Способ испытания грунтов на сдвиг и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК E02D1/00 G01N3/24 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для исследования прочностных свойств грунтов как в естественных условиях, так и при выполнении работ но геотехническому контролю при возведении искусственных насыпей.

Целью изобретения является повышение достоверности получаемых характеристик грунта, снижение трудоемкости испытания и упрощение конструкции.

На фиг. 1 дано устройство для испытания грунтов на сдвиг, общий вид; на фиг. 2 - графики зависимости величин сдвигающих усилий ( Т ) при непрерывно меняющихся величинах вертикальных нагрузок (Р).

10

та 10 перемещают по заранее подготовленной грунтовой поверхности на большое расстояние при постоянной величине груза 7. При этом за счет изменения соотношения плеч упорной балки 3, которую заранее тарируют, происходит плавное увеличение вертикальных напряжений Р и соответственно увеличение сдвигающих усилий f , которые фиксируют с помощью динамометра 12.

В процессе одного испытания можно получить множество величин Г и Р и выбрать любой интервал вертикальных нагрузок и соответственно любые величины сдвигающих напряжений для расчета угла внутреннего трения (tf) и величины (С) удельУстройство для испытания грунтов на г ного сцепления (фиг. 2). сдвиг включает винтовую сваю 1 с поворот-Испытания таким же образом могут

ной .муфтой 2 в верхней части, упорную бал- быть проведены на друго.м участке кругоку 3, подвижно через шарнир 4 соединенную с .муфтой 2, а в средней части посредст- ьзом каретки 5 жестко связанную со срезающим элементом 6, в виде жесткой площадки с поперечными лопастями. На свободном конце упорной балки 3 установлен тарированный груз 7. Срезающий элемент 6 через тросовые тяги 8 и направляющий ролик 9 соединен с домкратом 10, жестко закрепленным на муфте 2.

На верхнем конце домкрата 10 дод упорной плашкой 11 закреплен динамометр 12, а верхний конец винтовой сваи I имеет специальный упор 13. Срезающий элемент 6

вой площадки, диаметр которой определяется длиной упорной балки 3.

Для этого груз 7 снимают, упорную бал20 ку 3 приподнимают и срезающий элемент 6 устанавливают на следующей точке, которую выбирают исходя из необходимых условий проведения испытаний: она может быть развернута по радиусу вправо или вле25 во от предыдущей точки, а также передвинута ближе или дальше от винтовой сваи 1. После установки срезающего элемента 6 на новой точке и создания необходимой вертикальной нагрузки испытания повторяют. При необходимости срезающий элемент 6

через струну 14 соединен с индикатором 15 30 можно разместить под определенным углом

перемещений, закрепленным на репере 16.

Способ с помощью устройства осуществляют следующим образом.

На выбранной плон;адке в ее центре производят завинчивание в грунт винтовой

к дневной поверхности, чтобы определить сдвиговые характеристики грунта на наклонных поверхностях.

Таким образом, необходимое количество экспериментов осуществляют без демонта1, на которую затем устанавливают 35 жа устройства, что позволяет увеличить их

сваи

поворотную муфту 2 и упор 13. Муфта позволяет разворачивать упорную балку 3 на 360°. Срезающий элемент 6 вдавливают в зачищенный грунтовый слой до упора. На каретку 5, жестко соединенную со срезаю- о щнм элементом 6, устанавливают унорную балку 3, один конец которой подвижно, че- р(з шарнир 4, соединяют с поворотной муфтой 2. На другой конец упорной балки 3 устанавливают груз 7. Срезающий элемент 6 через тросовь е тяги 8 и направляющий ро- 45 лик 9 соедипяют с домкратом 10, а через пего - с динамометром 12, па верхне.м конце которого устанавливают упорную плашку 11. Противоположный конец сре- заю1це1 о элемеь1та через струну 14 соединяют с индикатором 15 неремещений, который закрепляют на репере 16.

После создания первоначальной расчетной величины нормальной нагрузки Р, кото- |П Ю определяют исходя из соотношения плеч упорной балки 3 относительно центра жест- 55 кой площадки срезающего элемента 6 и ве- личиш:, груза 7, срезающий элемент 6 посредством тросовых соединений 8 и домкра50

число, те.м самым обеспечив необходимое количество экспериментальных данных для достоверной оценки сдвиговых показателей грунтов.

Формула изобретения

1.Способ испытания грунтов на сдвиг, включающий приложение к грунту нор.маль- ной и сдвигаюпд.ей нагрузок с помощью срезающего элемента, регистрацию величин сдвиговых нанряжений и неремещений и расчет по нолученным данным прочностных характеристик грунта, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности получаемых характеристик грунта и снижения трудоемкости испытания, приложение сдвигающей нагрузки осуществляют при постоянном плавном увеличении нормальной нагрузки с непрерывной регистрацией изменения сдвиговых напряжений.

2.Устройство для испытания грунтов на сдвиг, включающее срезающий элемент в виде жесткой плош,адки с поперечными лопастями, приспособления для создания

та 10 перемещают по заранее подготовленной грунтовой поверхности на большое расстояние при постоянной величине груза 7. При этом за счет изменения соотношения плеч упорной балки 3, которую заранее тарируют, происходит плавное увеличение вертикальных напряжений Р и соответственно увеличение сдвигающих усилий f , которые фиксируют с помощью динамометра 12.

В процессе одного испытания можно получить множество величин Г и Р и выбрать любой интервал вертикальных нагрузок и соответственно любые величины сдвигающих напряжений для расчета угла внутреннего трения (tf) и величины (С) удельвой площадки, диаметр которой определяется длиной упорной балки 3.

Для этого груз 7 снимают, упорную балку 3 приподнимают и срезающий элемент 6 устанавливают на следующей точке, которую выбирают исходя из необходимых условий проведения испытаний: она может быть развернута по радиусу вправо или влево от предыдущей точки, а также передвинута ближе или дальше от винтовой сваи 1. После установки срезающего элемента 6 на новой точке и создания необходимой вертикальной нагрузки испытания повторяют. При необходимости срезающий элемент 6

к дневной поверхности, чтобы определить сдвиговые характеристики грунта на наклонных поверхностях.

Таким образом, необходимое количество экспериментов осуществляют без демонта жа устройства, что позволяет увеличить их

о 5

5

0

число, те.м самым обеспечив необходимое количество экспериментальных данных для достоверной оценки сдвиговых показателей грунтов.

Формула изобретения

1.Способ испытания грунтов на сдвиг, включающий приложение к грунту нор.маль- ной и сдвигаюпд.ей нагрузок с помощью срезающего элемента, регистрацию величин сдвиговых нанряжений и неремещений и расчет по нолученным данным прочностных характеристик грунта, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности получаемых характеристик грунта и снижения трудоемкости испытания, приложение сдвигающей нагрузки осуществляют при постоянном плавном увеличении нормальной нагрузки с непрерывной регистрацией изменения сдвиговых напряжений.

2.Устройство для испытания грунтов на сдвиг, включающее срезающий элемент в виде жесткой плош,адки с поперечными лопастями, приспособления для создания

нормальной нагрузки и сдвигающего усилия в виде домкрата, упорную балку, связанную со срезающим элементом, установленным с возможностью горизонтального перемещения относительно упорной балки, винтовую сваю и измерительные приспособления, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, снижения трудоемкости испытания и повыщения достоверности получаемых характеристик грунта, винтовая свая в верхней части снабжена поворотной муфтой, приспособление для создания нормальной нагрузки выполнено в виде тарированного груза, а домкрат жестко закреплен на поворотной муфте, причем упорная балка одним концом нарнирно соединена с поворотной муфтой, а на другом ее конце размещен тарированный груз.

Изобретение относится к области строительства, испытанию грунтов для определения и.х прочностных характеристик в полевых условиях. Целью изобретения является повышение достоверности получаемых характеристик грунта, снижение трудоемкости испытания и упрощение конструкции устройства. Для этого при испытании приложение сдвигающей нагрузки к грунту осуществляют при постоянном плавном увеличении нормальной нагрузки с непрерывной регистрацией изменения сдвиговых напряжений. В устройстве, включающем срезающий элемент 6, связанный при помощи каретки 5 с упорной балкой 4, и винтовую сваю I, последняя снабжена поворотной муфтой 2. Домкрат 10 для создания сдвигающего усилия жестко закреплен на муфте 2. Упорная балка 4 одним концом щарнирно соединена с муфтой 2, а на другом ее конце размещен тарированный груз 7 для создания нормальной нагрузки. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. SP (Л и rti /« j4o.--(o) 7 / S ///////// л /////////////// -J6 со О О 00 Фиг.1

Ткгс/см

Р Рг

Р кгс/см CPU г. 2