Способ определения механических характеристик грунтов и устройство для определения механических характеристик грунтов Советский патент 1992 года по МПК E02D1/00 

Изобретение относится к инженерно- геологическим изысканиям в строительстве.

Целью изобретения является повышение производительности и информативности.

На фиг. 1 схематично изображено устройство: на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - графики, построенные по результатам испытаний грунта.

Устройство содержит крыльчатку 1, жестко соединенную с полой штангой 2. Крыл- ки 3 крыльчатки имеют одинаковую ширину D/2 и выполнены с различной толщиной SiS4и высотой HiНА боковой поверхности, а их лидирующие грани выполнены с односторонней заточкой режущих кромок 4.

Со стороны, скошенной заточкой, на боковой поверхности крылок заподлицо установлены датчики 5 давления, связанные

кабелем 6 связи с измерительным приспособлением (не показано).

Полая штанга 2 связана с нагрузочным приспособлением (не показано).

Способ осуществляют следующим образом.

Нагрузочным приспособлением осуществляют погружение крыльчатки I в массив исследуемого грунта посредством полой штанги 2. В процессе погружения крыльчатки 1 в каждом ее межкрыльчатом пространстве грунт, срезанный режущими кромками 4 лидирующих граней крылок 3 и вытесненный из скошенной заточкой, деформируют на заданную величину Si84 в пределах, соответствующих различным толщинам крылок 3. На каждой отметке испытания погружение уст ройства приостанавливают и датчиками 5 давления, связанными кабелем 6 связи с

KD О О

N СО

измерительным приспособлением, замеряют до момента стабилизации во времени t

параметры давления по4 грунта в межкрыльчатом пространстве.

После этого нагрузочным приспособле- нием посредством штанги 2 к крыльчатке 1 прикладывают крутящий момент и производят вращательный срез грунта крылками 3 по цилиндрическим поверхностям на 1/4 окружности диаметром D и высотой H.tN4. При этом датчики 5давления измеряют нормальное давление cr i04 на каждую из крылок в момент сдвига грунта.

По результатам замеров строят график

зависимости 7i,...,04 f(Si54):{фиг. 3)и

рассчитывают модуль деформации грунта Е. Зная радиус RI установки центра датчиков давления от оси вращения крыльчатки 1 и площадь крылок Fi - Si -Hi, рассчитывают момент MI вращательного среза грунта в меж- крыльчатом пространстве: MI a FI RI, Шм. где о -нормальное давление в межкрыль- чатом пространстве в момент сдвига грунта. мПа.

Удельное сопротивление т грунта в межкрыльчатом пространстве вращательному срезу определяют по формуле

т -

Mi

2яО(0/3 + Н|)

, мПа.

Строят графики зависимости Ti f( o) (фиг. 3) и по зависимости Кулона определяют угол р внутреннего трения и удельное сцеп- «с лёние С грунта.

5 0

5

0

5

0

с

Формула изобретения

1.Способ определения механических характеристик грунтов, включающий погружение зонда с крыльчаткой в грунтовый массив, деформирование грунта в межкрыльчатом пространстве, приложение к зонду крутящего момента и измерение предельного сопротивления грунта сдвигу с последующим расчетом механических характеристик грунта, отличающийся тем, что, с целью .повышения производительности и информативности, одновременно в каждом межкрыльчатом пространстве грунт деформируют на заданную величину в пределах, соответствующих различным толщинам крылок, и измеряют нормальное давление грунта на каждую из крылок до приложения к крыльчатке крутящего момента, а также в момент сдвига.

2.Устройство для определения механических характеристик грунтов, включающее крыльчатку, крышки которой имеют одинаковую ширину, выполнены с острозаточенными лидирующими гранями и жестко закреплены на полой штанге, нагрузочное и измерительное приспособления, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и информативности, крылки снабжены датчиками давления и выполнены с различной толщиной и площадью боковой поверхности, а их лидирующие грани выполнены с односторонней заточкой, при этом датчики давления установлены на боковой поверхности крылок заподлицо со стороны, скошенной заточкой.

J-J

Использование: инженерно-геологические изыскания в строительстве. Сущность изобретения: устройство содержит крыльчатку, жестко соединенную с полой штангой. Крылья крыльчатки имеют одинаковую ширину и выполнены с различной толщиной и высотой, а их лидирующие грани выполнены с односторонней заточкой режущих кромок. Со стороны, скошенной заточкой, на боковой поверхности кромок заподлицо установлены датчики давления, связанные кабелем связи с измерительным приспособлением. Способ включает погружение зонда с крыльчаткой в грунтовый массив, одновременное деформирование грунта в каждом межкрыльчатом пространстве на заданную величину в пределах, соответствующих различным толщинам крылок, и измерение нормального давления грунта на каждую из крылок до приложения к крыльчатке крутящего момента, а также в момент сдвига. 2 с.п,ф-лы, 3 ил. ё

9Vcf

2;/у/7 7

Sc/f

eyto/

Ј/. 3