Способ определения прочности грунта в скважине Советский патент 1990 года по МПК E02D1/00 

:л vi

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для определения прочностных свойств грунтов при инженерно-геологических изысканиях. Цель изобретения - повышение надежности проведения испытаний и достоверности получаемых данных. Способ осуществляют следующим образом. На предварительно зачищенную поверхность грунта устанавливают полый зонд, в оголовник которого жестко зафиксирован штамп, выполненный в виде датчика давления. С помощью системы нагружения полый зонд внедряют в массив, при этом в рабочую камеру поступает образец грунта цилиндрической формы, не соприкасающийся боковой поверхностью со стенками рабочей камеры. После упора верхнего торца образца в штамп погружение зонда продолжают, регистрируя при этом перемещение зонда и повышение вертикального напряжения. Момент разрушения образца определяют по снижению величины вертикального давления или по достижении 15%-ной деформации образца. Изобретение позволяет поддерживать в процессе испытаний текущее значение высоты образца постоянным и получать более достоверные характеристики прочностных свойств грунтов. 1 ил.

Изобретение относится к строитель- ству и может быть использовано для определения прочностных свойств грунтов при инженерно-геологических изысканиях„

изобретения - повышение надежности проведения испытаний и досто- верности получаемых данных.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для реализации способа.

Устройство включает полый зонд, состоящий из оголовника 1, рабочей

камеры 1 и режущего наконечника 3, штамп, выполненный в виде датчика 4 давления, жестко зафиксированный в полости оголовника 1, переходник 5 на буровые штанги.

В качестве датчика 4 давления мо- .жет быть использована тензометриче- ская месдоза конструкции Баранова. Месдоза фиксируется в полости оголовника 1 при помощи резинового кольца 6 специальной центрирующей ганкой, имеющей внутренний конус 7. Кабель, месдоэы фиксируется в оголовнике при

w

Ј

1571134

помощи резиновой втулки 8 и уплотни- теля 9. Оголовник снабжен отверстиями 10 для выпуска воды или воздуха при заглублении зонда в грунт. При проведении испытаний в обводненных скважинах устройство может быть снабжено магазином с эластичной оболочкой, надеваемой на образец при внедрении устройства.

Способ осуществляют следующим образом.

На предварительно защищенную поверхность массива грунта (стенка пгурфа, забой скважины)- устанавливают полый зонд, который с помощью нагрузочной системы задавливают в грунт со скоростью не превышающей 1 м/мин. При этом в рабочую камеру поступает образец грунта. В момент упора верхнего торца образца в штамп, жестко соединенный с корпусом, скорость внедрения снижается до 1,5-2 км/мин, что Фиксируют по изменению показаний контрольно-измерительной аппаратуры.

Дальнейшее погружение зонда в грунт приводит к деформации образца и повышению вертикального напряжения, что Фиксируют.при помощи датчика давления через каждый 15 с. Наличие зазора между поверхностью образца и рабочей камерой, совмещенной с корпусом устройства, обеспечивает возможность свободного расширения образ™ ца в стороны, что отвечает условиям лабораторных испытаний грунтов на одноосное сжатие. Под действием возрастающего вертикального напряжения в результате перемещения зонда образец разрушается, о чем свидетельствует снижение вертикального давления на датчик. Если же вертикальное напряже- . ние не падает, то образец доводится до 1 50%-ной деформации (й115«/с ), рассчитываемой по формулеU1

Л 4УЧ 0,176 Н,

5

0

5

0

5

0

5

где Н - высота рабочей камеры,

В процессе испытаний текущее значение высоты образца остается постоянным .

По результатам испытания строят график зависимости вертикального напряжения на образец от перемещения зонда, начиная с момента упора образца в штамп. Сопротивление сдвигу грунта (С) рассчитывается как половина максимального значения вертикального напряжения GT, макс

г - мохе Ч - 2

Исключение целого ряда вспомога- тельных операций в процессе испытаний по сравнению с известными способами позволяет существенно снизить трудоемкость исследований, а отсутствие сложных механических узлов в конструкции для осуществления предлагаемого способа обеспечивает высокую надежность его работы.

Формула изобретения

Способ определения прочности грунта в скважине, включающий отделение образца грунта от массива путем погружения в него полого зонда, нагру- жение образца вертикальной нагрузкой посредством штампа и измерение нагрузок и деформаций, отличающий- с я тем, что, с целью повышения надежности проведения испытаний и достоверности получаемых данных, при нагружении образца поддерживают постоянное текущее значение высоты образца путем непрерывного погружения в массив полого зонда, жестко соединенного со штампом.