Способ определения деформационных характеристик грунтов

,8015027 А 1 51)4 Е 02 П 1 ОПИСАНК АВТОРСК ИЕ ИЗОБРЕТЕНИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ бораторным иния физико-ментов, Целью в частности к лметодам определских свойств гртения является ол У 31 кий тр сканийани иэо иэв инженер ышение тельности испытания различных грун тов. Способ определения деформационных характеристик грунтов включа ет ступенчатое приложение сжимающей нагрузки и выдержку ее на кажд ступени, регистрацию в процессе приложения нагрузки через равные приращения осадки, время действия нагрузки от качала ее приложения и определение стабилизированной осад в момент равенства отношений после ющих времен действия нагрузки от н чала ее приложения к предыдущим.2 табл,8.8) Исследование гиях. - М,: Угл136-139.Механические сСтройиздат,ой ой НИЯ ДЕФОРМАЦИУНТОВосится к инжея строительств например 6 Б время действ бласт инж строительраторнымения физиначала ее как будут п донательных вия ступени определяют дующих врем нтов. ьно чала ее п.е. общем ви йл т места не имеет,Если это равенствочерез очередное прирагрунта ь Б = 0,005 мследующее значение врступени нагрузки С 4 Чение осадки регистрируют мени действия и проверяют ра е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМпРи Гннт сссР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛНИХ ХАРАКТЕРИСТИК Г(57) Изобретение отнерным изысканиям д 1 зобретение относитс енерных изысканий дл ства, в частности к ла и полевым методам опред ко-механических свойств Целью изобретения яшение производител сти испытаний различных грунтов.Способ осуществляют следующим образом.С помощью нагрузочного устройства на грунт прикладывают первую ступень сжимающей нагрузки. Под действием приложенной ступени нагрузки происходит осадка грунта, эа величино которой наблюдают по измерительным приборам. Через каждые равные приращения осадки грунта (осадки штампа),0,005 мм регистрируют ия ступени нагрузки от иложения. После того, лучены первые три послеэначения времени дейст- нагрузки (Т, Т и С), авенство отношений послен действия нагрузки от иложения к предыдущим,15027004Откуда находят среднее арифметическое значение а (Формула 3).Т - время, в течение которого осадка грунта на ступени нагрузки стабилизируется, ч.СсТ (6)1- ол/а1 - 1 Аналогичным обвенство 1 О где- время условной стабилизации грунта, принимаемое в зависимости от вида испытуемого грунта в соответствии с действующими нормами,ч:0,01 = а Б - максимальное приращение осадки грунта за время 1 , при которой согласно действующих норм осадка считается условно стабилизировавшейся, мм/ч.Формулу (6) выводят из уравнения (2) следующим образом, Подставляют в уравнение (2) различные значения времени действия ступени нагрузки, получают ХБ =Я +а 1 п --т и Ф(2)ил 1где 8 - величина стабилизировавшей 20ся осадки грунта, мм;Т - время стабилизации осадкигрунта, ч.По уравнению (2) можно рассчитывать величину осадки грунта для любого интервала времени от Сл.ц до Т,т.е. при С ) Сиь ,и - первая точка наблюдений за величиной осадкигрунта и соответствующий ей моментвремени действия ступени нагрузки сначала ее приложения в последней(третьей) точке наблюдения, мм и ч,а - постоянная величина, вычисленнаяпо данным наблюдений эа осадкой грунта в моментывремени С, й+л и35и 9 ммТ Т Зг =Б +а 1 п - - -и Б - Сс.т = Яи, +а 1 п ----иаилл. Вычитая второе уравнение иэ перво Т Я Б йт = а 1 п гт откуда ехр - 1 аразом регистрируют следующие три последовательности значения времени выдержки ступени нагрузки, ,м.д. Как только будет установлено равенствоилли д.на испытываемыйС,грунт прикладывают вторую ступень нагрузки и рассчитывают значение стабилизированной осадки грунта на первой ступени нагрузки по уравнению вторичной консолидации грунтов, имеющему следующим вид(4) где о Б - приращение осадки грунтаи соответствующее емуприращение времени действия ступени нагрузки Ьс(ч), мм;момент времени действияступени нагрузки с началаее приложения, ч.Формула (4) для моментов времени Елл и Еилл ьБа= ---- а=- (5)1ил а игл 2 ь Яа (3)эъф,ф.илл"игл иФормулу (3) выводят следующим образом. Продифференцировав уравнение (2) получают т.е. получают формулу (6),Аналогичным образом испытывают и 40 определяют стабилизированную, осадкугрунта на всех ступенях сжимающей нагрузки, а затем производят вычисление деформационных характеристик: модуля деформации и коэффициента сжи маемости.Пример конкретной реализации данного способа при компрессионньм испытаниях твердой водонасыщенной глины с числом пластичности 21 Х, степе"нью водонасьпцения 0,98, влажностью177., плотностью 2,17 т/м.В табл. 1 приведены результаты наблюдений за фактической осадкой образца грунта (осадкой штампа) через 55 Равные приращения Ь 8 = 0,005 ммдо ее стабилизации при сжимающей нагрузке 0,1 ИПа и соответствующие иминтервалы времени действия нагрузкис начала ее приложения.Определяют момент временис начала приложения ступени нагрузки,после которого доля полэучести пре -обладает в процессе консолидации и5осадка описывается уравнением вторичной консолидации (2).Наступление такого момента определяется по условию (1).Для начала возьмем за= 3,50 ч (таблица 1). Очередное приращение осадки штампа 6 Б = 0,005 ммпроизошло при тл = 5,35 ч, а ещеочередное - при , = 7,35 ч,"ль л 4Эти отношения равны между собой с погрешностью 10,45 Х. Чтобы установить допустима ли такая погрешность,рассчитывают стабилизированную осадку штампа,По уравнению (3) находят постоянную алз л для интервалов временидействиЯ стУпени наГРУзки слсл 4 25и Йлалз-л = 0,0111 мм,По уравнению (6) вычисляют времястабилизации осадки штампа. Так какв данном случае испытывалась глина 3(за условную стабилизацию принимаютскорость осадки не превышающую0,01 мм за С, = 16 ч. Т = 26,9 ч.По уравнению (2) рассчитываютстабилизированную осадку штампа35Б = Я, +а, 1 п = 0,089 мм.Т фактическая стабилизировавшаяся осадка штампа в опыте составляет 0,120 мм, Погрешность расчета осадки по точкам наблюдения 13,14 и 15 составляет - 25,8%.Такая погрешность расчета стабилизированной осадки штампа це допустима, поэтому продолжают аналогичные вычисления производить для следующих точек наблюдений 14; 15 и 16 и т.д.В табл. 2 приведено сравнение расчетных значений осадки штампа с фактическими,Учитывая то, что на данной ступени нагрузки при определении деформационцых характеристик грунта допустима погрешность расчета осадки в 10%, в данном примере ограничимся точками наблюдений 17, 18 и 19.Иэ табл. 2 следует, что для полу" чения такой точности расчета величины стабилизированной осадки штампа допускаемая погрешность равенстваииаотношений --- и --- и должнан ибыть не более 0,5-0,8 .Таким образом, в данном примере после 19-й точки наблюдений, в которой Тл 0 = 19 ч, испытание грунта на данной ступени нагрузки можно прекратить. Так как фактическое время стабилизации осадки штампа составляет 57 ч, а при использовании пред лагаемого способа 19 ч, получает повышение производительности в 3 раза.Использование изобретения на каждой ступени сжимающей нагрузки сократить время испытаний и повысить точность определения значения стаби" лизированной деформации эа счет учета свойств и состояния испытуемых грунтов и таким образом повысить производительность испытания различныхгрунтов и достоверность определения деформационных характеристик.Формула изобретенияСпособ определения деформационных характеристик грунтов, включающий ступенчатое приложение сжимающей нагрузки и выдержку ее на каждой из ступеней, определение стабилизированной осадки и расчет деформационных характеристик, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения производительности испытания различных грунтов, на каждой иэ ступеней в процессе приложения нагрузки через равные приращения осадки грунта регистрируют время действия нагрузки от начала ее приложения, а стабилизированную осадку определяют в момент равенства отношений последующих времен действия нагрузки от начала ее приложения к предыдущим.1502700 Таблица 1 1 Ь 9 Точка прн стабилнтироаапнейск осадке ктанка 0 5,20 19,00 57,0 9,55 095 О,2 0,075 005 О,равнение расчетных значений осадки штампа с фактическимиТаблиц Кри Погрев- Параметность кривой рий выборатных точекТМ Номерпервой а т Погрешность расчета стас расчетно точки, и оотве онсолиир тви ка били зир ованной итерию, а,Х садки ч оса Б -0189 38,0 10,д 2 19 00 0,4 0198 40 0,11 12 в 10 15 в 2 Составитель Л.ТрониТехред ЛкОлийнык кактор А.Бандо ректор СкЧерни Подпис Заказ 5053/39 Тираж 589ВНИИПИ Государственного комитета113035, Москва, Ж изобретениям и открытиям прн Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 э1Нонер тонки наблн.денна, пбрема действиеступкам накруткиот начала ее лрилаенна, с, чОсадка втанпа,В, нн 5 35 3,50 7 35 5,35 9 55 7,35 7 35 5,35 9 55 7,35 Расчетное вреся стабилизир. етная или-. осад 8, мм