Способ испытания грунтов вибродинамическим зондированием Советский патент 1988 года по МПК E02D1/00 

Изобретение относится к строительству и инженерной геологии, а именно к исследованию физико-механических свойств грунтов путем динамичес- кого зондирования.

Цель изобретения - повьшение информативности и точности определяемых параметров.

Способ осуществляют следующим образом.

На каждом цикле возвратно-поступательного перемещения зонда при вибродинамическом зондировании измеряют значения величины пути зонда вниз S; и пути его вверх S., затем определяют суммарные значения полученных величин пути вниз и пути вве

+. соответственно S- и S;.

,

По измеренным параметрам с учето конструктивных характеристик оборудования определяют средние на измеряемом участке погружения значения сопротивления трению оч боковую по- верхность зонда F и лобового сопротивления погружению зонда в грун РЛ по формулам:

JJT

r(3,..+3,.)-F,i sV is o . ill

Д - -

-- t.Si

де Э., Э. - знергия, передаваемая конструкции на перемещение соответственно вверх и вниз за один 40 период колебания возмущающего усилия, определяемая по конструктивным характеристикам (борудования, причем 45 ., Вт,

п - число периодов колебаний возмущающего усилияа - количество интервалов

измерений}

Р - суммарный вес оборудования, кг.

Возможность определения параметров зондирования по одной измеряемой величине значительно повьшает надежность предлагаемого способа. Кроме того, эта величина может быть получена без воздействия механичес- ; ких подвижных конструкций на чувствительный элемент, например при помощи акселерометра, встраиваемого в цельный корпус зонда. Интегрирование знакопеременного значения ускорения позволяет получить скорость перемещения зонда, а двойное интегрирование - путь его перемещения-. При помощи микроэвм или персонального компьютера любого типа, либо дешифратора специальной конструкции могут быть получены значения числа периодов колебания возмущающего усилия (п) и пути движения зонда (S ,, S .), т.е. величины, необходимые для определения пара;метров зондирования, либо непосредственно их численные значения.

Пример. Измеренные значения величины пути зонда вниз и вверх при а 5 составляют 5 S .,,,.,

| I J I Т-, 5

|, 0i 2,0, 4,0, 0,2, 0,1, О мм, S,,j,j 0,5; 1,5, 5,о;-4,а; 0,0мм,,

путь погружения 2. S ,- ZS.(0,5+ ,i- tti

+ 1,5+5,0+4,0)-(1,0+2,0+4,0+2,0+1 ,0) 1,0 MM, 5- Э ; 100 Вт; п Р 300 кг

1 -

,1

(1,0+2,0+4,0+2,0+1,0)-о,001 -300 700 кг,

Изобретение относится к полевым испытаниям грунтов вибродинамическим зондированием, а именно к исследованию физико механических свойств грунтов, и может быть использовано в горном деле, инженерной геологии и строительстве. Цель изобретения - повышение информативности и точности определяемых параметров. В способе определения характеристик грунта в естественном залегании путем вибродинамического зондирования на каждом цикле возвратно-поступательного перемещения зонда измеряют значения величины пути зонда вниз и пути его вверх, затем определяют суммарное значение полученных величин пути:; вниз и пути вверх, из первого значения вычитают второе и получают значение величины пути погружения в грунт, а значения величины сопротивления трению о боковую поверхность и лобового сопротивления его погружению определяют из вьшажений: 1 3f с- „ fe-f I t. tJ fc(3.5 VFrrts ts,3 tir:fs; 1:1 где F - среднее на измеряемом участке погружения значение сопротивления трению о боковую поверхность зонда, кг Рд - среднее на измеряемом участке погружения значение лобово- . го сопротивл ения погружению зонда в грунт, кг; 3j, Э, - энергия, передаваемая конструкции на перемещение соответственно вверх и вниз за один период колебания возмущающего усилия, (Э ( §)), определяемая по конструктивным характеристикам оборудо« + ч вания, BTJ Т S;, Z S . - сумма знаI- fi чений пути зонда соответственно вверх и вниз на заданном участке погружения$ а - количество интервалов измеренияi п - число периодов колебаний возмущающего усилия. (Л ;о 0

РЛ

- (100+100) 0,1-700(1,0+2,0+4,0+2,0+1,0+0,5+1,5+5,0+4,0)-0,001

1,0-0,001

Повышение информативности, точности и надежности при использовании предлагаемого способа позволяет поручить функциональные и корреляционные зависимости между характеристиками физико-механических свойств грунтов и-параметрами зондирования, проводить зондирование в плотных грунтах при практически любой малой ско5300 кг

рости погружения зонда без увеличения ошибки измерения, в то время как скорость динамического зондирования ограничена 1 см/с, так как при тестированной ошибке - 5 мм относительная ошибка пути погружения возрастает до 25%, а также применять зондирование в условиях высокой влажности, в подводных условиях на больших глу U47976

бинах моря и океана, так как отпадает необходимость герметизации переходов от подвижной части датчиков к чувствительным элементам и регистрации нескольких параметров измерения .

5 г

Формула изобретени

Способ испытания грунтов виброднамическим зондированием, включающий погружение зонда в грунт при возвратно-поступательном перемещении зонда, измерение величины перемещения зонда вниз и определение параметров зондирования, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности и точности определяемых параметров, дополнительно измеряют величину пути зднда вверх в каждом цикле возвратно-поступательного перемещения и определяют по измеренным данным сопротивление трению о боковую поверхность зонда и лобовое сопротивлению погружению по формулам:

F

- р;

Г(,-) s,.,.

т

0

Si - S

1-1 I5 где F - среднее на измеряемом участке погружения значение сопротивления трению 6 боковую поверхность зонда,кг; F. - среднее на измеряемом учаЛ

стке погружения значение лобового сопротивления погружению зонда в грунт, кг энергия, передаваемая конструкции на перемещение соответственно вверх и вниз за один период колебания возмущающего усилия, определяемая по конструктивным характеристикам оборудования (Э ,(), Вт,п - число периодов колебаний возмущающего усилияj

Р - суммарный вес оборудоваi. Э(

5

0

25

НИЯ, кг,

- .сумма значении пути зонда

соответственно вверх и вниз на заданном участке погружения, MJ

количество интервалов измерения.