Способ определения пористости грунта в массиве

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик734338 Ф(23) Приоритет по делам иэооретеиий и открытий(53) Уд К 624 131. .1 (088.8) Дата опубликования описания 15.05.80(71) Заявитель Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРИСТОСТИ ГРУНТАВ МАССИВЕ 1Изобретение относится к области техники инженерно-геологических изысканий, проводимых перед проектированием и возведением зданий и сооружений, и может использоваться при выборе метода производства работ, при откопке котлованов в слабых водонасыщенных глинистых грунтах, особенно при большой глубине заложения фундаментом, определении осадок здания, несущей способности свай.Известен способ определения пористости грунта в массиве, включающий последовательные операции проходки шурфа, отбора монолита, его парафинирования и определения физических свойств грунта в лабораторныхусловиях 1 .15Определение пористости производится для грунта, извлеченного с некоторой глубины на поверхность земли. 6 грунта снято природное давление, и он в результате упрутой деформации скелета, расклинивающего действия20 поровой воды, наро- и газовыделения в порах разуплотняется, набухает, пористость его увеличивается и становится больше естествен ной. Кроме того, пористость грунта претерпевает изменение при отборе монолитов, их транспортировке в лабораторию.Наиболее близким из известных является способ определения пористости грунта в массиве, включающий проходку шурфа, отбор монолита грунта и определение пористости.Недостаток указанного способа определения пористости груйта в массиве состоит в том, что, как показали специально поставленные эксперименты, величина разуплотнения образца грунта ЬЬне равна величине уплотнения ЬЬу, .получаемой после приложения нагрузки Рь . Значение ЬЬу может быть в несколько раз больше 61 т, а, следовательно, пористость, найденная указанным способом, отличается от пористости грунта в массиве.Цель изобретения - повышение точности определения пористости при исследовании слабых и глинистых грунтов.Достигается цель тем, что перед проходкой шурфа в грунте на исследуемой глубине устанавливают тензомарки, замеряют их начальные показания, проходят шурф до уров7343 3ня верхней тенэомарки по периме 1 ру забоя шурфа отрывают канавку до уровня ниже расположенной теиэомарки, повторно замеряют показания тензомарок, иэ целика грунта отбирают монолит, замеряют его размеры при отборе и перед определением пористости грунта монолита, а пористость грунта в массиве вычисляют по формуле: о -(дь/ь дь,/Днос-(ьЬ/Ь ьь/г)- пористость грунта в массйве;- высота целика грунтаЬЬ - приращение высоты целика грунтапри его разуплотнении;Ь- высота монолита при отборе;ьЬГ- приращение высоты монолита приего разуплотнении;Г 1 доь - пористость грунта монолита.Опредление пористости грунта осуществляют. в следующей последовательности,На площадке, где ведется изыскание грунтов, на исследуемую глубину пробуриваютскважину, Для сохранения природного сложения грунта проходку скважиньг ведут подтриксотропными растворами. На глубине, гдепредполагается производить исследования, встенку скважины. эадавливают две, три (иболее) тензомарки, вытголненные, например,в виде тенэоконсоли, один конец которойнеподвижно закреплен на репере, вдавленном в забой скважины, а другой конец перемещается вместо с разуплотняющимся грунтом. Расстояние по вертикачи между двумякрайними тензомарками О задают равным мощности слоя, деформации которого будут измерять, Сигналы от тензомарок по проводам поступают на полупроводниковый измерительдеформаций.Производят нулевой отсчет и начинают проходку шурфа стандартного в плане размера сцентром, совпадающим с пробуренной скважиной. Стенки шурфа крепят деревянной обшив.кой, проходку" ведут до отметки, на которойустановлена верхняя тензомарка, Затем по периметру забоя шурфа под токситропным раствором отрывают канавку глубиной, равнойрасстоянию от верхней тензомарки до последующей ниже, Эта канавка отделяет в центрезабоя от стенки шурфа целик грунта, с которого снято природное давление вышележащихслоев грунта, после чего по показаниям измерителя деформаций определяют перемещениедвух верхних тензомарок. Из целика отбирают стандартные монолиты грунта в формекуба, Перед парафинированием размеры мо 38 4нолита замеряют с помощью пггангенциркуля и записывают в паспорт монолита.После этого забой шурфа снова зачищают, его отметку доводят до второй сверху тензомарки, по периметру отрывают канавку с такими же размерами, как первая, снимают показания тензомарок, отбирают монолиты, замеряют из размеры, производят парафинирование, и так далее до самой нижней тензомарки.Работу по зачистке забоя шурфа, откопке канавок, отбору монолитов производят с висячих подмостей, закрепленных на двух поперечных брусьях, уложенных на поверхности поперек шурфа. Это предотвращает уплотнение грунта в забое весом проходчика.При снятии природного давления и сил трения грунтового целика по стенкам шурфа грунт между тензомарками разуплотняется. Перемещая тензомарки, электрические сигналы от которых по проводам поступают на полупроводниковый измеритель деформаций, фиксируют их. Разность перемещений двух соседних тензомарок равна абсолютной деформа.Гии 6 п вертикального разуплотнения целика грунта, заключенного между двумя тензомарками, при снятии природного давления.Перевозка монолита и его хранение также вызывают изменение свойств грунта, Разность высот монолита до парафинирования и после перевозки и хранения аЬ равна приращению высоты монолита при его разуплотнении,Приращения ЬЬ и 6 Ь ч позволяют вычислить полную относительную деформацию, которую претерпевает образец грунта с момента снятия с него природного давления в шурфе до начала определения его свойств в лаборатории После определения в лабораторных условиях объемного веса, удельного веса и влажности грунта вычисляют пористость грунта монолита Оо,. Затем по полученным полной относительной деформации и пористости грунта монолита вычисляют пористость грунта в массиве"и" -(дь,Ъ дЬ,/Д П р и м е р. На площадке, сложенной слабыми водонасыщенными глинистыми грунтами, пробурили скважину диаметром 127 мм до глубины 6,5 мм, В стенки скважины на глубине 6,0 и 6,5 м вдавили . тенэомарки соединенные проводами с полупроводнйковымЬ= 0,383 Составитель А. АфонинТехред С, Мигай Корректор Ю. Макаренко Редактор Э. Шибаева Заказ 2022/38 Тираж 713 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35; Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 5 7343 измерителем деформации, и сняли их начальные показания, После этого произвели про. ходку шурфа до глубины 6,0 м с креплением стенок деревянной обшивкой.По периметру забоя шурфа под тексотропным раствором отрыли канавку шириной 25 см и глубиной 50 см от верхней тензо. .марки до нижней. После этого по показаниям измерителя деформаций определили перемещения верхней и нижней тензомарок; разность 10 этих показаний составила 44,5 мм. Из целика отобрали монолит грунта в форме куба с ребром 200 мм, штангенциркулем произвели обмеры монолита; затем его запарафинировали и доставили в лабораторию. Повтор.5 ные обмеры монолита показали, что его высота после перевозки и хранения увеличилась на 4,6 мм, По значениям удельного веса, обьемного веса и влажности грунта определили значение пористости при давлении, рав- З 1 ном нулю тлоб= 0,494После приложения давления, равного природному при испытании в компрессионном приборе, пористость уменьшилась и составила 2 Пористость грунта в массиве при6 Ь=44,5 мм, Ь= 500 мм; й,Ь 1=4,6 мм;6=200 мм,ЗОСледовательно, за счет снятия прироцногодавления откачки воды, перевозки, хранения,пористость грунта увеличилась по сравнениюс пористостью в массиве на 14,9%, а послеприложения к образцу грунта в компресси- З 5онном приборе природного давления уменьшилась по сравнению с пс на 11,2%.Таким образом, предложенный способ позволяет исследовать влияние методов производства работ при откопке котлованов на.строительные свойства грунтов, рекомендоватьстроителям методы производства работ нулевого цикла, максимально сохраняющие природные качества грунтов; контролировать изменение пористостп грунтов и предупреждатьаварии сооружений,Формула изобретения Способ определения пористости грунта в массиве, включающий проходку шурфа, отбор монолита грунта и определение его пористости, отличающийоя тем,что,с целью повьпцения точности определения пористости при исследовании слабых и глинистых грунтов, перед проходкой шурфа в грунте на исследуемой глубине устанавливают тензомарки, замеряют их начальные показания, проходят шифр до уровня верхней тензомарки, по периметру забоя шурфа отрывают канавку до уровня ниже расположенной тензомарки, повторно замеряют показания тензомарок, из целика грунта отбирают монолит,замеряют его размеры при отборе и перед определением порнстости грунта монолита, а пористость грунта в массиве вычисляют по формуле: гдето пористость грунта в массиве, - высота целика грунта; ЬЬ - приращение высоты целика грунта при его разуплотнении;- высота монолита при отборе; ьЬг 1 - приращение высоты монолита при его разуплотнении;- пористость грунта монолита. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Ломтадзе В. Д. Методы лабораторных исследований физико-механических свойств гор ных пород. "Недра", Л., 1972,