Устройство для испытания грунта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 2053 5 Е 02 Р 102,1 х 1 33 24 Е строиство разрез, и фиг. 2 -- сечение ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по осушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу (72) А. В. Топорков и С. И. Косяков (53) 624.131.38 (088.8)(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТА(57) Изобретение относится к строительству, в частности к устройствам для лабораторных исследований механических свойств грунтов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет испытаний при неоднородном напряженно-дефорИзобретение относится к строительству, в частности к устройствам для лабораторного исследования механических свойств грунта на стройплощадке, находящегося в условиях взаимообусловленности сложного напряженного состояния с тепломассопереносом.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет испытаний при неоднородном напряженно-деформированном состоянии.На фиг. 1 изображено у " для испытания грунта, продольный схема подключенных блоков; на сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 Б-Б на фиг, 1.Устройство для испытания грунта содержит цилиндрический корпус 1 с размещенмированном состоянии. Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с оболочкой 2 для образца грунта 3, нижний 4 и верхний 5 штампы с пористыми фильтрами и дренажным коллектором 6, приспособления 7 и 8 для создания радиальной и осевой деформации, регулятор температуры 9 и датчики температуры 10 и 11. Нижний штамп 4 выполнен сменным с фильтром заданной формы кривизны 12 или наклона поверхности, а дренажный коллектор 6 разделен на полости, снабженные автономными системами 15 и 16 измерения и регулирования пасхода, давления и температуры поровой жидкости. Изменяя конфигурацию кривизны 12, создают различные условия неоднородности напряженно-деформированного состояния грунта с разными градиентами напора, изучая при этом своеобразие фильтра ионных и механических свойств промерзающих и оттаивающих грунтов под большими давлениями. 3 ил. ной внутри него эластичной оболочкой 2 для образца 3 грунта, нижний 4 неподвижный и верхний 5 подвижный штампы с пористыми фильтрами и дренажным коллектором 6, приспособление 7 и 8 для создания радиальной и осевой деформации, приспособление 9 для регулирования температуры образца 3 грунта, датчики 10, 11 температуры. Нижний неподвижный штамп 4 выполнен сменным с фильтром заданной формы кривизны 12 или наклона поверхности, контактирующей с образцом 3. Дренажный коллектор 6 разделен на обособленные полости 13, 14 (фиг. 2), каждая из которых снабжена автономной системой 15, 16.измерения расхода 17 поровой жидкости, ее давления 18, температуры 19 и стабилизатором давления 20. Блок 7 также снабжен авто 620532номной системой измерения расхода 17 жидкостигидравлической камеры 21, ее давления 18, температуры 19, стабилизатором давления 20. Блоки 7, 15, 16 снабжены также компенсатором 22, Приспособление 8 для создания осевой деформации снабжено стабилизатором давления 20, компенсатором 22, системой для измерения давления жидкости 18,Устройство для испытания грунта работает следующим образом.С помощью стабилизатора давления 20 блока 8 (фиг. 1) нагнетают воду в эластичную оболочку 2 с образцом грунта 3. Одновременно подают воду (или незамерзающую жидкость) в гидравлическую камеру 21. Температура воды, подаваемой в камеру 21 и в оболочку 2, вначале должна быть одинаковой. После насыщения образца водой 3 повышают паровое (гидростатическое) давление в образце 3 до требуемой величины, а также повышают гидро- статическое давление в камере 21 с помощью стабилизатора давления 20 блока 7. Затем повышают эффективное давление в образце 3, путем создания вертикальной нагрузки на верхний подвижный штамп 5 (устройство для создания вертикальной нагрузки не показано). Осевую деформацию образца 3 измеряют с помощью индикатора 23. Приведение образца грунта в состояние предельного равновесия осуществляют путем повышения (или понижения) температуры воды с помощью нагревателя 9 (охладитель, с помощью которого понижают температуру воды, не показан). Температуру воды в камере 21 поддерживают с помощью нагревателя 24 (фиг. 2). Затем ступенчато снижают давление в камере 21 с помощью компенсатора 22 блока 7. Боковое расширение образца 3 фиксируют по количеству отжимаемой от камеры 21 жидкости, замеренному по перемещению контакта масло в во в полости индикатора 17 блока 7. Измерение порового давления образца 3 в различных частях поверхности 12 штампа 4 осуществляют с помощью манометров 18 блоков 15, 16. Для определения фильтрационныхсвойств грунта в заданном термонапряженном состоянии создают необходимый перепад напоров на компенсаторах 18 блоков 15, 16 и компенсатором 18 блока 8, а расход воды на фильтрацию восполняют стабилизатором давления 20 блока 8. Количество профильтровавшейся жидкости определяют для каждой полости 13, 14 дренажного 10коллектора 6 по перемещению контакта масло в во по шкале индикатора 17 блоков 15, 16. Ступенчато повышая температуру жидкости, нагнетаемой в образце 3, определяют фильтрационные свойства грунта при различных температурах. Изменяя конфигурацию наклонной поверхности 12 путем введения нового штампа 4, можно исследовать своеобразие фильтрационных свойств грунтов при неоднородном термонапряженно-деформируемом состоянии, в том числе в промерзающих и оттаивающих под большим давлением грунтах.Формула изобретенияУстройство для испытания грунта, включающее полый цилиндрический корпус с размещенной внутри него эластичной оболочкой для образца грунта, нижний неподвижный и верхний подвижный штампы с пористыми фильтрами и дренажный коллек тор с приспособлениями для создания радиальной и осевой деформаций, приспособление для регулирования температуры образца грунта и датчики температуры, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет ис пытаний грунта при неоднородном напряженно-деформированном состоянии, нижний неподвижный штамп выполнен сменным с фильтром заданной формы кривизны или наклона поверхности, контактирующей с об разцом, а дренажный коллектор разделенна обособленные полости, каждая из которых снабжена автономной системой измерения расхода поровой жидкости, ее давления и температуры и стабилизатором давления.1620532 8 78 б Фиг г Составитель Л. РябчТехред А, КравчукТиражкомитета по изобретениямосква, Ж - 35, Раушскаяьский комбинат Патент, г ален ГКНТ ССС гарина, 1 О 1 Редактор В. Ковтун Заказ 4223 НИИПИ Государственно 113035, М Производственно.издате