Способ определения размера частиц,контролирующего прочностные свойства несвязного грунта Советский патент 1987 года по МПК G01N33/24 

Изобретение относится к строительству, в частности к определению характеристик физико-механических свойств грунтов и может быть использовано в горнорудной промышленности и инженерно-геологических исследованиях грунтов.

Цель изобретения - снижение трудоемкости определения путем уменьшения количества этапов определения размера.

Способ осуществляют следующим образом.

Навеску грунта разделяют с помощью сит на фракции и определяют гранулометрический состав грунта.

Затем поочередно из каждой фракции грунта, начиная с самой крупной, извлекают пары частиц и определяют для них коэффициенты межчастичного трения при различных нагрузках до появления изменения величины указанного коэффициента.

На первом этапе определения ра частиц отделяют из грунта все наи более крупные фракции частиц, суммарное содержание 21 у которых в грунте определяют по формуле (в зависимости от величин суммарного содержания Z |ц в грунте наиболее крупных фракций, имеющих одинаковый коэффициент (ц межчастичного трения частиц, независящий от величины нагрузки).

разме

ЧС

100

- njO,6Z: -160Гц,-10000j% 35

Далее в самую крупную фракцию оставшегося грунта добавляют частицы того же размера (в процентах по массе) столько же, сколько отделили более крупных частиц. Определяют сопротивление срезу полученного грунта.

Затем отделяют наибольшую по круп- . образом, из ирганайского аллювиальности граничную фракцию полученного грунта, добавляют в самую крупную фракцию оставшегося грунта частицы того же размера и определяют сопротивление срезу полученного грунта. Отделяют самую крупную фракцию полученного грунта вместе с добавленными частицами, добавляют в грунт частицы наибольшей по крупности .фракции исходного грунта и снова определяют сопротивление срезу полученного грунта. Повторяют этапы определения (при сохранении равенства содержаний (в процентах по массе) отделенных и до50

55

ного грунта на первом этапе испытани можно отделить одновременно те наиболее крупные фракции частиц, суммар ное содержание которых в грунте равно 41%, В соответствии с гранулометрическим составом грунта это будут все частицы, крупнее 7 мм.

Далее отделили из грунта фракции 10-20 и 20-40 мм и, учитывая, что их суммарное содержание в (процентах по массе) равно 33%, добавили во фракци 5-10 мм частиц и увеличили ее содержание в грунте на 33%, доведя его с 17 до 50%. Затем определили сопротив

fO

f5

20

25

30

35

40

бавленных частиц) до появления изменения сопротивления срезу полученного грунта. После чего определяют размер частиц, контролирующих прочностные свойства несвязнЬго грунта, как среднее наибольших размеров частиц фракций, примыкающих к наибольщим гранич- ньш фракциям грунтов, испытанных на последнем и предпоследнем этапах определения.

Пример. Испытанию подвергался ирганайский аллювиальный грунт.

В начале определили гранулометрический состав грунта. 1

Далее из каждой фракции частиц

грунта, начиная с самой крупной фракции 20-40 мм, извлекли пары частиц , и определили коэффициент Ц межчастичного трения этих пар при различных нагрузках. Коэффициенты межчас- тичного трения фракций 20-40, 10-20, 5-10 мм, которые состояли из хорошо окатанных частиц, практически одинаковы и практически не зависят от величины нагрузок. В среднем их коэффициент межчастичного трения равен 0,56. .Коэффициент межчастичного трения фракции 2-5 мм существенно отличается по величине от коэффициента межчастичного трения более крупных фракций. Для усилия Р, прижимающего частицы друг к другу в точке контакта, равного 5Н., он составляет 0,91. Суммарное сод ержание Z,y по массе в ирганайском аллювиальном грунте наибс лее крупных фракций 20-40, 10- 20, 5-10 мм и имеющих одинаковый коэффициент межчастичного трения, равно 50%. Суммарное содержание 51 ос фракций, которые могут быть отделены из грунта одновременно на первом этапе испытаний, определили по формуле (1) и оно составило 41%. Таким

ного грунта на первом этапе испытаний можно отделить одновременно те наиболее крупные фракции частиц, суммарное содержание которых в грунте равно 41%, В соответствии с гранулометрическим составом грунта это будут все частицы, крупнее 7 мм.

Далее отделили из грунта фракции 10-20 и 20-40 мм и, учитывая, что их суммарное содержание в (процентах по массе) равно 33%, добавили во фракцию 5-10 мм частиц и увеличили ее содержание в грунте на 33%, доведя его с 17 до 50%. Затем определили сопротив

ление срезу полученного грунта. Оно равно сопротивлению срезу грунта исходного гранулометрического состава. Этот факт был проверен экспериментально.

Далее из полученного грунта отделили фракцию 5-10 мм и добавили в него 50% (по массе) фракции 20-40 мм После этого вновь определили сопротивление срезу полученного грунта. Оно оказалось равным сопротивлению срезу исходного грунта.

На втором этапе испытаний отделили из оставшегося грунта наибольшую граничную фракцию, т.е. фракцию 20- 40 мм, добавили в грунт частицы фракции 2-5 мм, доведя содержание этой фракции до 80% (по массе) и определили сопротивление грунта срезу. Величина сопротивления срезу существен- но изменилась. Среднее арифметическое наибольших размеров частиц фракций, примыкающих к наибольшим граничным фракциям грунтов, испытанных на втором и первом этапах определения, равное 0,5 (2+5) 3,5 мм. Следовательно, размер частиц, контролирующих прочностные свойства ирганайског аллювиального грунта, равен 3,5 мм.

Формула изобретения

Способ определения размера частиц контролирующего прочностные свойства несвязного грунта, включающий определение гранулометрического состава грунта и последовательные этапы определения размера частиц, содержапще поочередное отделение наибольшей по крупности граничной фракции грунта, добавление в самую крупную фракцию оставшегося грунта частиц того же

Редактор А.Ревин

Составитель Г.Мартынова

Техред И,Попович Корректор Л.Патай

Заказ 1884/40Тираж 777Подписное

ВНИИШ 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

0

5

0

0

5 0

5

размера, определение сопротивления срезу полученного грунта, отделение самой крупной фракции полученного грунта вместе с добавленными частицами, добавление в грунт частиц наибольшей по крупности фракции исходного грунта и определение сопротивления срезу полученного грунта, повторение этапов определения при сохранении равенства содержаний в процентах по массе отделенных и добавленных частиц до появления изменения сопротивления среэу полученного грунта и определение размера частиц, контролирующего прочностные свойства несвязного грунта, как среднего наибольших размеров частиц фракций, примыкающих к наибольшим граничным фракциям грунтов, испытанных на последнем и предпоследнем этапах определения, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости определения путем уменьшения количества этапов определения размера, после определения гранулометрического состава грунта поочередно из каждой фракции, начиная с самой крупной, извлекают пары частиц, определяют для них коэффициенты межчастичного трения при различных нагрузках до появления изменения величин указанных коэффициентов, а на первом этапе определения размера частиц отделяют из грунта одновременно все наиболее крупные фракции частиц, суммарное содержание которых в грунте определяют в зависимости от величины суммарного содержания в грунте наиболее крупных фракций, имеющих одинаковый коэффициент межчастичного трения частиц, не зависящий от величины нагрузки.

Изобретение относится к области строительства, в частности к определению характеристик физико-механических свойств грунтов, и может использоваться в горнорудной промышленности и инженерно-геологических исследованиях грунтов. Целью изобретения является снижение трудоемкости определения путем уменьшения этапов определения размера частиц, контролирующего прочностные свойства несвязного грунта. Для этого после определения гранулометрического состава грунта поочередно из каждой его фракции, начиная с самой крупной, извлекают пары частиц и определяют для них коэффициенты межчастичного трения ( (U ) при различных нагрузках до появления изменения величин jit . Отделяют из грунта наиболее крупные фракции частиц, суммарное содержание которых в грунте определяют расчетным путем с учетом величины суммарного содержания в грунте наиболее крупных фракций, имеющих одинаковый коэффициент межчастичного трения, не зависящий от нагрузки. В самую крупную фракцию оставшегося грунта добавляют частицы того же размера в количестве, равном в мас.% количеству отдельных частиц, и определяют сопротивление срезу полученного грунта. После этого продолжают последовательные этапы определения размера частиц, определяя размер частиц, контролирующих прочностные свойства грунта, как среднее наибольших размеров частиц фракций, примыкающих к наибольшим граничным фракциям грунтов, испытанных на последнем и предпоследнем этапах определения. б {Л с со ю ю