Способ определения размера частиц, контролирующего прочностные свойства несвязного грунта

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 111 А(21) (22) (46) 8 о-исследовательхники тельство СССР М 33/24, 1982 льство СССР 1 Ч 33/24, 1984 СХДАРСТВЕННЫЙ НОМИТ О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ПИСАНИЕ ИЭ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 3951915/29-33 11.09.85 15.05.87. Бюл. (71) Всесоюзный нау ский институт гидро им. Б.Е.Веденеева (72) Б.И.Балыков (53) 624.131(088.8) (56) Авторское свид Кф 1150536, кл. С 01Авторское свидет В 1250946, кл. С 01(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРА ЧАСТИЦ, КОНТРОЛИРУЮЩЕГО ПРОЧНОСТНЫЕСВОЙСТВА НЕСВЯЗНОГО ГРУНТА(57) Изобретение относится к областистроительства, в частности к определению характеристик физико-механических свойств грунтов, и может использоваться в горнорудной промышленности и инженерно-геологических исследованиях грунтов. Целью изобретенияявляется снижение трудоемкости определения путем уменьшения этапов определения размера частиц, контролирующего прочностные свойства несвязного грунта. Для этого после определения гранулометрического составагрунта поочередно из каждой его фракции, начиная с самой крупной, извлекают пары частиц и определяют дляних коэффициенты межчастичного трения( 1) при различных нагрузках до появления изменения величин ) . Отделяютиз грунта наиболее крупные фракциичастиц, суммарное содержание которыхв грунте определяют расчетным путемс учетом величины суммарного содержания в грунте наиболее крупных фракций,имеющих одинаковый коэффициент межчастичного трения, не зависящий отнагрузки. В самую крупную фракциюоставшегося грунта добавляют частицытого же размера в количестве, равномв мас.7 количеству отдельных частиц,и определяют сопротивление срезу полученного грунта, После этого продолжают последовательные этапы определения размера частиц, определяя размерчастиц, контролирующих прочностныесвойства грунта, как среднее наибольших размеров частиц фракций, примыкающих к наибольшим граничным фракциям грунтов, испытанных на последнеми предпоследнем этапах определения.(1) ию ос Далее в самую крупную фра тавшегося грунта добавляют ч того же размера (в процентах се) столько же, сколько отде лее крупных частиц. Определя тивление срезу полученного г стицы по мас и т сопроунта. Затем отделяют наибольшую по крупности граничную фракцию полученного грунта, добавляют в самую крупную фракцию оставшегося грунта частицы того же размера и определяют сопротивление срезу полученного грунта. Отделяют самую крупную фракцию полученного грунта вместе с добавленными частицами, добавляют в грунт частицы наибольшей по крупности .фракции исходного грунта и снова определяют сопротивление срезу полученного грун.та, Повторяют этапы определения (при сохранении равенства содержаний (в процентах по массе) отделенных и доИзобретение относится к строительству, в частности к определению характеристик физико-механических свойствгрунтов и может быть использовано вгорнорудной промьппленности и инженерно-геологических исследованиях грунтов.Цель изобретения - снижение трудоемкости определения путем уменьшения количества этапов определения 10размера.Способ осуществляют следующим образом.Навеску грунта разделяют с помощьюсит на фракции и определяют гранулометрический состав грунта,Затем поочередно из каждой фракции грунта, начиная с самой крупной,извлекают пары частиц и определяютдля них коэффициенты межчастичного 20трения при различных нагрузках допоявления изменения величины указанного коэффициента,На первом этапе определения размера частиц отделяют из грунта все наиболее крупные Фракции частиц, суммарное содержание9 которых в грунтеопределяют по Формуле (в зависимостиот величин суммарного содержания ,чв грунте наиболее крупных фракций, ЗОимеющих одинаковый коэффициент шмежчастичного трения частиц, незави-.сящий от величины нагрузки). 22 2бавленных частиц) до появления изменения сопротивления срезу полученногогрунта. После чего определяют размерчастиц, контролирующих прочностныесвойства несвязнЬго грунта, как среднее наибольших размеров частиц фракций, примыкающих к наибольшим граничным фракциям грунтов, испытанных напоследнем и предпоследнем этапах определения.П р и м е р. Испытанию подвергался ирганайский аллювиальный грунт.В начале определили гранулометрический состав грунта,1Далее из каждой фракции частицгрунта, начиная с самой крупной фракции 20-40 мм, извлекли пары частиц,и определили коэффициент Ш межчастичного трения этих пар при различных нагрузках. Коэффициенты межчастичного трения фракций 20-40, 10-20,5-10 мм, которые состояли из хорошоокатанных частиц, практически одинаковы и практически не зависят от величины нагрузок. В среднем их коэффициент межчастичного трения равен0,56 Коэффициент межчастичного трения фракции 2-5 мм существенно отличается по величине от коэффициентамежчастичного трения более крупныхфракций. Для усилия Р, прижимающегочастицы друг к другу в точке контакта, равного 5 Н, он составляет 0,91.Суммарное содержаниепо массев ирганайском аллювиальном грунтенаиболее крупных фракций 20-40, 1020, 5-10 мм и имеющих одинаковый коэффициент межчастичного трения, равно 503. Суммарное содержание .Е,фракций, которые могут быть отделеныиз грунта одновременно на первомэтапе испытаний, определили по Формуле (1) и оно составило 413. Такимобразом, из ирганайского аллювиального грунта на первом этапе испытанийможно отделить одновременно те наиболее крупные фракции частиц, суммарное содержание которых в грунте равно 413. В соответствии с гранулометрическим составом грунта это будутвсе частицы, крупнее 7 мм.Далее отделили из грунта фракции10-20 и 20-40 мм и, учитывая, что ихсуммарное содержание в (процентах помассе) равно 337, добавили во фракцию5-10 мм частиц и увеличили ее содержание в грунте на 33%, доведя его с17 до 503. Затем определили сопротив22 Составитель Г,МартыноваТехред И,Попович Корректор Л.Патай Редактор А.Ревин Заказ 1884/40 Тираж 777 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4 3 13107 ление срезу полученного грунта, Оно равно сопротивлению срезу грунта исходного гранулометрического состава. Этот факт был проверен экспериментально. 5Далее иэ полученного грунта отделили фракцию 5-10 мм и добавили в него 50(по массе) фракции 20-40 мм, После этого вновь определили сопротивление срезу полученного грунта. 10 Оно оказалось равным сопротивлению срезу исходного грунта.На втором этапе испытаний отделили из оставшегося грунта наибольшую граничную фракцию, т,е, фракцию 20- 15 40 мм, добавили в грунт частицы фракции 2-5 мм, доведя содержание этой фракции до 80(по массе) и определили сопротивление грунта срезу, Величина сопротивления срезу существен но изменилась, Среднее арифметическое наибольших размеров частиц фракций, примыкающих к наибольшим граничным фракциям грунтов, испытанных на втором и первом этапах определения, 25 равное 0,5 (2+5) = 3,5 мм. Следовательно, размер частиц, контролирующих прочностные свойства ирганайского аллювиального грунта, равен 3,5 мм. 30Формула изобретения Способ определения размера .частиц, контролирующего прочностные свойства несвязного грунта, включающий определение гранулометрического состава 35 грунта и последовательные этапы определения размера частиц, содержащие поочередное отделение наибольшей по крупности граничной фракции грунта, добавление в самую крупную фракцию 40 оставшегося грунта частиц того же размера, определение сопротивлениясрезу полученного грунта, отделениесамой крупной фракции полученногогрунта вместе с добавленными частицами, добавление в грунт частиц наибольшей по крупности фракции исходногогрунта и определение сопротивлениясрезу полученного грунта, повторениеэтапов определения при сохраненииравенства содержаний в процентах помассе отделенных и добавленных частицдо появления изменения сопротивлениясрезу полученного грунта и определение размера частиц, контролирующегопрочностные свойства несвязного грунта, как среднего наибольших размеровчастиц фракций, примыкающих к наибольшим граничным фракциям грунтов,испытанных на последнем и предпоследнем этапах определения, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюснижения трудоемкости определения путем уменьшения количества этапов определения размера, после определениягранучометрического состава грунтапоочередно из каждой фракции, начиная с самой крупной, извлекают парычастиц определяют для них коэффициенты межчастичного трения при различных нагрузках до появления изменения величин указанных коэффициентов, а на первом этапе определенияразмера частиц отделяют из грунта одновременно все наиболее крупные фракции частиц, суммарное содержание которых в грунте определяют в зависимости от величины суммарного содержания в грунте наиболее крупных фракций, имеющих одинаковый коэффициентмежчастичного трения частиц, не зависящий от величины нагрузки.