Способ определения механических характеристик грунтов и устройство для определения механических характеристик грунтов

 

Использование: инженерно-геологические изыскания в строительстве. Сущность изобретения: устройство содержит крыльчатку , жестко соединенную с полой штангой . Крылья крыльчатки имеют одинаковую ширину и выполнены с различной толщиной и высотой, а их лидирующие грани выполнены с односторонней заточкой режущих кромок . Со стороны, скошенной заточкой, на боковой поверхности кромок заподлицо установлены датчики давления, связанные кабелем связи с измерительным приспособлением . Способ включает погружение зонда с крыльчаткой в грунтовый массив, одновременное деформирование грунта в каждом межкрыльчатом пространстве на заданную величину в пределах, соответствующих различным толщинам крылок, и измерение нормального давления грунта на каждую из крылок до приложения к крыльчатке крутящего момента, а также в момент сдвига. 2 с.п,ф-лы, 3 ил. ё

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 02 0 1/00

ГОСУДАРСТВЕН1ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4792798/33 (22) 19.02.90 (46) 15.04.92. Бюл. М 14 (71) Тверской политехнический институт (72) Е.Н. Хрусталев (53) 624.131.381 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 872638, кл. Е 02 0 1/02, 1977.

Авторское свидетельство СССР

hh 502085, кл. Е 02 О 1/00, 1972. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: инженерно-геологические изыскания в строительстве. Сущность изобретения: устройство содержит крыльчатку. жестко соединенную с полой штанИзобретение относится к инженерногеологическим изысканиям в строительстве, Целью изобретения является повышение производительности и информативности.

На фиг. 1 схематично изображено устройство: на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1: на фиг. 3 — графики, построенные по результатам испытаний грунта.

Устройство содержит крыльчатку 1, жестко соединенную с полой штангой 2. Крылки 3 крыльчатки имеют одинаковую ширину

D/2 и выполнены с различной толщиной

S i....,S4 и высотой Н,...,Н4 боко ой поверхности, а их лидирующие грани выполнены с односторонней заточкой режущих кромок 4.

Со стороны, скошенной заточкой, на боковой поверхности крылок эаподлицо установлены датчики 5 давления, связанные

„„ 42„„1726643 А1 гой, Крылья крыльчатки имеют одинаковую ширину и выполнены с различной толщиной и высотой. а их лидирующие грани выполнены с односторонней заточкой режущих кромок, Со стороны, скошенной заточкой. на боковой поверхности кромок заподлицо установлены датчики давления, связанные кабелем связи с измерительным приспособлением. Способ включает погружение зонда с крыльчаткой в грунтовый массив, одновременное деформирование грунта в каждом межкрыльчатом пространстве на заданную величину в пределах, соответствующих различным толщинам крылок, и измерение нормального давления грунта на каждую из крылок до приложения к крыльчатке крутящего момента, а также в момент сдвига. 2 с.п.ф-лы, 3 ил. кабелем 6 связи с измерительным приспособлением (не показано);

Полая штанга 2 связана с нагрузочным приспособлением (не показано). . Способ осуществляют следующим образом.

Нагрузочным приспособлением осуществляют погружение крыльчатки 1 в массив исследуемого грунта посредством полой штанги 2. В процессе погружения крыл ьчатки

1 в каждом ее межкрыльчатом пространстве грунт, срезанный режущими кромками 4 лидирующих граней крылок 3 и вытесненный из скошенной заточкой, деформируют на заданную величину $1,...,S4 в пределах, соответствующих различным толщинам крылок 3. На каждой отметке испытания погружение у<.гройства приостанавливают и датчиками 5 давления, связанными кабелем 6 связи с ч

1726643 измерительным приспособлением, замеряют до момента стабилизации во времени t параметры давления o>,..., 0 < грунта в межкрыльчатом пространстве.

После этого нагрузочным приспособлением посредством штанги 2 к крыльчатке 1 прикладывают крутящий момент и производят вращательный срез грунта крылками 3 по цилиндрическим поверхностям на 1/4 окружности диаметром D и высотой

Н.1„...W4. При этом датчики 5давления измеряют нормальное давление o >,..., о4 на каждую из крылок в момент сдвига грунта.

По результатам замеров строят график зависимости о1...„о4- f(S1....,$а)т(фиг, 3) и рассчитывают модуль деформации грунта Е.

Зная радиус R установки центра датчиков давления от оси вращения крыльчатки 1 и площадь крылок Fi = Si Нь рассчитывают момент Mi вращательного среза грунта в межкрыльчатом пространстве: Mi-ei ° Fl Яь kHM, t где cr t — нормальное давление в межкрыльчатом пространстве в момент сдвига грунта, мПа.

Удельное сопротивление х грунта в межкрыльчатом пространстве вращательному срезу определяют по формуле г м, мПа.

2л 0 (D/3 + HI)

Строят графики зависимости t i = f(сг ) (фиг. 3) и по зависимости Кулона определяют угол у внутреннего трения и удельное сцепление С грунта.

Формула .изобретения

1. Способ определения механических характеристик грунтов, включающий погруже5 ние зонда с крыльчаткой в грунтовый массив, деформирование грунта в межкрыльчатом пространстве, приложение к зонду крутящего момента и измерение предельного сопротивления грунта сдвигу с последующим

10 расчетом механических характеристик грунта, отличающийся тем, что, с целью . повышения производительности и информативности, одновременно в каждом межкрыльчатом пространстве грунт деформируют на

15 заданную величину в пределах, соответствующих различным толщинам крылок, и измеряют нормальное давление грунта на каждую иэ крылок до приложения к крыльчатке крутящего момента, а также в момент сдвига.

20 2. Устройстводля определения механических характеристик грунтов, включающее крыл ьчатку, крышки которой имеют одинаковую ширину, выполнены с острозаточенными лидирующими гранями и жестко закреплены

25 на полой штанге. нагрузочное и измерительное приспособления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и информативности, крылки снабжены датчиками давления и выполнены с различ30 ной толщиной и площадью боковой поверхности, а их лидирующие грани выполнены с односторонней заточкой, при этом датчики давления установлены на боковой поверхности крылок заподлицо со стороны, скошен35 ной заточкой.

1726643 юг Р

Составитель Н.Евстигнеев

Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Редактор Ю.Середа

Заказ 1255 Тираж Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/б

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