Способ испытания образца грунта и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК G01N33/24 

Изобретение относится к строительству и может использоваться при инже- нерно-геологических изысканиях для исследования физико-механических свойст мерзлых грунтов при оттаивании.

Цель изобретения - повышение точности испытаний и расширение функциональных возможностей за счет испытания оттаивающих мерзлых грунтов.

На чертеже изображено устройство для осуществления способа.

Устройство включает цилиндрический корпус 1 с размещенной внутри него эластичной оболочкой 2 для образца 3 мерзлого грунта с линзами и прослоями льда 4, верхний подвижный и нижний неподвижный пустотелые штампы 5 и 6 с пористыми фильтрами 7, приспособления для всестороннего обжатия, осевого нагружения и послойного оттаивания образца 3.

Эластичная оболочка 2 герметично закреплена на штампах посредством хомутов 8 и оснащена температурными ДЭТ чиками 9, размещенными по ее высоте. Между эластичной оболочкой 2 и образцом 3 размещены водопроводящие полоски дренажа 10 для отвода оттаивающей воды по трубке 11 в водоизмерительную емкость 12. Приспособление для послойного оттаивания образца состоит из теплового элемента электронагревателя 13, размещенного в резервуаре 14, со

5

0

о

Q 55

5

общенном с внутренней полостью корпуса 1 в верхней части жестким, а в нижней части гибким каналами 15 и 16. Канал 16 соединен с эластичной кольцевой перегородкой 17 с термоизолятором 18, установленной между образцом 3 и внутренней поверхностью корпуса 1 с возможностью вертикального перемещения. На верхнем штампе 5 установлен центратор 19 в виде кольца с полусферической поверхностью радиусом R, равным радиусу внутренней поверхности . корпуса 1. Верхний штамп 5 соединен с рамой 2U приспособления для осевого нагружения в единую жесткую систему, колеблющуюся вокруг центра его рабочей поверхности. Эластичная кольце- вая перегородка 17 снабжена стержнями 21, регулирующими высоту ее подъема, проходящими через отверстия 22 центратора 191 за пределами рамы 20. Для замера объемных деформаций служит индикатор 23, установленный на стойке 24, который жестко связан с поплавком 25, размещенным в сосуде 26, сообщающемся с внутренней полостью корпуса 1. Осевое перемещение образца 3 контролируют индикатором 27, измерительная ложка которого установлена в центральном конусном углублении верхнего штампа 5. Приспособление для осевого обжатия содержит вакуум-насос 28 с ресивером 29 и манометром 30. Рама

20 имеет подвеску 31 для размещения груза $2. .Внутренние полости корпуса 1 и сообщающихся с ней резервуара и сосуда 26 заполнены незамерзающей рабочей жидкостью 33 (спирт, солевой раствор).

Способ с помощью устройства реализуют следующим образом.

Цилиндрический образец 3 мерзлого грунта с возможными прослоями и линзами льда 4 помещают в эластичную оболочку 2, устанавливают вертикально между пористыми фильтрами 7 штампов

JQотрицательного бокового давления - вакуума под эластичной оболочкой 2 за счет откачки воздуха вакуум-насосом 28 через ресивер 29 с манометром 30. Послойное оттаивание образца 3 мерзлого грунта под всесторонней модели- , руемой нагрузкой производят с регулируемой скоростью путем послойного конвективного разогрева омывающей образец жидкости 33 находящейся над кольцевой перегородкой 17 и поступающей по гибкому каналу 16 в резервуар 14 с электронагревателем 13 и от него

Изобретение относится к строительству и может использоваться для исследования свойств мерзлых грунтов при оттаивании. Цель изобретения - повышение точности испытаний и расширение функциональных возможностей за счет испытания оттаивающих мерзлых грунтов. В способе, включающем оттаивание мерзлого образца грунта под нагрузкой с замером деформаций, предварительно образец мерзлого грунта помещают в незамерзающую жидкость и обжимают всесторонней нагрузкой. Оттаивание образца осуществляют с регулируемой скоростью перемещения фронта оттаивания путем конвективного разогрева окружающей образец жидкости. Устройство для осуществления способа снабжено приспособлением для послойного оттаивания образца 3 в виде электронагревателя 13 в резервуаре 14 температурными датчиками 9, размещенными в эластичной оболочке 2, и центратором 19 в виде кольца с полусферической поверхностью, равной радиусу внутренней поверхности корпуса 1. Центратор 19 установлен на верхнем штампе 5. Резервуар 14 сообщен с внутренней полостью корпуса 1 в верхней части жестким, а в нижней - гибким каналами 15 и 16. Канал 16 соединен с эластичной кольцевой перегородкой 17 с термоизолятором 18. Верхний штамп 5 имеет центральные конусные углубления под измерительный шток индикатора 27 и соединен с рамой 20 в

5G 01N 1/00 в"способ установления хронологической последовательности накопления донных отложений"ярных берта лейберовна

ярных николай алексеевичметноD oF SеттING снRоNоLоGIсаL SeQUeNce oF ассUмULатIоN oF воттом DероSIтS11 188830 ленинградская обл.п/о ильичево, парковая 6-311 195009 ленинград, таврическая 7-18

11 188838 ленинградская обл. п/о ильичево, парковая 6-3Изобретение относится к области инженерного грунтоведения и может использоваться для определения интенсивности заносимости водоемов, оценки их возраста. Цель изобретения - повышение информативности и точности спо

5 и 6, на которых герметично закреп- J5 через канал 15 в открытый корпус 1. ляют оболочку 2 посредством хомутов 8. Вдоль образца 3 грунта укладывают водопроводящие полоски дренажа 10 для отвода оттаявшей воды по трубке 11 в водоизмерительную емкость 12. 20 На образец 3 грунта в эластичной оболочке 2 надевают кольцевую перегородку 17 с гибким каналом 16 и с термоСкорость послойного оттаивания образца грунта регулируют путем погружения кольцевой перегородки 17 сверху вниз вдоль образца 3 и за счет регулирования температуры и времени подогрева жидкости в резервуар 14. С помощью температурных датчиков 9 следят за скоростью перемещения плоскопараллель

изолятаром 18, скользящую своими элас- |Ного фронта нулевой изотермы так, тичными деформируемыми торцовыми кром-25 чтобы она не превышала скорости сумками между внутренней поверхностью марной осадки образца грунта при цилиндрического корпуса 1 и эластич- оттаивании. Вертикальное деформирова- ной оболочкой 2 с образцом 3 грунта. На верхнем штампе 5 закрепляют центние образца грунта под осевой нагрузкой ведут путем отслеживания подвижратор 19 посредством винтовых регули- зо ным верхним штампом 5, жестко связан35

рующих стержней 21, кольцевую перегородку 17с термоизолятором 18 выводят в верхнее положение и устанавливают на уровень первого оттаивающего слоя образца 3 грунта. В корпус 1 наливают незамерзающую жидкость 33 (солевой раствор, спирт и пр.), охлажденную до моделируемой температуры, например, температуры естественного залегания

образца в грунтовых условиях, для до основания под сооружением. чего исследования проводят в холодильной камере или вблизи непосредственного отбора образца грунта. Уровень незамерзающей жидкости в корпусе 1 1. Способ испытания образца грун- должен находиться выше канала 15 ре- та, включающий приложение к образцу зервуара 14 и по закону сообщающихся

сосудов совпадает с уровнем жидкости в сосуде 26 с поплавком 25, жестко связанным с индикатором 23 замера

юбъемных деформаций образца грунта. о испытаний, предварительно образец

Напряженно-деформированное состоя- мерзлого грунта помещают в незамерза,ние (НДС) грунта в образце (в том числе и НДС в естественных условиях ег6 залегания в массиве) моделируют путем

ным через раму 20 с тарированным грузом1 32, неравномерных осадок оттаивающего по высоте образца 3 за счет вы- таивания линз и прослоев льда 4.

Предложенный способ позволяет существенно повысить качество и точность испытаний, так как наиболее полно моделирует НДС и работу оттаивающего

Формула изобретения

грунта в мерзлом состоянии нагрузки, оттаивание его и замер деформаций при оттаивании, отличающийся теу, что, с целью повышения точности

ющую жидкость с температурой, соответствующей натурным условиям, и обжимают всесторонней нагрузкой, а оттаивание

ющую жидкость с температурой, соответствующей натурным условиям, и обжимают всесторонней нагрузкой, а оттаивание

создания осевой нагрузки за счет на- „ образца осуществляют под этой вешивания на жесткую раму 20 тариро- пй г п(гупмп /е млй «-i/i-mnr-rum попочоиюкои с регулируемой скоростью перемещения фронта оттаивания путем конвективного разогрева окружающей образец жидкости .

ванного груза 32 с замером осреднен- ных показаний осевой деформации образца 3 грунта индикагорим 27 и создания

через канал 15 в открытый корпус 1.

Скорость послойного оттаивания образца грунта регулируют путем погружения кольцевой перегородки 17 сверху вниз вдоль образца 3 и за счет регулирования температуры и времени подогрева жидкости в резервуар 14. С помощью температурных датчиков 9 следят за скоростью перемещения плоскопараллельНого фронта нулевой изотермы так, чтобы она не превышала скорости суммарной осадки образца грунта при оттаивании. Вертикальное деформирова-

ние образца грунта под осевой нагрузкой ведут путем отслеживания подвиж

ным через раму 20 с тарированным грузом1 32, неравномерных осадок оттаивающего по высоте образца 3 за счет вы- таивания линз и прослоев льда 4.

Предложенный способ позволяет существенно повысить качество и точность испытаний, так как наиболее полно моделирует НДС и работу оттаивающего

основания под сооружением. 1. Способ испытания образца грун- та, включающий приложение к образцу

Формула изобретения

основания под сооружением. 1. Способ испытания образца грун- та, включающий приложение к образцу

грунта в мерзлом состоянии нагрузки, оттаивание его и замер деформаций при оттаивании, отличающийся теу, что, с целью повышения точности

ющую жидкость с температурой, соответствующей натурным условиям, и обжимают всесторонней нагрузкой, а оттаивание

образца осуществляют под этой пй г п(гупмп /е млй «-i/i-mnr-rum попочоиюобразца осуществляют под этой пй г п(гупмп /е млй «-i/i-mnr-rum попочоиюкои с регулируемой скоростью перемещения фронта оттаивания путем конвективного разогрева окружающей образец жидкости .

лочке по ее высоте, и центратором в виде кольца с полусферической поверх ностью, установленного на верхнем штампе, выполненном с центральным ко

JQ96S88

нусным углублением под измерительный шток индикатора и соединенном с рамой приспособления для осевого нагружения в единую жесткую систему, установленную с возможностью свободного колебания относительно центра рабочей поверхности верхнего штампа, при этом приспособление для послойного оттаивания образца грунта.выполнено в виде теплового элемента, размещенного в резервуаре, сообщенном с внутренней полостью корпуса в верхней его части жестким каналом, а в нижней - гибким, соединенным с эластичной кольцевой перегородкой с термоизолятором, установленной внутри корпуса с возможностью продольного перемещения, причем радиус полусферы поверхности центратора равен внутреннему радиусу корпуса, а внутренние полости корпуса и резервуара с тепловым элементом заполнены незамерзающей жидкостью

15