Способ определения структурной прочности грунта Советский патент 1981 года по МПК E02D1/02 G01N33/24 

I

Изобретение относится к области строительства, в частности к способам исследования прочно.стных свойств грунтов и может быть использовано для лабораторных испытаний грунта при инженерно-геологических изысканиях.

Нгшболее близким к изобретению из известных способов является способ испытания грунта, при котором структурная прочноссь грунта определяется по компрессионной кривой ненарушенной структуры tO.

Способ заключается в том что грунт .испытывают весьма малыми ступег иями нагрузки, тогда резкий перелом компрессионной крквйй будет соответствовать достижению грунтом структурной прочности сжатия грунта.

Однако величина структурной прочности по такому способу не определяется действительными, структурными связями в грунте, так как на резуль таты испытания влияет также внутренняя прочность самих частиц , которая на несколько порядков ..выше нежели прочность структурных связей между частицами.

Кроме того, известным способом можно определить прочность структурных связей между частицами сложенця одного уровня. Между тем известно, что в грунтах имеют место одновременно коагуля1щонные, конденсационные и кристаллизационные связи. По прочности и характеру работы при деформировании грунта эти связи существенно отличаются. Чем меньше тот или иной структурный элемент грунта, тем большее значение приобретают более прочные кристаллизационные и конденсационные связи.

В о&цем случае более крупные структурные элементы грунта имеют меньшую удельную 1фочность связей друг с друroMj чем более мелкие.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов пуИМ определения прочности e- Tifxrypных связей грунта на разных уровнях его сложения. Для достижения цели в способе определения структурной прочности гр|Г| та, включающем механическое воздей ствие на пробу грунта и снятие прочностной характеристики механическое воздействие на грунт про гзводят возрастающими по величине ударными импульсами j и о Прочности структурных связей судят по величине образовавшихся фракций. На чертеже показана схема устройства, реализующего предлагаеьагй спосо.б. Устройство содержит жесткий корпус 1 с загрузочной горловиной 2, Пространство внутри корпуса разделено на отдельные объемы (камерь при помощи сеток (сит 3, жестко прикрепляемых к корпусу 1. Размеры ячеек сеток уменьшаются от верхней сетки к нижней. Внизу на корпусе имеется лаковальня 4, воспринимающа воздействие от ударного устройства Способ осуществляется следующим образом. Пробу грунта через загрузочную горловину 2 помещают на верхнюю сет ку 3. Ударным устройством 5 произво ,дят импульс, который через корпус 1 и жестко связанные с ним сетки 3 передается на пробу грунта. При этом грунт разрушается. Дифференцируют образовавшиеся частицы по фр циям путем просеивания их сквозь сита. Эту операцию осуществляют встряхиванием корпуса, сообщая ему ряд ударов, значительно меньших по величине нежели рабочий ударный им- Пульс. После встряхивания на сетках остаются фракции, имеющие крупность преньшающую размеры ячеек. Взвешиванием определяется масса каждой фракции. Затем производят вторичный ударный импульс большей величины с последующей дифференциацией частиц. Ступень возрастания величииы ударны импульсов по мере разбивания грунта зависит от вида и состояния грунта и определяется расчетом. Операции повторяют до предельной дробимости грунта при механических ударных нагрузках. После каждого ударного импульса фиксируют величину импульса и вес .каждой фракции. 34 По полученным данным для каждого мпульса рассчитывают размер условных частиц, которые и характеризуют структурный уровень сложения грунта. Под условными частицами понимаются частицы одного размера, величина суммарной поверхности которых равна удельной поверхности частиц всех фракций грунта,, образовавшихся после данного ударного импульса. Размер условных частиц определяется по формуле где Nsj- размер условных частиц, мм; ,M,j,.% содержание фракций грунта в долях единицы; средний размер фракций, мм. Прочность структурных связей грунта разного уровня сложения определяется прочностью структурных связей между условными частицами, характеризующими данный уровень и принимается равной величине соответствующего зтому уровню ударного импульса. Способ позволяет дать количественную оценку прочности структурных связей грунта на разных уровнях его сложения, что дает возможность более полно использовать прочностные и деформативные свойства грунтов при использовании их в качестве естественных оснований, материала для полотна дорог, обратных засьтоК; дамб и др. земляных сооружений. Формула изобретения Способ определения структурной прочности грунта, включающий механическое воздействие на пробу грунта и снятие прочностной характеристики, о тличающи-йся тем, что, с целью повышения достоверности реззшьтатов путем определения прочности структурных связей грунта на разных уровнях jero сложения, меха.ническое воздействие на грунт производят возрастающими по величине ударными импульсами и о прочности структурных связей судят по величине образовавшихся фракций. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Цытович Н.А. Механика грунтов. М., Высшая школа, 1979, с.31.