Способ определения давления морозного пучения грунта
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изучении пучинистых свойств промерзающих грунтов в основаниях сооружений. Цель изобретения - расширение информативности способа путем определения гидравлической составляющей давления пучения. Образец полностью водонасыщенного грунта помещают в контейнер, на дне которого находится слой песка для подвода влаги к нижнему торцу образца. С помощью термоэлементов задают по торцам образца постоянные величины температур, причем на верхнем торце задают температуры, соответствующие переходу состояния грунта от пластичномерзлого к твердомерзлому. После стабилизации температуры на торцах образца ведут наблюдение за движением мениска в капиллярной трубке, подсоединенной к дну контейнера. Величину гидравлической составляющей давления пучения определяют по силоизмерительному устройству в момент прекращения подтока влаги. 2 ил.
G 0l 11 33!Zk
ГОСУЛАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ
flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГИЯМ
APH ГНИТ СССР
1 (21) 4427987/23-33 (22) 18.05.88 (46) 30.09.90. Бкл. 9 36 (71) Производственный и научно-исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве Госстроя
РСФСР (72) Э.Д.Ершов, В.Г.Чеверев и 10,П,Лебеденко (53) 551.3: 624.1.31,43(088...8) (56) Ершов Э.Д. BJIaroI!epeHOC и криогенные текстуры. в дисперсных породах, N., Изд-во МТУ, 1979, с,38-39.
Авторское свидетельство СССР
Р 746033, кл, Е 02 Д 1/00., 1978. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ N0РОЗНОГО ПУЧЕНИЯ ГРУНТА (57) Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изучении пучинистых свойств промерзающих грунтов в основаниях сооруI
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изучении пучинистых свбйств промерзающих грунтов в основаниях сооружений.
Целью изобретения является расширение информативности способа путем определения гидравлической составляющей давления пучения.
На фиг.1 изображено устройство для осуществления способа; на фиг.2 график зависимости плотности внешнего притока воды (I) в промерзающие грунжений, Цель из ссре . ения р û.:!.!, „, информативности спосс с=, !1у —.«е:; ления гидравлической сс с давл ния пучения. Осряз еп .o.—:I!oc-I..
ВОдОНЯСЫщЕННО ГO Гру ига П С; !е:;:-. Г контейнер. «IB ц-:.c Iotoj ohio .-яхс,:1:
СЛОЙ ПЕСКЯ ДЛЯ Г!ОЦВОДЯ -.Л Я:, г!у торцу образ ц Я . С г!Олс!1,Яю т =-,: 1О: — ;.
t !tH÷ o 3 яд яют пс Г Оси я!"! О6 О 3 1;- к тоянные велич!!кы тe,» »г1еря : ус
HB верхнем тсрце = яця1.т те з,,сООТ Ветствую!!Г«!е. Лер ходу с .. Ото 1. .. грунта От пластично--." . =.:О:-с домерзлому, ПОсле стаб!!Я1:з г::; пер атуры на тсрцях абр:=,;; блюдение за дви»кен11е»! !1==..;.!.:. „. с пиллярной тру бк ., лсдсс, дну контейнера..: е !1-: 111.. —,; г -.
ЧеСКОй СОСтЯВЛЯЮГ1:» и = ;--:И--. определяют пс силс. з,:=ри г .:-: —, >: ройству а момент -p 1< влаги, 2 ил.
1 ты и вненней! нагрузки 1Г! От вр -::е:, (С) е
Способ Осуществляется c=û,., ю;:.;;» обо аз ом.
Образец иссле.дуе1.с ;o гр, !!" полностью нясы ценнс1-o I=o.Iñ ".! г1О; . щ .. т
B кесткий вертикаль!!О Io!:oлс. е1-! ъ1.! контейнер 2, напри!!.ер стакан !з Орг— стекла, внутренние стен к.1,0 c ñ го
СМаЗаНЫ ВаЗЕЛИНОМ, -la е! О .,Н-.-: дится слой влягонясы!1!Янногс 11.c"! служащего средой, нз которсй гс, = .ступает в промсраживаемъй Обргзец.
1596241
Иежду слоем песка и образцом и на верхнем холодном его торце расположены термоэлементы 4, задающие постоянНМе величины температур по торцам об5 разца. Измерение количества поступаю" щей в образец воды производят по скорости движения мениска 5 в расположенной горизонтально мерной капиллярной трубке 6, подсоединенной ко дну контейнера, Температуру на поверхности охлаждения устанавливают не выше критического значения, соответствую- . щего переходу пластично-мерзлого состояния грунта к твердомерэлому, Этим обеспечивается учет всего диапазона температур, в котором сохраняется непрерывность гидравлической связи порового раствора в промерзающем об. разце.грунта, что необходимо для получения максимальной для данного типа грунта величины гидравлического давления морозного пучения ° При отсуTcTBHH опытных данных значение критической температуры допускается 25 брать из нормативных источников (например, СНИП П-18-76) ..
После стабилизации температуры на торцах образца возникает определенный темп промерзания, зависящий от свойств грунта, По мере промерзания ведут наблюдения за движением мениска в капиллярной трубк, При появлении заметного движения мениска приступают к измерению давления пучения методом
35 его механической компенсации. Для этого к верхнему торцу образца винтом 7 подводят силоизмерительное устройство, например пружинный динамометр S собственная деформация которого достаточно мала по сравнению с деформацией пучения грунта, В ходе дальнейшего промерзания образца наступает момент, когда возрастающее сопротивление сжимаемогo лучащимся 4 грунтом силоизмерительноro устройства достигает такой величины, которая компенсирует давление мигрирующей в промерзающей зоне образце .воды, гидравлически связанной с водой в та50 лой зоне, в песке и капиллярной трубке. Поступление воды приостанавливается и при дальнейшем промерза.нии образца давление растущих кристаллов дьда приводит к оттоку определенной части воды из образца, на что указывает обратный ход мениска 5 в капиллярной трубке. Наблюдение эа ходом впитывания воды в образец позволяет определить по силоизмерительному устройству 2 истинное давление гидравлического морозного пучения грунта.
На графике зависимости плотности внешнего притока воды (I) в промерзающие грунты и внешней нагрузки (P) от времени (t) (фиг.2) четко выделяются две области: I — область гидр авлическо ro (ми гр ацио íío ro ) давления морозного пучения (от десятых долей до первых единиц МПа); II — область кристаллизационного давления (до десятков и первых сотен МПа); Р, и I> параметры поцeññà пучения, характерные для пучинистых грунтов (пылеватые супеси, суглинки, каолиновые глины);
Р . и I — то же, для малопучинистых грунтов (монтмориллонитовые глины);
Р> и I 5 — то же, для непучинистых грунтов (пески, гравий) .
Учет величины гидравлического давления морозного пучения в инженерных расчетах позволяет осуществить более рациональное проектирование и строительство линейных сооружений и зданий с малонагруженными фундаментами.
Фар мул аизобретения
Способ определения давления морозного пучения грунта, включаюший размещение образца в контейнере, одностороннее промораживание его с одтоком влаги снизу и измерение давления пучения по силоиэмерительному устройству, отличающийся тем, что, с целью расширения информативности способа путем определения гидравлической составляющей давления пучения, при промораживании поддерживают на верхнем торце образца температуру, соответствующую переходу грунта в твердомерэлое состояние, и фиксируют приток влаги в грунт, а за величину гидравлической составляющей давления пучения принимают его значе ние в момент прекращения притока влаги в грунт., 1596241
Фиг. f
P,ÌÏà
Составитель В.Врачев
Редактор Н. Горват Техред М.Дидык Корректор C,måâêóê
Заказ 2906 Тирах 510 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. У кгород, ул. Гагарина, 101
