Способ испытания грунта прессиометром

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ,РЕСПУБЛИК 51)5 Е 02 О 1/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ С ТЕЛЬСТВУ нженерноользуется механичеэданий и(71) Всесоюзное морское научно-производственное объединение "Союзморинжгеология" и Уральский политехнический институт им. С.М. Кирова(56) ГОСТ 20276-85. Грунты. Методы полевых. испытаний сжимаемости. МИзд-во стандартов, 1985, с, 1-10.Авторское свидетельство СССР М 1086066, кл, Е 02 О 1/00, 1982. 54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТА ПРЕССИОМЕТРОМ Изобретение относится к и строительным изысканиям и исп для определения характеристик ских свойств грунтов оснований сооружений,Целью изобретения является повышение достоверности определяемых характеристик за счет исключения перенапряжения грунта при нагружении и разгрузке,На чертеже изображено устройство для реализации способа,Устройство содержит зонд 1 с эластичной оболочкой, магистраль 2, емкость известного объема 3, источник давления 4, манометры 5, 6 и 7, вентили 8, 9 и 10. Вентиль 8 имеет шкалу, проградуированную на скорость перепускания воздуха, Вентиль 10 в).Ы ли 1 574726 А 1(57) Изобретение относится к области инженерно-строительных изыСканий и используется для определения характеристик механических свойств грунтов оснований зданий и сооружений. Целью. изобретения является повышение достоверности определяемых характеристик за счет исключения перенапряжения грунта при нагружении и разгрузке. Для достижения этой цели способ испытания грунта прессиометром, включает нагрузку грунта путем передачи воздуха из емкости известного объема в емкость зонда прессиометра, выдержку грунта под давленуем и разгрузку путем передачи воздуха иэ зонда прессиометра в емкость известного объема, при этом нагружение и разгрузку осуществляют в течение времени, которое определяют по формулам для грунтов различной консистенции. 1 ил 1 табл. предназначен для выпуска воздуха из емкости 3 в атмосферу.Способ испытания грунта прессиометром реализуется следующим образом,Зонд 1 помещают внутрь скважины на заданную глубину и во внутреннюю его полость передают ступенчато-возрастающее давление, Предварительно в емкость 3 известного объема от источника давления 4 передают давление, достаточное для передачи 8-10 ступеней давления в полости зонда 1. Затем вентиль 8 ставят в положение отсчета по шкале, соответствующее заданной скорости перепускания воздуха из емкости 3 в магистраль 2 зонда 1 прессиометра.После достижения заданного давления в магистрали 2, контролируемого по манометру 5, вентиль 8 закрывают и продолжаютнаблюдение до стабилизации деформаций грунта в соответствии с известными критериями быстрого или медленного режимов, после чего прикладывают очередную ступень давления. Уменьшение давления в ма гистрали 2 (разгрузку) осуществляют следующим образом.В емкости 3 через вентиль 10 уменьшают давление, закрывают вентиль 10, затем открывая вентиль 8, перепускают воздух из 10 зонда 1 и магистрали 2 в емкость 3 в течение фиксированного времени,Радиус зонда 1 прессиометра вычисляют после завершения нагружения по формуле 15 где йо - радиус зонда прессиометра в начальном состоянии, си;оо и ц - давление в емкости 3 известного объема соответственно начальное и после передачи данной ступени давлениямагистраль 2, КПа;Р - давление воздуха в магистрали 2 и зонде 1 прессиометра на данной ступени нагружения, кПа; Р - атмосферное давление, кПа; Чг - объем резервуара (емкости 3 изве стн ого объема); Чм - объем магистрали 2, см;з,3 - длина зонда 1 прессиометра, см,Для определения радиуса зонда 1 при разгрузке необходимо предварительно зафиксировать объем еоздуха Чр в зонде 1 при максимально достигнутом давлении Р в магистрали 2, а давление ц в емкости 3 уменьшить, например, до атмосферного Р, В этом случае радиус зонда 1 прессиометра 40 вычисляется по формуле Р+Ра 7 г+Ц Тг+Ра где Р - давление воздуха в магистрали 2 и45 в зонде 1 прессиометра на данной ступени разгрузки, кПа.Далее по полученным в опыте значениям давления Р и радиусов В зонда 1 прессиометра вычисляют характеристики механических свойств грунта,П р и м е р. Испытание суглинка тугопластичной консистенции выполняют прессио метром ПВв четырех скважинах диаметром 7,0 см на глубине 1 м от поверхности. В емкости 3 объемом Ч=ЗООО см3 55 создают начальное давление оо=400 кПа, которое передают в зонд 1 прессиометра и производят нагружение грунта с помощью зонда 1 в течение времени, которое рассчитывают по формулеигл = а 1щ3 4+30(е - 0,5),где в 1 - коэффициент, равный 1 при нагрузке грунта;гп - коэффициент, равный 1 для медленного режима испытания и равный О,З для быстрого режима испытания;3 - показатель текучести грунта, равный 0,92;е - коэффициент пористости, равный 1,13.Это время составляет 15 с.Таким образом, в течение 15 с производят нагружение грунта до давления Р= =150 кПа, Далее производят выдержку этого давления на грунт до стабилизации деформации и разгрузку грунта.Разгрузку грунта от давления Р = = 150 кПа до давления Р= 50 кПа проводят в течение времени, которое рассчитывают по формулеты =п 1 1 гп3 4+30(е - 0,5),где а 1 - коэффициент равный 0,5-0,3 при разгрузке грунта;п- коэффициент равный 1 для медленного режима испытания и равный 0,3 для быстрого режима испытания;3 - показатель текучести грунта, равный 0,92;е - коэффициент пористости грунта, равный 1,13.В таблице приведены результаты испытаний двух разновидностей грунтов, которые можно характеризовать как почти противоположные представители (по содержанию воды и фильтрационной способности) общей совокупности грунтовых сред; маловлажного среднезернистого песка средней плотности (коэффициент пористости е=0,7) и текучепластичной глины (коэффициент пористости е= 1,13, показатель текучести 3 1=0,92).Испытания выполнены при одной ступени давления (200 кПа для песка и 100 кПа для глины) в быстром и медленном режиме, а такжепри последующей разгрузке,Оптимальное время 1 о передачи давления на грунт при нагружении в медленном режиме составляет 5 мин для песка и 24 мин - для глины. Время 10 при быстром режиме испытаний уменьшается до 1,5 мин для песка и до 9 мин для глины, Превышение времени о передачи давления сверх оптимальных значений не влияет на результаты опытов: запредельный режим существует только при значениях времени передачи давления, меньших оптимального, при этом, возникает недопустимое перейапряжение грунта, характеризуемое отношениями д) 1,05, что усложняет обработку результатов опытов, Значение времени 10 при разгрузке меньше, чем указанные в таблице, в 2-5 раз.Таким образом, создание нагрузки и разгрузки на грунт в. течение оптимального времени со исключает перенапряжение грунта (возможное при времени передачи воздуха, меньшем о), а также сокращается продолжительность испытания, При этом повышается достоверность определения искомых характеристик грунтов и упрощается расшифровка экспериментальных данных за счет создания более определенного, чем в известном способе режима нагружения,Формула изобретения Способ испытания грунта прессиометром в скважине, включающий нагрузку грунта путем передачи воздуха иэ емкостиизвестного объема в емкость зонда прессиометра, выдержку грунта под давлением достабилизации деформации и разгрузку5 грунта путем передачи воздуха из емкостизонда прессиометра в емкость известногообъема, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения достоверности определяемых характеристик за счет исключения пе 10 ренапряжения грунта при нагружении иразгрузке, нагружение и разгрузку осуществляют в течение времени, определяемого поформуламтп= а 1 пзз аз 1+20 (е,515 игл= а 1, ег)Г 4+30(е,5) ),где Ь - время нагружения и разгрузки песчаных грунтов, мин,тгл - время нагружения и разгрузки пылевато-глинистых грунтов, мин;20 щ 1 - коэффициент, равный 1 при нагрузке грунта и равный 0,5-0,3 при разгрузкегрунта;щ 2 - коэффициент, равный 1 для медленного режима испытания и равный 0,3 для25 быстрого режима испытания;вз - коэффициент, равный 1 для крупно-, средне- и мелкозернистых песков и равный 2 для пылеватых песков;е - коэффициент пористости грунта;30 3- показатель текучести грунтаД 0,25).. Редактор Н,Швыдкая Техред М.Моргентал бруча оррек оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 1762 ВНИИПИ Госу Тираж 550 Подписноественного комитета по изобретениям и открытиям приГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5