Устройство для испытания грунта на сдвиг Советский патент 1978 года по МПК E02D1/00 

i

Изобретение относится к уетронстиал для исследования грунтов, преимущественно для определения параметров сонротивления сдвпгу грунтов в условиях их естественного залегания.

Известно устройство для испытания грунта на сдвиг в натурных условиях, включающее внешнее и внутреннее соосно установленные кольца, разгрузогный нож, жестко укрепленную во внутреннем кольце кры.111)чатку, силовые н измерительные приспособления

Наиболее близким решением по техпической суихиости и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является устройство для испытания грунта на сдвиг, содержащее срезное нриеиособление с выступами и сквозными отверстиями, штанги и измерительное ириснособление 2.

Указанные устройства предназначены для испытания сплошного цилиидрического целика грунта, что ие обеспечивает равномерного распределения касательных напряжений в зоне среза грунта, затрудняет интерпретацию опытных данных и вносит погрешноеть при определении параметров сонротивления сдвигу ф и С. Таким образом, эти устройства не обеспечивают достаточной точности исиытания.

2

1Дель изобретения - повьпиепне точности определения.

Поставлеииая цель достигается тем, что срезиое присиособление вынолнено в виде 5 оирокииутой кольцевой емкости и оборудовано пригрузочными штамиами, один из которых установлен но ее вертикальной оси, а другой - вокруг нее.

11а фиг. 1 схематично изображено онисываQ емое устройство в ироцессе исиытаиия, разрез; на фиг. 2 - сечеиие А-А на фиг. 1.

Устройство включает срезное приспособление в виде опрокинутой кольцевой емкости 1 с круговой полостью в центре, диаметр котоg рой более чем в два раза превышает внешний диаметр срезаемого целика груита. Иа внутренних новерхиостях вертикальиых стенок кольцевой емкости образованы продольные конические выступы 2, служащие для заценр леиия грунта со срезным приспособлением при его вращеиии. В дне стенок срезного ириспособления высверлены сквозные отверстия 3 для вынуска воздуха. Срезное нриеиособление жестко соединено с трубчатой штангой 4. По g вертикальной оси срезиого ириспособления установлен круглый штамп 5, шарнирно еоедиценный со штангой 6. С внешней стороны срезного приспособления расположен кольцевой штамп 7, шарнирно соединенный с трубчатой штангой 8. Защитное кольцо 9 расположено с внешней стороны кольцевого штампа.

Устройство работает следующим образом.

Срезное приспособление 1 устанавливают на горизонтальной поверхности грунта и через трубчатую щтангу 4 прикладывают вертикальную нагрузку до полного заглубления срезного приспособления в грунт. Параллельно в грунт погружается защитное кольцо 9. Одновременно с погружением срезного приспособления и защитного кольца из центральной полости срезного приспособления и вокруг него удаляется грунт зачистными ножами. Зачищается и выравнивается основание под круглый и кольцевой штампы, которые устанавливаются в образовавшиеся полости.

Через штанги 4, 6, 8 создается ступенями равномерное нормальное давление на основании до величины GI с замером по прогибомерам вертикальных перемещений круглого штампа S, после чего вращением трубчатой штанги 4 грунт, находящийся в срезном приспособлении, срезается и по плоскости Б-Б. В процессе вращения штанги 4 измеряется угол ее поворота Ф измерителем угловой деформации. Рычаг вращаюшего механизма соединен с динамометром, по которому определяется максимальное усилие среза, а по нему величина касательного напряжения ть приняв равномерное распределение сдвигаюших напряжений по плоскости основания кольцевого целика грунта.

Такое же испытание проводится при Gz и Оз, в результате чего определяется Т2 и тз.

По полученным дан)1ым строится зависимость ((3), по которой определяются параметры сопротивления сдвигу С и ф, а кр9ме того, используя зависимости S f(G) и

(т), определяются модель общей деформации Е, модуль сдвига GO и коэффициент Пуассона vo.

Устройство обеспечивает повышение точности определения параметров сопротивления

сдвигу грунтов не менее чем на 40%, кроме того, с помощью этого устройства одновременно можно определять основные характеристики деформируемости грунтов, сократить общее количество дорогостоящих опытов на одном

объекте и получить экономию денежных затрат до 40%.

Формула изобретения

Устройство для испытания грунта на сдвиг, содержащее срезное приспособление с выступами и сквозными отверстиями, щтанги и измерительное приспособление, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности определения, срезное приспособление выполнено в виде опрокинутой кольцевой емкости и оборудовано пригрузочными штампами, один из которых установлен по ее вертикальной оси, а другой - вокруг нее.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №485195, кл. Е 02D 1/00, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР №243932, кл. G 01N 3/24, 1968.