Устройство для компрессионных испытаний грунтов

 

Изобретение относится к строительству и инженерной геологии и может быть использовано при инженерно-геологических измерениях и проектировании инженерных сооружений на засоленных грунтах. Целью изобретения является повышение точности определения характеристик грунтов и расширение функциональных возможностей устройства. Сущность изобретения состоит в том, что устройство включагадее одометр 1 с кольцом 12 для образца грунта 13, заключенным между верхним 16 и нижним 5 штампами, имеющими пористые камни 11 и мессдозы 4, сплошной 18, расположена (Л 1 хЯ S 3

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 G 01 N 33/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4120226/31-33 (22) 17.09.86 (46) 23.09.88. Бюл. Ф 35 (71) Московский инженерно-строитель- . ный институт им. В.В.Куйбышева и Карагандинский политехнический институт (72) В.Ф.Сидорчук, Я.А.Кроник, Б.Ж.Унайбаев, А.Г.Дорджиев, А.С.Жакулин и Б.Т.Торебеков (53) 624.131.43 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 973702, кл. Е 02 0 1/00, 1980.

Тер-Мартиросян 3.Г. и др. Экспериментальные и теоретические основы определения напряженного состояния грунтов естественного сложения.-Инже нерная геология, 1984, У 4. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПРЕССИОННЫХ

ИСПЫТАНИЙ ГРУНТОВ (57) Изобретение относится к строительству и инженерной геологии и может быть использовано при инженерно-геологических измерениях и проектировании инженерных сооружений на засоленных грунтах. Целью изобретения является повышение точности определения характеристик грунтов и расширение функциональных возможностей устройства. Сущность изобретения состоит в том, что устройство, вклю" чающее одометр с кольцом 12 для образца грунта 13, заключеннья между верхним !6 и нижним 5 штампами, имеющими пористые камни 11 и мессдозы 4, сплошной штамп 18 расположен1425538 ный над верхним штампом 16 измеря тель 10 порогового давления, нагрузочные !9, 20 и измерительное 28 приспособления, дополнительно снабжено кондуктором 17, салемером 23 с электродами и газоанализатором с датчиком 24. Верхний штамп t6 выполнен с цилиндрической камерой 15 для сбора фильтрата и газов, н верхней части которой на внутренней боковой стенке имеются кальценай уступ и резьба для установки кондуктора 17 с располаженнОй н ням мессдозОЙ ч От

Изобретение относится к строительству и инженерной геологии, в частности к устройствам для изучения механических снойстн засаленных грув-*

ТоВо

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства, повышение точности определения характеристик грунта.

На чертеже дано предлагаемое уст=

10 роиство, разрез.

Устройство содержит адаметр i êîp-.

nyc которого выполнен с отверстиями

2 и углублением 3 для мессдазы 4, на которой установлен нижний штамп 5 с радиальными 6 и кальценым 7 каналами, штуцером 8,иглодатчиком 9,. соеди-* ненным с каналом 6 с измерителем 10": порогового давления, пористым камнем

11, на котором устанавливают образец грунта 12 в кольце 13, закрепленном в одаметре 1 прюкимньй4 кОльЦОм 1А, На образец грунта устанавливают верхний штамп„ имеющий, цилиндрическую камеру 15 для сбора фильтрата и газов, перфорированное днище 16 и пористый камень 11. В верхней части камеры 15 образован уступ для уста— нонки кондуктора 17 для центрирова-. ния распаложеннаи н нем мессдозы 4, на которой установлен сплошной штамп

18 для передачи нагрузки от рычажного приспособления 19 или винтового пресса 20 посредством шарика 21 Я боко- вых стенках камеры 15 верхнего штампа 35 выполнены отверстия с резьбой 22 для пропуска электродов солемера 23„ дат : чика Газаанализатара 24 н штуцеран

1 верстия с резьбой для пропуска электродов солемера 23, датчика гаэааиалиэатора 2ч и штуцера 25 для отвода фильтрата. В нижнем штампе 5 имеется кольцевой канал 7, соединяющий пористый камень 11 со штуцером 8. Устройство позволяет вести исследование напряженно-деформированного состояния и порогового давления н образце грунта при фильтрационном ипи диффузионном выщелачинании с аппаратурной регистрацией хода процесса химической суффаэии н грунте. 1 ил. для отвода фильтрата 25 и подачи жидкости 26. Измерение деформаций осуществляется индикаторами 27 измерительного приспособления 28. Для герметизации стыка между одомером и .кольцом 13 кондуктором 17 и камерой 15 верхнего штампа установлены кольценые прокладки 29. Пористые камни 11 в штампах выполнены диаметром, равным рабочей поверхности образца грунта 12 для создания равномерного фильтрационного потока, а иглодатчик 9 для снятия влияния торцового эффекта на измерения порогового давления размещен в центре образца грунта 12.

Устройство работает следунмцим образом.

Заданная через нагрузочное рьиажнае приспособление 19 или винтовой пресс 20 вертикальная нагрузка или постоянная деформация центрально через шарик 21 сплашнои штамп 17 мессдозу 4, кондуктор 17 и верхний штамп с камерой 15 передается на образец грунта 1::2 н кольце 13 уста,новленный на пористый камень 11 ниж" него штампа 5,, расположенного на мессдозе А. Возникающие при передаче вертикальной нагрузки или заданной деформации общие напряжения измеряются па. Обоим торцам образца мессдозами 4:паровое давление -измерителем 10 парового давления, деформации образца — индикаторами 27 да условно принятой стабилизации.

Дальнейшее испытание засоленного

Образца грунта 12 ведется н режиме

38

4 рителем 10 парового давления для автоматического отключения устайовки при окончании процесса химической суффозии в образце грунта 12.

Соответствие габаритов кольца 13, служащего для помещения испытуемого образца грунта 12 в предложенном устройстве, габаритам кольца в сдвиговом приборе системы "Гидропроекта" позволяет определять прочностные свойства грунта на любой стадии компрессионно-фильтрационных испытаний при выщелачиианиии.

Предложенное устройство позволяет повысить точность оценки напряженно-дефорьа рованного состояния и парового давления в грунтах основания за счет учета влияния фильтрации и выщелачивания при моделировании естественных условий работы грунта в основаниях зданий и сооружений, подверженных подтоплению.

1 з 142Я

Ь постоянно приложенной нагрузки или деформации в условиях„действия постоянного и равномерного фильтрационного потока с выщелачиванием образца грун- . та 12. Для этого через штуцер 8, под5 водящий радиальный 6 и кольцевой 7 каналы, пористый камень 11 нижнего штампа 5 равномерным потоком к образцу грунта 12 подается жидкость, которая. фильтруется .через него, химически взаимодействует с солями, содержащимися в грунте, насыщаясь продуктами химической реакции — газами и ионами солей. Через пористый камень 11 и перфорированное днище 16 верхнего штампа жидкость собирается в камере 15, где датчиком газоанализатора 24 и электродами солемера 23 измеряется концентрация ионов и мине- 2О рализация фильтрата. Избыточное количество фильтрата и газа из камеры 15 постоянно удаляется наружу через штуцер 25. Испытание образца грунта ведется до полной вьнцелоченности, что 25 фиксируется датчиком газоанализатора

24 и солемером 23 по прекращению выделения газов и равенству электропроводности фильтрата электропроводности жидкости на вводе. Измеренные в этот момент индикаторами 27 — деформации, мессдоэами 4 — общие напряжения и из.меритель 10 парового давления — давление паровой воды в образце грунта

12 соответствуют их стабилизированному (конечному) значению при полной выщелоченности образца грунта 12.

При кольматации пористых камней 11 вьицелачивание образца грунта 12 под нагрузкой осуществляется диффузион- 4О ным путем — подачей жидкости в камеру

15 верхнего штампа через дополнительный штуцер 26 и отводом насыщенности жидкости через штуцер 25.

Для автоматизации испытания уст- 45 ройство может быть снабжено таймерами, микроЗВИ с кассетным магнитофоном для математического обеспечения, цифропечатью и графопостроителем для постоянной или в заданное время запи- 5О си развития деформаций, общих напряжений, парового давления, концентрации газов и минерализации фильтрата, работающих по заданной программе с вычислением расчетных характеристик гру-.,-5 нта, посредством цифроаналогового ,11реобразователя, с блокированного с датчиком газоанализатора, электродами солемера 23, мессдозами 4, и измеПредлагаемое устройство в отличие от известного позволяет дополнительно испытавать засоленные, просадочные, карбонатные и другие химически обогащенные грунты, правильно определить тип грунтовых условий на проектируемой площадке, исследовать водопроницаемость и суффозионную сжимаемость грунтов.

Формула изобретения

Устройство для компрессионных испытаний грунтов, включающее одометр с кольцом для образца грунта, установленные между верхним и нижним штампами, имеющими мессдозы, пористые камни и штуцеры для подачи жидкости, сплошной штамп, опертый на верхний штамп, измеритель парового давления, нагрузочное и измерительное приспособления, о т л и ч а ю щ e,å с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, повышения точности определения характеристик грунта, верхний штамп снабжен кондуктором для размещения мессдозы и выполнен с цилиндрической камерой для сбора фильтрата,и газов, снаб" женной солемером с электродами, датчиком газоанализатора и штуцерами для подачи жидкости и отвода фильтрата, а нижний штамп вьыолнен с кольцевой камерой, соединяющей пористый камень со штуцером для подачи ящцкаСоставитель Г.Мартынова

Техред М.дидык Корректор Г.Решетник

Редактор Г.Волкова

Заказ 47б1!40

Тирак 847 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Уигород, ул, Проектная, 4

5 1425538 6 сти, при этом в верхней части цилин- эован кольцевой уступ для установки дрической камеры верхнего штампа обра- кондуктора с мессдоэой. у