Устройство для определения деформативных и динамических характеристик грунтов

(50Е 02 Э 1/02 ИТЕТ РЫТИ ОСУДАРСТВЕННЫ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ПЕТ ССО ТЕНИ ий инстико СССР 966; ССР 1984 ельств /00, ство 1/00,убоапан домеподкл возду 21 ве етром 22.а режуОПИСАНИЕ И Н АВТОРСКОМУ СВИД(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМАТИВНЫХ И ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИКГРУНТОВ,Изобретение относится к инженерно- строительным изсканиям, в частности к устройствам для определения статических и динамических характеристик грунтов, необходимых при проектировании и расчете фундаментов под машины с динамическими нагрузками.Цель изобретения - повышение точности измерения.На чертеже изображено устройство, общий вид.Устройство для определения деформативных и динамических характеристик грунтов содержит зонд 1 с эластичной оболочкой 2, камеру 3, снабженную кольцевой мембраной 4 и дополнительным трубопроводом 5, Зонд 1 и камера 3 соосно закреплены на полой трубе 6. Камера 3, заполненная жидкостью,но-строительным изысканиям, в частности к устройствам для определения статических и динамических характеристик грунтов, необходимых при проектировании и расчете фундаментов под машины с динамическими нагрузками. Целью изобретения является повышениеточности измеренияУстройство дляопределения деформативных и динамических характеристик грунтов содержитзонд с эластичной оболочкой, соединенный трубопроводом с измерителем объема и давления жидкости, полую трубу с закрепленной на ней камерой с ко цевой мембраной, дополнительный трубопровод, который соединен с гидропульсатором. При этом полая труба скамерой размещены соосно в зонде,1 ил соединена дополнительным трубопроводом 5 с гидропульсатором, состоящимиз сильфона 7, соединенного с вибратором 8. Для измерения давления надополнительном трубопроводе установлен манометр 9. Для измерения динамического давления жидкости установле -ны датчики 10 и 11, для динамическогоперемещения колебаний жидкости -датчики 12 и 13,Полость зонда 1 соединен нроводом 14 через обратный 15 и запорный вентиль 16 с ным сосудом 17 со шкалой 18 ченным к источнику 19 сжато через впускной 20 и выпускн тили. Сосуд 17 снабжен мано Нижняя часть зонда 1 снабже3 151308щей насадкой 23 и буровым инструментом 24.Устройствоработает следующим образом, 5В исходном состоянии система создания динамической нагрузки заполненажидкостью, манометр 9 показывает некоторое избыточное давление в магистра-ли, вызванное упругостью кольцевой 10мембраны 4 и оболочки 2,Система создания статической нагрузки заполнена жидкостью, вентили16 и 21 открыты.Погружение прессиометра на горизонт испытания производят с дневнойповерхности или с забоя недобуреннойскважины путем вдавливания с одновременным удалением грунта буровым инструментом 24. 20Полый трубчатый корпус зонда 1 снижней режущей насадкой 23, выполненный с малым углом заострения вовнутрь,позволяет погружать зонд, вдавливая,с одновременным удалением грунта извнутренней полости буровым инструментом или промывкой. Такой способ погружения позволяет сохранить природноенапряженное состояние грунта, что значительно повьппает достоверность получаемых результатов по деформативностигрунта.После установки зонда прессиометрана горизонт испытания по разнице показаний манометра 9 до установки зонда 351 и после погружения определяют природное горизонтальное давление с учетом гидравлического давления столбажидкости высотой от горизонта испытания до манометра 9, 40После закрытия вентилей 16 и 21устройСтво готово для проведения испытаний.Работа прессиометра при статических испытаниях заключается в следующем. Открыв вентиль 20, создают давление в зонде до природного горизонтального давления, а затем нагружаютего необходимыми гостированными ступенями давления, контролируемыми по по казаниям манометра 22. Жидкость перетекает из сосуда 17 через обратныйклапан 15 и трубопровод 14 в камерузонда 1, создавая тем самым давлениена оболочку 2. Под давлением оболочки 552 грунт вокруг зонда 1 упрочняется,вызывая перемещение стенки скважины и оболочки 2. Расход жидкости в сосуде 17 контролируется по шкале 18. После стабилизации уровня жидкости в сосуде 17 по шкале 18 измеряют количество дополнительной, эаполнившей зонд 1 жидкости, а по манометру 22 измеряют давление внутри зондаЭти данные служат для расчета статической деформативности грунта, вычислеюя модуля статической деформации.Определение динамической деформативности грунта выполняется следующим образом. После окончания статического испытания грунта включают вибратор 8, сообщающий знакопеременную нагрузку сильфону 7. В жидкости внутри сильфона 7, кроме статического давления, появляется динамическая составляющая, передающаяся по трубопроводу в камеру зонда 1, частота и амплитуда которой задаются режимом работы вибратора 8, Под действием колебаний давления жидкости внутри зонда оболочка 2 начинает колебаться, периодически расширяясь и сокращаясь на величину, зависящую от вида и состояния грунта. При этом некоторый объем жидкости периодически подают внутрь зонда, а затем откачивают иэ него.Датчики 10-13 служат для измерениячастоты, амплитуды и фазы периодического давления и периодического расходажидкостиПо этим данным находят действительную и мнимую части комплексного модуля, характеризующие упругие и демпфнрующие свойства грунта, во всем диапазоне частот колебаний вибратора 8,а также определяют динамическую деформативность грунта,формула изобретенияУстройство для определения деформативных и динамических характеристик грунтов, включающее зонд с эластичной оболочкой, соединенный трубопроводом с измерителем давления и объема жидкости, гидропульсатор и датчики для измерения динамических характеристик, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности измерения, оно снабжено полой трубой и камерой с кольцевой мембраной и дополнительным трубопроводом, при этом зонд с эластичной оболочкой и камераСоставитель Л.Тронинаа Техред М.Дидык Корректо едактор Н сильева аказ б 049/30 Тирак 589 ПодписноеИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г.укгород, ул. Гагарина, 1 5 1513085 6с кольцевой мембраной соосно закреп- соединен с дополнительным трубопроволены на полой трубе, а гидропульсатор дом камеры с кольцевой мембраной,