Способ определения длительного сцепления мерзлого грунта Советский патент 1990 года по МПК G01N33/24 

ел

О

Изобретение относится к строительству, а именно к способам испытания мерзлых грунтов. Цель изобретения - повышение точности и снижение трудоемкости путем определения длительного сцепления мерзлого грунта при различных температурах на одном образце. В способе испытаний, включающем установку на поверхность образца шарового штампа, приложение к штампу сжимающей нагрузки, измерение осадки штампа во времени и определение длительного сцепления при заданной отрицательной температуре, испытания проводят на одном образце, при одном месте установки штампа. Сжимающую нагрузку на штамп прикладывают через жесткий упругий элемент, например динамометр с винтом, измеряют изменение нагрузки во времени, а затем осуществляют ступенчатое повышение температуры образца, устанавливая каждую ступень фиксированной температуры после достижения стабилизации осадки и нагрузки на предыдущей ступени. Длительное сцепление определяют по стабилизированным значениям нагрузок и осадок при различных температурах. 4 ил.

Изобретение относится к области строительства, к способам определения прочностных характеристик мерзлых грунтов.

Цель изобретения - повышение точности и снижение трудоемкости путем определения длительного сцепления мерзлого грунта при различных температурах на одном образце.

На фиг.1 дана схема приложения к шаровому штампу нагрузки через упругий элемент; на фиг.2 - график изменения сжимающей нагрузки Р во времени при различных отрицательных температуpaxj на фиг.З - график зависимости осадки штампа во времени при различных температурах; на фиг.4 - график изменения сцепления во времени при различных температурах.

Способ реализуют следующим образом.

На выровненную поверхность образца мерзлого глинистого грунта i с заданной отрицательной температурой в устанавливают шаровой штамп 2 диаметром D. Величину 6 выбирают как меньшую в интервале отрицательных температур, при которых требуется

СО

го

5

определить сцепление. Затем к шаровому штампу через жесткий упругий эле- мент 3 (например, гвдродомхрат или динамометр с винтом 4 ) прикладывают сжимающую нагрузку такун 3 чтобы относительная осадка штамп находилась в диапазоне 0,04 S/D ГО,1, где S роиечгая осадку штампа,, мм.

Далее образец испытьгоают ъ ползуче-JQ рецахсацлояном режиме, для чего перес- чают подкручивать зинт динамометра мли подкачивать ддтиевж: в гидродомк- рате.

При этом величина сжнмак.щ.:л нгг-- j$ рузки будет уменьшаться всле; развития огадкн штампа и связаг го с этим раьжатнп динамометра (ш--з ньзд- вижения штока домкрата,), При исполь- зевании упругого элемента боллшой 20 жесткости (если модуль деформации элемента будет на порядок и более выше модуля деформации породы ) незначительное увеличение осадки вызо- ре т существенное уменьшение сжимаю- 25 щей нагрузки. С течением времени величина падения нагрузки будет уменьшаться и ситсема внешняя нагрузка - внутренние силы сопротивления Jпридет 3 равновесное состояние при данной 0 осадке, стабилизированной нагрутке Р и заданной отрицательной темпера уре. По полученным стабилизированным значениям ( и Si по извеечньг, формулам при данной отрицательной емперату- ре - б .можно вычислитель длительное

,, со

сцепление мерзлого грунта Сш

С 0,11

J.I. 1TDS,

(П

Значение отрицательно - температуры увеличивают (уменьшают абсолютные значения ) до - & Для того при испытаниях в лабораторных условиях опыт проводят зз климатических 45 камерах, позвотшющих изменять температуру в образце. При испытаниях в полевых условиях участок массива отогрева- ю-1 известными способами таким образом, чтобы в нем установичэсь новое значе-дП

/10 Эи

кие отрицательной текперат/ры ол Учитывая, что величина сцепления тем выше, чем ниже значение температуры, при повышении температуры система выйдет из состояния равновесия и сжимаю-55 щая нагрузка Pf начнет уменьшаться

5

5

за счет развития перемещений и через некоторое время придет в новое равновесное состояние, характеризуемое осадкой St нагрузкой Р- и температурой - 0 , При этом осадка S близка S1. По полученным значениям по указанному выражению определяют длительное сцепление С™ при данной .отрицательной температуре - в° . Далее аналогичным образом производят несколько ступенчатых повышений температуры до положительных значений и определяют- значение сцепления при данных нагрузках .

Способ может быть реализован при проведении лабораторных и полевых исследований мерзлых глинистых грунтов и позволит существенно повысить точность проведения испытания.

Способ позволяет испытывать не . только мерзлые грунты, но и оттаивающие грунты в условиях, аналогичных часто встречающимся случаям в строительной практике„

Формула изобретения

Способ определения длительного сцепления мерзлого грунта, включающий установку на поверхность образца грунта при заданной температуре шарового штампа, приложение к штампу сжимающей нагрузки, измерение осадки образца во времени и определение длительного сцепления по измеренным данным. О1личающийся тем, что, с целью повышения точности и снижения трудоемкости путем опр еде пения1 длительного сцепления мерзлого грунта при различных температурах на одном образце, приложение нагрузки на штамп осуществляют через жесткий упругий элемент, а в процессе нагру.кения дополнительно измеряют изменение нагруз ки во времени до ее стабипизации, после чего температуру образца ступенчато повышают, не изменяя место установки штампа, причем на каждой ступени температуры производят измерение осадки образна и изменения нагрузки во времени до их стабилизации и по этим стабилизированным величинам определяют длительное сцепление мерзлого грунта при разных температурах.

(нпы

«%

сад

г«ю

Г

zcoiggi

CM

t(MUH)

&е.З

ФигМ

Цмим)