Способ испытания грунта на сдвиг Советский патент 1980 года по МПК G01N3/24 E02D1/00 

Изобретение относится к области строительства, а именно, к способам испытания грунта на сдвиг ари инженер НС-строительных изысканиях. Известен способ испытания грунта на сдвиг, включающий проходку выработ ки с получением испытуемого образца, сдвиг образца приложением сдвигающего услиия с помощью домкрата при заданном нормальном давлении, обеспечиваемым жестким штампом l. Однако известный способ не обеспечивает постоянной величины вертикальной, равномерно распределенной нагрузки вследств.ие того, что оаа передается посредством жесткого штампа и сдвиг образца осуществляется по одной необна женной от массива плосоктсти. Из известных способов испытания грунта на сдвиг наиболее близким по Te нической сущности и достигаемому результату является способ, включающий проходку грунтовой вьфаботки, образова ние испытьюаемого участка, связанного основанием с массивом грунта, приложение к нему сдвигающего усилия при заданном давлении, обеспечиваемым эластичньш штампом 2j. Приложение нормального давления пос-. редством эластичного штампа позволяет передать вертикальное напряжение равномерно на всей плоскости сдвига, что повышает точность полученных результатов по сравнению с ранее известным способом. Однако в этом способе, образец зан с массивом по одной плоскости, покоторой производят сдвиг, т.е. и в этом .случае так же нарушаются природные испытьтаемого образца с основным массивом. А это ведет к неточности при определении прочностных характеристик грунта. Целью изобретения является повьпнение точности измерений. Цель достигается тем, что в способе «спытания грунта на сдвиг, включающем , црожодку грунтовой вьфаботки, образован- нйе испытьшаемого участка грунта, связанного основанием с массивом грунт приложение к испытваемому участку вертикального нсч мального давления, производство сдвига грунта и определе- ние его прочностных характеристик, испытуемый участок образуют в виде пере мычки, связанной с массивом гоунта по трем плоскостям путем проходки двух параллельных углублений на дне грун- товсй выработки, сдвиг производят по четьфем плоскостям и по полученным ре зультатам определеют прочностные хара теристики грунта. Испытание на сдвиг грунта, образованного за счет проходки двух параллел ных углублений и фиксации перемычки с образованием испытываемого участка, свйзанного с массивом по четьфем плос костям (двум горизонтальньп и двум вертикальным) значительно повышает точность при определении прочностных характеристик/ грунта. На фиг. 1 изображено устройство для испытания грунта на сдвиг; на фиг. 2 то же, вид сверху. На фиг. 3 изображен источник высокого давления. Устройство состоит из упорной балки 1, приспособления 2 для создания норма ного давления, вьшолненного в виде жесткой обоймы 3, снабжённой эластичной камерой 4, пневмсадилиндра S для приложения сдвигающего усилия, снабженного штоком 6, имеющим нажимной элемент 7. Эластичная камера 4 и пневмоцнлинд 5 соединены с баллоном 8 магистралям высокого, давления 9 и 10 через редукторы 11 и 12. Манометры 13, 14 и 15 кснстролируют давление соответсвенно в баллсяе 8, эластичной камере 4, пневмсадилиндре 5. Способ осуществляется следующим образом. В горной вьфаботке (шуфре, штреке, котловане, шахте и т.д.) образуют два параллельных углубления 16 (фиг. 2) между получают перемычку, связанную с массивом по плоскостям (двум вертикальным А, В и одной горизонтальной С) фиг. 1, причем рассто ние между параллельными углублениями И берут, например, равным длине испытываемого грунта 1l . В одно из параллельных углублений пневмоцилиндр 5. Затем, на образовавшуюся перемычку, устанавливается приспособление 2 эластичной камерой 4 для создания нор мального давления. Приспособление 2 посредством упорной балки 1 закрепляется в грунте. Пемемычка фиксируется жесткой обоймой 3 по высоте так, что в результате фиксации образуется испытуемый участок, связанный с массивом по 4-м необнаженным плоскостям А, В, С, Д. - Далее открывают кран редуктора 11. Сжаты воздух из баллона 8 по магис-фали высокого давления 9 поступает в эластичную камеру 4. Под действием давления сжатого воздуха создают нормальное давление R на перемычку. При заданном нормальном давлении, к испытываемому участку посредством пневмоцилиндра 5 прикладывают сдвигающее усилие t/f до значения, соответствук шёго максимальной разрушающей нагрузке, которое возникает путем подачи сжатого воздуха в пневмоцилиндр 5 по магист рали высокого давления 1О через редуктор 12 и сдвиг испытываемого образца ведут по четырем необнаженным плоскостям А, Б, С, Д. Максимальное показание манометра 14 соответствует усилию сдвига грунта. Для определения усилия сдвига Xi я tT описанный порядок проведения испь1таний повторяется при заданных нормаль- ньк давлениях Р . По полученным данным R , Р и Р и 17 , Т -1 определяются прочностные характеристики грунта, удельное сцепление С и угол внутреннеготрения. По окончании измерений, редукторы 11 и 12 закрываются, и из эластичной камеры и из пневмоцилиндра вьшускают воздух. Таким образом, изобретение позволяет получить более достоверные характеристики предела прочности грунта за счет усреднения усилия сдвига по четырем необнаженньв сдвигаемым плоскостям. Формула изобретени Способ испытания груета на сдвиг, включающий проходку грунтовой выработки, образование испытываемого участка грунта, связанного основанием с мае- сивом грунта, приложение к испытываемому участку вертикального нормального давления, производство сдвига грунта и определение его прочностных характеристик , отличающийся 574 тем, что, с целью повьШения точности измерений, испытуемый участок образуют в виде перемычки, связанной с массивом грунта по трем плоскостям путем , проходки двух параллельных углублений на дне грунтовой выработки, сдвиг производят по четырем плостостям и по полученным результатам определяют прочностные характеристики грунта. 0 Источники информации. принятые во внимание при экспертизе 1.Справочник по инженерной геологии, изд-ие Недра, М., 1968, с. 310. 2.Авторское свидетельство СССР № 318850, кл. G 01 N 3/24, 1970.

V

Видб

16

f6