Устройство для испытания грунта Советский патент 1991 года по МПК E02D1/02 G01N33/24 

Изобретение относится к строительству, в частности к устройствам для лабораторного исследования механических свойств грунта на стройплощадке, находящегося в условиях взаимообусловленности сложного напряженного состояния с тепломассопере- носом.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет испытаний при неоднородном напряженно-деформированном состоянии.

На фиг. 1 изображено устройство для испытания грунта, продольный разрез, и схема подключенных блоков; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Устройство для испытания грунта содержит цилиндрический корпус 1 с размещенной внутри него эластичной оболочкой 2 для образца 3 грунта, нижний 4 неподвижный и верхний 5 подвижный штампы с пористыми фильтрами и дренажным коллектором 6, приспособление 7 и 8 для создания радиальной и .осевой деформации, приспособление 9 для регулирования температуры образца 3 грунта, датчики 10, 11 температуры. Нижний неподвижный штамп 4 выполнен сменным с фильтром заданной формы кривизны 12 или наклона поверхности, контактирующей с образцом 3. Дренажный коллектор 6 разделен на обособленные полости 13, 14 (фиг 2), каждая из которых снабжена автономной системой 15, 16 измерения расхода 17 поровой жидкости, ее давления 18, температуры 19 и стабилизатором давления 20. Блок 7 также снабжен автооэьо

о ел

оэ

N5

номной системой измерения расхода 17 жидкости гидравлической камеры 21, ее давления 18, температуры 19, стабилизатором давления 20. Блоки 7, 15, 16 снабжены также компенсатором 22. Приспособление 8 для создания осевой деформации снабжено стабилизатором давления 20, компенсатором 22, системой для измерения давления жидкости 18,

Устройство для испытания грунта работает следующим образом.

С помощью стабилизатора давления 20 блока 8 (фиг. 1) нагнетают воду в эластичную оболочку 2 с образцом грунта 3. Одновременно подают воду (или «незамерзающую жидкость) в гидравлическую камеру 21. Температура воды, подаваемой в камеру 21 и в оболочку 2, вначале должна быть одинаковой. После насыщения образца водой 3 повышают паровое (гидростатическое) давление в образце 3 до требуемой величины, а также повышают гидростатическое давление в камере 21 с помощью стабилизатора давления 20 блока 7. Затем повышают эффективное давление в образце 3/ путем создания вертикальной нагрузки на верхний подвижный штамп 5 (устройство для создания вертикальной нагрузки не показано). Осевую деформацию образца 3 измеряют с помощью индикатора 23. Приведение образца грунта в состояние предельного равновесия осуществляют путем повышения (или понижения) температуры воды с помощью нагревателя 9 (охладитель, с помощью которого понижают температуру воды, не показан). Температуру воды в камере 21 поддерживают с помощью нагревателя 24 (фиг. 2). Затем ступенчато снижают давление в камере 21 с помощью компенсатора 22 блока 7. Боковое расширение образца 3 фиксируют по количеству отжимаемой от камеры 21 жидкости, замеренному по перемещению контакта масло-вода в полости индикатора 17 блока 7. Измерение перового давления образца 3 в различных частях поверхности 12 штампа 4 осуществляют с помощью манометров 18 блоков 15, 16.

Для определения фильтрационных свойств грунта в заданном термонапряженном состоянии создают необходимый перепад напоров на компенсаторах 18 блоков 15,

16 и компенсатором 18 блока 8, а расход воды на фильтрацию восполняют стабилизатором давления 20 блока 8. Количество профильтровавшейся жидкости определяют для каждой полости 13, 14 дренажного коллектора 6 по перемещению контакта

масло-вода по шкале индикатора 17 блоков 15, 16. Ступенчато повышая температуру жидкости, нагнетаемой в образце 3, определяют фильтрационные свойства грунта при различных температурах. Изменяя конфигурацию наклонной поверхности 12 путем введения нового штампа 4, можно исследовать своеобразие фильтрационных свойств грунтов при неоднородном термонапряженно-деформируемом состоянии, в том числе в промерзающих и оттаивающих под большим

давлением грунтах.

Формула изобретения

Устройство для испытания грунта, включающее полый цилиндрический корпус с размещенной внутри него эластичной оболочкой для образца грунта, нижний неподвижный и верхний подвижный штампы с пористыми фильтрами и дренажный коллектор с приспособлениями для создания радиальной и осевой деформаций, приспособление для регулирования температуры образца грунта и датчики температуры, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет испытаний грунта при неоднородном напряженно-деформированном состоянии, нижний неподвижный штамп выполнен сменным с фильтром заданной формы кривизны или наклона поверхности, контактирующей с образцом, а дренажный коллектор разделен на обособленные полости, каждая из которых снабжена автономной системой измерения расхода доровой жидкости, ее давления и температуры и стабилизатором давления.

8 18

Изобретение относится к строительству, в частности к устройствам для лабораторных исследований механических свойств грунтов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет испытаний при неоднородном напряженно-деформированном состоянии. Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с оболочкой 2 для образца грунта 3, нижний 4 и верхний 5 штампы с пористыми фильтрами и дренажным коллектором 6, приспособления 7 и 8 для создания радиальной и осевой деформации, регулятор температуры 9 и датчики температуры 10 и 11. Нижний штамп 4 выполнен сменным с фильтром заданной формы кривизны 12 или наклона поверхности, а дренажный коллектор 6 разделен на полости, снабженные автономными системами 15 и 16 измерения и регулирования пасчо- да, давления и температуры поровой жидкости Изменяя конфигурацию кривизны 12, создают различные условия неоднородности напряжен но-деформированного состояния грунта с разными градиентами напора, изучая при этом своеобразие фильтра ионных и механических свойств промерзающих и оттаивающих грунтов под большими давлениями. 3 ил. (Л

А-А

Фиг. 2

Фиг.1

6-6

Фиг.5