Устройство для испытания мерзлогогрунта ha сдвиг

Оп ИСАНИЕ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик 1 ц 808588 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт, сви 1) 2756486(2 1) М.Кл а Е 02 Р 1/00 б 01 И 3/24 влено 23.04.79-рисоединением заяв Гееударстееииыи камите СССР ло делам изебретеиий. Куй ышев 11 сиу Московский ордена Трудового Красноинженерно-строительный институт им, В явит 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МЕРЗЛОГО ГРУНТА НА СДВИГльцевои шбление 2.Недостаток этого устройства - недостаточная точность измерений при определении величин основных характеристик испытуемого мерзлого грунта вследствие жесткости конструкции срезного приспособления, не обладающего способностью перемещаться по вертикали при осадке оттаивающего грунтаЦель изобретения - повышение точност 0 ти измерений и расширение диапазона исследований,Поставленная цель достигается тем, чтов устройстве для испытания грунта насдвиг, содержащем срезное приспособлениев виде опрокинутой кольцевой емкости свыступами на внутренних стенках, штангу,закрепленный на ней кольцевой штамп и измерительное приспособление, штамп раз-мещен внутри кольцевой емкости с возможностью вертикального перемещения в ней,20 выполнен перфорированным с направляющими пазами на внутреннем и внешнем периметрах, в которых размещены выступы кольцевой емкости, и оснащен обогревателем. ко со Изобретение относится к строительству и предназначено для исследования механических свойств мерзлых грунтов, в частности для определения характеристик сжимаемости и сопротивления мерзлых грунтов при оттаивании в натурных и лабораторных условиях.Известны устройства для испытания мерзлых грунтов в натурных условиях, включающие в себя жесткий квадратный штамп с приспособлением для обогрева электричеством, паром или горячей водой 1.Недостаток данного устройства - невозможность обеспечения достаточной точности при определении величин прочностных характеристик испытуемого мерзлого грунта на сжимаемость и осуществления его сдвига или кручения для определения сопротивления сдвигу оттаявших грунтов по мерзлому основанию.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для испытания грунта на сдвиг, содержащее срезное приспособление в виде опрокинутой кольцевой емкости с выступами на внутренних стенках, штангу, закрепленный на ней тамп и измерительное приспо 808588На фиг. 1 схематично изображено описьваемое устройство в процессе испытания,разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху.Устройство содержит срезное приспособление в виде опрокинутой кольцевой емкости 1 с коническими выступами 2, поворотным упором 3 и патрубками 4 и 5. Внутрикольцевой емкости 1 размещен перемещающийся по вертикали штамп 6 с водоотводящими отверстиями 7 и с пазами 8 и 9по его внутреннему и внешнему 1 периметрах,в которых расположены ребристые выступы2 кольцевой емкости 1. Штамп 6 закрепленна штанге 10, на которой установлена плита 11 для передачи нагрузки Р на образецмерзлого грунта 12. В патрубке 3 размещают термодатчики 13. Штамп 6 оснащен обогревателем 14. Устройство снабжено измерительной аппаратурой и приборамк,Устройство работает следующим образом.В мерзлом грунте образуют испытуемыйобразец 12 в виде полого цилиндра, на который устанавливают кольцевую емкость 1,при этом конические выступы 2 зацепляютс образцом 12. Через патрубок 5 в образце 12 устанавливают термодатчик 13 дляизмерения его температуры,Через плиту 11 и штанги 10 на штамп6 прикладывают вертикальную нормальнуюнагрузку Р, при которой производится оттаивание образца 12 и замеряют его осадку. Затем осуществляют равномерное плоскопараллельное оттаивание образца 12 с помощью нагревателя 14. Температуру оттаивания образца 12 контролируют с помощьютермодатчика 13, Одновременно замеряютосадки образца 12 по зонам и определяютсжимаемость грунта. В целях защиты образца 12 от неравномерного оттаивания кольцевую емкость 1 изготавливают из материала-термоизолятора, например оргстекла. Впрсцессе оттаивания образца 12 штамп 6под воздействием нагрузки Р опускают внизпо кольцевой емкости, при этом пазы 8 и 9как бы скользят по коническим выступам 2.Отжатую воду из оттаившего образца 12 удаляют через отверстия 7 на штампе 6 и патрубок 4 на кольцевой емкости 1,После полного оттаивания мерзлого образца 12 до плоскости среза между оттаявщей частью и мерзлым основанием прикладывают нагрузку на поворотный упор 3 кольцевой емкости 1 и производят поворот оттаявшего образца 12 и замеряют угол его поворота. С помощью измерительной аппаратуры и приборов определяют максимальное усилие среза, а по нему величину касательного напряжения. Прочностные характеристики мерзлого грунта, сжимаемость и 5 сопротивление сдвигу, определяют по известным формулам.Таким образом, с помощью устройствана одном образце одновременно определяют комплекс прочностных характеристик мерзлого грунта: сжимаемость мерзлого и оттаявшего грунта и сопротивление сдвигу оттаявшего грунта.Этот положительный эффект обеспечивается благодаря возможности равномерного опускания штампа 6 с обогревателем 14 15 по наподвижной кольцевой емкости 1, атакже сцепления ребристых выступов 2 с образцом 12 при его кручении, т.е. приложение крутящего момента. При этом значительно повышается точность измерений прочностных характеристик мерзлого грунта порядка 30% по сравнению с извест. ным. Устройство можно использовать в лабораторных и полевых условиях.Использование изобретения позволяетзначительно сократить сроки проектирова ния зданий и сооружения в районах с вечномерзлыми грунтами.Формула изобретенияУстройство для испытания мерзлого грунта на сдвиг, содержащее срезное приспособление в виде опрокинутой кольцевой емкости с выступами на внутренних стенках, штангу, закреплены на ней кольцевой штамп и измерительное приспособление, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения диапазона исследований, штамп размещен внутри кольцевой емкости с возможностью вертикального перемещения в ней, выполнен перфорирован ным с направляющими пазами на внутреннем и внешнем периметрах, в которых размещены выступы кольцевой емкости, и оснащен обогревателем.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Руководство по определению физических, теплофизических и механических характеристик мерзлых грунтов. М., Стройиздат.1973, с. 109 - 117.2. Авторское свидетельство СССР 50529922, кл. Е 02 Р 1/00, 1978.808588 иг Составитель В.Маехред.А. Бойкаскраж 704ственного комитеобретений и отк- 35, Раушскаяг. Ужгород ул Бабине Т Т ВНИИПИ Госудапо делам и 3035, Москва, Ж иал ППП Патент Редактор А. Мотыл Заказ 10875/29