СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЗИЯНИЙ ТРЕЩИН Российский патент 2001 года по МПК G01B3/30 E02D1/00 

Изобретение относится к области строительства и горного дела и предназначено для измерения зияния трещин грунтовых массивов.

Наиболее близок к предлагаемому техническому решению способ измерения зияния трещин, включающий выбор участка обнаженной поверхности трещиноватого грунтового массива, направлений линий измерения и измерения зияний (раскрытия) трещин перпендикулярно стенкам трещин по выявленным системам трещин различными измерительными устройствами (см. Нейштадт Л.И. Методы инженерно- геологического изучения трещиноватости горных пород, М. , "Энергия", 1969, стр. 151-153).

Недостаток данного способа заключается в дискретности измерений только тонких трещин (до 0,5 мм), т.е. в недостаточной точности и ограниченности области измерений.

Задачей изобретения является повышение точности измерения зияния трещин грунтовых массивов, что позволит более надежно оценить пустотность, фильтрационные свойства и анизотропию их.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе измерения зияния трещин, включающем выбор участка обнаженной поверхности трещиноватого грунтового массива, направлений линий измерения и измерения зияний (раскрытия) трещин перпендикулярно стенкам трещин по выявленным системам трещин различными измерительными устройствами, при выборе участка измерений зияния трещин в грунтовом массиве определяют его структурное положение в общей иерархической системе раздробленности земной коры и область, на которую распространяют полученные результаты измерений, непосредственно перед измерениями естественную поверхность обнажения подвергают механической зачистке с оборкой, водной или воздушной обработкой, очищая трещины от загрязняющего заполнителя, выбирают несколько параллельных линий измерений вкрест простирания трещин по выявленным системам с учетом их изменчивости, а измерения зияний выполняют съемными клиновидными щупами, в том числе усеченным, с углом 5, шириной по простиранию 2 см и с шипом, одной скошенной плоскостью клина, на которой расположена шкала с ценой деления 1 мм, соответствующей 0,1 мм зияния трещины, и магнитом и другой плоскостью, перпендикулярной боковому торцу корпуса, оборудованного рукояткой и пазом под шип съемного щупа.

Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в повышении точности измерений и производительности труда.

Изобретение поясняется фиг. 1 и 2.

На фиг. 1 изображено устройство для измерения зияний трещин в рабочем состоянии.

На фиг. 2 - съемный усеченный клиновидный щуп к устройству.

На фиг. 1 и 2 показано:
1 - неусеченный клиновидный щуп;
2 - усеченный клиновидный щуп;
3 - скошенная плоскость клина со шкалой;
4 - плоскость клина, перпендикулярная боковому торцу корпуса устройства;
5 - корпус устройства с пазом;
6 - магнит;
7 - шип;
8 - рукоятка;
9 - плоскость обнажения со стороны опущенного плеча трещины;
10 - то же со стороны приподнятого плеча;
11 - зияние трещины.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Структурное положение участка, выбранного для детального изучения трещиноватости, в том числе зияния трещин, в иерархической системе раздробленности определяют по геологическим и тектоническим картам, например, участки в зоне разлома вблизи от него и вне влияния зоны разлома в различных слоях по литологии и т.д. Область, на которую распространяют результаты изучения зияний, определяют в зависимости от густоты трещин по каждому выявленному элементу на конкретном участке, например зияние трещин в песчаниках вблизи зоны разлома с густой сетью трещин (до 40 см между трещинами). Механическая зачистка обнажения, его оборка и очистка трещин водой или воздухом от загрязненного заполнителя естественных и искусственных обнажений позволяет четко проявить все трещины, особенно мелкие, и более точно измерить их зияние. Ранее это никем не проводилось.

Измерение по ряду параллельных линий позволяет учесть изменчивость зияния трещин по их простиранию. Интервал между этими линиями устанавливается в зависимости от степени изменчивости. При фиксации число линий должно быть не менее трех. При выдержанном, малоизменяющемся значении зияния по простиранию трещины можно ограничиться одной линией.

Клиновидная форма щупа - 1, 2 предложенной конструкции (фиг. 1, 2) позволяет измерять зияния трещин в диапазоне 0,05 - 10 мм и более с высокой точностью за счет того, что скошенная плоскость клиньев 3, образующая с другой плоскостью 4, перпендикулярной боковому торцу корпуса 5, угол 5^o, позволяет построить шпалу на скошенной плоскости через 1 мм, соответствующей 0,1 мм зияния трещины. Измерения фиксируются по скошенной плоскости 3 магнитом 6 при прижимании другой плоскости 4 к противоположной стенке трещины по всей длине щупа. Такая конструкция позволяет достигнуть правильного (без перекосов) расположения клиновидного щупа в трещине по отношению к ее стенкам. Отсчет по величине зияния снимается после извлечения щупа из трещины, имея в виду, что цена деления шкалы 1 мм соответствует 0,1 мм зияния трещин, половина деления -0,05 мм зияния. В связи с тем, что проницаемость клина вглубь трещины в природных условиях грунтовых массивов часто ограничена, длина его из опыта работ принимается равной 4 см. Это позволяет клиновидным щупом измерять зияния трещин от 0,05 до 5 мм. Усеченный клин позволяет при этой же длине увеличить диапазон измерения до 10 мм без ущерба для точности.

При зиянии трещины более 1,0 см целесообразно измерение штангенциркулем. Таких трещин в природе обычно мало. Ширина щупа по простиранию принята равной 2 см, исходя из опыта работы она позволяет оптимально измерять зияние извилистых трещин, особенно в случае их развития в строительных конструкциях.

Шип 7 служит для крепления съемных клиньев в пазу корпуса 5, а рукоятка 8 - для внедрения и извлечения клина.

На фиг. 1 иллюстрируется наиболее сложный случай, когда измеряется зияние трещины с плечами на разной высоте (9, 10).

При измерении зияния трещин (11) без смещения плеч эта процедура упрощается.

Изобретение относится к области строительства и горного дела, а также может быть использовано для измерения зияния трещин грунтовых массивов и при обследовании деформированных строительных конструкций. Способ включает выбор участка обнаженной поверхности трещиноватого грунтового массива, направлений линий измерения и измерения зияний (раскрытия) трещин перпендикулярно стенкам трещин по выявленным системам трещин различными измерительными устройствами. Новым является то, что при выборе участка измерений зияния трещин в грунтовом массиве определяют его структурное положение в общей иерархической системе раздробленности земной коры и область, на которую распространяют полученные результаты измерений, непосредственно перед измерениями естественную поверхность обнажения подвергают механической зачистке с оборкой, водной или воздушной обработкой, очищая трещины от загрязняющего заполнителя, выбирают несколько параллельных линий измерений вкрест простирания трещин по выявленным системам с учетом их изменчивости, а измерения зияний выполняют съемными клиновидными щупами, в том числе усеченным, с углом 5°, шириной по простиранию 2 см и с шипом, одной скошенной плоскостью клина, на которой расположена шкала с ценой деления 1 мм, соответствующей 0,1 мм зияния трещины, и магнитом и другой плоскостью, перпендикулярной боковому торцу корпуса, оборудованного рукояткой и пазом под шип съемного щупа. Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в повышении точности и надежности измерений и производительности труда. 2 ил.

Способ измерения зияний трещин, включающий выбор участка обнаженной поверхности трещиноватого грунтового массива, направлений линий измерения и измерения зияний (раскрытия) трещин перпендикулярно стенкам трещин по выявленным системам трещин различными измерительными устройствами, отличающийся тем, что при выборе участка измерений зияния трещин в грунтовом массиве определяют его структурное положение в общей иерархической системе раздробленности земной коры и область, на которую распространяют полученные результаты измерений, непосредственно перед измерениями естественную поверхность обнажения подвергают механической зачистке с оборкой, водной или воздушной обработкой, очищая трещины от загрязняющего заполнителя, выбирают несколько параллельных линий измерений вкрест простирания трещин по выявленным системам с учетом их изменчивости, а измерения зияний выполняют съемными клиновидными щупами, в том числе усеченным, с углом 5°, шириной по простиранию 2 см и с шипом, одной скошенной плоскостью клина, на которой расположена шкала с ценой деления 1мм, соответствующей 0,1мм зияния трещины, и магнитом и другой плоскостью, перпендикулярной боковому торцу корпуса, оборудованного рукояткой и пазом под шип съемного щупа.