Устройство для компрессионных испытаний грунтов

(19) 111) А 51)4 С 0 ИСАНИЕ ОБРЕТЕНИЕПЬСТВУ ерека ссдо- оженеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Московский инженерно-строительный институт им. В.В.Куйбышева и Карагандинский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРУ 973702, кл. Е 02 0 1/00, 1980.Тер-Мартиросян З.Г. и др. Экспериментальные и теоретические основыопределения напряженного состояниягрунтов естественного сложения,-Инжверная геология, 1984, У 4.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КО ОННЫХИСПЫТАНИЙ ГРУНТОВ(57) Изобретение относится к строительству и инженерной геологии иможет быть использовано при инженно-геологических измерениях и протировании инженерных сооружений нзасоленных грунтах. Целью изобретения является повышение точности определения характеристик грунтов и расширение Функциональных возможностейустройства. Сущность изобретения состоит в том, что устройство, вклю"чающее одометрс кольцом 12 дляобразца грунта 13, заключеннья между верхним 6 и нижним 5 штампами,имеющими пористые камни 11 и мезы 4, сплошной штамп 18, распол1425538 ный над верхним штампом 16 измери-тель 10 порогового давления, нагруэочные 9, 20 и измерительное 28приспособления, дополнительно снабжено кондуктором 17, солемером 23 сэлектродами и газоанализатором сдатчиком 24. Верхний штамп 16 выполнен с цилиндрической камерой 15 днясбора Фильтрата и газов, в верхнейчасти которой на внутренней боковойстенке имеются кольцевой уступ и резьба для установки кондуктора 17 срасположеннОй в ням мессдоэой ч ОтИзобретение относится к строительству и инженерной геологии, в частности к устройствам для изучениямеханических свойств засоленных грун-ТОБеМфЦелью изобретения является расганрение Функциональных возможностей устройства, повышение точности определения характеристик грунта.На чертеже дано предлагаемое уст=10 роиство, разрез.Устройство Содержит ОдоМетр 1, корпус которого выполнен с отверстиями 2 и углублением 3 для мессдазы 4, на которой установлен нижний штамп 5 с радиальными б и кольцевым 7 каналами, штуцером З,иглодатчиком 9 саеди. ненньпч с каналом 6 с измерителем 16 ф. порогового давления, пористым камнем 11, на котором устанавливают образец грунта 12 в кольце 13 закрепленном в одометре 1 Щниптмньй 4 кольцом 14 в На образец грунта устанавливают верхний штамп имеющий, цилиндрическую камеру 15 для сбора Фильтрата и газов, перФорированное днище 16 и пористый камень 11. В верхней части камеры 15 образован уступ для уста. - новки кондуктора 17 для центрирова". ния расположеннои в нем мессдозы 4, на которой установлен сплошной штамп 18 для передачи нагрузки от рычажного приспособления 19 или винтового пресса 20 посредством шарика 21, В боко- вых стенках камеры 15 верхнего штампа 35 выполнены отверстия с резьбой: 22 для пропуска электродов солемера 23 дат: чика гаэоаналяэатовч .Д я шт(церо верстия с резьбой для пропуска электродов солемера 23, датчика гаэоаиалиэатора 2 ч и штуцера 25 для отводаФильтрата. В нижнем штампе 5 имеетсякольцевой канал 7, соединяющий пористый камень 11 со штуцером 8, Устройство позволяет вести исследование напряженно-деФормированного состоянияи порогового давления в образце грунта при Фильтрационном ипи диФФузионном выщелачивании с аппаратурнбй регистрацией хода процесса химическойсуФФоэии в грунте. 1 ил,для отвода Фильтрата 25 и подачи жидкости 26, Измерение деФормацийосуществляется индикаторами 27 измерительного приспособления 28. Длягерметизации стыка между одомером и кольцом 13, кондуктором 17 и камерой 15 верхнего штампа установлены кольцевые прокладки 29. Пористые камни 11 в штампах выполнены диаметром, равным рабочей поверхности образца грунта 12 для создания равнОМерного Фильтрационного потока, а иглодатчик 9 для снятия влияния торцового эФФекта на измерения порогового давления размещен в центре образцагрунта 12.Устройство работает следующим образом.Заданная через нагруэочное рычажное приспособление 19 или винтовой пресс 20 вертикальная нагрузка или постоянная деФормация центрально через шарик 21, сплошнои штамп 17, месс- дозу 4,. кондуктор 17 и верхний штамп с камерой 15 передается на образец грунта 1:2 в кольце 13, уста" ,новленный на пористый камень 11 ниж" него штампа 5 расположенного на мессдозе А, Возникающие при передаче вертикальной нагрузки или за" данной деФормации общие напряжения измеряются по Обоим торцам образца мессдоэами 4:поровае давление -измерителем 10 порового давления, деФОрмации образца - индикаторами 27 до условно принятой стабилизации.Дальнейшее испытание эасолеННОГО образца грунта 12 ведется в режиме38рителем 10 парового давления дляавтоматического отключения устайовкипри окончании процесса химическойсуффозии в образце грунта 12,Соответствие габаритов кольца 13,служащего для помещения испытуемогообразца грунта 12 в предложенном устройстве, габаритам кольца в сдвиговом приборе системы "Гидропроекта"позволяет определять прочностныесвойства грунта на любой стадии компрессионно-фильтрационных испытанийпри выщелачиианиии.Предложенное устройство позволяет повысить точность оценки напряженно-деформированного состояния и порового давления в грунтах основанияза счет учета влияния фильтрации ивыщелачивания при моделировании естественных условий работы грунта воснованиях зданий и сооружений, подверженных подтоплению. з 14255Ьпостоянно приложенной нагрузки илидеформации в условияхдействия постоянного и равномерного фильтрационногопотока с выщелачиванием образца грунта 12. Для этого через штуцер 8, под 5водящий радиальный 6 и кольцевой 7каналы, пористый камень 11 нижнегоштампа 5 равномерным потоком к образцу грунта 12 подается жидкость, которая. фильтруется .через него, хими"чески взаимодействует с солями, со"держащимися в грунте, насыщаясь продуктами химической реакции - газамии ионами солей. Через пористый камень 11 и перфорированное днище 16верхнего штампа жидкость собираетсяв камере 15, где датчиком газоанализатора 24 и электродами солемера 23измеряется концентрация ионов и мине Орализация фильтрата, Избыточное количество Фильтрата и газа из камеры 15постоянно удаляется наружу черезштуцер 25, Испытание образца грунтаведется до полной вьнцелоченности, что 25фиксируется датчиком газоанализатора24 и солемером 23 по прекращению выделения газов и равенству электропроводности Фильтрата электропроводностижидкости на вводе. Измеренные в этотмомент индикаторами 27 - деформации,мессдоэами 4 - общие напряжения и из.меритель 10 порового давления - давление поровой воды в образце грунта12 соответствуют их стабилизированному (конечному) значению при полной выщелоченности образца грунта 12.При кольматации пористых камней 11выщелачивание образца грунта 12 поднагрузкой осуществляется диффузионным путем - подачей жидкости в камеру15 верхнего штампа через дополнительный штуцер 26 и отводом насыщенностижидкости через штуцер 25,Для автоматизации испытания устройство может быть снабжено таймерами, микроЗВИ с кассетным магнитофоном для математического обеспечения,цифропечатью и графопостроителем дляпостоянной или в заданное время запи Оси развития деформаций, общих напряжений, порового давления, концентрациигазов и минерализации Фильтрата, работающих по заданной программе с вычислением расчетных характеристик гру-,-5нта, посредством цифроаналогового,11 реобразователя, с блокированного сдатчиком газоанализатора, электрода-ми солемера 23, мессдозами 4, и измеПредлагаемое устройство в отличие от известного позволяет дополнительно испытавать засоленные, просадочные, карбонатные и другие химически обогащенные грунты, правильно определить тип грунтовых условий на проектируемой площадке, исследовать водопроницаемость и суффозионную сжи" маемость грунтов. Формула изобретения Устройство для компрессионных испытаний грунтов, включающее одометр с кольцом для образца грунта, установленные между верхним и нижним штампами, имеющими мессдозы, пористые камни и штуцеры для подачи жидкости,сплошной штамп, опертый на верхний штамп, измеритель порового давления,нагрузочное и измерительное приспособления, о т л и ч а ю щ е,е с ятем, что, с целью расширения Функциональных возможностей устройства, повышения точности определения характеристик грунта, верхний штамп снабжен кондуктором для размещения мессдозы и выполнен с цилиндричвской камерой для сбора фильтрата,и газов, снаб" женной солемером с электродами, датчиком газоанализатора и штуцерамидля подачи жидкости и отвода фильтрата, а нижний штамп вьволнен с кольцевой камерой, соединяющей пористыйкамень со штуцером для подачи ящцкоСоставитель Г.МартыноваТехред М,ДидыкКорректор Г.Решетник Редактор Г.Волкова Заказ 47 б 140 Тирам 847 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 1Производственно-полиграфическое предприятие, г, Уагород, ул. Проектная, 4 5 1425538 6сти, при этом в верхней части цилин- эован кольцевой уступ для установкидрической камеры верхнего штампа обра- кондуктора с мессдоэой.