Способ определения механических свойств грунта в естественном залегании

СОЮЗ СОВЕТСНИХсюмммсзюепжииРЕСПУБЛИН 11 Е 02 Р 1/О ие иЗОБРетения" П АВТОРСКОМУ ЬСТ лов АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В, И. Ленина (53) 624.131,38 (088.8)(56) 1. Руководство по проецированию фундаментов машин с динамическими нагрузками, Разд. Общие положениями, М., Стройиздат, 1981.2. Васильев Ю. И., Иванов Л. А., 1 Цебро Л, Н, Измерения напряжений и деформаций в грунте при распространении взрывных волн. Изд. АН СССР, Физика земли 1,969.(54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТА В ЕСТЕСТВЕННОМ ЗАЛЕГАНИИ, включающий создание в скважине динамического напряженного состояния грунта, измерение нормальных компонент напряжения и относительного удлинения в другой скважине и определение механических свойств грунта графическим методом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности определения механических характеристик путем создания условий испытания, близких к . реальным, за счет обеспечения регулируемых напряжений в грунте, динамическое напряженное состояние грунта создают одновременно в нескольких скважинах с помощью электродинамических источников типа простой силы, которые ориентируют в простран Е стве, используя принцип суперпозиции.Изобретение относится к ,жсцерной сейсмологии ц ццжецерцойс,о, цц, конкретнее к определеццю динамических свойствгрунтов в условиях естественного залегания, и может быть использовано цри провелеции работ по сейсмическому микрорайонцровзнию, при выборе цлощзлок ллц размещения стационарных невзрьвцых источников сейсмических сигналов лля конт;опя за состоянием грунта в зонах возможцых оползней, при проведении инженерно-геологической полготовки строительных работ.Известен резонансный способ определения механических свойств грунтов в естественном залегании при лицамических нагрузках, создаваемых с помощью специал- ных штампов. Способ основан цд измерении параметров собственных или вьшукденцых 1 О 5 колебаний штампов, опытцьх фуцлзмецтов,вибропрессиометров. По измерсццьм параметрам колебаний определяют значения уп.ругих и демпфирующих характеристик групта 11.Олнако этот способ не обеспечивает прямого определения (го измеренным напряжениям и деформациям) таких основных характеристик грунта в условиях его естественного залегания, как диаграмма сжцмаемости, условие пластичности в интервале напряжений, представляющем. интерес для решения различных ццжецерных задач, в томчйсле и в неупругой области.Наиболее близким к предлагаемому является способ лля определения механических свойств грунта в естественном залегании, включающий создание в скважине динамического напряженного состояция грунта, измерение нормальных компонент напряжения и о 1 носительцого удлинения в другойскважине и определецие механическихсвойств груцтз графическим методом 2,Недостатками данного способа являются ограниченные возможности управленияпространственными и временными характеристиками, создаваемого в области уставки датчиков напряженного состояния грунта, Исследования, проводимые только в условиях сферической симметрии, це позволяют сделать полцыс вьводы о законах механического поведения грунта. В частности,це удается получить условия, близкие к тем, ф 5которые имеют место при землетрясениях,мощных взрывах, взаимодействии сооружений с основанием, никаких сведений не уда.ется получить о диаграмме растяжения грунта, а также проверить сведения о диаграм т сдвига в условиях пространственного на.пряженцого состояния грунта,Цель изобретения - повышение надежности определения механических характеристик путем создания условий испытания,близких к реальным, за счет обеспечениярегулируемых напряжений в грунте.Указанная цель достигается тем, что согласно способу опрелелепи механических свойств грунта в естественном залегании, вклкчающему создание в скважине динамического напряженного состояния грунта, измерение нормальных компонент напряжения и относительного удлинения в другой скважине и определение механических свойств грунта графическим метолом, динамическое напряженное состояние грунта созлают одновременно в нескольких скважинах с помощью электродинамических источников типз простой силы, которые ориентируют в пространстве, используя принцип суперпозиции,На фиг. 1 - 4 изображена схема проведения предлагаемого способа.Способ определения механических свойств грунта в естественном залегании заключается в следующем.При подаче запускающего импульса синхронно срабатывают невзрывные сейсмические источники. Компоненты возбуждаемых ими динамических напряжений и деформации в области установки датчиков измеряют и регистрируот. Полученные данные используют для определения диаграмм растяжения, по которым в лальцейщем графическим методом определяют механические свойства грунта. Например, для определения диаграмм растяжения вокруг измерительной скважины 1 бурят четыре скважины 2, в которых ца глубине области установки датчиков 3 помецд 1 от электродицамические источники типа простой силы 4, действие которых направлено вовне от измерительной скважины 1 вдоль радиальных лучей,Для определения диаграмм сдвига, в том числе и ацизотропии грунта деформацию сдвига ца вертикальной площадке создают с цомощгио двух противоположно направленных электролинамических источников типа простой силы 4, расположенных в одной вертикальной плоскости Ч с областью установки датчиков 3, но на различной глубине относительно нее, а деформацию сдвига на горизонтальной площадке создают с помощью двух противоположно направленных электродинамических источников типа простой силы 4, расположенных симметрично относительно области размещения датчиков 3 и в одной с ними горизонтальной плоскости Ф, векторы действующих сил лежат в этой ке плоскости и не совпадают с линией, проходящей через центры электродинамических источников типа простой силы 4 и область размещения датчиков 3. Добавляя к любой из перечисленных выше расстановок дополнительный электродинамический источник, нзпример, расположенной ца дневной поверхности, измеряют распределение напряжений в грунте, в том числе направления осей главных напряжений в области ус тановки датчиков. Это позволяет при обра ботке результатов измерений выявить эф1077976 ВНИИПИ Заказ 883/20 Тираж 644 Подписноефилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная. 4 фелгы в поведении грунта, связанные с изменением поля напряжений, т.е. являющихся следствием условий опыта, а не собственных свойств грунта.Положительный эффект от внедрения изобретения заключается в возможности получения прямым путем данных о диаграмме растяжения грунта, об анизотропии диаграммы сдвига, о поведении грунта при динамических нагрузках, аналогичных землятрясениям, о взаимодействии фундаментов и подземных сооружений с грунтом,