SU1730353A1 - Стенд дл исследовани деформативно-напр женного состо ни грунта при образовании скважин - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к строительству и может использоватьс  дл  определени  компрессионных характеристик при образовании скважин. Цель изобретени  - расширение диапазона исследований и повышение точности определени  напр жений и деформаций грунта. В стенде содержащем корпус в виде набора последовательно и соосно установленных по его высоте метал лических обойм 3, последние выполнены с диаметрами, увеличивающимис  сверху вниз и соединены между собой в горизонтальной плоскости соединительными кольцевыми дисками (СКД) 4. Дл  имитации давлени  СКД 4 снабжены пневмо- или гидрокамерами 12. прикрепленными к их нижней поверхности, или грузами 10 установленными сверху. Между МО 3 установлены индикаторы перемещений 16 (ИП) закрепленные на СКД 4. На концах штоков ИП 16 размещены датчики напр жений 18 на разном рассто нии от оси скважины, образуемой , пневмопробойником 8 2 з п ф- лы, 2 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс  к строительству и предназначено дл  исследовани  дефор- мативно-напр женного состо ни  массива грунта и определени  его компрессионных характеристик при образовании скважин. что необходимо дл  проектировани  и расчета фундаментов из набивных свай.

На фиг. 1 изображен стенд, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Стенд содержит станину 1, на которой устанавливаетс  корпус дл  образюв грунта 2, выполненный в виде набора металлических обойм 3, разного диаметра последовательно и соосно соединенных между собой посредством соединительных дисков 4 состо щих из металлических дисков и жестко прикрепленных к ним монтажных пластин 5. Дл  облегчени  набора проб естественного

грунта нижние торцы обойм 3 заострены. Основные обоймы 3 ступенчатого корпуса 2 могут быть выполнены из двух или нескольких секций одинакового диаметра, что позвол ет получить большое количество результатов и исследовать поведение грунтового массива под подошвой мелкоззглуб- ленного фундамента, премыкающего к заглубленной строительной конструкции Во избежание эффекта открытой поверхности к верхней и нижней обоймам прикреплены верхн   6 и нижн   7 крышки В верхней крышке 6 предусмотрено отверстие дл  прохождени  рабочего органа 8 (например, пневмопробойника) образующего скважину Дл  точного движени  предусмотрены направл ющие стоики 9 Монтажные пластины 5 жестко прикреплен ч

со о

00

ел со

ные к дискам 4 на их внешнем и внутреннем диаметрах несут следующие функции.

Во-первых обеспечение соосности и соединени  обойм между собой. В тех случа х когда имитаци  бытового давлени  грунта или нагрузки от существующего фундамента осуществл етс , например, посредством грузов 10 между верхним торцом обоймы 3 и нижней поверхностью диска 4 имеетс  слой грунта (фиг. 2), толщина которого больше величины возможной деформации грунта.

Во-вторых, имитаци  бытового давлени  или давлени  от существующих фундаментов с помощью соединительных дисков может осуществл тьс , например, посредством пневмо- или гидрокамер. Тогда соединительные диски 4 через монтажные пластины 5 жестко соедин ютс  с обоймами 3, например, болтами 11.

В этом случае к нижней поверхности соединительного диска 4 прикреплена пневмо- или гидрокамера 12, а на верхней поверхности установлен манометр 13 дл  фиксации давлени  в камере 12, или давлени  на поверхность пробы грунта.

В третьих на внешней стороне соединительного диска в верхней части монтажной пластины установлена, например втулка 14, дл  монтажа с помощью зажимного винта 15 индикатора часового типа 16.

Шток индикатора 16 жестко соединен с соединительной т гой 17, прикрепленной другим концом к датчику напр жени  18. Провода отдатчика напр жени  18 помещены внутри соединительной т ги 17 и через отверстие во втулке 14 соединены с регистрирующей аппаратурой (на фиг. не показано ). Т га 17 расположена в пазе диска 4 и на контакте проб грунта 2, что снижает трение т ги о грунт и повышает точность измерений .

Исследование деформативно-напр - женного состо ни  массива грунта и определение его прочных характеристик на стенде производитс  следующим образом.

На полигоне в обоймы 3 отбираютс  пробы естественного грунта 2. Обойма 3 (на фиг. 1 - нижн  ) может состо ть из двух или нескольких секций одинакового диаметра, что позвол ет получить большое количество результатов измерений и исследовать поведение грунтового массива под подошвой мелкозаглубленного фундамента, примыкающего к заглубленной строительной конструкции . На станину 1 устанавливаетс  нижн   крышка 7, а которой крепитс  нижн   секци  обоймы 3. Дл  сборки секций и установки датчиков давлени  на нижнюю секцию монтируетс  соединительный диск

4, монтажные пластины 5 которого обеспечивают соосность соединени  секций. Затем на необходимом рассто нии от оси обоймы в грунт устанавливаютс  датчики

напр жений 18, которые через соединительные т ги 17 креп тс  к штокам индикаторов часового типа 16. Неподвижна  часть индикаторов 16, фиксируетс , например, во втулке 14 прижимным винтом 15, при этом

0 втулка 14 крепитс  посредством монтажных пластин 5 к соединительным дискам 4. Установка индикаторов 16 на дисках 4 позвол ет повысить точность получаемых результатов, так как диски имеют большую жесткость в

5 радиальном направлении, чем обоймы. Датчики напр жений 18 подсоедин ютс  к регистрирующей аппаратуре. Затем на соединительный диск 4 устанавливаетс  следующа  секци  с грунтом.

0Пор док установки датчиков напр жени , индикаторов и соединительных дисков повтор етс . На верхнюю секцию обоймы 3 устанавливаетс  соединительный диск 4, позвол ющий соединить соосно обоймы

5 разного диаметра. В тех случа х когда имитаци  бытового давлени  грунта или нагрузки от существующего фундамента осуществл етс  посредством грузов 10 (фиг. 1 - нижн   секци , фиг. 2) между верхним

0 торцом обоймы 3 и нижней поверхностью диска 4 образуют слой грунта, толщина которого больше величины возможной деформации грунта в этой обойме. Операции по монтажу датчиков 18, индикаторов 16 т г 17

5 и дисков 4 повтор ютс . На соединительный диск 4 устанавливаютс  например, грузы 10, выполненные в виде колец, внешний диаметр которых не превышает диаметра нижней монтируемой обоймы, а внутренний

0 больше верхней монтируемой обоймы.

Грузы 10 позвол ют имитировать различные бытовые давлени  в грунте или давлени  от существующих фундаментов, что значительно расшир ет диапазон возмож5 ных исследований. После этого во внутреннюю часть соединительного диска 4 устанавливаетс  следующа  обойма с пробой грунта. Обойма устанавливаетс  с возможностью плотного контакта проб между

0 собой и с датчиками напр жений. При таком (ступенчатом) соединении обойм значительна  часть длины т г 17, находитс  в пазах дисков 4. Это уменьшает длину т г в грунте и сокращает силы трени  между грунтом и

5 соединительными т гами, что повышает точность измерений.

В случа х, когда необходима более равномерна  нагрузка на массив грунта, имитирующа  бытовое давление или давление от существующих фундаментов используетс 

пневмо- или гидрокамеры монтирующиес  к нижней поверхности диска 4 (фиг. 1 - средн   обойма).

В этих случа х обоймы жестко соедин ютс  между собой через монтажные пластины 5, например, болтами 11. При этом проба грунта отбираетс  так, чтобы между верхним торцом обоймы и верхней поверхностью пробы оставалс  зазор дл  размещени  пневмр- или гидрокамеры 12. Через предусмотренное в диске отверстие камера 12 соединена с монометром 13, позвол ющим фиксировать давлени  на поверхности грунтового массива . В камере 12 создаетс  необходимое давление , имитирующее бытовое давление от существующего фундамента, контролируемое посредством манометра 13. Затем операции по монтажу стенда продолжаютс  в той же последовательности.

На верхнюю обойму с грунтом дл  избежани  вли ни  открытой поверхности на проводимые исследовани  монтируетс  верхн   крышка 6 с направл ющими стойками 9, По оси образованного блока грунта рабочим органом 8 (например, пневмопро- бойником) вытрамбовываетс  скважина. Регистрирующей аппаратурой определ ютс  напр жени  в грунте на соответствующих рассто ни х от оси скважины и фиксируютс  индикаторами часового типа 16 перемещени  датчиков напр жени  18, Датчики напр жений изготовл ютс  таким образом, чтобы их средн   плотность была близка к плотности грунта.

По результатам измерений перемещений датчиков напр жени  строитс  график зависимости объемного уплотнени  грунта от рассто ни  до оси скважины.

Затем строитс  график изменени  напр жений G в зависимости от рассто ни  до оси скважины.

По этим графикам определ етс  компрессионна  зависимость и строитс  компрессионна  диаграмма 0 f/a

Возможность моделировать вли ние подземных сооружений и имитировать давление от существующих фундаментов позвол ет существенно расширить диапазон исследований.

Повышение точности измерени  пои определении компресионных характеристик грунта позвол ет повышать расчетную несущую способность свай, за счет чего на 10-15% уменьшить расход материалов и трудозатрат при образовании свайных фундаментов сооружений.

15

Claims (3)

1. Стенд дл  исследовани  деформатив- но-напр женного состо ни  грунта при образовании скважин, включающий корпус дл  размещени  образца грунта, выполненный в виде набора цилиндрических обойм последовательно и соосно размещенных по высоте корпуса, верхнюю и нижнюю крышки и измерительную аппаратуру в виде датчиков напр жени  и соединенных с ними

индикаторов перемещений, отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона исследований и повышени  точности определени  напр жений и дефор- - маци  в грунте, обоймы выполнены с

диаметрами, увеличивающимис  сверху вниз и соединены между собой в горизонтальной плоскости соединительными кольцевыми дисками, на которых установлены индикаторы.

2. Стенд по п. 1, отличающийс  тем, что он снабжен съемными грузами, размещенными на соединительных дисках, установленных с зазором относительно верхнего торца нижележащей обоймы.

3. Стенд по п. 1, отличающийс 

тем, что он снабжен пневмо- или гидрокамерами , прикрепленными к нижней поверхности соединительных дисков, которые жестко соединены с обоймами.

К регистрирую- 3 щей аппарату 73 NS

ре

/// /// /// /// /// /// /// //

Ккоппрессору 8

1

/

Фиг. 2

Фи.1