Способ определения длительного сцепления мерзлого грунта

 

Изобретение относится к строительству, а именно к способам испытания мерзлых грунтов. Цель изобретения - повышение точности и снижение трудоемкости путем определения длительного сцепления мерзлого грунта при различных температурах на одном образце. В способе испытаний, включающем установку на поверхность образца шарового штампа, приложение к штампу сжимающей нагрузки, измерение осадки штампа во времени и определение длительного сцепления при заданной отрицательной температуре, испытания проводят на одном образце, при одном месте установки штампа. Сжимающую нагрузку на штамп прикладывают через жесткий упругий элемент, например динамометр с винтом, измеряют изменение нагрузки во времени, а затем осуществляют ступенчатое повышение температуры образца, устанавливая каждую ступень фиксированной температуры после достижения стабилизации осадки и нагрузки на предыдущей ступени. Длительное сцепление определяют по стабилизированным значениям нагрузок и осадок при различных температурах. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН (я)5 G О1 .Б 33/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

";s

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4326256/31-33 (22) 09.11 .87 (46) 30.04.90. Бюл, Р 16 (71) Московский инженерно-строительный институт им. В.В. Куйбышева (72) С.Б. Ухов, А.Е. Монастырский и М.В. Королев (53) 624.131.43:551.34 (088.8) (56) Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов. Высшая школа, 1978, с. 307-309.

Цытович Н.А. Механика грунтов, М.: Высшая школа, 1973, с. 60, 61. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОГО

СЦЕПЛЕНИЯ МЕРЗЛОГО ГРУНТА (57) Изобретение относится к строительству, а именно к способам испытания мерзлых грунтов. Цель изобрете.— ния — повышение точности и снижение трудоемкости путем определения длительного сцепления мерзлого грунта при различных температурах на одном

Изобретение относится к области строительства, к способам определения прочностных характеристик мерзлых грунтов.

Цель изобретения — повышение точности и снижение трудоемкости путем определения длительного сцепления мерзлого грунта при различных температурах на одном образце.

На фиг.1 дана схема приложения к шаровому штампу нагрузки через упругий элемент; на фиг.2 — график измене-. ния сжимающей нагрузки P во времени при различных отрицательных температу„,SU„„) 561032 А 1

2 образце. В способе испытаний, включающем установку на поверхность образца шарового штампа, приложение к штампу сжимающей нагрузки, измерение осадки штампа во времени и определение длительного .сцепления при заданной отрицательной температуре, испытания проводят на одном образце, при одном месте установки штампа. Сжимающую нагрузку на штамп прикладывают через жесткий упругий элемент, например динамометр с винтом, измеряют изменение нагрузки во времени, а затем осуществляют ступенчатое повышение температуры образца, устанавливая каждую ступень фиксированной температуры после достижения стабилизации осадки и нагрузки на предыдущей ступени. Длительное сцепление определяют по стабилизированным значениям нагрузок и осадок при различных температурах. 4 ил.

laeaL рах; на фиг.3 — график зависимости <, > осадки штампа во времени при различных С4 температурах;. на фиг.4 — график изме- Я нения сцепления во времени при различных температурах.

Способ реализуют следующим образом.

На выровненную поверхность образца мерзлого глинистого грунта с заданной отрицательной температурой

S устанавливают шаровой штамп 2 диаметром D. Величину 8 выбирают как меньшую в интервале отрицательных температур, при.которых требуется определить сцепление. Затем к шаровому штампу через жесткий упругий элемент 3 (например, гидродомкрат или

5 ,ттинамометр с винтом 4 ) прикладьпзают сжимающую IIBI р J3I<у такую чтобь3 отно"сительная осадка штампа нахоцилась в диапазоне О, О4 с S/D < О, ), где S конечная осадка штампа, мм.

Далее образ ец испытьгвают ь пох зуче ° g релаксационном режиме, для чего перес. тают nopIIpучивать винт дмнамометра или подкачивать да:вление в гидродомкратеО

При этом величина сжнматпщей наг-. рузки будет уменьшаться всле;..стви" развития осадки штампа и связаг. ::-1го

С ЭТИМ Раэжатття Динамо IGTPB (ИХ.Н НЫД вижения штока домкрата) . При использовании упругого элемента бол. шой жесткости (если модуль деформации элемента будет на порядок и более вьппе модуля деформации породы )нзначительное увеличение осадки вызовет существенное уменьшение сжимаю- р5 щей нагрузки. С течением времени величина падения нагрузки будет, меньшаться и ситсема (внешняя нагрузка— внутренние силы согтротивления )придет в равновесное состояние при,цанной

) осацке, стабилизированной нагрузке Р

1 и заданной отрицагельной температуре.

По пол>ченным стабилизированным значениям Р и S по известны.. формулам

1 при данной отрицательной температуре — 8,можно вычислитель длительное :Ю

1 сцепленис мерзлого грунта {,,„

С = О )8

Д р (1 ш

4О

Значение отрицательной температуры увеличивают (умент..шают абсолютные о

ЗНаЧЕНИя ) да ВЕЛтт-.:IIÍÛ вЂ” 8 . ДЛя .ттаго при испытаниях в лабораторных условиях опыт проводят в климатических ц камерах, позволяющих изменять темпера. туру в образце. Прн испытаниях в nолевых условиях участок массива отогреваю" известными <пособаьпи таким образом, чтобы в нем установи.-тось новое;,наче-,,„ ние отрицательной температуры - 8, .

Учитывая, что величина сцепления тем вьппе, чем ниже значение температуры, при повышении температуры система вьгйдет из состояния равновесия и сжимаю- щая нагрузка Р1 начнет уменьшаться за счет развития перемещений и через некоторое время придет в новое равновесное состояние, характеризуемое осадкой S, нагрузкой Р и температурой — 8.. При этом осадка S близка 1 " г

S„. По полученным значениям по указанному выражению определяют длительное сцепление С при данной .отрицательной температуре — 8 . Далее ан."1 логичным образом производят несколько ступенчатых повышений температуры до положительных значений и определяют значение сцепления при данных нагрузках. Способ может быть реализован при проведении лабораторных и полевых исследований мерзлых глинистых грунтов и позволит существенно повысить точность проведения испьггания.

Способ позволяет испытывать не только мерзлые грунты, но и оттаивающие грунты в условиях, аналогичных часто встречающимся случаям в строительной практике„

Ф о р и у л а и з обре т ения

Способ определения длительного сцепления мерзлого грунта, включающий установку на поверхность образца грунта при заданной температуре шарового штампа, приложение к штампу сжимающей нагрузки, измерение осадки образца во времени и определение длительного сцепления по измеренным данным. отличающийся тем, что, с целью повышения точности и снижения трудоемкости путем определения длительного сцепления мерзлого грунта при различных температурах на одном образце, приложение нагрузки на штамп осуществляют через жесткий упругий элемент, а в процессе нагружения дополнительно измеряют изменение нагруз" ки во времени до ее стабилизации, после чего температуру образца ступенчато повышают, не -изменяя место установки . штампа, причем на каждой сту-.пени температуры производят измерение осадки образна и изменения нагрузки во времени до их стабилизации и по этим стабилизированным величинам о11ределяют длительное сцепление мерзлого грунта при разных температурах, !

561032 (Рий.1 ии) 156 I 032 (ни ) ср

Составитель Г, Иартынова

Редактор О. Спесивых Техред Л.Олийнык Корректор Н. Ревская

Заказ 975 Тираж 507 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101