SU1528862A1 - Способ определени прочностных характеристик грунта и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к исследовани м физико-механических свойств грунтов при инженерных изыскани х в строительстве. Целью изобретени   вл етс  повышение информативности и точности испытаний. Способ включает погружение путем ввинчивани  в грунтовый массив винтолопастного наконечника, отрыв со срезом от поверхности массива грунтовой пробки раздельно при нагруженной и ненагруженной нормальным давлением поверхности грунтового массива с одновременным измерением усили  среза. По полученным результатам вычисл ют угол внутреннего трени  грунта и удельное сцепление грунта, по которым суд т о его прочностных характеристиках. Способ осуществл ют с помощью устройства, которое содержит опору, взаимодействующую посредством стоек с втулкой, кольцевой пригруз, взаимодействующий посредством стоек с трубчатым элементом, подвижно установленным во втулке опоры с возможностью фиксации от осевого перемещени . Внутри трубчатого элемента концентрично установлена штанга с винтолопастным наконечником, прижимной гайкой и руко ткой вращени . Измерительное приспособление в виде динамометра сжати  размещено между верхним торцом трубчатого элемента и опорным подшипником прижимной гайки штанги. 2 с.и. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  определени  физико-механических свойств грунтов при инженерных изыскани х в строительстве .

Цель изобретени  повышение информативности и точности испытаний.

На фиг. 1 изображено устройсгво. общий вид; на фиг. 2 - вид кольцевого при- 1 руза снизу; на фиг. 3 - фрагмент номограммы дл  определени  показателей прочности грунта по известным значени м усилий отрыва со срезом грунтовых пробок.

Устройство дл  определени  прочностных характеристик грунтов содержит винто/ю- пастной конусный наконечник I, соединенный со штангой 2, снабженной руко ткой вращени  3, кольцевую опору 4, жестко соединенную посредством стоек 5 со втулкой 6, концентрично и подвижно установленной на трубчатом элементе 7 с руко ткой вращени  8 и прижимной гайкой 9, вращающейс  на резьбовом участке трубчатого элемента 7 с возможностью взаимодействи  с верхним торцом втулки 6.

с трубчатым элементом 7 посредством стоек 10 жестко соединен кольевой при- груз 11 с калиброванным центральным отверстием .

Между прижимной гайкой 12 с руко ткой вращени  13, установленной на резьбовом участке щтанги 2, и верхним торцом трубчатого элемента 7 установлен пружинный динамометр 14 с пружиной сжати  15 и опорным шарикоподшипником 16, а также

СП

to

сх

СХ) О5

to

деформометр 17 к виде индикатора часового типа, ползун 18 которого снабжен пластинчатым тормозком 9 и взаимодействует с упором 20 динамометра. Деформометр установлен на крон1птейне 21 трубчатого элемента 7. Нижн   рабоча  плоскость пригру- за 11 снабжена дугообразными зачистны- ми ножами 22.

Способ реализуетс  с помощью устройства , изображенного на фиг. 1, следующим образом.

На подготовленную поверхность грунтового массива вертикально устанавливают устройство с приподн тым с помощью прижимной гайки 9 кольцевым приг рузо.м 11. При вывинченной гайке 12 руко ткой 3 вращают штангу 2 с винтолопастным наконечником 1, ввинчива  его в предварительно пробуренную скважину диаметром, равным диаметру ствола наконечника, на глубину, равную его высоте. После этого навинчивают с помощью руко тки вращени  13 прижимную гайку

упора в щарикоподщипник 16 и, продолжа  ее дальнейп1ее вращение , осуществл ют осевое перемещение винтолопастного наконечника 1 ввер.х с после дующим отрывом со срезом от поверхности массива грунтовой пробки. При этом усилие отрыва передаетс  через опорный nia- рикоподщипник 16 на пружинный динамометр 14, пружину сжати  15, трубч гый элемент 7, прижимную гайку 9, втулку 6 и через стойки 5 на кольцевую опору 4, наход щуюс  вне зоны отрыва грунтовой пробки и не вли юп1ую на напр женно-дефор- .мированное состо ние грунта в зоне отрыва. Деформаци  пружины сжати  15 динамсз- метра в мо.мент отрыва грунтовой пробки регистрируетс  деформометром 17 и фиксируетс  с помощью пластинчатого тормозка 19, взаимодействующего с ползуном 18 де- формометра.

С учетом тарировочной зависимости по показанию деформометра определ ют усилие отрыва грунтовой пробки от поверхности , ненагруженной нормальным давлением - Рэ|.

Очищают наконечник 1 от грунта п привод т элементы устройства в исходное положение . Устанавливают устройство р дом на новой точке грунтового массива и с помощью прижимной гайки 9 опускают кольцевой упор 9 на поверхность грунта между наконечником 1 и кольцевой опорой 4. Действи ми , аналогичными вып еуказанным, ввинчивают наконечник 1 на заданную глубину . Вращением руко тки 8 с помощью за- чистных ножей 22 выравнивают поверхность грунта под кольцевым пригрузом II.

С помощью руко тки вращени  13 навинчивают прижимную гайку 12 до упора в щарикоподщипник 16 и, продолжа  ее дальнейшее вращение, осуществл ют осевое пере0

5

0

мещение винтолопастного наконечника 1 вверх с последующим отрывом со срезом грунтовой пробки через калиброванное отверстие в кольцевом пригрузе 11, который, воспринима  реактивное усилие отрыва, обеспечивает иное напр женно-деформированное состо ние грунтового массива в зоне отрыва . Деформаци  пружины сжати  15 динамометра в момент отрыва грунтовой пробки регистрируетс  деформометром 17 и фиксируетс  с помощью пластинчатого тормозка 19, взаимодействующего с ползуном 18 деформометра.

С учетом тарировочной зависимости по показанию деформометра определ ют усилие отрыва грунтовой пробки от поверхности, нагруженной нормальным давлением - Р,. По предварительно построенной номограмме (фиг. 3), с учетом числовых коэффициентов , завис щих от геометрии винтолопастного наконечника, определ ют значени  угла внутреннего трени  (( и удельного сцеплени  С, либо вычисл ют указанные параметры по системе уравнени : Pi(A,C+B|Ctg) 10- P, (A2C+B2ag4)05 где PI и р2 - усили  отрыва со срезом грунтовой пробки при ненагруженной и нагруженной нормальным давлением поверхности, Н: А, Av, числовые коэффициенты, зани- В, , Вг с щие от геометрии винтолопастного наконечника, см ; (| - угол внутреннего трени  грунта , град;

( - удельное сцепление грунта, МПа.

Claims (3)

1. Способ определени  прочностных характеристик грунта, включающий погружение в грунтовый массив путем ввинчивани  винтолопастного наконечника на глубину, равную его высоте, отрыв со срезом от поверхности массива грунтовой пробки с од- новременны.м измерением усили  среза, определение прочностных характеристик грунта по полученным результатам, отличающийс  тем, что, с целью повышени  информативности и точности испытаний, отрыв со срезом грунтовой пробки от поверхности массива производ  путем осевого перемещени  нинтолопастного наконечника раздельно при нагруженной и ненагруженной нормальным давлением поверхности массива, вычисл ют угол внутреннего трени  и удельное сцепление грунта по системе уравнений P, (A:C+B,Ctg4)10 p., (A.C-f BoCtgi lO- ,

где PI и Р - усили  отрыва со срезом грун-. товой пробки при ненагруженной и нагруженной нормальным давлением поверхности, Н;

0

5

0

5

0

AI, A2 - числовые коэффициенты, за- В| Вз вис щие от геометрии винто- лопастного наконечника, (( - угол внутреннего трени  грунта , град.; С - удельное сцепление грунта,

МПа,

по которым определ ют прочностные характеристики грунта.

2. Устройство дл  определени  прочностных характеристик грунта, включающее опору с втулкой, трубчатый элемент с прижимной гайкой и опорным подшипником, концентрично установленный в опоре, штангу с винтолопастным наконечником и руко ткой вращени , пропущенную внутри трубчатого элемента, и измерительное при

способление, отличающеес  тем, что, с целью повышени  информативности и точности испытаний , устройство снабжено кольцевым пригрузом, трубчатый элемент - руко ткой вращени , штанга - прижимной гайкой с руко ткой вращени , а измерительное приспособление выполнено в виде динамометра сжати  со сквозным центральным, отверстием под штангу и размещено между верхним торцом трубчатого элемента и опорным подшипником, а кольцевой пригруз жестко св зан с трубчатым элементом, подвижно установленным во втулке опоры с возможностью фиксации от перемещени  с помощью прижимной гайки.

3. Устройство по п. 2, отличающеес  тем, что кольцевой пригруз со стороны рабочей плоскости снабжен зачистными ножами.

..

й // /7// /7у,

Фиг.1

р.,

,Р„С,М

7/

/7

/V

/////

//777/

JJJJL

Г/7///V

ZZ

1/2.2

,Р„С,Ма у,г;д|

7/

/7

/V

////

/777/

JJL

/

///V

-Г5 0,Р35 1-20

-ге

-27 - 30 -20

-25

-20

ClffJfl

s,(;i

0,(n (,OW

a,

0,010 00 5

-)5