SU775221A1 - Способ испытани мерзлых грунтов термопрессиометром - Google Patents

Способ испытани мерзлых грунтов термопрессиометром Download PDF

Info

Publication number
SU775221A1
SU775221A1 SU782689198A SU2689198A SU775221A1 SU 775221 A1 SU775221 A1 SU 775221A1 SU 782689198 A SU782689198 A SU 782689198A SU 2689198 A SU2689198 A SU 2689198A SU 775221 A1 SU775221 A1 SU 775221A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
well
probe
zone
thermopressiometer
soil
Prior art date
Application number
SU782689198A
Other languages
English (en)
Inventor
Евгений Викторович Лебедев
Владимир Вениаминович Лушников
Original Assignee
Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова
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 Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова filed Critical Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова
Priority to SU782689198A priority Critical patent/SU775221A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU775221A1 publication Critical patent/SU775221A1/ru

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Description

Изобретение относитс  к области инженерно-строительных изысканий и используетс  дл  определени  деформационных характеристик и прочностных свойств грунтов в полевых услови х . Известен способ испытани  оттаивающих грунтов с помощью термопрессиометра , вз тый в качестве прототипа .. Сущность его заключаетс  в образовании вокруг скважины,пройденной в мерзлом грунте,локальной оттаивающей зоны и измерений перемещений стенки скважины в результате воздействи  на стенку расшир ющейс  эластичной оболочкой термопресснЬметра 1. При испытании термопрессиометром мерзлого грунта с оттаиванием определ ютс  деформационные и прочностные характеристики отта вшего грунта . Дл  этого величина зоны оттаиван из условий точности измерений должна превышать 2-3 диаметра скважины, что приближенно устанавливаетс  по количеству тепла, передаваемого термопре сиометром в грунт, и времени оттаивани . Однако дл  определени  характеристик грунтов приближенного значе ни  величины зоны оттаивани  недоста точно . Наиболее близким  вл етс  способ, включающий прогрев термопрессиометром мерзлого грунта до образовани  отта вщей зоны вокруг зонда термопрессиометра и измерение отта вшей зоны, а также измерение радиальных перемещений стенок скважины ;при нагружении термопрессиометром отта вшей, зоны давлением 1. Недостатками этого способа  вл етс : невозможность использовани  механического зондировани  в грунтах, содержащих твердые включени ; отсутствие точной информации о величине зоны оттаивани  во врем  проведени  термопрессиометрического эксперимента и св занные с этим потери времени на избыточный npoi-рев, гарантирующий достаточную зону оттаивани ; предварительное измерение шупом иск-лючаетс  из-за значительного нарушени  им естественного сложени  грунта; измерение шупом зоны оттаивани  включает в себ  погружение шупа в скважину и цикл работ по ручному врезыванию ножевых элементов в грунт, что создает дополнительные- трудоемкие операции . Цель изобретени  - повышение достоверности определени  деформативных характеристик различных,в том числе и крупнообломочныхгрунтов, а также сокращени  трудозатрат и времени. Поставленна  цель достигаетс  тем что прогревают термопрессиометром мерзлый грунт до образовани  отта вшей зоны вокруг зонда тер1«юпрессиометра , измер ют отта вшую зону, затем измер ют радиальные перемещени  стенок скважины прм кагружении термопрессиометром отта вшей зоны давлением , измерение величины отта вшей зо ны производ т одновременно с оттаиванием , путем измерений температуры по верхности скважины ниже зонда термопрессиометра на линии изотерм проход щей в массиве грунта на рассто нии 3-х диаметров скважины от центра оси зонда в горизонтальной плоскости, а при достижении в точке измерени  температуры границы зоны оттаивани , производ т термопрессиометрическое измерение. Рассто ние от зонда прессиометра, на котором производитс  измерение температуры стенки скважины, определ етс  дл  каждого типа термопрессио метров предварительно, один раз, путем лабораторных исследований теп лообменных характеристик зонда тер мопрессиометра с промерзшим грунтом . Дл  этого в замороженном образце грунта изготавливаетс  вертикальна  скважина, в которой устанавливае с  зонд термопрессиометра. В массив же грунта, в горизонтальной плоскоети , проход щей через центр оси зонда , на рассто нии трех диаметров сква жины от центра, устанавливают грунто вый термометр (проволочный, полупроводниковый , термоэлектрический или другой). При прогреве зондом образца грунта по грунтового термометру фиксируют момент наступлени  температуры та ни  грунта. Одновременно термо метрами, измерупощими температуру поверхности скважины около зонда, фикс руетс  распределение температуры про рева грунта вдоль поверхности скважи с дальнейшим определением положени  изотермл с температурой та ни  грунта либо по показанию одного терлйэмет ра, либо интерпол цией показаний меж ду несколькими термометрами. Дл  это го термометры, измер кнцие температур поверхности скважины, в количестве 4-5 шт. заранее устанавливсиот на поверхности скважины на различных фик сированных рассто ни х в пределах размера 2-3 диаметров скважины ниже корпуса зонда. Экспериментально установлено, что при использовании типовых термопрессиометров , имеющих форму выт нутого цилиндра, изотермы теплового потока, распростран ющегос  в грунте, на некотором удалении от термопрессиометра принимают форму, близкую к эллипсоидальной с полостью - сква:«иной, расположенной вдоль оси эллипсоида. При повторных прогревах одного грунта образуетс  форма изотерм, полобна  полученным при лабораторном тарирозанном испытании. Значительна  величина отношени  теплопроводимостей грунта и воздуха - 40/1-60/1 и, вытекающа  отсюда, параллельность стенки скважины в продольном сечении, ад иабагическим лини м температур щего пол  грунта исключают заметные искажени  формы изотерм в поверхностном слое грунта скважины. Перенос тепла конвекцией з скважине незначителен в св зи с малым диa.мeтpo s скважины, тем,, что скважина сверху покрыта зондомр а также потому, что поверхность скважины в месте измере1- кй тамператур прогреваетс  сверху,а изотермы поверхности скважины расположены горизонтально Известно, что йзотермьг,близкие к , в значительной части грунтов соответствуют границе зоны оттаивани . Местонахождение этих изотерм в массиве окружающего зонд грунта определ ет положение границы зоны оттаивани , В грунтах, в которых температура льдообразовани  ниже нул , главным образом глинистые грунты, о .местонахождении зоны,оттаивани  суд т по изотерме, соответствующей тем-пературе льдообразовани  данного грунта. Дл  каждого отдельного типа зондов термопрессиометров необходимо одно ггредварительное исследование теплообменных характеристик зонда с грунтом . Пример. Производилось опытное определение дефоркативных характеристик грунта-песка средней крупности, полностью водонасыш.енного, с коэффициентом пористости L 0,6f имеющего температуру льдообразовани  . Предварительные испытани  проводились в мерзлотной лаборатории УПК им. С.М, Кирова на образцах диаметром 0,8 м и высотой 3 м. Тип устройства моделировани  промерзани  грунта - ИПГ-2 1. Стальной контейнер с грунтом, имеющий толщину стекки 8 мм, помещен в 1адэрЬзильную камеру и промораживаетс  сверху. Температура в верхней части морозильной камеры над образцом . , в нижней части . Температура на поверхности образца минус 4®С, на глубине 2 и темпера ура образца минус 0,. В центре образца изготовлена вертикальна  скважина диаметром 96 м:л и глубиной 2,5 м, Фронт  ромерзани  образца находитс  на глубине 2,5 м от поверхности образца . Плоскость фронта промерза -;и  практически горизонтальна. Вдоль поверх

Claims (1)

  1. Формула изобретения
    Интерполяцией значений температуры, измеренной термометрами в скважине, было установлено, что нулевая изотерма в стенке скважины находится на расстоянии 270 мм от нижнего конца зонда, и, следовательно, если установить один’ термометр для измерения температуры стенки скважины на этом-расстоянии , то при достижении температуры таяния зоны, расположенной на расстоянии трех диаметров скважины от оси зонда прессиометра, термометр в скважине покажет ту же температуру. В дальнейшем эксперимент был повторен с другим грунтом — пылеватым суглинком, и были получены сходные результаты. При определении деформативных характеристик талого грунта — песка средней крупности согласно приведенной методике, полученный в результате эксперимента модуль деформации Е оказался, ( равным 380 кгс/смг, что с вполне удовлетворительной точностью совпадает с
    Заказ 7674/37
    Способ испытания мерзлых грунтов термопрессиометром, включающий прогрев термопрессиометром мерзлого грунта до образования оттаявшей зоны вокруг зонда термопрессиометра и измерение оттаявшей зоны, а также измерение оттаявшей зоны, а также измерение радиальных перемещений стенок скважины при нагружении термопрессиометром оттаявшей зоны давлением, о т '.сличающийся- тем, что, с целью повышения достоверности определения деформативных характеристик различных , в том числе и крупнообломочных, грунтов, а также сокращения трудозатрат й времени испытаний, измерение величины оттаявшей зоны производят одновременно с оттаиванием, ; путем измерений температуры поверхности скважины ниже зонда термопрессио- . метра на линии изотермы, проходящей в массиве грунта на расстоянии трех диаметров скважины от центра оси зонда в горизонтальной плоскости, а при достижении в точке измерения температуры границы зоны оттаивания, производят термопрессиометрическое измерение.
    вниипи
SU782689198A 1978-11-27 1978-11-27 Способ испытани мерзлых грунтов термопрессиометром SU775221A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782689198A SU775221A1 (ru) 1978-11-27 1978-11-27 Способ испытани мерзлых грунтов термопрессиометром

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782689198A SU775221A1 (ru) 1978-11-27 1978-11-27 Способ испытани мерзлых грунтов термопрессиометром

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU775221A1 true SU775221A1 (ru) 1980-10-30

Family

ID=20795483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782689198A SU775221A1 (ru) 1978-11-27 1978-11-27 Способ испытани мерзлых грунтов термопрессиометром

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU775221A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2632994C1 (ru) * 2016-07-14 2017-10-11 Олег Николаевич Исаев Способ испытания мерзлого грунта статическим зондированием

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2632994C1 (ru) * 2016-07-14 2017-10-11 Олег Николаевич Исаев Способ испытания мерзлого грунта статическим зондированием

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mitchell et al. Measurement of soil thermal resistivity
Tarara et al. Measuring soil water content in the laboratory and field with dual‐probe heat‐capacity sensors
Scanlon et al. 3.2. 4 Miscellaneous methods for measuring matric or water potential
Manohar et al. Measurement of apparent thermal conductivity by the thermal probe method
RU2592915C1 (ru) Способ определения количества незамерзшей воды в мерзлых грунтах
CN105717156B (zh) 可原位标定探针间距的双针热脉冲热特性测量系统及方法
CN105044147A (zh) 一种近相变区冻土导热系数测定装置与方法
Lister Geothermal gradient measurement using a deep sea corer
CN115468978A (zh) 一种测试高温热水隧道混凝土材料热传递性的方法
Zhang et al. Detection of the freezing state and frozen section thickness of fine sand by ultrasonic testing
SU775221A1 (ru) Способ испытани мерзлых грунтов термопрессиометром
He et al. Study on the mobile PHS method for soil moisture monitoring based on thermal effect
Naruke et al. Standardizing Heat Pulse Probe measurements for thermal property determination using ice and water
CN109208565A (zh) 一种浅地表冻土多参数快速检测装置及其检测方法
CN207908411U (zh) 一种滑道式混凝土热膨胀系数测量装置
RU224461U1 (ru) Средство измерения температуры грунта
Bailey et al. An investigation of the solidification of a metal and two n-paraffins using an acoustic technique
RU186025U1 (ru) Устройство для определения тепловых свойств материалов
Chen et al. Thermally induced pore water pressure of reconstituted London clay
RU156395U1 (ru) Прибор для определения деформаций морозного пучения грунта
SU1712847A1 (ru) Устройство дл определени теплофизических характеристик горных пород в услови х естественного залегани
SU746033A1 (ru) Прибор дл определени величин и сил морозного пучени грунта
SU1695225A1 (ru) Устройство дл моделировани процессов промерзани грунтов
Lu et al. Applications of Thermo-TDR Sensors for Soil Physical Measurements
SU894484A1 (ru) Устройство дл определени массообменных свойств капилл рно-пористых систем