Способ определения относительной просадочности грунта в одометре

ОП ИСАНИНА

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскик

Социалистические

Республик (1ц 73756О (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 03.08.77 (21) 2516064/29-33 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51) м. кл.

Е 02 Ь 1/00 бЬсудврственнмй комитет по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.05.80. Бюллетень №20 (53) УДК 624:131.

379(088 8}

Дата опубликования описания 03.06.80. (72) Автор изобретения.Г. А. Райлян

;(7l ) Заявитель (54), СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ

ПРОСАДОЧНОСТИ ГРУНТА В ОДОМЕТРЕ

Изобретение относится к области геотехнических измерений и может быть применено при определении компрессионно- просадочных свойств грунта в ограниченном, но достаточно широком диапазоне сжимающих давлений, действующих на один и тот же образец грунта.

Известен способ определения относительной просадочности грунта, при котором в приборах не могут получить зависимости просадочных свойств единственного образца грунта от действующих на него сжимающих двилвний б $15.

Известен также способ определения относительной просадочности грунта в одометре с минимальным количеством образцов.

Такой способ, известный как метод двух кривых, применяется при раздельных испытаниях двух образцов грунта на компреэсионную сжимаемость в естественном и на. сыщенном, заданной жидкостью (водой) со стояниях и, кроме того, включает измерение компрессионны характеристик и расчет величин относительной просадочности

2 грунта. Значения относительнойпросадочнооти d ä при различных давлениях в заданном интервале их изменения определяются этим способом как разность ссответст, вующих величин относительного сжатия образцов в насыщенном заданной жидкостью (водой) состоянии б, и с естественной (дриродиой) влвжноотно d (25.

Однако данный способ определения от носительной просадочности не позволяет определить компрессионно-просадочные свойства грунта в диапазоне сжимающих его давлений, когда имеется лишь один образец грунта. Кроме того, значения относительной просадочности определяются этим способом с неизвестной погрешностью, обусловленной неоднородностью грунта двух образцов.

Бель изобретения — увеличение производительности путем определения просадочносд ти грунта на одном образце грунта.

Это непосредственное (из эксперимента) определение значений относительной проса дочности грунта, когда имеется лишь оди»

Ю»:ь: Ы4ЪфЬ » ЗЖ4А», »:»».»» 3 ы: »»»» Ф,»/

3 7375 его образец, с исключением влияния неод" нородности грунта на результаты испытания его в одометре, которое обнаруживается при . количественной оценке просадочных свойств Грунта методом двух KpHBsIx.

Указанная цель достигается тем, что при способе определения относительной просадочности грунта -в одометре, включающем компрессионное сжатие образца грунта в естественном и предварительно насыщенном о водой cocTo5%38KKi измерение компрессион"нйх характеристик и расчет величин от носительной просадочности грунта, обжатый образец насыщают жидкостью с последующей разгрузкой образца до miaiia м - 15 мента набухании, а затем производят повторное сжатие образца ступенчатой нагрузкой с последующим измерением компресси онных характеристик одного образца.

Такой способ состоит в том, что после 2О загрузки образца грунта в естественном (природном) состоянии последней ступенью

- "йагрузки до заданноГо значения сжимаюшеI

i o давления производят закрепление штампа одометра стопорным устройством,. исклю25 чающим возможность перемещения штампа по -направлеиию действия нагрузки и не

»

" препятствующим его перемещению в обрат-, ном направлении. за

Кроме того, предварительно обжатый, но не имеющий возможности сжиматься иэ-оа одностороннего закрепления (арретирования) штампа одометра образец грунта насыщают заданной жидкостью (водой), 35 после чего его ступенчатым образом разгружают от сжимающих давлений 6 . Разгрузку производят вплоть до достижения величиной сжимающего давления значения 4, определяемого началом момента на40 бухания образца грунта. Затем штамп одометра освобождают от стопорного устрой ства и осуществляют компрессионное сжа- тие образца грунта, но уже насыщенного заданной жидкостью (водой). Таким обра45 эом, компрессионное сжатие насьпценного жидкостно (водой) образца грунта производят внутри интервала сжимающих давлений 6,, mG„.

Предварительно обжатый образец грун50 та после изменений, обуславливающих релаксацию внутренних сжимающих давлений

6 до значения 6, которое определяет ся путем постепенной (с малой ступенью) разгрузки до начала момента набухания

55 образца грунта.

Результаты испытаний образца грунта, произведенных в укаэанном порядке, представляют в виде двух кривых (зависимоо60 k тей), характеризующих раздельно компреосионную сжимаемость грунта естественного (природного) состояния и насыщенного заданной жидкостью (водой), на основании количественного сравнения которых определяется величина относительной просадочности, На фиг. 1 изображены схема и порядок испытания грунта в соответствии со способом определения относительной его просадочности; на фиг. 2 — принципиальная схема компрессионного прибора (одометра), на фиг. 3 — разрез А-А на фиг. 2.

Предлагаемый способ в силу специфики метода определении относительной просадочности грунта позволяет получить компрессионные испытания грунта в естественном (природном) состоянии, которые представлены кривой 1. Кривая 2 характеризует этап разгрузки, выполняемый после того, как произойдут закрепление (одностороннее арретирование) штампа одометра стопорным уСтройством и замачивание

»» образца грунта до насыщения заданной жидкостью (водой). Завершающий этап испытаний грунта выполняется после окончания разгрузки до значения, соответствующего деформации 3 набухания образца грунта, и освобождения его от арретируюшего действия стопорного устройства. Результаты испытаний на этом этапе характеризуются кривой 4. Кривые 5-7 являются экстраполя » цией результатов испытаний для сжимающих давлений, меньших 6„.

Одометр, штамп которого имеет шток с возможной конструкциейстопорного уст ройства, предназначен для закрепления (одностороннего арретирования) штампа 8 одометра при определении относительной просадочности грунта. Образец грунта 9, находящийся в кольце 10 одометра, подвергается компрессионному сжатию путем ступенчатого загружения штока 11 штампа 8 нагрузкой 12. Измерения деформаций образца грунта производит индикатором ча.сового типа, а замачивание его заданной жидкостью (например, водой) осуществляется через штуцер 1 3 с выпуском отжимаемой жидкости (воды) через штуцер 14.

Замачивание образца грунта мохит производиться и через штуцер 14 с выпуском отжимаемой жидкости (воды) через штуцер 13. Штуцер 13 соединен с фильтром одометра, совмещенным. с установочной плитой 15 одометра, а штуцер 14 соединен с камерой прибора через обойму" 16.

Стопорное устройство состоит из профильной рейки 17, клинообразной пластин73756 ки 18, упора 19 со штифтом 20, зажимного болта 21, опирается иа крышку 22 одом етра.

Для установки стопорного устройства, в рабочее положение в штоке 11 штампа 7 5

8 предусмотрен щелеобразный вырез с наклонной гранью, совпадающей с наклонной гранью клинообразной пластинки 18.

В заданный момент времени, когда тра буется произвести закрепление штампа 8 одсметра (одностороннее арретирование) стопорным устройством, в щелеобразный вырез штока вводится профильная рейка

17, затем на ату рейку устанавливается . клинообразная пластинка 18, которая вво-15 дится в щелеобраэный вырез штока 11 путем выдвижения профильной рейки вплоть до заклинивания пластинкой щелеобразного выреза.

Заклиненное положение пластинки за- 20 крепляется с помощью упора 19, устанавливаемого на рейке 17, со штифтом 20 и зажимным болтом 21.

Разборка стопорного устройства производится путем отвинчивания зажимного

25 болта, последующего снятия упора и вы-. вода пластинки 18 из щелеобразного выреза штока 11 штампа 8.

Пример. Имеется образец лессового грунта природной влажности и структуры, 30 который помешают в колесо одометра диаметром 7 см и высотой 2 см. Одометр с помещенным в нем образцом лессового грунта устанавливают на опорную плач форму. Его конструкция предусматривает использование штампа со штоком.

После центровки нагрузки, передаваемой от коромысла прибора на шток штампа одометра, производит компрессионное сжатие образца лессового грунта сжимаю40 шими давлениями 6<,Ci>, б; вплоть до заданного значения б q в соответствии с установившейся методикой компрессионных испытаний грунтов.

Затем закрепляют стопорным устройст. 45 вом шток штампа в соответствии с опи санием действии устройства и эамачивают образец лессового грунта водой (по aagaнию) через штуцер 13 или штуцер 14.

Как только образец лессового грунта

50 станет водонасыщенным, его разгружают от сжимающих давлений ступенями не более чем. 0,005 МПа.

Как только образец лессового грунта

55 в процессе разгрузки начнет набухать и деформация набухании достигнет по инди» катору часового типа значения, соотвеч ствующего приращению коаффици6нта цо

0 6 ристости грунта a< = 0,005 «1 +e(o„)), разгрузку приостанавливают и освобождают шток штампа от стопорного устройст ва.

После освобождения штампа проиэвоgsT повторное компрессионное сжатие образца лассового грунта в интервале давлений и в соответствии с установйвшейся четодикой компрессионных испытаний грун- тов.

Результаты испытаний образца грунта представляют в виде двух кривых (зависимостей) (фиг. 1): 6 = Е (б), характеризующей компрессионную сжимаемость лессового грунта природной влажности и структуры, и Е = E (<), характеризующей компрессионную сжимаемость лессового водонасыщенного грунта.

Величины относительной просадочности лессового грунта в интервале давлений d< и б, определяют по формуле (+i) @;)

c5 (6Д = ИЛ где 5 {6;) «коаффициент пористости лессового грунта природной влажности и структуры при действии сжимающего давления ;, принимаемый из зависимости Е = Я (6);

g (á;) — коаффициент пористости леосового водонасыщенного грунта от действия сжимающего давления 4;, принимаемыми из зависимости Е Е (6;).

Использование предлагаемого способа определения относительной просадочности грунта обеспечивает возможность определения просадочных свойств грунта в ограниченном, но достаточно широком диапазоне давлений, когда имеется лишь один образец грунта; значительно ускоряет по-- лучение зависимости просадочных свойств грунта от величины действующего на него сжимающего давления; кроме того, снижает трудозатраты на производство компрессионно-просадочных испытаний примерно на 40% и при равном количестве образцов грунта повышает надежность результатов определения.

Формула изобретения

Способ определении относительной просадочности грунта в одометре, включающий компрессионное сжатие образца груп та в естественном и предварительно на7 737560

8 съпценном водой состояниях измерение Источники информ ащни, компрессионных характеристик. и расчет Принятые во внимание при экспертизе величин относительной просадочности Рру 1. Руководство па методике определета, о т л и ч а ю m и и с s тем,что, нии характеристик деформации сжатии лесс целъю увеличении производительности совых грунтов в условиях фильтрашщ, путем определении просадочности 1рунта П 31-75, BHHHI им. Б. Е. Веденеева„ на одном образце грунта, обжатый образец JL О. Энергии", 1975. насыщают жидкостно с последуюшей разгрузкой обреа до начала момента набу 2. Руководство по лабораторному опре ханин, а затем производят повтарное сжа- ð делению деформационных и прочности

me образца -тупенмтой нагрузкой c no» рактеристик просадочных грунтов. НИОСП следуюшим измерением компрессионных ха- им. Н. М, Герсеванова, м., Счройиздат, рактеристик одного образца. 1975.

Л-Л

Фиг.Л

guc 1

Составитель . датуп кин

Редактор Т. Кузьмина Texpen A.Øåïàíñêàÿ Корректор М нигула

Заказ 2623/13 Тираж 713 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и от рйтий

113035, Москва, Ж35, Раушскаа наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 44