SU1096527A1 - Способ испытани грунтов на сдвиг и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

1. Способ испытани  грунтов на сдвиг, включакиций размещение образца грунта в нижней и верхней обоймах камеры испытани , приложение вертикальной ступенчато-возрастающей осевой нагрузки на верхний торец образца грунта и горизонтальной ступенчато-возрастающей нагрузки на образец грунта через нижнюю обойму, измерение величин вертикальной деформации образца грунта и деформации сдвига в плоскости среза на каждой ступени нагрузки и определение параметров сопротивлени  грунта сдвигу по расчетной формуле, отличающийс   тем, что, с целью повьшени  точности определени  параметров сопротивлени  грунтов сдвигу, при приложении вертикальной и горизонтальной ступенчато-возрастающих нагрузок одновременно прилагают встречную симметричную ступенчато-возрастающую вертикальную нагрузку на нижний торец образца грунта и горизонтальную - на верхнюю обойму, причем оба торца образца грунта и обе обоймы с грунтом на каждой ступени нагрузки перемещают с посто нной величиной нагрузки , скорости деформации и сдвига соответственно. 2.Способ поп, 1,отличающий с   тем, что встречные вертикальные и горизонтальные нагрузки на образец грунта прилагают одновременно (Л 3.Устройство дл  испытани  грунтов на сдвиг, включающее платформу, верхнюю и нижнюю плиты с роликовыми каретками, нижн   из которых установлена неподвижно на платформе, вертикальные опорные элементы, камеру дл  образца грунта, состо щую из верхней обоймы со штампом и крышкой, опертой на роликовую каретку верхней плиты, и нижней подвижной обоймы с крышкой, опертой на роликовую каретку нижней плиты, разрезные кольца, установленные между обоймами, нижний и верхний домкраты и измерительные приспособлени , отличающеес   тем, что, с целью повьшени  точности определени  параметров сопротивлени  грунтов сдвигу, камера дл  образца грунта снабжена дополнительным штампом, размещенным в нижней обойме, патрубками, соединенными с крышками дл  подключени  к системе пневматического погружени , диафрагмами , расположенными соответственно

Description

под верхней н над нижней крьшками, и прокладками, размещенными соответственно между верхними и нижними

крьшгками и обойма -.™, при этом верхн   обойма камеры выпопнена подвижной и соединена с верхним домкратом.

Изобретение относитс  к области механики грунтов и предназначаетс  дл  определени  прочностных характеристик грунтов.

Известен способ испытани  грунтов на сдвиг, включающий размещение образца грунта в камере, погружение в него лопастной крьтьчатки, вращение ее и срез грунта по цилиндрической поверхности с одновременным измерением крут щего момента Ll3.

Недостатком этого способа  вл етс  низка  точность определени  величин сопротивлени  сдвигу из-за нарушени  структуры образца грунта при вдавливании в него крьтьчатки.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ испытани  грунтов на сдвиг, включающий размещение образца грунта в нижней и верхней обоймах камеры испытани , приложение вертикальной ступенчато-возрастающей осевой нагрузки на верхний торец образца грунта и горизонтальной ступенчатовозрастающей нагрузки на образец грунта через нижнюю обойму, измерение величин вертикальной деформации образца грунта и деформации сдвига в плоскости среза на каждой ступени нагрузки и определение параметров сопротивлени  грунта сдвигу по расчетной формуле С 2.

Недостатками известного способа  вл ютс  несимметричное относительно плоскости сдвига перемещение штампов передакщих вертикально действующие усили , и несимметричное относительно центральной вертикальной оси перемещение обойм. Несимметри  существенно увеличивает неоднородность напр женно-деформированного состо ни  образца грунта в срезном приборе, что снижает точность определени  характеристик сопротивлени  грунтов сдвигу. Неподвижность нижнего торцового штампа и одностороннее вертикальное перемещение грунта при уплотнении приводит к более значительному трению между сдвижными обоймами и образцом грунта по сравнению с вариантом конструкции, где верхний и

нижний штампы передают активно равные между собой вертикальные усили , направленные навстречу друг другу.

Известно устройство дл  испытани  грунта на сдвиг, включающее платформу с ванной, внутри которой размещены нижн   неподвижна  и верхн   подвижна  обоймы камеры дл  образца грунта, вертикальное и горизонтальное нагрузочное устройства и измерительные приборы С 3.

Недостатком этого устройства  вл етс  низка  точность испытани  грунтов.

Наиболее близким к изобретению

 вл етс  устройство дл  испытани  грунтов на сдвиг, включающее платформу , верхнюю и нижнюю плиты с роликовыми каретками, нижн   из которых установлена неподвижно на платформе,

вертикальные опорные элементы, камеру дл  образца грунта, состо щую из верхней обоймы со штампом и крьшкой , оперГой на роликовую каретку верхней плиты, jи нижней Подвижной :

обоймы с крышкой, опертой на роликовую каретку нижней плиты, разрезные кольца, установленные между обоймами, нижний и верхний домкраты и измерительные приспособлени  С 4 .1

Недостатком известного устройства также  вл етс  низка  точность определени  величин сопротивлени  грунта сдвигу из-за неподвижности нижнего торца образца грунта при вертикальной

нагрузке и неподвижности част  грунта в верхней обойме при приложении горизонтальной нагрузки.

Цель изобретени  - повьшение точности определени  параметров сопротивлени  грунтов сдвигу. о

Цель достигаетс  тем, что согласно способу испытани  грунтов на сдвиг, включающему размещение образца грунта в нижней и верхней обоймах камеры испытани , приложение вертикальной ступенчато-возрастающей осевой нагрузки на верхний торец образца грунта и горизонтальной ступенчато-возрастающей нагрузки на образец грунта через нижнюю обойму, измерение величин вертикальной дефор мации образца грунта и деформации сдвига в плоскости среза на каждой ступени нагрузки и определение параметров сопротивлени  грунта сдвигу по расчетной формуле, при приложении вертикальной и горизонтальной ступен чато-возрастающих нагрузок одновременно прилагают встречную симметричную ступенчато-возрастающую вертикал ную нагрузку на нижний торец образца грунта и горизонтальную - на верхнюю обойму, причем оба торца образца гру та и обе обоймы с грунтом на каждой ступени нагрузки перемещают с посто нной величиной нагрузки, скорости деформации и сдвига соответственно. При этом встречные вертикальные и горизонтальные нагрузки на образец грунта прилагают одновременно. Кроме того, в устройстве, включаю щем платформу, верхнюю и нижнюю плиты с роликовыми каретками, нижн   из которых установлена неподвижно на платформе, вертикальные опорные элементы , камеру дл  образца грунта, состо щую ит верхней обоймы Со штампом и крышкой, опертой на роликовую каретку верхней плиты, и нижней подвижной обоймы с крышкой, опертой на роликовую каретку нижней плиты, разрезные кольца, установленные между обоймами, нижний и верхний домкраты и измерительные приспособлени , каме ра дл  образца грунта снабжена допел нительным штампом, размещенньм в ниж ней обойме, патрубками, соединенными с крьшками дл  подключени  к системе пневматического погружени , диафрагмами , расположенными соответственно под верхней и над нижнейкрышками, и прокладками, размещенными соответс венно между верхними и нижними крышками и обоймами, при этом верхн   обойма каме15ы выполнена подвижной и соединена с верхним домкратом. На фиг. 1 дана схема устройства; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема испытани  грунтов на сдвиг. Устройство включает платформу 1, неподвижно установленную на ней нижнюю плиту 2, на которой закреплены вертикальные опорные элементы 3 и 4 и размещена роликова  каретка 5, верхнюю плиту 6 с роликовой кареткой 7 и размещенную между роликовыми каретками 5 и 7 камеру 8 дл  образца грунта. Камера состоит из нижней крышки 9 с прокладками 10 и 11, внутри которой размещены нижний штамп 12, резинова  диафрагма 13 и поршень 14, нижней обоймы 15, установленной на прокладке 11, разрезных колец 16 и верхней обоймы 17, на которой последовательно установлены прокладки 18 и 19 и верхн   крьппка 20, внутри которой размещены верхний штамп 21, резинова  диафрагма 22 и поршень 23. Верхн   и нижн   плиты скреплены между собой зат жными болтами 24. На опорных элементах 3 и 4 закреплены верхний и нижний домкраты 25 и 26 с динамометрами 27 и 28. Домкраты 25 и 26 торцами оперты на обоймы 15 и 17. Крышки снабжены патрубками ,29 и 30 дл  подключени  к системе пневматического нагружени  (не показано). Дл  регистрации вертикальных деформаций образца грунта устройство снабжено индикаторами 31. Способ осуществл ют следующим образом. На нижней каретке размещают крьш1ку 9, прокладки 10 и 11 с диафрагмой 13, поршнем 14 и штампом 12, нижнюю обойму 15, разрезные кольца 16 и верхнюю обойму 17. Обоймы 15 и 17 заполн ют образцом грунта. Затем устанавливают прокладки 18 и 19, штамп 21, поршень 23 с диафрагмой 22 и крьш1ку 20, затем роликовую каретку 7 и плиту 6. Посредством болтов 24 нат гивают все детали устройства в рабочее положение. Из пневматической системы (не показана) посредством патрубков 29 и 30 подают воздух на поршень 14 и 23 с диафрагмами 22 и 13. Усили  от поршней 14 и 23 передаютс  на грунт посредством штампов 12 и 21 и сжимают образец грунта. Перемещение штампов 12 и 21 и деформацию грунта фиксируют посредством индикаторов 31, а усилие измер ют манометрами (не показаны ) пневматической системы. Таким образом, на образец грунта прикладывают встречные симметричные нагрузки посредством штампов 12 и 21. Ha образец грунта могут быть при ложены вертикальные статические или динамические сжимающие нагрузки. Ст тическую нагрузку прикладывают, например , возрастающими ступен ми. На пример, на образец грунта толщиной 130 мм прилагают вертикальные встре ные нагрузки величиной 5,0 кг/см со шкалой ступеней 0,5 кг/см и уплотн ют грунт. После завершени  фиксации вертикальной деформации грунта начинают испытание его непосредственно на сдвиг. Посредством домкратов 25 и 26 на нижнюю и верхнюю обоймы 15   17 прикладывают горизонтальную нагрузку, например статическую, с возрастающими ступен ми. Задают величину встречных переме щений обойм 15 и 17, например на 1 посредством домкратов 25 и 26 до стабилизации величин усилий на дина мометрах 27 и 28. Затем увеличивают величины горизонтальных перемещений корпусов ступен ми, например, до 22 мм со ступен ми через 1 мм и аналогичным образом фиксируют величины горизонтальных усилий посредством динамометров. При испытании грунтов непосредственно фиксируют пиковые и остаточные значени  величин сопротивлени  грунта сдвигу. Применение предлагаемого способа позволит с высокой точностью определ ть величину сопротивлени  грунта сдвигу, что обеспечит снижение коэффициента запаса прочности при проектировании фундаментов и повьш1ение их надежности в период эксплуатации.

и

/

,х

N

Ч

ч

Ч ч Ч

ч ч

Ч

ч

ч ч

Claims (3)

1. Способ испытания грунтов на сдвиг, включающий размещение образца грунта в нижней и верхней обоймах камеры испытания, приложение вертикальной ступенчато-возрастающей осевой нагрузки на верхний торец образца грунта и горизонтальной ступенча— то-возрастающей нагрузки на образец грунта через нижнюю обойму, измерение величин вертикальной деформации образца грунта и деформации сдвига в плоскости среза на каждой ступени нагрузки и определение параметров сопротивления грунта сдвигу по расчетной формуле, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности определения параметров сопро тивления грунтов сдвигу, при приложении вертикальной и горизонтальной ступенчато-возрастающих нагрузок одновременно прилагают встречную симметричную ступенчато-возрастающую вертикальную нагрузку на нижний торец образца грунта и горизонтальную - на верхнюю обойму, причем оба торца образца грунта и обе обоймы с грунтом на каждой ступени нагрузки перемещают с постоянной величиной нагрузки, скорости деформации и сдвига соответственно.

2. Способ поп. ^отличающийся тем, что встречные вертикальные и горизонтальные нагрузки на § образец грунта прилагают одновременно

3. Устройство для испытания грунтов на сдвиг, включающее платформу, ^k верхнюю и нижнюю плиты с роликовыми каретками, нижняя из которых установлена неподвижно на платформе, вертикальные опорные элементы, камеру для образца грунта, состоящую из верхней обоймы со штампом и крышкой, опертой на роликовую каретку верхней плиты, и нижней подвижной обоймы с крышкой, опертой на роликовую каретку нижней плиты, разрезные кольца, установленные между обоймами, нижний и верхний домкраты и измерительные приспособления, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности определения параметров сопротивления грунтов сдвигу, камера для образца грунта снабжена дополнительным штампом, размещенным в нижней обойме, патрубками, соединенными с крышками для подключения к системе пневматического погружения, диафрагмами, расположенными соответственно

SU „„ 1096527 под верхней и над нижней крышками, и прокладками, размещенными соответственно между верхними и нижними крышками и обоймами, при этом верхняя обойма камеры выпопнена подвижной и соединена с верхним домкратом.