(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СВАИ С ГРУНТОМ Изобретение относится к строительству и предназначено для определения физикомеханических характеристик глинистых и песчаных грунтов в лабораторных и полевых условиях. По основному авт. св. № 333424 известно устройство для исследования взаимодействия сваи с грунтом, используемое при определении физико-механических характеристик глинистых и песчаных грунтов в лабораторных и полевых условиях, содержащее секционный корпус, штангу с опорной площадкой, установленную с возможностью вертикального перемещения, нагрузочное и измерительное приспособления, поворотный механизм, смонтированный на конце штанги, обращенном к опорной площадке, и крыльчатый наконечник, установленный на противоположном конце штанги, причем секция корпуса, обращенная к крыльчатому наконечнику, выполнена в виде стакана. Такое устройство позволяет определять в процессе одного испытания сопротивление грунта погружению сваи, удельное сцепление, угол внутреннего трения грунта. С помощью этого устройства, имеющего крыльчатый наконечник, можно также определять сжимаемость грунта в горизонтальном направлении 1. Однако, вследствие того, что в данном устройстве применен крыльчатый наконечник с числом лопастей , модуль сжатия грунта Е определяется с больщой погрешностью, поскольку при повороте крыльчатого наконечника за каждой из лопастей образуется зона разуплотнения грунта, что приводит к уменьщению сопротивления грунта сжатию, а значит и к занижению измеренного модуля Е по сравнению с фактическим. Наиболее точно можно было бы определить сжимаемость грунта с помощью однолопастного крыльчатого наконечника, однако уменьшение числа лопастей ведет к больщим погрешностям в оценке основной прочностной характеристики грунтов - сопротивляемости сдвигу. Целью изобретения является повышение точности определения сжимаемости грунта и коэффициента постели грунта в горизонтальном направлении. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для исследования взаимодействия сваи с грунтом штанга выполнена полой и снабжена установленным в ней с возможностыо : ертикального перемещения и поворота вокруг оси стержнем, имеющим на одном конце дополнительный поворотный механизм, а на другом - лопасть. На фиг. 1 показано устройство с опущенной лопастью, продольный разрез; на фиг. 2 - нижняя секция корпуса устройства с приподнятой лопастью, причем лопасти образуют четырехлопастной наконечник. Устройство для исследования взаимодействия сваи с грунтом содержит секционный корпус 1, полую щтангу 2, опорную площадку 3, поворотные механизмы 4 и составной крыльчатый наконечник 5. Корпус 1 состоит из нескольких секций труб, на внутренней поверхности которых наклеены электротензорезисторы 6. Последняя (нижняя) секция корпуса выполнена в виде стакана. Отдельные секции корпуса соединены между собой посредством центральной трубки 7, концы которой имеют резьбу и взаимодействуют с гайкой 8, опертой через опорную площадку 3 на верхнюю секцию корпуса, и с щайбой 9, опертой на внутренний фланец нижней секции корпуса 1. Предварительно натяжение центральной трубки 7 фиксируется контргайкой 10, а закрепление щтанги 2 в верхнем нерабочем положении осуществляется втулкой II со стопорным винтом. Внутри полой щтанги 2 с возможностью вертикального перемещения установлен стержень 12. Одна из лопастей 13 крыльчатого наконечника 5 соединена только со стержнем 12. Втулка 14 со стопорным винтом служит для закрепления стержня 12 с лопастью 13 в верхнем нерабочем положении.
Устройство работает следующим образом.
Перед забивкой устройства в грунт крыльчатый наконечник 5 вдвигают в нижнюю измерительную секцию корпуса и в таком положении щтангу 2 с наконечником 5 и стержнем 12 фиксируют.
Затем устройство погружают в грунт и проводят статические испытания на воздействие вертикальной нагрузки, в процессе которых по электротензорезисторам 6 определяют сопротивляемость грунта под нижним кондом устройства и на его боковой поверхности. Затем устройство разгружают.
Для испытания грунта на сдвиг вращательным срезом крыльчатый наконечник 5
Формула изобретения
Устройство для исследования взаимодействия сваи с грунтом по авт. св. №333424 отличающееся тем, что, с целью повыщения точности определения сжимаемости грунта, щтанга выполнена полой и снабжена установленным в ней с возможностью вертикального перемещения и поворота вокруг оси стержнем, имеющим на одном конце дополнительный поворотный механизм, а на другом - лопасть.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 333424, кл. Е 02 D 1/00, 1970. вдавливают в грунт на глубину нескольких диаметров корпуса устройства, а на верхнем конце - щтанги устанавливают поворотный механизм. Нормальное к поверхностям среза давление создают путем загружения корпуса вертикальной нагрузкой, которую осуществляют ступенями (не менее 3 ступеней). На каждой ступени загружения производят испытания грунтов на сдвиг вращательным срезом и измеряют продольные усилия в корпусе по электротензорезисторам 6. Затем производят обработку результатов испытании, в результате которой вычисляют сопротивляемость грунта сдвигу Т с разделением на ф и С. Для определения сжимаемости грунта стержень 12 вместе с лопастью вдавливают в грунт на глубину нескольких диаметров корпуса относительно наконечника и по измеренному моменту вращения М, приложенному к стержню, и углу поворота « определяют коэффициент постели грунта по формуле 2 Tr(gh-4r) 4hrHg где Т -сопротивляемость грунта .сдвигу, определяемая методом вращательного среза при числе лопастей в наконечникег - щирина лопасти; h-высота лопасти; So - предельное сдвиговое смещение грунта, необходимое для реализации сопротивления грунта сдвигу, определяемое в процессе испытаний грунта методом вращательного среза, при числе лопастей в наконечнике h 4.
