Способ испытания модели стены в грунте на сдвиг Советский патент 1979 года по МПК E02D33/00 G01N3/24 

(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МОДЕЛИ СТЕНЫ В ГРУНТЕ НА СДВИГ

Изобретение относится к области строительства. Способ может быть использован для определения сил трения между сооружаемой стеной и грунтом при возведении заглубленных сооружений .

Известен способ исследования давления грунта на подпорную стенку, включеиощий засыпку лотка грунтом, установку модели подпорной стенки, нагружение ее и определение горизонтальной и вертикальной составляющих полного давления 1.

Недостатком способа является отсутствие возможности определения сдвиговых параметром.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ определения сдвиговых параметров фрагментов стены, забетонированной под глинистым раствором, включаюгдай укладку глинистого раствора на грунт укладку на глинистый раствор бетонного слоя, приложение усилий в вертиксШьНой и горизонтальной плоскостях, определение угла трения 2.

Недостатками способа являются низкая производительность и недостаточная точность измерений. Это обусловлено значительными материальными и трудовыми затратами, а также невозможностью проведения испытаний с различными параметрами глинистого раствора.

Целью изобретения является повышение производительности и точности измерений.

Достигается это тем, что по спо0собу испытания модели стены в грунте на сдвиг, включающему укладку глинистого раствора на грунт, укладку на глинистый раствор бетонного слоя, приложение усилий в вертикальной и

5 горизонтальной плоскостях и определение угла трения, перед укладкой бетонного слоя и в процессе ее создают разрежение, причем перед укладкой разрежение поддерживают до момента

0 образования глинистой корки, а в процессе бетонирования - до начала схватывания бетона.

На фиг. 1 показано устройство, реализующее способ, заполненное

5 грунтом и глинистым раствором; на фиг. 2 - устройство в процессе испытания .

Устройство выполнено в виде цилиндрической емкости 1 с перфорированной перегородкой 2, разделяющей

емкость на две камеры: экспериментальную 3 и вакуум-камеру 4, Верхняя часть камеры 3 выполнена сборной из отдельных колец 5, шарнирно соединенных друг с другом.

Предложенный способ осущесталяетЬя следующим образом.

В емкость 1 укладывают грунт заданой плотности с зарайее определенными физико-механическими свойствами. Перед укладкой грунта на перфорированную перегородку 2. помещают ткань для предотвращения просыпания его частиц на дно устройства. Сверху уложенного грунта заливают глинистый раствор с заданными параметрами и включают вакуум-насос (на фигурах не показан), откачивающий воздух из порового пространства грунта через отверстия в перегородке 2 до заданного значения давления. Под воздействием разрежения - разницы между атмосферным давлением, действующим на глинистый раствор, и пониженным давлением, имеющим место в опорах грунта, - глинистый раствор проникает в грунт, вследствие чего происходит глинизация последнего и образование глинистой корки на его поверхности. Изменяя величину давления откачкой воздуха вакуум-насосом, можно имитировать процессы проникновения глинистого раствора в грунт, имеющие место в траншеях глубиной 1-9,5 м (если принять плотност глинистого раствора равной 1,05 -5. при полном вакууме).

После временной выдержки и завершения процессов водоотдачи глинистого раствора и образования на поверхности грунта глинистой корки производят замещение глинистого раствора в испытательной камере бетонной смесью заданной консистенции. При этом вакуум-насосом поддерживают заданное разрежение. Под воздействием разницы давлений происходит проникновение цементного молока из бетонной смеси в грунт и образование упрочненной зоны. Таким образом в устройстве полностью соблюдают все те процессы, которые наблюдаются в натурных условиях.

После набора бетоном достаточной прочности производят сдвиговые испытания, которые осуществляю.т домкратами 6 и 7, Усилие N вертикального домкрата 6 имитирует боковое давление грунта, имеющее место в натуре, Усилие горизонтального домкрата 7 (в данном случае вертикальная-нагрука, действующая на бетонную стену) доводят до предельного значения Т,

при котором происходит сдвиг, В зависимости от условий испытаний, сдвиг может произойти либо по глинистой корке, либо в заглинизированной упрочненной зоне грунта, лиёЪ Ъ чистом грунте, т.е, зона сдвига не может быть предопределена заранее, вследствие чего верх стенки экспериментальной камеры 3 выполнен из отдельных колец, шарнирно соединенных друг с другом, которые не препятст|Вуют при сдвиге бетонной плиты сдвигу прилегающей к ней зоны грунта.

Искомый угол трения между бетонной плитой и грунтом определяют по формуле jjf и учитывают при -проектировании сооружений, возводимых методом стена в грунте .

Для проведения серии экспериментов с различными параметрами глинистого раствора, грунта и бетонной

смеси может быть изготовлен ряд установок при наличии одного вакуум-насоса и загрузочного устройства, состоящего из двух домкратов, Учет при проектировании фактических сил трения действующих между бетоном и грунтом в сооружениях,возводимых методом стена в грунте , позволит сократить глубину траншей.

сократить тем самым объем земляных и бетонных работ и повысить в целом экономическую эффективность метода возведения подземных сооружений.

35

Формула изобретения

Способ испытания модели стены в грунте на сдвиг, включающий укладку глинистого раствора на грунт, укладку на глинистый раствор бетоннОго слоя, приложение усилий в вертикальной и горизонтальной плоскостях и определение угла трения, отличающийся тем, что, с целью

повышения производительности и точности измерений, перед укладкой бетонного слоя и в процессе ее создают разрежение, причем перед укладкой разрежение поддерживают до момента образования глинистой корки,а в процессе бетонирования - до начала схватывания бетона.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР № 506688, кл. Е 02 В 33/00, 1973.

2,Исследование сил трения, воз-; никающих между бетоном и грунтом,

Строительство ФРГ , 1965, W 8, № 9, с, 257, с, 313, (прототип).

////// /// // // / (pus.J

.yx

1 сриг.г