Способ определения сцепления частиц грунта и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК G01N19/04 

3151

действующего на него давления, зафиксированного на манометре в момент разрыва образца. Устройство для осуществления способа содержит пневмо- камеру 1, разделенную перегородкой 2 на две секции для размещения образца 6 грунта между неподвижным и подвижным штампами 4 и 5, имеющими в ка- Йавках рифления сквозные отверстия, Плунжер 8, установленный в перегород-4

ке 2 пневмокамеры 1 и связанный с подвижным штампом 5, резиновый клапан 9, размещенный на свободном кон- де плунжера 8 соосно под отверстием манометра 10, насос для создания через ниппель воздушного давления в пневмокамере и систему кранрв для перекрытия сообщения между секциями и создания в них перепада давления. 2 .с.п. ф-лы, I ил., 1 табл.

Изобретение относится к инженерно-геологическим изысканиям и может быть использовано для определения физико-механических свойств грунтов и почв. Цель изобретения - повышение точности определения сцепления частиц грунта и обеспечение компактности устройства. Способ определения сцепления частиц грунта включает размещение грунта между штампами, соосное сближение штампов до момента соприкосновения выступов рифления, их рабочих поверхностей, удаление излишков грунта вокруг штампов, подсоединение подвижного штампа к плунжеру, установку штампов в одной из секций пневмокамеры, обжатие в ней образца через слой воды давлением, равным давлению в месте отбора грунта, создание в секциях пневмокамеры перепада давления на плунжер и регистрацию действующего на него давления, зафиксированного на манометре в момент разрыва образца. Устройство для осуществления способа содержит пневмокамеру 1, разделенную перегородкой 2 на две секции для размещения образца грунта 6 между неподвижным и подвижным штампами 4 и 5, имеющими в канавках рифления сквозные отверстия, плунжер 8, установленный в перегородке 2 пневмокамеры 1 и связанный с подвижным штампом 5, резиновый клапан 9, размещенный на свободном конце плунжера 8 соосно под отверстием манометра 10, насос для создания через ниппель воздушного давления в пневмокамере 1 и систему кранов для перекрытия сообщения между секциями и создания в них перепада давления. 2 с.п.ф-лы, 1 ил., 1 табл.

; Изобретение относится к инженерно 1геологическим изысканиям и может использоваться для определения физико- механических свойств грунтов и почв. : Цель изобретения - повьш1ение точ- :Ности определения и обеспечение компактности устройства.

; На чертеже изображена схема уст- Ьойства для осуществления предпагае- Ного способа.

Устройство содержит пневмокамеру разделенную перегородкой 2 на две се tiKK, крьшку 3 камеры, неподвижный Штамп 4 с упорным фланцем, подвижный штамп 5, заключенньй между штампами, (бразец 6 грунта, втулку 7 плунжера в, связанного с подвижным штампом 5 |и снабженного на свободном конце ре- |зиновым клапаном 9, соосно устано в- ренный над клапаном манометр 10 и Кран 11 для подачи воды в пневмокаме ;РУ 1 . Воздушное давление в секциях пневмокамеры 1 создают через ниппель 12 при открытом кране 13, а сбрасывают давление в верхней секции краном 14 воздуховыпуска. В канавках рифления штампов 4 и 5 имеются отверстия

для выпуска из них воздуха при фор-

мовке образца.

Способ осуществляют следующим образом.

Образец 6 грунта помещают между щтампами 4 и 5, штампы соосно сближают до контакта выступов их рифления, излишки грунта вокруг штампов удаляют, плунжер 8 подсоединяют к подвижному штампу 5, свободный конец плунжера вводят во втулку 7 до упора фланца штампа 4 с полкой в торце пневмокамеры 1, крышку 3 устанавливают на торец тйевмокамеры 1 и плотно прижимают к ней болтами. В нижнюю

0

5

0 5 О

д

0

5

секцию пневмокамеры 1 через кран 11 подают воду до затопления штампов 4 и 5 водой, после чего кран П закрывают и в пневмокамере 1 при открытом кране 13 и закрытом кране 14 создают через ниппель 12 воздушное давление, равное давлению в месте отбора образца грунта.

Для создания усилия на плунжер краном 13 перекрывают сообщение между секциями пневмокамеры 1, а краном 14 воздуховыпуска плавно сбрасывают давление в верхней секции. Разность давления в, секциях пневмокамеры 1 передает усилие на плунжер 8, который при разрыве образца 6 грунта выбрасывается вместе с подвижным штампом 5 вверх и закрывает резиновым клапаном 9 отверстие манометра 10, фиксируя при этом падение давления в секции. ,

Зная площадь поперечного сечения плунжера и штампов и определив по манометру перепад давления в секциях пневмокамеры в момент разрыва образца, рассчитывают величину сцепления частиц грунта.

Прим е р..Проводились определения величины сцепления частиц лессового суглинка и лиманного ила, содержащего 5,3% свободного газа, в изг. вестном приборе без обжатия газа в грунте и в предложенном устройстве после обжатия давлением 3 кгс/см образца минимальной высоты между штампами, имеющими отверстия для удаления воздуха из канавок рифления. Результаты определений сведены в таблицу.

Как показывают сравнительные результаты, испытание образца грунта в предлагаемом устройстве с минимальной высотой исключает погрешность экспе515

римента, обусловленную образованием шейки разрыва на высоком образце, при испытании известным способом, а удаление через отверстия воздуха из канавок рифления штампов при формовке образца и обжатие в нем газовой фазы обеспечивает получение более высокого и, следовательно, более достоверного значения сцепления частиц грунта.

Использование предлагаемого способа обеспечивает получение более ста- бипьных и точных значений сцепления частиц грунта. Использование в предлагаемом устройстве компактной пнев- мокамеры в качестве силового приспособления и для обжатия газовой фазы грунта дает возможность выполнять исследования в нестационарных условиях (например, на судне сразу после подъема грунта с места отбора, исключая при этом дегазацию его жидкой фазы) .

Формула изобретения

I. Способ определения сцепления частиц грунта, включающий отбор образца грунта, размещение его между штампами с рифлеными рабочими поверхностями, внедрение штампов в образец, передачу на последний через один из штампов отрывающей нагрузки с измерением усилий разрыва образца и определение по измеренным данным сцепления, отличающийся тем, что, с

Суглинок

Суглинок

Суглинок

Ил лиманный

1643

целью повышения точности определения, после внедрения штампов в образец последний помещают в воду, обжимают через нее давлением, по величине равным давлению в месте отбора образца, после чего передают на него отрывающую нагрузку, при этом внедрение штампов в образец производят до момента MCO- прикосновения выступов рифлений их рабочих поверхностей друг с другом.

соосно установленные подвижный и неподвижный штампы с рифлеными рабочими поверхностями и связанное с подвижным штампов силовое приспособление с измерительным прибором, о т л и чающееся тем, что, с целью повьштения точности и обеспечения компактности устройства, силовое приспособление выполнено в виде пневмокаме- ры с нижней и верхней секциями, разделенными перегородкой с отверстием и сообщенными через краны одна с другой и атмосферой, и плунжера, пропущенного через отверстие в перегородке, а штампы выполнены с вертикальными отверстиями в канавках рифлений и установлены в нижней секции пневмока- меры, при этом плунжер связан с подвижным штампом и снабжен на свободном конце клапаном для взаимодействия с

измерительным прибором в виде манометра, установленного в верхнем торце пневмокамеры.

О 3

0,035 0,053