Способ геотехнического исследования грунта и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК E02D1/00 

Изобретение относится к строительству, в частности к исследованию фи- эико-механическ; х свойств грунтов при инженерно-геологических изысканиях.

Целью изобретения является, расширение функциональных возможностей.

На фиг.1 и 2 дано устройство, продольный и поперечный разрезы соответственно.

Устройство включает индентор 1 конической формы с усеченной вершиной, хвостовик 2, привод и измерительные приспособления (не показаны). Продольная ось симметрии хвостовика смещена относительно продольной оси симметрии конуса индентора 1, Величина эксцентриситета между осями симметрии индентора I и хвостовика 2 составляет 0,1-0,2 радиуса большего основания конуса индентора . Высота усеченной части конуса индентора 1 при угле заострения 60° равна двойной величине эксцентриситета.

Способ геотехнического исследования с помощью устройства осуществляют следующим образом.

При внедрении в грунт индентора 1 с хвостовиком 2 измеряют сопротивление внедрению, по которому определяют прочностные характерстики грунта. При достижении глубины, намеченной для деформационных испытаний, или в процессе внедрения устройства, осуществляют вращение его относительно оси симметрии хвостовика 2 в пределах одного полного оборота с измерением усилия вращения и углового перемещения. При этом индентор 1 за счет эксцентричного расположения относительно оси вращения деформирует грунт в зоне, обозначенной пунктиром на фиг,2, вдавливая его в стенки скважины. При повороте на 90 величина дефор1мации изменяется от нуля до значения, равного эксцентриситету е, показанному на фиг,1, а при повороте на 180 деформация составит величину, равную 2е,

По величине деформации, определяемой по угловому перемещению устройства, и соответствующему значению вращающего усилия производят расчет модуля деформации при различных значениях нагрузки по известной формуле Ляме для прессиометрических испытаний

Е (1 где dp

5

0

5

0

5

А-)

г„ --:dp h

Приращение нагрузки на

участке пропорциональных

деформаций; df. - соответствующие приращения

радиальных деформаций; . Го - начальный радиус скважины; ju - коэффициент Пуассона. Для учета трения менычего основания конуса индентора по грунту в расчетную формулу может вводиться понижающий коэффициент, который определяется для различных типов грунта экспериментальным путем. Оптимальный размер меньшего основания конуса зависит от величины эксцентриситета и определяется условием образования плоской поверхности под нижним торцом при его вращении. Для индентора с углом заострения 60° оптимальный размер меньшего основания конуса соответствует высоте усеченной части конуса, равной двойной величине эксцентриситета. Оптимальная же величина самого эксцентриситета определяется из условия требуемой степени деформации грунта при испытаниях и составляет 0,1-0,2 радиуса большего основания конуса. Например, при указанной величине эксцентриситета для стандартного конического индентора диаметром 74 мм максимальная величина деформации составляет 7,5-15 мм, пя скважинных прессиометров эта величина в среднем составляет 8- IО мм.

Предложенный способ и устройство . для геотехнического исследования позволяют в процессе зондирования или пенетрации без дополнительного бурения опытных скважин и применения спе- и(иального прессиометрического оборудования определять деформационные характеристики грунтов. Этот способ особенно эффективно может использоваться для ускоренной геотехнической оценки водонасьш1енных и неустойчивых грунтов в труднодоступной местности, где бурение скважин с обсадкой затруднено, а также для геотехнического контроля за состоянием намывных и насьтных грунтов при различных видах промьппленного, дорожного, гидротехнического, теплоэнергетического и электросетевого строительства.

Формула изобретения

1.Способ геотехнического исследования грунта, включающий внедрение индентора конической формы в грунт, измерение сопротивления внедрению и оценку прочностньк свойств грунта, отличающийся тем,., что, с целью расширения функциональных возможностей, дополнительно производят вращение индентора вокруг продольной оси, смещенной относительно его оси симметрии, измеряют усилие, затрачиваемое на вращение индентора, и угловое перемещение и по полученным данным определяют деформационные характеристики грунта.

2.Способ по п.Г, отличающийся тем, что вращение индентора с измерением указанных параметро производят во время остановок индентора или в процессе его перемещения при внедрении в грунт.

3.Устройство для геотехнического исследования грунта, включаняцее инг

дентор конической формы с хвостовиком, привод и измерительные приспог. , собления, отличающееся тем, что конус индентора вьшолнен с усеченной вершиной, а продольная ось

симметрии хвостовика смещена относительно продольной оси симметрии конуса индентора.

4.Устройство по п.З, о т л и -. чающееся тем, что величина

эксцентриситета между осями симметрии хвостовика и конуса индентора составляет 0,1-0,2 радиуса большего основания конуса индентора,

5.Устройство поп.З, отличаю щееся тем, что высота усеченной части конуса при угле заострения, равном 60°, равна двойной

величине эксцентриситета,

Изобретение .относится к области строительства, к исследованию физико- механических свойств грунтов, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет определения деформационных и прочностных характеристик грунта при внедрении в него индентора конической формы с усеченной вершиной. Ось симметрии индентора 1, расположена эксцентрично оси симметрии хвостовика 2 на 0,1- 0,2 радиуса большого основания конуса индентора, а высота усеченной вершины конуса при угле заострения 60 равна двойной величине эксцентриситета. В процессе внедрения в грунт индентора или во время, остановок осуществляют вращение устройства относительно оси симметрии хвостовика 2 с измерением усилия вращения и переме- - щения. Индентор за счет эксцентричного расположения относительно оси вращения деформирует грунт, вдавливая его в стенки скважины, 2. с.п., 3 3.п. ф-лы, 2 ил. i (Л со ел ел ел Фиг. 2

Редак z op А.Шандор

Составитель Г.Мартынова

Техред Л.Олейник Корректор Н.Король

Заказ 2324/30 Тираж 606Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производствечно-полиграфическое-предатриятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4