Способ определения степени выветрелости крупнообломочного грунта Советский патент 1980 года по МПК G01N33/24 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ВЬШЕТРЕЛОСТИ КРУПНООБЛОМОЧНОГО ГРУНТА

Изобретение относится к области определения физико-механических свой грунтов. Известен способ определения степени выветрелости обломков крупнообломочного грунта, включаюгдий отбор пробы исследуемого грунта, ее взвешивание, фракционирование на две фракции с последующим испытанием на выветривание смеси фракций, повторным взвешиванием, фракционированием и определением степени выветрелости по соотношению объемов фракций до и после испытаний на выветривание 1 Недостатком известного способа является невозможность с его помощью определить время вьшетривания крупнообломочного грунта до мелкозернистых фракций, как правило, содержащих наибольшее количествоглинистых час тиц, что не позволяет оценивать пригодность исследуемого грунта для гидротехнического строительства. Из известных способов наиболее близким к предложенному изобретению является способ, который включает те же операции отбора пробы, ее фрак ционирования, испытания на выветрива ние и повторного фракционирования. в котором контролируется время испытания на выветривание в зависимости от типа грунта 2. Однако этот способ также не по воляет определить время, в течение которого испытываелязгй грунт разрушится до мелкозернистых фракций. Цель изобретения - определение; времени выветривания грунта. Указанная цель достигается тем, что в способе определения степени выветрелости крупнообломочного грунта путем отбора пробы грунта и испытания его на выветривание, пробу грунта фракционир тот на 10-12 фракций , каждую фракцию подвергают испы:танию на выветривание до тех пор, пока средневзвешенный диаметр образовавшейся смеси станет равным половине максимального размера фракции, причем по времени выветривания фракций и их диаметрам определяют коэффициент интенсивности выветривания испытываемого грунта, а время выветривания грунта рассчитывают по формуле: -с: 6 и -Misi где t - время выветривания грунта

до заданного диаметра; t,- время выветривания наиболее крупной фракции до смеси, средневзвешенный диаметр которой равен половине максимального размера фракции; Т- коэффициент интенсивности выветривания испытываемого грунта, - максимальный размер наиболее крупной фракции; d - заданный диаметр.

Способ осуществляется следующим образом: отбирают пробу крупнообломочного грунта,.ч звешивают ее и фракционируют на 10-12 фракций крупностью от 0,1; 0,1-0,25; 0,25-0,5;...

.10-20 мм. и т.д; каждую фракцию испы тывают на выветривание в полевых или лабораторных уловиях (например, путем переменного замачивания и высушивания) длительность процесса определяется крупностью фракций: для фракций размером 40-60 мм время испытаний составляет примерно 8 часов или 1-2 цикла высуншвание-замачивание, для мелких фракций - значительно больше; в процессе испытания каждая фракция превращается в разнозернистую смесь, которую взвешивают, фракционируют до крупности 0,1 мм и определяют среднев-звешенный диаметр смеси; испытание на выветривание каждой фракции ведут до тех пор, пока средневзвешенный диаметр ,смеси станет равным половине максимального размера фракции например при испытании фракции 60-40 мм средневзвешенный диаметр образовавшейся смеси из этой фракции должен быть равен 30 мм. Затем определяют коэффициент интенсивности вьнветривания испытываемого грунта, для чего строят график, на котором по оси абсцисс откладывают логарифм максимальных размеров фракции tnd , а по оси ординат - логарифм значения времени или циклов, в течение которых средневзвешенные диаметры получившихся смесей достигли значений, равных половинам максимальных размеров исходных фракций (см. рис. 1),

Коэффициент интенсивности выветривания грунта tr определяется как тангенс угла наклона логарифмического графика 6Ч | время выветривания испытываемого грунта до заданного диаметра, например до диаметра, равного 0,1 мм, определяется по формуле: -сг€н ,

. где It время выветривания грунта до заданного диаметра

rwtT время выветривания наиболее крупной фракции ДО смеси, среднев звешенный диаметр которой равен половин максимального размера фракции,

е - основание натуральных логарифмов.

Т - коэффициент интенсивности выветривания испытываемого грунта,

П1О(к максимальный размер наиболее крупной фракции,

3 - заданный диаметр.

Степень выветрелости определяют

по содержанию глинистых частицгрунта после проведения всех испытаний. Содержание глинистых частиц сопоставляется с требованиями нормативных документов, а время выветривания, найденное по формуле - со сроком эксплуатации сооружения по проекту.

Способ определения степени .выветрелости крупнообломочного грунта позволяет определить время выветривания и оценить пригодность грунта для гидротехнического строительства, в результате чего при строительстве каменно-земляных плотин возможно получение экономического эффекта до 3 млн. рублей.

Формула изобретения

Способ определения степени выветрелости крупнообломочного грунта путем отбора пробы грунта и испытания его на выветривание, отличающийся тем, что, с целью определения времени выветривания грунта,

0 пробу Грунта фракционируют на 10-12 . фракций, каждую фракцию подвергают испытанию на выветривание до тех пор, пока средневзвешенный диаметр обра-

. эовавшейся смеси станет равным поло5 вине максимального размера фракции, причем по времени выветривания фракций и их диаметрам определяют коэффициент интенсивности выветривания испытываемого грунта, а время вы0 ветривания грунта рассчитывают по формуле:гбп

, .i. где t - время выветривания грунта

до заданного диаметра,

г m-ivi время выветривания наиЬолее крупной фракции до смеси, средневзвешенный диаметр которой равен половине максимального размера фракции,

Т - коэффициент интенсивности выветривания испытываемого грунта,

clrnax максимальный размер наиболее крупной фракции,

«3 - заданный диаметр.

Источники информации, 55 принятые во внимание при экспертизе

0 свойств элювиальных крупнообломочных грунтов при выветривании. основания, фундаменты и механика грунтов , М., 1976, № 1, с. 26-28.

гОО

ш

.50 SO W

га

10

16

0.1 0:25 0,5 .0 2.03.05.0 Ю 20 W бОдОЮОтгООЗОО