SU1449864A1 - Method and apparatus for investigating compaction of grounds - Google Patents
Method and apparatus for investigating compaction of grounds Download PDFInfo
- Publication number
- SU1449864A1 SU1449864A1 SU864067689A SU4067689A SU1449864A1 SU 1449864 A1 SU1449864 A1 SU 1449864A1 SU 864067689 A SU864067689 A SU 864067689A SU 4067689 A SU4067689 A SU 4067689A SU 1449864 A1 SU1449864 A1 SU 1449864A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- soil
- compaction
- piston
- compacted
- soil sample
- Prior art date
Links
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 относитс к исследованию физико -механических свойств. грунтов и может использоватьс при лабораторных определени х их плотнос- ти.Цель изобретени - повьшение эффективности исследовани за счет моделировани и учета сжати подстилающего сло и его вли ни на уплотнение верхнего сло грунтовой насыпи. Дл этого при вибрационном уплотнении образца грунта определенным количеством ударных импульсов (п) осуществл ют его перемещение по направлению достижени фронта пр мой волны ударного нмпуль§ (ЛThe invention relates to the study of physical and mechanical properties. soils and can be used in laboratory determinations of their density. The purpose of the invention is to increase the research efficiency by simulating and taking into account the compression of the underlying layer and its effect on the compaction of the top layer of the dirt embankment. To do this, when vibrating compaction of a soil sample with a certain number of shock pulses (n), it is moved in the direction of reaching the front of the forward wave of a shock pulse (L
Description
Изобретение относите к строитель- тву, к исследованию физико-механи- еских свойств грунтов и предназначе- ю дл определени плотности грунта t лабораторных услови х.The invention relates to construction, to the study of the physicomechanical properties of soils and to determine the density of the soil t laboratory conditions.
Цель изобретени - повьшение эф- оективности исследований за счет моделировани и учета сжати подстилающего сло и его вли ни на уплотне- jffie верхнего сло грунтовой насыпи.The purpose of the invention is to increase the efficiency of research by simulating and taking into account the compression of the underlying layer and its effect on the compaction of the upper layer of the earth embankment.
На. чертеже дана схема устройства ,р;л осуществлени предлагаемого способа . On. The drawing is a diagram of the device, p; l implementation of the proposed method.
Устройство содержит виброштамп 1 (например, электромагнитный), ци- рнндрический стакан 2 дл образца 3 грунта, закрепленньй на корпусе гидравлической подушки 4., и нижний штам 5, жестко соединенньш штоками с порш нем б г 1дравлнческой подушки 4, имеющей дроссель 7. Поршень 6 соединен со штоком поршн 8 разр дной камеры 9. Гидравлическа подушка 4 и камера 9 соединены с внешними гидросисте майи. Устройство снабжено блоком вы- сглсого напр жени . содержап1им высоковольтный выпр митель 10, подключенньш к внешней цепи, переменный конденсатор 11, переключатель 12 и многоканапьньй усилитель 13.The device contains a vibration stamp 1 (for example, an electromagnetic one), a cylindrical glass 2 for sample 3 of the soil, fixed on the body of the hydraulic cushion 4., and the lower strain 5, which is rigidly connected by rods to the piston b 4 of the magnetic cushion 4 having the choke 7. Piston 6 is connected to the piston rod 8 of the discharge chamber 9. The hydraulic pad 4 and the chamber 9 are connected to the external hydraulic system of the maya. The device is equipped with a high voltage unit. Contains a high-voltage rectifier 10, connected to an external circuit, a variable capacitor 11, a switch 12 and a multi-wired amplifier 13.
Иа штампе 5 установлена мессдоза 14, подключенна через усилитель 13 к переключателю 2 и осциллографу 18. В разр дной камере 9 размещены электроды 15, подсоединенные к переменному конденсатору 11. Устройство также содержит датчик 16 перемещени (например, индуктивный), нижнего штампа 5 и датчик 17 осадка (например индуктивный) образца грунта. Датчики 16 и 17 подключены через усилитель 13 к осциллографу 18. Движок переменного конденсатора 11 имеет механическую гибкую св зь 19 со штоком поршн 6 гидравлической подушки 4, , котора установлена на пружинные демферы 20 с резонансной частотой 150 - 200 Гц.The stamp 5 is mounted to a massdose 14 connected via an amplifier 13 to a switch 2 and an oscilloscope 18. In the discharge chamber 9 electrodes 15 are placed connected to a variable capacitor 11. The device also contains a displacement sensor 16 (for example, inductive), a lower stamp 5 and a sensor 17 sediment (for example, inductive) soil sample. Sensors 16 and 17 are connected via an amplifier 13 to an oscilloscope 18. The variable capacitor 11 engine has a mechanical flexible coupling 19 with a piston rod 6 of a hydraulic cushion 4, which is installed on spring dampers 20 with a resonant frequency of 150 - 200 Hz.
Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.
В цилиндрический стакан 2 засыпают грунт и уплотн ют его путем приложени ударных импульсов через виброштамп 1. В процессе уплотнени образец грунта перемещают по направлению движени фронта пр мой волны ударного иютульса в момент ее подхода к нижней части образца, который определ ют по увеличению давлени на его нижнем торце, которое измер ют с помощью мессдозы 14. Величину перемещени образца грунта ( Л) задают по формулеThe soil is poured into the cylindrical cup 2 and compacted by applying shock pulses through vibrating stamps 1. During the compaction process, the soil sample is moved in the direction of the front of the shock wave and the pulse at its approach to the bottom of the sample, which is determined by the increase in pressure on it the bottom end, which is measured using a massdose 14. The amount of movement of the soil sample (L) is given by the formula
О) ABOUT)
среднее контактное давление в уплотн емом образце грунта при действии вибрационгдеaverage contact pressure in a compacted soil sample under the action of vibration where
ff
ной нагрузки: С (0,9 - 1,0)GP, МПа; предел прочности грунта, МПа;Noise load: С (0,9 - 1,0) GP, MPa; ultimate strength of soil, MPa;
h - высота уплотн емого сло насыпи в полевых услови х принимаетс в зависимости от характеристик виброуп- лотн ющих машин, м; п - количество ударных импуль сов за врем испытаний; модуль деформации грунта, МПа (G p и ЕО, определ ют известными методами). Уплотнение ведут до стабилизации осадки образца 3 грунта в цилиндрическом стакане 2. Плотность грунта после стабилизации осадки вл етс максимальной дл данного уровн величины ударного импульса (контактного давлени ), частоты и количеств импульсов. В завершающей стадии уплотнени , когда осадка и перемещение образца грунта стабилизируютс , начинают происходить колебани всего устройства на пружинных демпферах 20, резонансна частота которых подбираетс равной резонансной частоте грунтов.h - the height of the packed bed embankment in field conditions is taken depending on the characteristics of the vibrating machines, m; n is the number of shock pulses during the test; modulus of soil deformation, MPa (G p and EO, determined by known methods). Compaction is carried out until the sedimentation of sample 3 of the soil in a cylindrical cup 2 is stabilized. The density of the soil after stabilization of the precipitation is maximum for a given level of shock pulse (contact pressure), frequency, and number of pulses. In the final stage of compaction, when the sediment and the movement of the soil sample are stabilized, oscillations of the entire device begin to occur on the spring dampers 20, the resonant frequency of which is chosen equal to the resonant frequency of the soil.
Пример. Величина смещени образца грунта рассчитьшаетс слёдунгщим образом. Производ т уплотнение песка виброкатком средней мощности, например SVAW-8. Частота импульсов f 25 Гц; О 0,2 МПа; ,7м ЕЛ 10 МПа. Общее количество ходок катка по одному месту 8; скорость катка 0,6 м/с; длина уплотн емой зоны под вальцом катка 0,6 м.Example. The magnitude of the displacement of the soil sample is calculated in the following way. Sand is compacted using a medium-capacity vibratory roller, such as SVAW-8. Pulse frequency f 25 Hz; About 0.2 MPa; , 7m EL 10 MPa. The total number of skating rink in one place 8; roller speed 0.6 m / s; the length of the zone to be compacted under the roller of the roller is 0.6 m.
Общее количество импульсов составл етThe total number of pulses is
8 0,68 0.6
о:б about
25 20025 200
00
5five
00
гдеWhere
}максимальной плотности грунта. Тогда величина смещени равна} maximum soil density. Then the offset value is
-5-five
А BUT
Ол2.Ol2
м.m
200. 10 ° 7 ° ° Устройство работает следующим образом .200. 10 ° 7 ° ° The device operates as follows.
Виброштамп 1 передает вертикальные колебани образцу 3 грунта и уплотн ет его в стакане 2. В момент подхода фронта пр мой волны от внешнего ударного импульса к нижней части образца грунта мессдозы 14 преобразуетс давление на фронте пр мой волны в злектрический сигнал, который поступает в усилитель 13 и после усилени и преобразовани его формы используетс дл управлени работой переключател 12. Конденсатор 11 в обычном состо нии зар жен при помощи высоковольтного выпр мител 10. При замыкании контактов переключател 12 знерги конденсатора 11 передаетс Vibrostamp 1 transmits vertical oscillations to sample 3 of the soil and compacts it in glass 2. At the moment the forward wave approaches, from the external shock pulse to the lower part of the soil sample of the meter 14, the pressure at the forward wave front is converted into an electrical signal that goes to the amplifier 13 and after amplifying and transforming its shape, it is used to control the operation of switch 12. Capacitor 11 is normally charged with a high-voltage rectifier 10. When the contacts of switch 12 are closed, the capacitance 12 ora 11 is transmitted
через злектроды 15 жидкости (техническа вода) в камере 9. Происходит злектрический пробой жидкости, сопровождающийс совпадением ударной волны, действующей в камере 10-20мкс, through the electrodes 15 of the liquid (technical water) in chamber 9. An electrical breakdown of the fluid occurs, accompanied by the coincidence of the shock wave acting in the chamber 10-20 μs,
0 Под действием силы ударной волны поршень 8 опускаетс вниз и вытесн ет из корпуса гидравлической подушки 4 поршнем 6 жидкость через дроссель 7. Одновременно с перемещением поршн 0 Under the action of a shock wave force, the piston 8 is lowered downwards and forces the piston 4 out of the body of the hydraulic cushion 4 by the piston 6 through the throttle 7. Simultaneously with the movement of the piston
5 6 происходит перемещение штампа 5 с образцом 3 грунта. Осадка образца 3 грунта относительно корпуса гидравлической подушки 4 преобразуетс , соответственно , в электрический сиг0 нал в датчиках 17 и 16, выходы которых через многоканальный усилитель 13 подключены к осциллографу 18, ко- TOpfrM в процессе испытани регистрирует показатели давлени , перемеще5 ни и осадки во времени. Результаты измерени используют при определении плотности грунта по известным формулам .5 6 there is a movement of the stamp 5 with the sample 3 of the soil. The sediment of the soil sample 3 relative to the body of the hydraulic cushion 4 is converted, respectively, into an electrical signal in sensors 17 and 16, the outputs of which are connected via an multichannel amplifier 13 to an oscilloscope 18, which during the test records pressure, displacement and precipitation over time. . The measurement results are used in determining the density of the soil by known formulas.
Q Величина перемещени штампа 5 с образцом 3 грунта относительно корпуса гидравлической подушки 4 при одном электрическом разр де в камере 9 регулируетс объемом порции жидкости,Q The amount of movement of the punch 5 with the sample 3 of the soil relative to the body of the hydraulic cushion 4 with one electric discharge in the chamber 9 is regulated by the volume of the fluid portion,
g выбрасываемой через дроссель 7. Объем порции жидкости определ етс дгш- лением внутри гидравлической подушки 4 и величиной сечени -проходного канала дроссел и назначаетс в зависиg ejected through the throttle 7. The volume of the fluid portion is determined by the distance inside the hydraulic cushion 4 and the size of the cross section of the throttling channel and is assigned depending
мости от величины перемещени образца грунта при действии одиночного и1-шульса, которз та задают по формулеbridges of the magnitude of the movement of the soil sample under the action of a single I1-pulse, which is given by the formula
(1). (one).
Так как модуль деформации Е в процессе уплотнени песчаньЕХ грунтов увеличиваетс , то дл учета этого эффекта в лабораторных испытани х используетс механическа гибка св зь 19 между датчиком 16 и движком переменного конденсатора 1. При перемещении штампа 5 относительно корпуса гидравлической подушки 4 механическа св зь 19 воздействует на движок переменного конденсатора 11, снижа его электрическую емкость и величину запасенной энергии. Снижение энергии электрического разр да в камере 9 приводиг к уьзеньшению дополнительного давлени на поршень 6 при электроразр де в камере 9. Так как давление жидкости в гидрав-пической подушке 4 с каждым ударом снижаетс , то порции выбрасываемой через дроссель 7 жидкости с каждг м разом станов тс все меньше при определенном давлении задаваемом параметрами дроссел . Использование такой обратной механической св зи позвол ет измен ть величину модул ции деформации Eg, практически по любому закону изменени Е,, в полевых услови х. Since the deformation modulus E in the process of compaction of sandy EXP soil increases, mechanical bending connection 19 between the sensor 16 and the variable capacitor 1 is used in laboratory tests to take effect. When the die 5 moves relative to the body of the hydraulic cushion 4, the mechanical connection 19 acts on the variable capacitor engine 11, reducing its electrical capacity and the amount of stored energy. Reducing the energy of the electric discharge in chamber 9 leads to a decrease in the additional pressure on the piston 6 when the electrical discharge in the chamber 9. As the pressure of the liquid in the hydraulic pillow 4 decreases with each blow, the portions of fluid ejected through the throttle 7 TC is less and less at a certain pressure set by the parameters of the throttles. The use of such a reverse mechanical connection allows one to change the magnitude of the modulation of the strain Eg, practically according to any law of variation E, in field conditions.
Применение способа и устройства позвол ет смоделировать и -учесть при уплотнении образца грунта сжатие по -р стилающего сло насыпи или основани и вли ние этого сжати на процесс уплотнени верхнего сло пасьши, что дает г возможность .опредешить требуемое количество ударных импульсов дл достижени нормируемой плотности в лабораторных услови х и использоват эти данные дл назначени вида грун тоуплотн ющей техники, толщины сло и количества проходов машин при уплотнении зг рунта в полевых услови х.The application of the method and device allows one to simulate and take into account when compacting a soil sample, compressing the p of the embankment layer or base layer and the effect of this compression on the compaction process of the upper layer of the pasa, which makes it possible to predict the required number of shock pulses to achieve a normalized density laboratory conditions and will use this data to designate the type of soil sealing technique, the layer thickness and the number of machine passes when compacting the soil in field conditions.
изоof
р е т е. н и Reet e. n and
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864067689A SU1449864A1 (en) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | Method and apparatus for investigating compaction of grounds |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864067689A SU1449864A1 (en) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | Method and apparatus for investigating compaction of grounds |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1449864A1 true SU1449864A1 (en) | 1989-01-07 |
Family
ID=21237770
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864067689A SU1449864A1 (en) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | Method and apparatus for investigating compaction of grounds |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1449864A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0518996A1 (en) * | 1990-03-08 | 1992-12-23 | Gas Research Institute | Monitoring of soil |
CN105759012A (en) * | 2016-03-21 | 2016-07-13 | 温州大学 | Multifunctional soil mass testing device capable of achieving combined application |
-
1986
- 1986-02-26 SU SU864067689A patent/SU1449864A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Грунты. Метод лабораторного определени максимальной плотности. ГОСТ 22-733-77. . Отчёт по НИР. Исследовать на лабораторном стенде BHdpaitHOHHyro уп- лотн емость грунтовых материалов, укладыва,емых в тело гидротехнических сооружений. Л.:-ВНИИГ, 1983, с.22. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0518996A1 (en) * | 1990-03-08 | 1992-12-23 | Gas Research Institute | Monitoring of soil |
US5402667A (en) * | 1990-03-08 | 1995-04-04 | Gas Research Institute | Monitoring of soil |
CN105759012A (en) * | 2016-03-21 | 2016-07-13 | 温州大学 | Multifunctional soil mass testing device capable of achieving combined application |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Jones | In-situ measurement of the dynamic properties of soil by vibration methods | |
Youd | Compaction of sands by repeated shear straining | |
US5036709A (en) | Paving materials testing machine | |
Thiers et al. | Cyclic stress-strain characteristics of clay | |
Qian et al. | Resonant column tests on partially saturated sands | |
CN105181498A (en) | Simple instrument method for test of internal stress of soil mass under cyclic loading | |
Massarsch et al. | Deep vibratory compaction of granular soils | |
Wersäll et al. | Small-scale testing of frequency-dependent compaction of sand using a vertically vibrating plate | |
US4942768A (en) | Paving material testing machine | |
Muhanna et al. | Model for resilient modulus and permanent strain of subgrade soils | |
O'Neill et al. | Laboratory modeling of vibro-driven piles | |
SU1449864A1 (en) | Method and apparatus for investigating compaction of grounds | |
CN110344387A (en) | The effective reinforcement depth design method of dynamic compaction reinforced saturated sand foundation | |
Xie et al. | A modified triaxial apparatus for soils under high-frequency, low-amplitude vibrations | |
Loach | Repeated loading of fine grained soils for pavement design | |
Ping et al. | Evaluation of laboratory compaction techniques for simulating field soil compaction (Phase II) | |
Modoni et al. | Evaluation of gravel stiffness by pulse wave transmission tests | |
Al-Homoud et al. | An experimental investigation of vertical vibration of model footings on sand | |
US20080072656A1 (en) | Displacement instrument | |
CN112730116B (en) | In-situ testing device and method for dynamic stress-strain curve of soil body | |
De Alba | Pile settlement in liquefying sand deposit | |
Whiffin | The pressures generated in soil by compaction equipment | |
US20060219001A1 (en) | Displacement instrument | |
Youd | Maximum density of sand by repeated straining in simple shear | |
Drumm et al. | Alternative test method for resilient modulus of fine-grained subgrades |