Способ исследования грунтового массива Советский патент 1982 года по МПК E02D1/02 

(54)СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ГРУНТОВОГО МАССИВА

1

Изобретение относится к строительству и предназначено для исследования физикомеханических свойств грунтов при решении геотехнических задач.

По основному авт. св. № 796306 известен способ исследования грунтового массива, включающий бурение скважин, погружение в массив статического зонда, отбор проб, уплотнение образцов грунта в компрессионном приборе с последующим погружением того же статического зонда, построение графика зависимости удельного сопротивления зондированию от сжимающих давлений и определение напряжения в массиве по результатам статического зондирования массива с помощью указанного графика 1.

Недостатком дaннoVo способа является то, что в процессе испытаний грунта статическим зондированием в компрессионном приборе получается недостаточная информация о состоянии образца, что не позволяет определять, кроме сжимающих напряжений, также физико-механические свойства грунта по глубине массива, в том числе объемную массу и модуль осадки.

Цель изобретения - повыщение точности и расширения диапазона исследований физико-.механических свойств грунтов преимущественно в насыпях.

Поставленная цель достигается тем, что в способе исследования грунтового массива по авт. св. № 796306 образец грунта перед его ступенчатым уплотнением в компрес-, сионном приборе взвещивают, а при уплотнении фиксируют высоту образца грунта, затем определяют объемную массу и модуль осадки образца грунта, строят графики зависимостей удельного сопротивления зондированию от этих величин, и по результатам статического зондирования массива с помощью указанных графиков соответственно определяют объемную массу и модуль осадки в разных точках по глубине массива.

Для осуществления способа исследования грунтового массива необходимо соблюдать следующие условия: размеры рабочего цилиндра с образцом и зондирующего наконечника должны быть согласованы так, чтобы глубина зондирования была в 2-3 раза больще высоты конусного наконечника, а зона бокового давления от конуса (равная 2-2,5 диаметрам конуса) не достигала стенок цилиндра или соседних зон зондирования; графики зависимостей удельного сопротивления зондированию от объемной массы и от модуля осадки должны строиться для испытаний однородного грунта, а при сложном строении массива для каждой разности грунта должен быть построен свой аналогичный график. На фиг. 1 представлен график зависимостей удельного сопротивления зондированию массива от глубины; на фиг. 2 - графики зависимости удельного сопротивления зондированию образца от объемной массы и модуля осадки; на фиг. 3 - графики изменения объемной массы и модуля осадки породы по глубине насыпи. В уплотненном массиве грунта производят бурение скважин, зондирование массива грунта, отбор образцов грунта на разных глубинах, строят график зависимости удельного сопротивления зондированию массива от глубины (фиг. 1). При этом площадь конусного наконечника равна 5 см 2, а угол конусности -30°. Затем взвешивают образцы грунта, измеряют высоту каждого образца в рыхлом состоянии, размещают их в одометре и одновременно производят компрессионное испытание разными ступенями сжимающих напряжений, например, 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 кгс/см до стабилизации осадок и зондирование образцов конусным наконечником после каждой ступени нагрузки. По результатам фиксирования осадок после каждой ступени сжимающего давления и вычисления соответственно объемной массы и модуля осадки строят графики зависимости удельного сопротивления зондирова4-- нию от объемной массы (кривая 1 на фиг. 2) и от модуля осадки (кривая 2 на фиг. 2). Пользуясь указанными графиками и результатами статического зондирования (фиг. 1 и 2) для разных глубин массива находят значения удельного сопротивления зондированию массива и соответствующие значения объемной массы и модуля осадки грунта. По результатам определений строят графики изменения объемной массы и модуля осадки по глубине насыпи. Применение предлагаемого способа исследования грунтового массива позволяет одновременно определять два показателя физико-механических свойств - объемную массу и модуль осадки, а при необходимости также сжимающие напряжения по глубине массива. Каждый из них является исходным параметром при расчете осадок мащины и сооружений и решении других геотехнических задач. Получение графика изменения модуля осадки по глубине позволяет более просто и точно прогнозировать осадки мащин и сооружений на насыпных грунтах без учета действующих напряжений. Комплексное определение этих показателей в условиях естественного залегания породы повышает их точность, так как при этом исключаются погрешности за счет несогласрванности определения разными способами по времени и месту, а также за счет погрешностей, присущих каждому способу и применяемым средствам. Кроме того, повышается технико-экономическая эффективность исследований, выражающаяся в упрощении и уменьшении количества приборов и оборудования, упрощении и сокращении объемов работ, снижении затрат времени и средств. Формула изобретения Способ исследования грунтового массива по авт. св. № 796306, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона исследований, образец грунта перед его ступенчатым уплотнением в компрессионном приборе взвешивают, а при уплотнении фиксируют высоту образца грунта, затем определяют объемную массу и модуль осадки образца грунта, строят графики зависимостей удельного сопротивления зондированию от этих величин и по результатам статического зондирования массива с помощью указанных графиков соответственно определяют объемную массу и модуль осадки в разных точках по глубине массива. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 796306 по заявке № 2728760/29-33, кл. Е 02 D 1/00, 1978.

Уд, co/7pff ff /f 30/f y ff ffffy /ггс/е Л7

3,0

фуг. / г |«ч /7 ffГО Уд, f:o7rffO/77y /7f/fve го30 ff /ггс/с/ фуг, 2,

1/г.