SU874865A1

SU874865A1 - Instrument for investigating physical and mechanical properties of soil

Info

Publication number: SU874865A1
Application number: SU792758442A
Authority: SU
Inventors: Алексей Андреевич Гордиенко; Евгений Павлович Орлов
Original assignee: Новосибирский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института транспортного строительства
Priority date: 1979-04-25
Filing date: 1979-04-25
Publication date: 1981-10-23

Description

(54) ПРИБОР ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТА(54) DEVICE FOR RESEARCH OF PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF SOIL

Изобретение относитс к строительству и предназначено дл определени прочностных характеристик грунтов. Известен прибор дл определени вполевых услови х только параметров сдвига грунта по схеме недрёнированных испытаний, включающий крыльчатку, нагрузоч1 ую камеру с эластичной диафрагмой, пневмауическую систему нагружени и измерительные приборы 1. Недостатком этого прибора вл етс низка точность и малый диапазон исследовани физико-механи ческих свойств грунтов. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс прибор, включающий цилиндрический корпус, герметично закрытый крышкой, нагрузочную камеру с гибкой диафрагмой, поршни, тонкостенную гильзу дл образца грунта и крыльчатку. Дл определени параметров сдвига тонкостенна гильза с образцом испытуемого грунта устанавливаетс в прибор , надеваетс крышка с одновременным внедрением в грунт крыльчатки, создаетс давление в нагрузочной камере, которое через гибкую диафрагму и поршень передаётс на образец. Замер етс деформаци образца . Повчэротом крыльчатки производитс срез с замером усили среза. Параметры компрессии и консолидации определ ютс в той же последовательности, но используетс имеюща с в комплекте прибора крышка без крыльчатки 2. Недостатком этого прибора вл етс ограниченный ход поршн ввиду сопротивлени гибкой диафрагмы при раст жении, что не позвол ет испытывать сильносжимаемые грунты, а из-за потери давлени на это раст жение уменьц аетс точность испытани грунта. Цель изобретени - расширение области исследовани и повышение точности испытани грунтов путем исключени сопротивлени гибкой диаФрапад при раст жении. Поставленна цель достигаетс тем, что в приборе дл определени физико-механических свойств грунта, включающем цилиндрический корпус, герметично закрытый крышкой , нагрузочную камеру с гибкой диафрагмой , поршни, тонкостенную гильзу дл образца грунта и крыльчатку, нагрузочна камера снабжена концентрично расположенными перфорированными кольцами, а диафрагма выполнена из гибкого материала сThe invention relates to construction and is intended to determine the strength characteristics of soils. A device is known for determining the field conditions only for the soil shear parameters according to the undrained test scheme, including the impeller, the loading chamber with an elastic diaphragm, the pneumatic system of loading and measuring instruments 1. The disadvantage of this device is the low accuracy and small range of investigation of physical-mechanical properties soils. The closest technical solution to the present invention is an instrument comprising a cylindrical body, hermetically closed by a lid, a loading chamber with a flexible diaphragm, pistons, a thin-walled sleeve for a soil sample, and an impeller. To determine the shear parameters, a thin-walled sleeve with a sample of the test soil is installed in the device, a cover is put on with simultaneous penetration of the impeller into the soil, pressure is created in the loading chamber, which is transferred to the sample through a flexible diaphragm. Sample deformation is measured. Each cut of the impeller is cut to measure the shearing force. Compression and consolidation parameters are determined in the same sequence, but using the appliance cover included without the impeller 2. The disadvantage of this instrument is the limited piston stroke due to the resistance of the flexible diaphragm during stretching, which does not allow testing of highly compressible soils. For pressure losses on this stretch, the accuracy of the soil test decreases. The purpose of the invention is to expand the field of study and improve the accuracy of testing soils by eliminating the resistance of flexible diaphragm during stretching. The goal is achieved by the fact that in the device for determining the physical and mechanical properties of the soil, including a cylindrical body, hermetically closed lid, loading chamber with a flexible diaphragm, pistons, thin-walled sleeve for the soil sample and impeller, the loading chamber is equipped with concentric perforated rings, and the diaphragm made of flexible material with

малым коэффициентом трени в форме опрокинутого стакана со свободно укладывающимис стенками в пространство между перфорированными кольцами.a low friction coefficient in the shape of an overturned cup with loosely fitting walls in the space between the perforated rings.

На чертеже изображен предлагаемый прибор, разрез по оси.The drawing shows the proposed device, the section along the axis.

Прибор имеет цилиндрический корпус 1, нагрузочную камеру 2, перфорированные кольца 3, гибкую диафрагму 4 в форме опрокинутого стакана, стенки которого уложены в пространство между перфорированными кольцами.The device has a cylindrical body 1, a load chamber 2, perforated rings 3, a flexible diaphragm 4 in the shape of an overturned cup, the walls of which are laid in the space between the perforated rings.

В корпусе размещены объемный перфорированный поршень 5, через который передаетс давление на образец и отводитс отжимаема из грунта вода, и тонкостенна гильза 6 дл образца грунта. Порщень при движении вверх входит в гильзу с минимальным зазором, без перекоса, и сжимает гр/нт.A volumetric perforated piston 5 is placed in the housing, through which pressure is transferred to the sample and water squeezed out of the ground is discharged, and a thin-walled sleeve 6 for the soil sample. Porschen when moving up enters the sleeve with a minimum gap, without bias, and compresses gr / nt.

Корпус закрываетс герметично крышкой 7, котора вл етс верхним упором образца грунта. На крышке креп тс крыльчатка 8 с помощью герметичного подшипника 9, обеспечивающего , свободное вращение ее без перемещени вдоль своей оси, и стальные тонкие стопорные штыри 10. При установке крышки 7 крыльчатка 8 и стопорные штыри 10 внедр ютс в образец грунта.The housing is sealed with a cover 7, which is the top stop of the soil sample. The impeller 8 is fixed on the cover with the help of a sealed bearing 9, which ensures its free rotation without moving along its axis, and steel thin locking pins 10. When installing the cover 7, the impeller 8 and locking pins 10 are inserted into the soil sample.

При создании давлени в нагрузочной камере складки гибкой диафрагмы 4 сжимаютс под воздействием бокового давлени , возникающего при перфорации колец 3. При этом движение поршн вверх происходит за счет распр млени складок, а не раст жени гибкой диафрагмы. Потери давлени на образец грунта определ ютс усилением на распр мление складок, завис щим от коэффициента трени материала диафрагмы .When creating pressure in the loading chamber, the folds of the flexible diaphragm 4 are compressed by the lateral pressure that occurs when the rings 3 are perforated. In this case, the upward movement of the piston occurs due to the expansion of the folds, and not the expansion of the flexible diaphragm. The loss of pressure on the soil sample is determined by the spread expansion of the folds, depending on the coefficient of friction of the material of the diaphragm.

Вследствие придани гибкой диафрагме сразу рабочей формы опрокинутого стакана ход поршн становитс независимым от раст жимости ее материала. Это позвол ет испытывать грунты разной степени сжимаемости . Область применени прибора расшир етс .By giving the flexible diaphragm immediately a working shape of the tilted glass, the piston stroke becomes independent of the stretchability of its material. This allows testing of soils of varying degrees of compressibility. The scope of the instrument is expanding.

Дл изготовлени диафрагмы могут быть использованы, кроме резины, полимерные пленки с малым, коэффициентом раст жени , например фторопластовые. Малый коэффициент трени материала диафрагмы обеспечивает почти полную передачу давлени в нагрузочной камере на образец грунта, что повышает точность испытани .In addition to rubber, polymer films with a low stretch coefficient, such as fluoroplastic, can be used to manufacture the diaphragm. The low friction coefficient of the material of the diaphragm provides almost complete transfer of pressure in the loading chamber to the soil sample, which improves the accuracy of the test.

Claims

1. USSR author's certificate number 504138, cl. E 02 D1 / 00, 1976.

2. Gordienko, A.A., et al. A device for investigating the properties of soils in field conditions. “Transport Construction, 1978, No. 11, p. 42-44 (prototype).