Устройство для определения деформативных и динамических характеристик грунтов Советский патент 1989 года по МПК E02D1/02 

Изобретение относится к инженерно- строительным изсканиям, в частности к устройствам для определения статических и динамических характеристик грунтов, необходимых при проектировании и расчете фундаментов под машины с динамическими нагрузками.

Цель изобретения - повьшение точности измерения.

На чертеже из.ображено устройство, общий вид.

Устройство для определения дефор- мативньрс и динамических характеристик грунтов содержит зонд 1 с эластичной оболочкой 2, камеру 3, снабженную кольцевой мембраной 4 и дополнительным трубопроводом 5. Зонд 1 и камера 3 соосНо закреплены на полой трубе 6. Камера 3, заполненная жидкостью.

соединена дополнительным трубопроводом 5 с гидропульсатором, состоящим из сильфона 7, соединенного с вибратором 8. Для измерения давления на -дополнительном трубопроводе установлен манометр 9. Для измерения динамического давления жидкости установлены датчики 10 и 11, для динамического перемещения колебаний жидкости - датчики 12 и 13.

Полость зонда 1 соединена трубопроводом 14 через обратньй клапан 15 и запорный вентиль 16 с водомерным сосудом 17 со шкалой 18, подключенным к источнику 19 сжатого воздуха через впускной 20 и вьпускной 21 вентили. Сосуд 17 снабжен манометром 22. Нижняя часть зонда 1 снабжена режу гЛ

п

01

щей насадкой 23 и буровым инструментом 24.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии система создания динамической нагрузки заполнена жидкостью, манометр 9 показывает некоторое избыточное давление в магистра

ли, вызванное упругостью кольцевой

мембраны 4 и оболочки 2.

Система создания статической нагрузки заполнена жидкостью, вентили /16 и 21 открыты.

Погружение прессиометра на гори- зонт испытания производят с дневной поверхности или с забоя недобуренной скважины путем вдавливания с одновременным удалением грунта буровым инструментом 24.

Полый трубчатьй корпус зонда 1 с нижней режущей насадкой 23, вьшолйен- ный с малым углом заострения вовнутрь позволяет погружать зонд, вдавливая, с одновременным удалением грунта из внутренней полости буровым инструментом или промьшкой. Такой способ погружения позволяет сохранить природно напряженное состояние грунта, что зна

чительно повышает достоверность получаемых результатов по деформативности грунта.

После установки зонда прессиометра на горизонт испытания по разнице показаний манометра 9 до установки зонда 35 1 и после погружения определяют природное горизонтальное давление с учетом гидравлического давления столба жидкости высотой от горизонта испытания до манометра 9.40

После закрытия вентилей 16 и 21 устройство готово для проведения испытаний.

Работа прессиометра при статических испытаниях заключается в следую- 45 щем. Открыв вентиль 20, создают давление в зонде до природного горизонтального давления, а затем нагружают его необходимыми гостированными ступенями давления, контролируемыми по по-50 казаниям манометра 22. Жидкость перетекает из сосуда 17 через обратный клапан 15 и трубопровод 14 в камеру зонда 1, создавая тем самым давление

Устройство для определения деформа- тивных и динамических характеристик грунтов, включающее зонд с эластичной оболочкой, соединенньй трубопроводом с измерителем давления и объема жидкости, гидропульсатор и датчики для измерения динамических характеристик, отличающееся тем, что, с целью повышения точности

на оболочку 2. Под давлением оболочки55измерения, оно снабжено полой трубой

2 грунт вокруг зонда 1 упрочняется,и камерой с кольцевой мембраной и довызывая перемещение стенки скважи-полнительным трубопроводом, при этом

ны и оболочки 2. Расход жидкости в зонд с эластичной оболочкой и камера

сосуде 17 контуолируется по шкале 18, После стабилизации уровня жидкости в сосуде 17 по шкале 18 измеряют количество дополнительной, заполнившей зонд 1 жидкости, а по манометру 22 измеряют давление внутри зонда 1.

Эти данные служат для расчета статической деформативности грунта, вычисления модуля статической деформации .

Определение динамической деформативности грунта вьтолняется следующим образом. После окончания статического испытания грунта включают вибратор 8, сообщающий знакопеременную нагрузку сильфону 7. В жидкости внутри сильфона 7, кроме статического давления, появляется динамическая составляющая, передающаяся по трубопроводу в камеру зонда 1, частота и амплитуда которой -задаются режимом работы вибратора 8. Под действием колебаний давления жидкости внутри зонда оболочка 2 начинает колебаться, периодически расширяясь и сокращаясь на величину, зависящую от вида и состояния грунта. При этом некоторый объем жидкости периодически подают внутрь зонда, а затем откачивают из него.

Датчики 10-13 служат для измерения частоты, а1 плитуды и фазы периодичес - кого давления и периодического расхода жидкости .

По этим данным находят действительную и мнимую части комплексного модуля, характеризуюЕ ие упругие и демпфирующие свойства грунта, во всем диапазоне частот колебаний вибратора 8, а также определяют динамическую дефор- мативность грунта

Формула изобретения

Устройство для определения деформа- тивных и динамических характеристик грунтов, включающее зонд с эластичной оболочкой, соединенньй трубопроводом с измерителем давления и объема жидкости, гидропульсатор и датчики для измерения динамических характеристик, отличающееся тем, что, с целью повышения точности

измерения, оно снабжено полой трубой

15

Изобретение относится к инженерно-строительным изысканиям, в частности к устройствам для определения статических и динамических характеристик грунтов, необходимых при проектировании и расчете фундаментов под машины с динамическими нагрузками. Целью изобретения является повышение точности измерения. Устройство для определения деформативных и динамических характеристик грунтов содержит зонд с эластичной оболочкой, соединенный трубопроводом с измерителем объема и давления жидкости, полую трубу с закрепленной на ней камерой с кольцевой мембраной, дополнительный трубопровод, который соединен с гидропульсатором. При этом полая труба с камерой размещены соосно в зонде. 1 ил.