Способ испытания грунтов Советский патент 1992 года по МПК G01N33/24 

(Л

С

Изобретение относится к строительству, в частности к инженерной геологии. Цель изобретения - повышение достоверности получаемой информации. Для этого в способе, включающем предварительное обжатие образца внешней нагрузкой и нагнетание давления в паровой жидкости до бытовых значений, дополнительно осуществляется ультразвуковое прозвучивание образца, сравнивают скорости продольных волн в образце и предварительно обследованном ультразвуком массиве, а процесс нагруже- ния и получаемые характеристики корректируют, руководствуясь разностью в скоростях продольных волн в образце и массиве. 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к строительству, в частности к инженерной геологии.

Цель изобретения - повышение достоверности получаемой информации.

На фиг.1 изображена схема установки, с помощью которой реализуют способ; на фиг.2 - график зависимости скорости распространения продольных волн в образце от нагрузки в стадии восстановления природного состояния и при испытании по заданной схеме.

Способ реализуют с помощью прибора, состоящего из камеры 1 с блоками для создания и измерения вертикальной нагрузки 2, бокового давления 3, блока для измерения и создания перового давления 4. Образец 5 устанавливается в камеру 1. к нижнему и верхнему торцам образца 5 прижимаются датчики 6 из пьезокерамики для излучения и приема акустических колебаний в образце. Для генерации и индикации акустических сигналов служит прибор ДУК-20 7.

Способ испытания нагрузки реализуют следующим образом.

Образец 5, вырезанный из монолита, устанавливают в камеру 1, после заполнения ее водой по определенному закону поднимают боковое давление блоком 3 и прровое давление блоком 4 в камере 1 и образце 5 соответственно в зависимости от вида испытываемого грунта. При этом одновременно производят контрольное прозвучивание образца 5 на определенной частоте ультразвука датчиками 6, с которой предварительно прозвучивался исследуемый массив и определялась скорость звука в нем. Режим повышения давления блоков 3 в камере 1 и в поровом пространстве образца 5 блоком 4 задается микропроцессорами из расчета, чтобы боковое давление опережало поровое. Процесс поднятия поровых и

ч1

N3 00 СО

О

боковых давлений проводится до тех пор, пока скорость звука V06 в образце максимально приблизится или будет равна скорости звука в массиве VMac. Скорость звука в грунтах зависит от плотности р , пористо- сти т, водонасыщения w при одном и том же виде грунта.

Поэтому, непрерывно контролируя скорость звука в образце V06 со скоростью в массиве VMac, можно судить насколько со- стояние образца соответствует условиям нахождения грунта в массиве, а в случае отличия, насколько в процентном выражении (не уточняя, какой из факторовр, m, w - вызывает это отличие) образец нарушен, Измерение скорости распространения ультразвукового импульса через образец осуществляется датчиками 6, подающими на излучатель (датчик 6) и снимающим с приемника (датчик 6) прошедший через обра- зец ультразвуковой импульс. Скорость V L/t, где L-длина образца, t- время прохождения ультразвука через образец 5. Второй этап трехосных испытаний - это испытание нагружением образца 5 по заданной схеме до разрушения и определение деформационных характеристик исследуемого образца 5. Поскольку оценивается нарушенность образца 5 по сравнению с массивом, можно оценить деформационные характеристики массива, зная деформационных характеристики образца. Для получения достоверной информации необходимо вводить поправку, которая определяется следующим образом

е.

Умас Vofi Vwac

Знак поправки параметров определяют отклонением в большую или меньшую сто-

роиу V06 ОТ УмасВ таблице приведены результаты трехосных испытаний образцов грунтов, вырезанных из одного монолита. Первый при- мер-реконсолидация образцов происходила под акустическим контролем, Второй

5

0 5 0 5 0 .

5

0

5

пример - реконсолидация без акустического контроля.

Анализируя полученные результаты, можно дать заключение, что при акустическом контроле мы получили более достоверные данные чем при испытаниях без акустического контроля. Полученные показатели: предельные сдвиговые напряжения г, угол внутреннего трения у и сцепления с отличаются по величине на 10%. При этом, учитывая, что скорость VpMac и VppeKOHc. при испытаниях с акустическим контролем отличаются на 1,5%, то как было указано выше в тексте, на такую же вели- чину 1,5% отличаются полученные характеристики грунта от истинных значений его параметров в массиве.

Применение предлагаемого способа позволяет существенно снизить затраты при строительстве сооружений на море за счет получения более достоверных данных о прочностных свойствах грунтов в массиве по результатам лабораторных испытаний. При проектировании можно закладывать меньший запас на несущую способность грунтов.

Формула из.обретения

Способ испытания грунтов, включающий уплотнение грунта повышением всестороннего и перового давления до бытового, последующее нагружение образца грунта по выбранному режиму и определение механических характеристик грунта, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности получаемой информации, предварительно измеряют скорость продольных волн в массиве того же грунта, а при повышении всестороннего и порового давления до бытового одновременно осуществляют прозвучивание образца с измерением скоростей продольных волн до момента максимального совпадения ее величины с величиной этой скорости, измерен ной в массиве, и по соотношению этих величин определяют степень нарушенное™ образца и корректируют механические характеристики грунта.

/

U, и/сек

P- &DS

блок индикатора

Фиг.1