SU1643661A1 - Method and apparatus for determining stressed state of a soil body - Google Patents

Method and apparatus for determining stressed state of a soil body Download PDF

Info

Publication number
SU1643661A1
SU1643661A1 SU894676764A SU4676764A SU1643661A1 SU 1643661 A1 SU1643661 A1 SU 1643661A1 SU 894676764 A SU894676764 A SU 894676764A SU 4676764 A SU4676764 A SU 4676764A SU 1643661 A1 SU1643661 A1 SU 1643661A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
soil
hollow cylinder
infrared radiation
array
sensor
Prior art date
Application number
SU894676764A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эдуард Азрильевич Мотовилов
Светлана Викторовна Пригорнева
Александр Александрович Морозов
Борис Семенович Остюков
Владимир Исаакович Шейнин
Валерий Федорович Сидорчук
Original Assignee
Бюро Внедрения Новых Видов Оснований И Фундаментов
Научно-исследовательский институт оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова
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 Бюро Внедрения Новых Видов Оснований И Фундаментов, Научно-исследовательский институт оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова filed Critical Бюро Внедрения Новых Видов Оснований И Фундаментов
Priority to SU894676764A priority Critical patent/SU1643661A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1643661A1 publication Critical patent/SU1643661A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к строительству , в частности к изучению напр женного состо ни  грунтов в масси- ве полевыми методами Целью изобретени   вл етс  повышение и упрощение измерений за счет снижени  объема исследований о Полый цилиндр 1 задавли- вают в грунт со свободной поверхности или со дна скважины. При этом отдел емый от массива объем грунта 7 попадает внутрь полого цилиндра 1, где вследствие увеличени  диаметра верхнего участка 4 полого цилиндра 1 и возможности грунта свободно перемещатьс , напр жени  в нем падают до нул о При помощи датчика 6 измер ют это падение напр жений путем регистрации изменени  величины потока инфракрасного излучени  грунта, пропорционального падению напр жени  в отделен- д ном объеме грунта0 Напр жение, действующее в массиве грунта, оцениваетс  по величине потока ИК-излучени , регистрируемой датчиком 6 ИК-излучени  в момент задавливани  полого цилиндра 1в грунт и рассчитываетс  по формулам 2СоПоф-лы, 4 ило S8The invention relates to the construction, in particular to the study of the stress state of soils in an array of field methods. The aim of the invention is to increase and simplify measurements by reducing the amount of research on Hollow cylinder 1 crushed into the soil from the free surface or from the bottom of the well. At the same time, the volume of soil 7 separated from the massif falls inside the hollow cylinder 1, where, due to the increase in the diameter of the upper section 4 of the hollow cylinder 1 and the ability of the soil to move freely, the stresses in it fall to zero. By means of sensor 6, this voltage drop is measured by registration of the change in the flux of infrared radiation of the soil, proportional to the voltage drop in a separated volume of soil; The voltage acting in the soil mass is estimated from the value of the flux of infrared radiation recorded by the sensor com 6 IR radiation at the moment of crushing the hollow cylinder 1c in the soil and is calculated according to the formulas 2CoPof-ly, 4 silt S8

Description

Изобретение относитс  к строительству , в частности к изучению напр женного состо ни  грунтов в массиве полевыми методамиThe invention relates to the construction, in particular to the study of the stress state of soils in an array of field methods.

Цель изобретени  - повышение -точности и упрощение измерений за счет снижени  объема исследований,,The purpose of the invention is to increase the accuracy and simplify measurements by reducing the amount of research,

На фиг о1 изображено устройство дл  реализации способа, общий вид; на фиго2 - то же, в момент надавливани  в грунт; на фиг,3 - схема тарировани  датчика инфракрасного (ИК) .излучени ; на фиг.4 - график зависимости потока ИК-излучени  от нагрузки,Fig o1 shows a device for implementing the method, a general view; Fig 2 is the same at the moment of pressing into the ground; Fig. 3 is a calibration circuit for an infrared (IR) radiation sensor; 4 is a graph of IR flux versus load;

Устройство содержит полый цилийдр 1, который имеет коническую заточку внешней поверхности 2, а внутренн   полость - два участка 3 и 4 разного диаметра, разделенных кольцевым ус- тупом 5о Участок 3 с меньшим диаметром расположен со стороны конической заточки 2. Длина участка 3 назначена в соответствии с соотношением:The device contains a hollow cylinder 1, which has a conical sharpening of the outer surface 2, and the internal cavity - two sections 3 and 4 of different diameters, separated by an annular access 5 o The section 3 with a smaller diameter is located on the side of the conical sharpening 2. The length of section 3 is assigned according to with ratio:

h ,06 D, мм, где h - длина участка с меньшим диаметром , мм;h, 06 D, mm, where h is the length of the section with a smaller diameter, mm;

D - диаметр участка полости со стороны заточки, мм„D - diameter of the cavity section on the sharpening side, mm „

Устройство также содержит датчикThe device also contains a sensor

30thirty

6 дл  определени  напр женного состо ни  грунта, выполненный в виде приемника инфракрасного излучени  и установленный на свободной поверхности отдел емого массива 7 внутри полого 35 Цилиндра 1 с возможностью перемеще- Цш вдоль его оси0 Провода от него выведены наружу через отверстие в цилиндре 1 о6 to determine the stress state of the soil, made in the form of an infrared radiation receiver and installed on the free surface of the detachable array 7 inside the hollow 35 Cylinder 1 with the possibility of moving Csh along its axis0. Wires from it are led out through the hole in the cylinder 1 o

Способ реализуют следующим обра- 40The method is implemented as follows: 40

ЗОМ0ZOM0

На свободной поверхности грунта 7, например в забое скважины, устанавливают штамп 8 с германиевым окном 9 и датчиком 6 ИК-излучени о При помощи 45 задавливающего устройства (не пока- зано) создают на штамп известное дав- ление, регистриру  при этом соответствующее изменение потока ИК-излучени  „ Но полученным данным стро т гра- 50 фик тарировочной зависимости (фиг04)0A stamp 8 with a germanium window 9 and an infrared radiation sensor 6 is installed on the free surface of the soil 7, for example, at the bottom of a well. Using a 45 crushing device (not shown), a known pressure is created on the stamp, registering the corresponding flow change IR radiation "But the data obtained is used to build a calibration dependence (Fig04) 0

Полый цилиндр 1 задавливают в грунт при помощи домкрата (не-показаи) со свободной поверхности или со дна скважины . При этом отдел емый от массива 55 объем грунта 7 попадает во внутрь полого цилиндра 1, где вследствие увеличени  диаметра верхнего участка 4The hollow cylinder 1 is crushed into the ground with the help of a jack (not shown) from the free surface or from the bottom of the well. At the same time, the volume of soil 7 separated from the array 55 enters into the interior of the hollow cylinder 1, where due to the increase in the diameter of the upper section 4

Q jQ j

0 0

5 five

00

5 five

00

45 0 45 0

5 five

полого цилиндра 1 и возможности грунта свободно перемещатьс , напр жени  в нем падают до нул 0 При помощи датчика 6 измер ют это падение напр жений путем регистрации изменени  величины потока инфракрасного излучени  грунта, пропорционального падению напр жени  в отделенном объеме грунта,,hollow cylinder 1 and the ability of the soil to move freely, the voltage in it drops to zero 0 With the help of sensor 6, this voltage drop is measured by recording the change in the amount of infrared radiation flux from the soil proportional to the voltage drop in the separated volume of soil.

Площадь центральной части торцовой поверхности отдел емого объема, на которой регистрируют инфракрасное излучение (площадь под датчиком), назначают в пределах 0,05-0,25 площади торцовой поверхности отдел емого массив а оThe area of the central part of the end surface of the detachable volume, on which infrared radiation is recorded (the area under the sensor), is designated within 0.05-0.25 of the area of the end surface of the detachable array a

Напр жение, действующее в массиве грунта., оцениваетс  по величине потока ИК-излучени , регистрируемой датчиком 6 ИК-излучени  в момент - задавливани  полого цилиндра 1 в грунт 7 и рассчитываетс  по формулам:The voltage acting in the soil mass is estimated by the value of the IR radiation flux recorded by the IR radiation sensor 6 at the moment of the crushing of the hollow cylinder 1 into the soil 7 and is calculated by the formulas:

„ WB„WB

- при вертикальном задавливании пологого цилиндра; - with vertical crushing flat cylinder;

г Wg w

U +Ь 7 ПРИ горизонтальном задавливании ,U + b 7 with horizontal crushing,

где GT, - вертикальна  составл юща where GT is the vertical component

тензора напр жений, МПа; Ug - горизонтальна  составл юща  тензора напр жений, МПа;stress tensor, MPa; Ug is the horizontal component of the stress tensor, MPa;

Wf, Wg - плотность потока ИК-излучени  соответственно при горизонтальном и вертикальном задавливании, Wf, Wg - flux density of infrared radiation, respectively, with horizontal and vertical pushing,

UWUw

А -. - тарировочный коэффициент Л.ПBUT -. - calibration factor L.P.

термоупругостиjthermoelasticity

UW - изменение плотности потокаUW - change in flux density

ИК-излучени , Вт/м 2; изменение напр жени , действующего на грунт при та- - рировкеоIR radiation, W / m 2; change in voltage acting on the ground when adjusting

Положительный эффект от использовани  изобретени  заключаетс  в уменьшении погрешности измерени  фактических напр жений, действующих в массиве грунтаThe positive effect from the use of the invention is to reduce the measurement error of the actual stresses acting in the soil mass

Способ и устройство пригодны дл  определени  величины напр жений, действующих в массиве нескольких грунтов (за исключением пылевато-глинистых грунтов твердой консистенции) и Грунтов, имеющих частые включени  крупных фракций щебн , галькиt горной породы, а также водонасыщенных грунтовThe method and device are suitable for determining the magnitude of stresses acting in an array of several soils (with the exception of silty-clay soils of solid consistency) and Soils that have frequent inclusions of large fractions of rubble, rock pebbles, and water-saturated soils.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula 1 о Способ определени  напр женного состо ни  массива грунта, включающий образование в нем полости, прложение нагрузки, измерение параметров состо ни  грунта и определение напр жений, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и упрощени  измерений, предварительно производ т приложение нагрузки к массиву грунта штампом с измерением инфракрасного излучени  грунта и устанавливают зависимость величины это го излучени  от нагрузки, а образование полости в массиве грунта производ т путем внедрени  в него полого цилиндра с образованием внутри цилиндра ограниченного объема грунта со свободной торцовой поверхностью, в .процессе которого измер ют инфракрасное излучение грунта путем установки датчика на центральной части торцовой поверхности ограниченного объема грунта, при этом отношение ее площади к площади всей торцовой поверхности составл ет 0,05-0,25, после чего по величине измеренного инфракрасного излучени  с помощью предварительно установленной зависимости его от нагрузки, определ ют напр жение массива грунта,1 o A method for determining the stress state of an array of soil, including the formation of a cavity in it, loading, measuring the parameters of the soil condition and determining stresses, characterized in that, in order to improve accuracy and simplify measurements, a load is first applied to the array soil with a stamp measuring the infrared radiation of the soil and determine the dependence of the magnitude of this radiation on the load, and the formation of a cavity in the soil mass is made by inserting a hollow cylinder into it The inside of the cylinder contains a limited amount of soil with a free end surface, in which the infrared radiation of the soil is measured by installing a sensor on the central part of the end surface of a limited amount of soil, while the ratio of its area to the area of the entire end surface is 0.05-0. 25, after which the voltage of the soil array is determined from the value of the measured infrared radiation using a pre-determined dependence on the load; 20 Устройство дл  определени  напр женного состо ни  массива грунта, включающее корпус с датчиком, отличающеес  тем, что корпус выполнен в виде полого цилиндра с конической заточкой внешней поверхности на одном конце, а полость имеет два участка разного диаметра, разделенных между собой плоским кольцевым уступом причем участок с меньшим диаметром расположен со стороны конической заточки внешней поверхности, а длина этого участка назначена в соответствии с соотношением h 0,02-0,060, мм, где h - длина участка с меньшим диаметром , мм, D - диаметр участка полости со стороны заточки, мм, при этом датчик выполнен в виде приемника инфракрасного излучени  и размещен внутри корпуса с возможностью перемещени  вдоль центральной оси последнего.20. An apparatus for determining the stress state of an array of soil, comprising a housing with a sensor, characterized in that the housing is made in the form of a hollow cylinder with a conical sharpening of the outer surface at one end, and the cavity has two sections of different diameters separated by a flat annular ledge the section with the smaller diameter is located on the side of the conic sharpening of the external surface, and the length of this section is assigned in accordance with the ratio h 0.02-0.060, mm, where h is the length of the section with the smaller diameter, mm, D is the diameter section of the cavity on the sharpening side, mm, while the sensor is made in the form of an infrared radiation receiver and is placed inside the housing with the possibility of movement along the central axis of the latter. Фи&1Fi & 1 ШSh 0,Z«0, Z " 0,20/0,6Ot& ultfltta0.20 / 0.6Ot & ultfltta Фиг. 4.FIG. four. Фиг.ЗFig.Z // //
SU894676764A 1989-02-09 1989-02-09 Method and apparatus for determining stressed state of a soil body SU1643661A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894676764A SU1643661A1 (en) 1989-02-09 1989-02-09 Method and apparatus for determining stressed state of a soil body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894676764A SU1643661A1 (en) 1989-02-09 1989-02-09 Method and apparatus for determining stressed state of a soil body

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1643661A1 true SU1643661A1 (en) 1991-04-23

Family

ID=21440786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894676764A SU1643661A1 (en) 1989-02-09 1989-02-09 Method and apparatus for determining stressed state of a soil body

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1643661A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1067138, кл„ Е 02 D 1/00, 1984 Авторское свидетельство СССР № 1239199, кло Е 02 D l/OO, 1984, *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Qian et al. Resonant column tests on partially saturated sands
Bell et al. Soil moisture measurement by an improved capacitance technique, Part II. Field techniques, evaluation and calibration
CN206906113U (en) A kind of compacted soil samples experimental rig
CN104849143B (en) A kind of uniaxial tension device and its test method
SU1643661A1 (en) Method and apparatus for determining stressed state of a soil body
US3890830A (en) Grain moisture tester
CN106248038B (en) The method that landslide surface inclination angle is converted into displacement
Wang et al. Relationship between grain crushing and excess pore pressure generation by sandy soils in ring-shear tests
CN111412827A (en) Roadbed magnetic displacement sensor, settlement monitoring device and settlement monitoring method
CN204613029U (en) A kind of uniaxial tension device
Werner Measuring soil moisture for irrigation water management
CA1070517A (en) Method and device for determining the pore water pressure in a soil
CN210626226U (en) Testing device for non-drainage shear strength and pore water pressure of soft clay
US4148212A (en) Method and device for determining the pore water pressure in a soil
CN206646481U (en) A kind of multipurpose permeates instrument apparatus
Selig et al. Evaluation of dynamic earth pressure cells for subgrade
CN201555846U (en) Vibration sensing device used for detecting highway roadbed
CN204757917U (en) Formula string wire strain sensor is buryyed to rigidity adjustable
SU1493743A1 (en) Apparatus for determining resistance of earth to static probing
Caruso et al. A prototype soil column to calibrate numerical models accounting for soil-atmosphere interaction
CN211697334U (en) Soil hardness detector for soil detection
SU1689652A1 (en) Method of determining moisture content of compacted ground
SU1449864A1 (en) Method and apparatus for investigating compaction of grounds
CN86208798U (en) Pressure-differential pore gauge with adjustable range
JPH09196838A (en) Method and device for simple judgement of strength of soft ground