Способ испытания грунта на прочность Советский патент 1986 года по МПК E02D1/00 G01N3/24 

I

Изобретение относится к строительству, а именно к методам полевых испытаний грунтов, преимущественно крупнообломочных, при инженерно-геологических изысканиях для строителства.

Цель изобретения - повьпаение точности и увеличения числа получаемых прочностных характеристик грунта.

На фиг. 1 приведена схема реализ ции способа с устройством для его осуществления, разрез; на фиг. 2 - схема реализации способа, план; на фиг. 3 - схема действующих сил на блок грунта.

Способ испытания грунта на прочность реализуют следующим образом.

В слое грунта образуют основную выемку 1 и вертикальные щели 2, которые радиально под углом об расходятся от ее центра. В выемке 1 размещают эластичную камеру 3, перекрывают выемку жесткой плитой (штампом 4, по периметру которой образjaoT дополнительную выемку 5. На слой грунта через жесткую плиту 4 приклады- вают постоянную вертикальную нагрузку Р, а к стенкам основной выемки 1 - горизонтальную -нагрузку Р, и увеличивают ее до разрушения блока 6 грунта. -Деформации разр ушення направлены в сторону дополнительной выемки 5 и фиксируются измерительной аппаратурой (не показано). После испытания дополнительную выемку 5 засыпают и утрамбовывают грунтом, а на новом участке по периметру жеской плиты 4 образуют другую дополни .тельную выемку 7 и разрушают блок 8 грунта

Затем определяют предел прочност грунта L по формуле

с -El

2F

(1)

Jгдe F площадь проекции блока 6.

Поскольку горизонтальная нагруз- |ка Р,, приложенная к блоку 6 грунта равна

iT d-ot hj g --- ,

(2)

а площадь сдвига блока 6 грунта равна

2 (ЧГ ВЫ

7

4-360

4360

(,(3)

то, подставляя (2) и (3) в (1), получим

SL 2dhg

2F

D2

(4)

где D - диаметр жесткой плиты, см;

d - диаметр выемки, см; . Q - давление в эластичной камере, кгс/см - .

h - 1ш-фина зоны действия горизонтальной нагрузки, равная высоте эластичной камеры,см. Прочность сцегшения С и угол внутреннего трения if определяют из уравнения о G tg ф + С, где О - вертикальное давление, равное P/F, кгс/см.

И Р и м г Р . Определяют прочность крупнообломочного грунта (галечник высокой поймы) в котловане. Для осуществления предлагаемого способа путем бурения колонковой трубой 146 мм образуют выемку глубиной 0,5 м.. На эту же глубину открывают щели, расходящиеся в плане под углом 120 от выемки.

В выемку опускают эластичную камеру, связанную с источником давления, и устье выемки перекрывают штампом площадью 2500 см j диаметром 38,0см. По периметру образуют дополнительную выемку, соединяющую окончания смеж- ных щелей. На штамп гидродомкратом, , упертым в упорную балку, задают наг- рузку 12500 кг, что составляет 5 кгс/см. После этого в эластичной камере создают давление-, которое воздействует на стенки основной выемки. Давление увеличивают до момента срыва блока грунта в сторону дополнительной выемки, что составляет 35,6 кг . Горизонтальную нагрузку рассчитьшают по формуле

Р JLdjihg

F, „,Q 5У/:,/ь кг.

360

Площадь сдвига равна

(D2-d«) 1649 см2.

7Р - - 2 2

360

Предел прочности грунта 1 составляет

б - 3-59 кгс/см

при вертикальном давлении б 5 кгс/см.

31

Затем для получения параметров прочности С и (f проводят еще два . опыта без переналадки оборудования при вертикальном давлении Q , равном 1 и 3 кгс/см. При этом пределы прочности грунта соответственно 0,75 и 2,65 кгс/см.

Предлагаемый способ испытания позволяет учитывать анизотропию грун та, так как сдвиги осуществляют по разным направлениям, что повышает точность определения прочностных характеристик грунта и позволяет определить сцепление С и угол внутреннего трения (Jf .

Формула изобретения

Способ испытания грунта на прочность, преимущественно крупнообло783974

мочного, включающий образование выемки в слое грунта, размещение в ней эластичной камеры, установку жесткой плиты на бровку выемки, при- S ложение к слою грунта горизонтйльной и вертикальной нагрузок до разрушения и определение предела прочности грунта, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и 10 увеличения числа получаемых прочностных характеристик грунта, дополнительно в слое грунта образуют вертикальные радиально расходящиеся от выемки щели и дополнительные выемки t5 по периметру плиты, а горизонтальную нагрузку прикладьтают после вертикальной по радиально расходящимся от стенок основной выемки направлени- .ям до разрушения грунтд.

Изобретение направлено на повышение точности определения прочностных ха. рактеристик грунта,преимущественно крупнообломочного, с учетом его анизотропии. Для этого при испытании грунта на прочность в нем образуют выемку 1 и вертикальные П1ели, ради- ально расходящиеся от выемки 1 под углом оО . Б выемке 1 размещают эластичную камеру 3, перекрывают выемку 1 жесткой плитой (штампом) 4 и по ее периметру образуют дополнительную выемку 5. Прикладьтают на блок грунта 6 через жесткую плиту 4 вертикальную нагрузку Р и со стороны выемки 1 горизонтальную нагрузку Р, увеличением которой доводят блок грунта 6 до разрушения. Аналогичным образом испытывают все блоки грунта, отделенные друг от друга щелями. Прочностные характеристики грунта рассчитывают по известным зависимостям. 3 ил. (Л ю 00 САЗ СО vj uz.1

ff

сриг.г

Редактор О. Бугир

Заказ 6811/25. Тираж 641Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 11 3035я Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

cptje3

Составитель Г, Мартынова

Техред А.Кравчук, Корректор М. Ц аооши