Прибор для определения фильтрационных и консолидационных свойств грунтов Советский патент 1979 года по МПК E02D1/00 G01N15/08 

нок с окнами и днища 3, соединенных собой жесткими приспособлениями 4; корпус может быть выполнен и монолктным. В корпусе размещена грунтоотборочная форма 5, являющаяся основной рабочей камерой, в которой размещается испытуемый образец грунта 6; она имеет острые режущие кромки и выполнена в виде правильной полой четырехугольной призмы, стенки которой имеют перфорацию. 7. Окна в стенках 1 и 2 корпуса закрыты эластичными оболочками 8, расположенными под плитами 9,укрепленнымй на стенках корпуса приспособлениями 10. Каждая плита снабжена кранами 11, соединенными с источником пневмо- или гидродавления. Между эластичными оболочками 8 и стенками рабочей камеры имеются зазоры 12. Рабочая камера - грунтоотборочная форма 5 прижата к днищу 3 надставкой 13 с помощью приспособлений 14, а на испытуемый образец 6 установлена крыщка-щтамп 15, на которой в специальных выемках расположена тензометрическая балочка 16 с шариком 17, в который упирается гладкий или резьбовой щток 18, пропущенный в резьбовое отверстие упорной скобы 19, укрепленной на корпусе с помощью приспособлений 20. В упорной скобе 19 размещены стопорные винты 21, упирающиеся в крыщку-щтамп 15. Крышка-штамп 15 и днище 3, также как и стенки рабочей камеры 5, имеют перфора,цию 22 и на них монтированы аналогичные эластичные оболочки 8 под плитами 9, укрепленными с помощью приспособлений 10; плиты 9 снабжены кранами 11, соединенными с источником давления. Между эластичными оболочками 8 и днищем 3, и щтамном 15, имеются зазоры 23. В стенках 1 и 2 корпуса, в днище 3 и в штампе 15 имеются краны 24. В днище 3 и щтампе 15, а также в стенках рабочей камеры 5 с их внутренних сторон вмонтированы датчики общего 25 и норового 26 давлений с выводами для подсоединения к измерительной аппаратуре. Работа с прибором производится, в зависимости от проводимых исследований; в нижеследующем порядке. 1. Сборка прибора. С помощью приспособлений 4 в одно жесткое целое соединяются стенки 1, 2 и днище 3, образующие корпус прибора. При этом все соприкасающиеся друг с другом плоскости должны быть смазаны техническим вазелином. В стенках 1 .и 2, днище 3 и щтампе 15 устанавливаются краны 24. Затем, с помощью приспособлений 10 на стенках 1 и 2, днище 3 и штампе 15 устанавливаются плиты 9, под которыми предварительно должны быть размещены эластичные непроницаемые оболочки 8 в плитах 9 устанавливаются краны 11. Потом- в корпус прибора опускается грунтоотборочная форма - рабочая камера 5 с вырезанным испытуемым образдом 6 и на форму 5 устанавливают надставку 13; на корпусе с помощью приспособлений 20 жестко закрепляют упорную скобу 19 н приспособлениями 14 плотно прижимают грунтоотборочную форму - рабочую камеру 5 к днищу 3. Затем в специально устроеннью сверху в стенках крышки-штампа 15 гнезда, 5станавливают тензометрическую балочку 16 с шариком 17, а в отверстие сквозь упорную скобу 19 пропускают или гладкий, или резьбовой шток 18, с помощью которого передают давление, регистрируемое тензометрической станцией, к которой подсоединены датчики, расположенные на тензометрической балочке. В скобе 19 устанавливают стопорные винты 21, а к штампу 15 подсоединяют индикаторы для замера величины деформации испытуемого образца. Индикаторы на чертежах не показаны. Их установка и замер деформации- производится обычным путем. В зависимости от производимых испытаний датчики общего давления 25 и порового давления 26 подсоединяются к измерительной аппаратуре. Прибор в собранном виде устанавливается на лабораторный стол. 2.фильтрационные испытания. Через краны 11, размещенные в плитах 9, подается воздух или жидкость под давлением (давление должно быть несколько больше фильтрационного), тем самым пленка.8плотно прижимается к внешним сторонам стенок камеры 5 и герметично закрывает перфорацию 7. Фильтрационная жидкость подводится к образцу или со стороны щтампа 15, или со стороны днища 3. Для этой цели в зазор 23 между оболочкой 8 и днищем 3 или штампов 15 под Соответствующим напором подается через кран 24 фильтрационная жидкость и пропускается через образец.. Испытания ведутся но известной методике. После исследования фильтрационных свойств (образца естественной структуры) в вертикальном направлении подача фильтрационной жидкости приостанавливается. Из зазоров 23 жидкость выпускается, а через краны II, размещенные в плитах 9 штампа 15 и днища 3, подается под давлени-. ем воздух или жидкость; этим давлением эластичная пленка 8 плотно прижимается к 1Цтампу и днищу и герметично закрывает перфорацию 22. Затем с двух каких-либо противоположных сторон корпуса через краны 11 давление сбрасывается, эластичная оболочка 8 отходит от стеник формы 5; через краны 24 в одной из стенок подается в зазор 12 фильтрационная жидкость, которая пропускается через образец 6 и отводится из противоположного зазора 12 через кран 24. После исследования фильтрационных свойств грунта в одном из горизонтальных направлений аналогичным путем исследуются фильтрационные свойства в другом, перпендикулярном горизонтальном направлении. Далее, образец грунта может быть с помощью штока 18 доведен до заданной плотности и -фильтрационные свойства исслеДуются аналогичным образом при этой плотности. 3. Компрессионные, консолидационные, релаксационные и другие исследования ведутся по соответствующим известным методикам закрывая или открывая, в соотвёт-стВИИ с поставленной задачей, перфорацию 7 в стенках формы 5, перфорацию 22 в днище 3 и штампе 15 с помощью эластичных оболочек 8. Таким образом, прибор позволяет определить коэффициенты фильтрации в трех взаимноперпендикулярных направлениях, а также консолидационные характеристики как при одномерной, так и при многомерной фильтрации при различных плотностях грунта, что позволяет более точно проектировать, например, различные осушительные системы.

Т 1|Т v ; J 2Ъ 222i 3 8

21

П

20

10

.Т Формула изобретения Прибор для определения фильтрационных и консолидационных свойств грунтов, содержащий корпус с размещенной в нем рабоней камерой, имеющей днище и крышкуштамп, выполненные перфорированными, резьбовой щток, взаимодействующий через опорный подшипник с крышкой-щтампом, датчики общего и порового давлений, источник давлений, соединенный с рабочей камерой, отличающийся тем, что, с целью обеспечения определения свойств грунтов в трех ортогональных направлениях при различной плотности грунтов, рабочая камера выполнена в виде призмы, боковые стенки которой перфорированы, каждая стенка корпуса, а также днище и крыщка-щтамп с внешней стороны снабжены плитой и эластичной оболочкой, закрепленной на плите с зазором, причем каждая плита снабжена краном, соединенным с-источником давления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 209817, кл. Е 02 d 1/00, 1966. 2.Заявка №.2001317/33, кл. Е 02 d 1/00, 1974, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

2«.,

Bi

А

Б-Ь

W

К

в-в

VI

J, 11

//.

дТ

11 Тл