Способ формования образцов грунта Советский патент 1991 года по МПК G01N33/24 

Изобретение относится к строительству, к исследованию грунта на образцах с заданными свойствами и напряженным состоянием.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем получения Образцове различными главными напряжениями по трем координатным осям.

На фиг, 1 изображено устройство для реализации способа, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез.

Устройство содержит станину 1, сборную камеру из жестких подвижных стенок 2, верхний 3 и нижний 4 перфорированные штампы, механизмы создания вертикальных 5 и боковых (радиальных) 6 нагрузок. индикаторы для измерения боковых 7 и вертикальных 8 перемещений образца грунта 9, тензометрические датчики 10 измерения напряжений.

Способ осуществляют следующим образом.

На станине 1 собирают камеру из жестких подвижных стенок 2 с помощью механизма для создания боковых (радиальных) нагрузок 6 В сборную камеру 2 засыпают грунтовую пасту (образец грунта 9) на нижний перфорированный штамп 4, а сверху устанавливают верхний штамп 3. После установки индикаторов 7 и 8 часового типа для измерений вертикальных и радиальных (боковых) перемещений соответственно прикладывают вертикальную нагрузку посредством механизма 5 для ее создания.

Образец грунта 9 уплотняют в компрессионных условиях (без возможности бокового расширения) до стабилизации вертикальных деформаций, при этом измеряют боковое давление грунта тензодатчи- ками 10 Компрессионные условия деформирования не позволяют добиться тоО vj (Л N| О СО

го, чтобы боковые (радиальные) напряжения были различны между собой или больше, чем вертикальные. Для изменения соотношений между тремя уплотняющими напряжениями при помощи механизма 6 для создания боковых (радиальных) нагрузок создают заданные перемещения стенок сборной камеры 2, которые фиксируют по индикаторам 7, а затем с помощью механизма б и индикаторов 7 эти перемещения ком- пенсируют. Эту последовательность операций продолжают до создания необходимых уплотняющих напряжений в образце грунта по трем координатным осям, контролируя напряжения тензодатчиками 10.

Пример. Необходимо приготовить образец грунта краснокоричневой глины плотностью г/см5, влажностью с уплотняющими напряжениями (0i. 02, 03) по трем координатным осям соответственно (,8 МПа, ,6 МПа, .0МПа.

В приготовленную камеру из жестких подвижных стенок засыпают грунтовую пасту. Сверху устанавливают верхний штамп и посредством механизма для создания вертикальной нагрузки на грунтовую пасту прикладывают нагрузку, соответствующую вертикальному напряжению (,8 МПа. После этого пасту уплотняют в компрессионных условиях до условной стабилизации деформации ( ). По достижении условной стабилизации измеряют боковые напряжения с помощью месдоз О2 (,4 МПа.

Так как требуется получить образец со следующими значениями уплотняющих напряжений ,6 МПа и (,0 МПа, то необходимо увеличить (2 на 0,2 МПа. (7з на 0,6 МПа по сравнению с реактивным боковым напряжением О2 0з ,4 МПа, полученным в компрессионных условиях, что достигают путем расширений жестких подвижных стенок камеры на величину Д 1 мм по горизонтальным направлениям действия главных уплотняющих напряжений os и оз с последующей компенсацией этих расширения Адо нуля. Эту процедуру повторяют циклически.

В частности для увеличения горизонтального уплотняющего напряжения О2 от 0,4 МПа до 0,6 МПа потребовалось один цикл, а для увеличения од от 0,4 МПа до 1,0

МПа - пять циклов.

Таким образом, получен образец грунта твердой краснокоричневой глины нарушенной структуры влажностью , плотностью/ 2 г/см3, уплотненный действием комбинаций трех главных напряжений (,8 МПа, (,6 МПа, ,ОМПа.

Способ позволяет добиться практически любого соотношения между уплотняющими напряжениями в образце грунта при

сохранении поперечного сечения призматического образца, что позволяет получать уже в процессе уплотнения образца, грунта его механические свойства при трехосном независимом нагружении.

т

Формула изобретения Способ формования образцов грунта, включающий размещение образца грунтовой пасты в призматической форме и уплот- нение его заданной вертикальной нагрузкой с измерением бокового напряжения и вертикальных перемещений образца, отличающийся тем, что, с целью

расширения функциональных возможностей способа путем получения образцов с различными главными напряжениями по трем координатным осям, после приложения вертикальной нагрузки на образец производят уменьшение бокового напряжения на образец хотя бы по одному направлению с измерением возникающих поперечных деформаций до достижения их заданной вели чины, а затем увеличивают боковое

напряжение до восстановления первоначального поперечного сечения образца, причем последовательное уменьшение и увеличение боковых напряжений на образец с восстановлением поперечного сечения образца производят многократно до достижения требуемого соотношения между тремя главными напряжениями по трем координатным осям образца.

Риг.1

Изобретение относится к строительству, а именно к приготовлению образцов грунта с заданными свойствами при инженерно-геологических исследованиях грунтов Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем получения образцов с различными главными напряжениями по трем координатным осям. Приготовление образца грунта осуществляют путем приложения вертикальной нагрузки в условиях компрессии с последующим уменьшением бокового напряжения до заданных поперечных деформаций, а затем его увеличением до восстановления первоначального поперечного сечения образца. Циклы уменьшения и увеличения боковых напряжений производят хотя бы по одному направлению многократно до достижения требуемого соотношения между тремя главными напряжениями. 2 ил.

ю