Устройство для определения коэффициента упругости грунта Советский патент 1985 года по МПК E02D1/02 E02D1/00 

СП

о

;о со Изобретение относится к области инженерно-геологических изысканий в строительстве и может быть использовано для определения физико-механических свойств грунтов в основаниях сооружений. Известно устройство для определения коэффициента упругости грунта, включающее модель фундамента, вибрационную машину направленного действия с приводом и датчиками, пригрузом, лотком и катками. на которые установлена модель фундамента, выполненная с вертикальной нишей и выемками на боковой поверхности для размещения датчиков, а также ограждающими элементами, установленными между ее боковой поверхностью и грунтом, причем вибратор размещен в плите модели фундамента, а пригруз на ней 1. Недостатками данного устройства является невозможность определения коэффициента упругого равномерного и неравномерного сдвига грунта боковой засыпки. Наиболее близким к изобретению является устройство для определения коэффициента упругости грунта, включающее модель фундамента с вертикальной нишей и выемками по боковой поверхности для размещения датчиков, вибраторы, установленные в нише модели, грузовую балку, соединенную с моделью фундамента посредством виброизоляторов, и защитный кожух, изолирующий основание модели от соприкосновения с грунтом 2. Недостатком этого устройства также является невозможность определения коэффициентов упругого неравномерного сдвига грунта боковой засыпки, так как наряду с вертикальными колебаниями происходят вращательные колебания и качание модели за счет принятого расположения вибраторов относительно точки подвеса модели. 1.1ель изобретения - определение коэффициентов упругого неравномерного сдвига грунта боковой засыпки. Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения коэффициента упругости грунта, включающее модель фундамента с вертикальной нишей и выемками по боковой поверхности для размещения датчиков- направленного действия, вибраторы, установленные в нише модели, грузовую балку, соединенную с моделью фундамента посредством виброизоляторов, и защитный кожух, изолирующий основание модели от соприкосновения с грунтом, снабЖено дополнительными виброизоляторами соединяющими модель фундамента с основанием, причем вертикальная ниша выполнена на всю высоту модели, размещена между соосно расположенными виброизоляторами одинаковой жесткости, а вибраторы установлены в горизонтальной плоскости, проходящей через центр тяжести модели на равных расстояниях от ее вертикальной оси, и закреплены на противоположных стенках вертикальной ниши. На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Устройство состоит из грузовой балки 1 с опорами 2 на концах. Модель фундамента 3 соедине а с грузовой балкой с помощью верхних виброизоляторов 4. В теле модели имеется вертикальная ниша 5 для размещения в ней двух вибраторов 6 с приводом. Осиование моде- ли 7 отделено от нее и уложеио на груит. Модель соединена с основанием нижними виброизоляторами 8. Нижние виброизоляторы и основание модели защищены от соприкосновения с грунтом с помощью защитного кожуха 9. Измерительные приборыдатчики динамического давления грунта 10 установлены в гнезде 11. по всей площади боковой засыпки модели фундамента. Для регистрации параметров горизонтальных колебаний модели фундамента в устройство включены вибродатчики 12. Жесткость верхних 4 и нижних 8 виброизоляторов принята одинаковой. Пружи входящие в верхние и нижние виброизоляторы,- расположены в плане равномерно по периметру модели фундамента, а по высоте соосно. Вибраторы 6 крепятся к противоположным стенкам модели фундамента в середине ее высоты, располагаются в плане на одинаковом расстоянии от одной из осей модели и ориентированы таким образом, чтобы они создали параллельные в плане силы противоположного знака, лежащие в горизонтальной плоскости, проходящей через центр тяжести модели. Работа устройства осуществляется следующим образом. Под действием синхронно запущенных вибраторов с противоположно направленными периодическими силами создается периодический крутящий момент относительно вертикальной оси модели. Модель фундамента 3, находящаяся между верхними 4 и нижними 8 виброизоляторами, колеблется в горизонтальной плоскости, не соприкасаясь с грунтом основания, так как нижние виброизоляторы 8 изолированы от соприкосновения с грунтом основания при помощи защитного кожуха 9. Датчики динамического грунта 10, установленные в гнездах И, регистрируют изменение касательного сопротивления по всей площади боковой засыпки модели фундамента, а вибродатчики 12 регистрируют амплитуду горизонтальных колебаний модели фундамента. Зная смещение и касательное в горизонтальном направлении давление, связь которых между собой можно принять линейной, рассчитывают коэффициенты пропорциональности, которыми являются коэффициенты упругого иеравномерного сдвига грунта боковой засыпки в местах установки датчиков динамического давления при вращательных относительно вертикальной оси колебаниях модели фундамента.

После этого аналитически строится функция распределения упругого неравномерного сдвига грунта по боковой поверхности модели фундамента, используя которую определяют численное значение искомого коэффициента в любой точке боковой поверхности в пределах заглубленной части модели фундамента.

Таким образом, наличие данных о коэффициенте упругого неравномерного сдвига грунта боковой засыпки позволяет учитывать в расчетах машинных фундаментов, подвергающихся воздействию крутящих моментов, влияние сопротивления касательных составляющих сопротивления боковой поверхности фундамента, что повышает

степень достоверности прогнозирования динамических свойств реальных фундаментов.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА УПРУГОСТИ ГРУНТА, включающее модель фундамента с вертикальной нишей и выемками по боковой поверхности для размещения датчиков направленного действия, вибраторы, установленные в нище модели, грузовую балку, соединенную с моделью фундамента посредством виброизоляторов, и защитный кожух, изолирующий основание модели от соприкосновения с грунтом, отличающееся тем, что, с целью определения коэффициентов упругого неравномерного сдвига грунта боковой засыпки, оно снабжено дополнительными виброизоляторами, соединяющими модель фундамента с основанием, причем вертикальная нища выполнена на всю высоту модели и размещена между соосно расположенными виброизоляторами одинаковой жесткости, а вибраторы установлены в горизонтальной плоскости, проходящей через центр тяжести модели на равных расстояниях от ее вертикальной оси, и закреп(Л лены на противоположных стенках верти-i кальной нищи.