонд, испытания выполняют в той же последовательности, что и при определении модуля деформации грунта.
Коэффициент бокового давления грунта в состоянии покоя находят по формуле (3):
где σho - природное горизонтальное напряжение в грунте; - природное вертикальное напряжение в грунте, где γi и hi - удельный вес и толщина i-го слоя грунта, расположенного выше глубины зондирования.
Природное горизонтальное напряжение в грунте σho рассчитывается в результате аппроксимации (см. фиг. 2) пар значений конечного давления σsi после стабилизации и соответствующего радиуса контакта «поверхность зонда - грунт» ri уравнением:
где, a, b и с - коэффициенты уравнения, определяемые в результате статистического регрессионного анализа, путем аппроксимации пар данных σki и ri уравнением (4).
Источники информации
1. ГОСТ 19912-2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием.
Claims (1)
- Способ испытания грунта методом статического зондирования, включающий периодическое погружение с остановками зонда в массиве грунта и измерением сопротивления грунта внедрению зонда во времени, отличающийся тем, что при остановке зонда измеряют давление грунта на боковую поверхность зонда, на участках зонда с разными радиальными деформациями грунта для определения модуля деформации и коэффициента бокового давления грунта в покое.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019115136A RU2711300C1 (ru) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | Способ испытания грунта методом статического зондирования |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019115136A RU2711300C1 (ru) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | Способ испытания грунта методом статического зондирования |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2711300C1 true RU2711300C1 (ru) | 2020-01-16 |
Family
ID=69171362
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019115136A RU2711300C1 (ru) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | Способ испытания грунта методом статического зондирования |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2711300C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1629406A1 (ru) * | 1989-01-31 | 1991-02-23 | Калининский политехнический институт | Зонд дл исследовани слабых грунтов |
SU1681189A1 (ru) * | 1986-01-06 | 1991-09-30 | Всесоюзное морское научно-производственное объединение "Союзморинжгеология" | Способ определени избыточного порового давлени в водонасыщенных грунтах |
RU56643U1 (ru) * | 2006-03-31 | 2006-09-10 | Закрытое акционерное общество "ДАР/ВОДГЕО" | Зонд для определения физических параметров водонасыщенных грунтов при проведении гидрогеологических изысканий в акваториях |
CN203270541U (zh) * | 2013-06-08 | 2013-11-06 | 温岭市迪信勘察仪器有限公司 | 深层土体侧向荷载试验探头 |
-
2019
- 2019-05-17 RU RU2019115136A patent/RU2711300C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1681189A1 (ru) * | 1986-01-06 | 1991-09-30 | Всесоюзное морское научно-производственное объединение "Союзморинжгеология" | Способ определени избыточного порового давлени в водонасыщенных грунтах |
SU1629406A1 (ru) * | 1989-01-31 | 1991-02-23 | Калининский политехнический институт | Зонд дл исследовани слабых грунтов |
RU56643U1 (ru) * | 2006-03-31 | 2006-09-10 | Закрытое акционерное общество "ДАР/ВОДГЕО" | Зонд для определения физических параметров водонасыщенных грунтов при проведении гидрогеологических изысканий в акваториях |
CN203270541U (zh) * | 2013-06-08 | 2013-11-06 | 温岭市迪信勘察仪器有限公司 | 深层土体侧向荷载试验探头 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ghafoori et al. | Estimation of static parameters based on dynamical and physical properties in limestone rocks | |
Duncan et al. | Soil modulus correlations | |
Silva et al. | Continuous stiffness assessment of cement-stabilised soils from early age | |
RU2711261C1 (ru) | Способ испытания грунта методом статического зондирования | |
Ghazvinian et al. | Formalized approaches to defining damage thresholds in brittle rock: granite and limestone | |
Marchetti | The seismic dilatometer for in situ soil investigations | |
RU2350922C1 (ru) | Способ определения коэффициента пуассона горных пород | |
Escobar et al. | Dynamic characterization of the supporting layers in railway tracks using the dynamic penetrometer Panda 3® | |
Matsumoto et al. | Measurements of driving energy in SPT and various dynamic cone penetration tests | |
RU2711300C1 (ru) | Способ испытания грунта методом статического зондирования | |
Ramos et al. | Use of S-wave anisotropy to quantify the onset of stress-induced microfracturing | |
Abdelaziz et al. | How believable are published laboratory data? A deeper look into system-compliance and elastic modulus | |
Hampton et al. | A new dynamic indentation tool for rapid mechanical properties profiling and mapping | |
Vlček et al. | Evaluation of dynamic methods for earthwork assessment | |
Tudisco et al. | Development and application of time-lapse ultrasonic tomography for laboratory characterization of localized deformation in hard soils/soft rocks | |
JP7138173B2 (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 | |
Vlcek et al. | Comparative analysis of dynamic methods for earthwork controlling | |
Gandolfo* et al. | The parallel seismic method for foundation depth evaluation: A case study in Arthur Alvim, São Paulo, Brazil | |
Ćosić et al. | Review of scientific insights and a critical analysis of pile capacity and pile integrity tests | |
Jayanthu | Estimation of in-situ stress-experiemtnal trials on Kaiser effect and hydrofracturing tests. | |
Hampton et al. | Dynamic indentation measurements for fine-scale physical properties | |
Voznesenskii et al. | Reliability Increasing of an Estimation of Rocks Strength by Non-destructive Methods of Acoustic Testing Due to Additional Informative Parameters | |
Pittino et al. | Ultrasonic wave measurements during uniaxial compression tests | |
Ali et al. | Evaluation of Non-Destructive Stress Measurement Methods for Investigating Stress Memory in Rocks | |
Li et al. | Evaluation of bearing capacity of PHC pipe piles via the dynamic and static loading test |