Устройство для испытаний грунта на водопроницаемость и фильтрационную прочность Советский патент 1986 года по МПК G01N15/08 

Изобретение относится к гидротехнике и касается средств определения геотехнических характеристик грунтов, в частности их ,фильтрационно-суффо- .ионных свойств.

Цель изобретения - повьшение достоверности определения водопроницаемости и фильтрационной прочности грунта путем приближения условий испытания к натурным.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - кассета для исследуемого грунта.

Устройство для испытаний грунта на водопроницаемость и фильтрационную прочность состоит из рабочей камеры 1 с находящейся в ней кассетой 2, куда уложен испытываемый образец грунта 3. Сверху рабочая камера закрыта плотно подогнанной массивной крышкой 4, положение которой фиксируется съемными упорами 5. Внутри крьшки размещен поршень 6, предназначенный для имитации действующего на грунт давления, в связи с чем поршень имеет сечение прямоугольной формы, равное по площади горизонтальному сечению образца в кассете. В поршень вмонтированы криоэлементы 7, имеющие выводы наружу через пустотельй шток 8, на котором закреплен датчик-индикатор 9 перемещения поршня. Над пор- шнем(в той же плоскости полости,где он размещен)находится резиновый баллон 10, снабженный штуцером 11 для подачи в него сжатого газа или жидкости.

Внизу на днище камеры 12 также размещены криоэлементы 13.К торцовым решеткам рабочей камеры присоединены во доподводяш;ий колпак 14 и водосбросный резервуар 15 с пескосборщиком 16.

Кассета 2 сделана в виде открытого сверху прямоугольного параллелепипеда, две противоположные стенки которого (обращенные к торцовым решеткам рабочей камерь) являются шторками 17, находящимися в пазах 18. На боковых ее стенках 19 имеются наружные пазы 20, предназначенные для размещения в них эластичных жгутов, пе- рекрьгоающих зазор между кассетой и стенками рабочей камеры устройства.

Для предотвращения деформации кассеты во время уплотнения уложенного в нее грунта 21 боковые стенки 19 соединяют достаточно прочными накладками 22, а в щель между ними и штор

5

0

5

ками 17 помещают вктгадыши 23. Для переноски кассеты с грунтом к .ней привинчены ручки 24. После предварительного уплотнения грунта вкладыши извлекают и снимают накладки.

Устройство работает следующим образом.

Перед тем, как приступить к самим испытаниям,образец грунта, помещенный в кассету 2, подвергают замораживанию по заданной программе, пока в нем не сформируется характерная криогенная структура, после чего кассету вместе с находящимся в ней образцом 3 помещают в рабочую камеру 1. Напорный и низовой отсеки камеры заполняют специально подобранными по составу зернистыми материалами, например, материалом переходного слоя и обратного фильтра, защищающих глинистое ядро каменно-земляной пластины и, наконец, вытаскивают шторки 17 кассеты. Затем камеру закрывают крышкой 4, фиксируя ее положение упорами 5.

I

После этого дополнительно охлаждают образцы с помощью криоэлементов 7, расположенных в поршне 6 и на днище камеры 12, и считают подготовку к- испытаниям грунта законченной.

Устройство во время испытаний работает следующим образом.

В напорный отсек рабочей камеры поступает из подающей системы вода, в связи с чем происходит частичное или полное оттаивание предварительно замороженного грунта. При этом на грунт со стороны поршня 6 передается давление, которое приводит к осадкам его поверхности. Перемещение поршня фиксируется по показаниям индикатора 9, закрепленного на штоке 8 поршня .

Поступающая в напорный отсек ка5 меры вода.фильтрует через образец испытуемого грунта, а затем вытекает в низовой отсек, заполненны материалом обратного фильтра, и оттуда - водосбросной резервуар 15,в котором

Q также оседают выносимые фильтрационным потоком частицы грунта, попадающие в пескосборщик 16.По количеству выносимых частиц и, главным образом, по изменению расхода фильтру-

jj ющей через грунт воды в зависимости от увеличения ее напора определяют суффозионную устойчивость грунта (разрешающие градиенты напора).

0

5

0

31

Формула изобретения

Устройство для испытаний грунта на водопроницаемость и фильтрационную прочность, содержащее рабочую камеру прямоугольного сеч€;«ия с торцовыми решетками, снабженную крьшкой с поршнем, обратным фильтром и приспособлением, для подвода и отвода фильтрующей жидкости, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности определения водопроницаемости и фильтрационной проч

2

33004FIOCTH путем приближения условий испытаний к натурным, в боковых стенках рабочей камеры выполнены пазы с уплотнениями, в которые вставлена 5 кассета для размещения грунта, вьтол- ненная в виде открытого сверху пряг- моугольного параллелепипеда, две противоположные стенки которого являются вьщвижными шторками, причем в О поршне и дне камеры размещены средства для охлаждения до криогенных температур, а кассета размещена под поршнем.

Фиг.2

Составитель А.Кощеев Редактор В.Иванова Техред В.Кадар Корректор М.Демчик

Заказ 2760/43Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к гидротехнике и касается устройств для испытаний грунта на водопроницаемость и фильтрационную прочность.Цель изобретения - повышение достоверности определения водопроницаемости и фильтрационной прочности грунта путем приближения условий испытания к натурным. Устройство содержит рабочую камеру 1 прямоугольного сечения с торцовыми решетками, снабженную крышкой 4 с поршнем 6, обратным фильтром и приспособлением для подвода и отвода фильтрующей жидкости.В боковых стенках рабочей камеры выполнены пазы с уплотнениями,в которые вставлена кассета Z для размещения грунта, выполненная в виде открытого сверху прямоугольного параллелепипеда, две противоположные стенки которого являются выдвижными шторками. В поршне 6 и дне камеры 12 размещены средства 13 для охлаждения до криогенных температур. Кассета размещена под поршнем. 2 ил. S ,7 ,6,s с S (Л С ttHlt.J