Способ определения прочности грунта в скважине

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для определения прочностных свойств грунтов при инженерно-геологических изысканиях. Цель изобретения - повышение надежности проведения испытаний и достоверности получаемых данных. Способ осуществляют следующим образом. На предварительно зачищенную поверхность грунта устанавливают полый зонд, в оголовник которого жестко зафиксирован штамп, выполненный в виде датчика давления. С помощью системы нагружения полый зонд внедряют в массив, при этом в рабочую камеру поступает образец грунта цилиндрической формы, не соприкасающийся боковой поверхностью со стенками рабочей камеры. После упора верхнего торца образца в штамп погружение зонда продолжают, регистрируя при этом перемещение зонда и повышение вертикального напряжения. Момент разрушения образца определяют по снижению величины вертикального давления или по достижении 15%-ной деформации образца. Изобретение позволяет поддерживать в процессе испытаний текущее значение высоты образца постоянным и получать более достоверные характеристики прочностных свойств грунтов. 1 ил.

СООЭ СОВЕТСИИХ

РЕСПУБЛИК

09 01) (gg)g Е 02 D 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТИРНТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1. (21) 4408814/23-33 (22) 14,04.88 (46) 1 5. 06. 90. Бюл, .Ф 22 (71) Научно-исследовательский институт оснований и подземных сооружений им. Н.M.Ãåðñåâàíoâà (72) А.Н.Труфанов (53) 624.131 .376.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 958586, кл. Е 02 D 1/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

В 966147, кл. Е 02 D 1/00, 1982. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ

ГРУНТА В СКВАЖИНЕ (57) Изобретение относится к строительству и может быть использовано для определения прочностных свойств грунтов при инженерно-геологических изысканиях. Цель иэобретения— повьппение надежности проведения испытаний и достоверности получаемых данных. Способ осуществляют следующим образом. На предварительно эачищенИзобретение относится к строитель- ству и может быть использовано для определения прочностных свойств грунтов при инженерно-геологических изысканиях.

Цель изобретения — повышение надеж1 1 ности проведения Испытаний и досто- верности получаемых даннь|х.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для реализации способа.

Устройство включает полый зонд, состоящий из оголовника 1, рабочей

2 ную поверхность грунта устанавливают полый зонд, в оголовник которого жестко заФиксирован штамп, выполненный в виде датчика давления. С помощью системы нагружения полый зонд внедряют в массив, при этом в рабочую камеру поступает образец грунта цилиндрической Формы, не соприкасающийся боковой поверхностью со стенками рабочей камеры. После упора верхнего торца образца в штамп погружение зонда продолжают, регистрируя при этом перемещение зонда и повьппение вертикального напряжения. Момент разрушения образца определяют по снижению величины вертикального давления или по достижению 15Х-ной деформации образца. Изобретение позволяет поддерживать в процессе испытаний текущее значение высоты образца постоянным и получать более достоверные характеристики прочностных ,свойств грунтов. 1 ил. камеры 1 и режущего наконечника 3, штамп, выполненный в виде датчика 4 давления, жестко зафиксированный в полости оголовника 1, переходник 5

1на буровые штанги.

В качестве датчика 4 давления мо.жет быть использована тензометрическая месдоза конструкции Баранова.

Месдоза Фиксируется в полости оголовника 1 при помощи резинового кольца о, 6 специальной центрирующей гайкой, имеющей внутренний конус 7. Кабель месдозы Фиксируется в оголовнике при

1571134 помощи резиновой втулки 8 и уплотни-.1 теля 9. Оголовник снабжен отверстиями 10 для выпуска воды или воздуха при заглублении зонда в грунт. При проведении испытаний в обводненных скважинах устройство может быть снабжено магазином с эластичной оболочкой, надеваемой на образец при внедрении устройства. 10

Способ осуществляют следующим образом.

На предварительно защищенную поверхность массива грунта (стенка шурфа, забой скважины) устанавливают 15 полый зонд, который с помощью нагрузочной системы задавливают в грунт со скоростью не превышающей 1 м/мин.

При этом в рабочую камеру поступает образец грунта. В момент упора верх- 20 него торца образца в штамп, жестко соединенный с корпусом, скорость внедрения снижается до 1,5-2 км/мин, что фиксируют по изменению показаний контрольно-измерительной аппаратуры. 25

Дальнейшее погружение зонда в грунт приводит к деформации образца и повьппению вертикального напряжения, что Фиксируют.при помощи датчика давления через каждый 15 с. Наличие sa- gp зора между поверхностью образца и рабочей камерой, совмещенной с корпусом устройства, обеспечивает возможность свободного расширения образца в стороны, что отвечает условиям лабораторных испытаний грунтов на одноосное сжатие. Под действием возрастающего вертикального напряжения в результате перемещения зонда образец разрушается, о чем свидетельствует 40 снижение вертикального давления на датчик. Ксли же вертикальное напряже° ние не падает, то образец доводится до 1 50 -ной деформации (6 1 за ) рассчитываемой по Формуле

61 ду = О, 1?6 Н, 45 д/д где Н вЂ” высота рабочей камеры.

В процессе испытаний текущее значение высоты образца остается постоянным.

По результатам .испытания строят график зависимости вертикального напряжения на образец от перемещения зонда, начиная с момента упора образца в штамп. Сопротивление сдвигу грун1 та (С ) рассчитывается как половина максимального значения вертикального напряжения б,м с а макс

Исключение целого ряда вспомогательных операций в процессе испытаний по сравнению с известными способами позволяет существенно снизить трудоемкость исследований, а отсутствие сложных механических узлов в конструкции для осуществления предлагаемого способа обеспечивает высокую надежность его работы.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ определения прочности грунта в скважине, включающий отделение образца грунта от массива путем погружения в него полого зонда, нагружение образца вертикальной нагрузкой посредством штампа и измерение нагрузок и деформаций, о т л и ч à ю щ и Nс я тем, что, с целью повышения надежности проведения испытаний и достоверности получаемых данных, при нагружении образца поддерживают постоянное текущее значение высоты образца путем непрерывного погружения в массив полого зонда, жестко соединенного со штампом.

1571134

1

Составитель В. Врачев

Редактор Л. Веселовская -Техред g Иоргентал Корректор В.Гирняк . Заказ 1490 Тираж 542 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при i кШ CCP

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101