Прессиометр

)5 Е 02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР Е ИЗОБРЕТЕНИ ОПИС АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ ерно и трест инжий(57) Использование: исследование физико- механических свойств грунтов при инженерно-геологических изысканйях при строительстве. Сущность изобретения: прессиометр имеет- рабочий наконечник 2, выполненный в виде клина с датчиками давления, установленными за 1 одлйцо сегОрабочей поверхностью и размещенными по ее высоте с постоянным шагом. В наконечнике образован петлеобразный Манал 9 с дренирующими отверстиями 10 для подачи воды к грунту, что позволяет исследовать их в водонасыщенном состоянии. 3 ил,Изобретение относится к строительству, в частности к исследованию физико-механических свойств грунтов при инженерно-геологических изысканиях.Известный прессиометр включает хво стовик, рабочий наконечник, выполненный в виде клина, и датчики давления, установ. ленные в наконечнике заподлицо с его рабочей поверхностью и размещенные по ее высоте с постоянным шагом. Геометрические размеры клина определяются из соот 15 20 35 40 45 фиг,2 - тоже, вид сбоку; на фиг. 3 - . попе речное сечение корпуса наконечника А-А на фиг. 1,Прессиометрсодержит резьбовой соединительный хвостовик.1, рабочий наконечник 2, вьполненный в виде клина, угол 55 а между рабочими гранями которого меньше или равен бо, а ширина рабочей грани Ь и максимальная толщина клина 1 связаны соотношением Ь ) 2,5 т. На рабочей поверхношений; а 6, Ь2,51, где а - угол между рабочими гранями клина; Ь - ширина рабочей грани клина; т - максимальная тол щина клина,Существенным недостатком прессиометра является невозможность непосредст. венного определения модуля деформации весьма распространенных в природе структурно-неустойчивых грунтов в случае их замачиванияводой.Для выдачи подобных рекомендаций требуется произвести длительное замачивание исследуемого грунтового массива с помощью специально пробуренных и оборудованных скважин с последующим неоднократным лабораторным контролем степени влажности исследуемых грунтов, Эта работа требует больших затрат труда, времени и материалов (вода, щебень, парафин, марля и т. д.).Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет исследования деформационных свойств грунта в водонасыщенном состоянии Указанная цель достигается тем, что в наконечнике выполнен петлеобразный канал для подачи воды к исследуемому грунту. Предлагаемое выполнение наконечника прессиометра позволяет подавать воду к исследуемому грунту, моделируя таким образом аварийное замачивание исследуемой толщи и регистрируя при этом, с помощью датчиков давления изменение его напряженного состояния, а, следовательно, и модуля деформации грунта,На фиг, 1 изображен общий вид прессиометра со стороны рабочей грани клина; на 25 30 ности клина размещены с постоянным шагом по высоте три герметично закрытые крышкой 3 тензометрические камеры 4, на чувствительную мембрану 5 которой наклеены тензометрические сопротивления 6, соединенные кабелем 7 с регистрационным прибором (не показан). Узел подачи воды к грунту состоит из подводящей трубки 8 канала 9 с дренирующими отверстиями 10 диаметром 0,4 - 0,6 мм и отводящей трубки 11, Открытые участки канала изолируются от окружающего грунта герметиком 12, В качестве герметика можно использовать, например, эпоксидную смолу, Подводящая и отводящая гибкие трубки проходят вместе с кабелем внутри полых зондировочных штанг (на чертеже не показаны) и равны по длине мощности исследуемой толщи, Вместо дренирующих отверстий для подводаводы к исследуемому грунту можно использовать пористый камень.Прессиометр работает следующим образом, С помощью гидроцилиндра, например, установки статического зондирования и полых зондировочных штанг(не показаны) через хвостовик 1 клиновидный рабочий наконечник 2 погружается в естественный грунт с поверхности земли с постоянной скоростью, например, 0,005 м/мин. При этом на уровне острия клина грунт всегда . предполагается ненарушенным, В процессе погружения наконечника окружающий его грунт начинает перемещаться преимущеСтвенно в направлении, перпендикулярном рабочей грани клина с постоянной скоростью, которая при а = 6 равна 0,0026 мlмин, Это перемещение грунта задается клиновидным наконечником и зависит от расстояния соответствующего измерительного уровня до острия клина. На участке линейного деформирования пропорционально перемещениям будут изменяться и нормативные давления. Для того, чтобы в этом убедиться следует иметь всего три измерительных уровня, что и реализовано в предлагаемом прессиометре,На заданной программой испытаний глубине погружение прессиометра прекращается, а вдавливающая нагрузка полностью снимается. При этом ввиду малости угла а обеспечивается надежное самоторможение наконечника за счет сил трения грунта. На всех измерительных уровнях в этом случае происходит релаксация напряжений до некоторых стабильных значений.Измеренные с помощью датчиков стабилизированные напряжения и вычисленные из геометрических соображенийсоответствующие им перемещения, равйыеполовине толщины клина по оси соответствующей тенэометрической камеры, на данной глубине - исходная информация дляпостроения графика зависимости осадки 5штампа от нагрузки, на основании котороговычисляется модуль деформациигрунта приестественной влажности,Далев, исключая любые силовые воздействия на прессиометр, в подводящую 10трубку 8 с поверхности земли подают воду,которая по каналу 9 и через дренирующиеотверстия 10 поступает к исследуемому напряженному грунту. Отводящая трубка 11 впроцессе заполнения магистрали водой во 15избежание возникновения воздушных про-.бок должна быть открыта,В структурно-неустойчивых .просадоч-,ных, пучинистых, засоленных и т, и. грунтахпри этом начнется изменение стабилиэированных в условиях естественной влажностизначений напряжений до некоторого нового постоянного уровня, обусловленноговоздействием поступающей в грунт. воды.Полученные после воздействия воды стабилизированные давления при неизменномуровне деформирования трансформируютпостроенный при естественной влажности .график зависимости осадки штампа от нагрузки к новой конфигурации, которая и используется для вычисления модулядеформации исследуемого грунта под водойи далее для вычисления характеристик просадочности, пучинистости и т. и,После окончания опыта на данной глубине подводящая трубка 8 отсоединяется отбака с водой (не показано) и подключается -к воздушному компрессору или к емкости Со сжатым воздухом (не показаны) и оставшаяся в магистрали вода выдавливается через открытую отводящую трубку 12 в бак с во.дой. Освобожденный от воды прессиометр погружается на следующую глубину и все перечисленные выше операции повторяются.Использование прессиометра позволит расширить область его применения на структурно-неустойчивые грунты, которые изменяют свои деформационные свойства при поступлении в них воды. Конструкция канала в виде петли позволяет в широких пределах управлять водным потоком: подавать и удалять воду, создавать в воде дополнительное давление с. помощью сжатого воздуха, В интервале глубин от 0 до 9,8 м за счет капиллярного взаимодействия воды со стенками тонких подводящей и отводящей трубок можно при закрытых кранах подвесить воду в канале; обеспечив тем самым нулевое и даже отрицательное давление в воде. Роль дросселирующих отверстий при этом выполняют запорные краны, расположенные на подводящей и отводящей трубках и позволяющие обеспечить эффективное замачивание грунта, не подвергая его размыву. Формул а изобретен ия Прессиометр по авт, св. В 1645364, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможйостей за счет исследования деформационных свойств грунта в водонасыщенном состоянии, в наконечнике выполнен петлеобраэный канал с дренажными отверстиями для подачи воды к исследуемому грунту./рррр фиг 12 ектор А. Ворович Писаненйтал ст хр песив при ГКНТ СССР. е город, ул, Гагари Редактор ОЗаказ 2873ВНИИП Тираж : .Подписноерственного комитета по изобретениям и откры 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 водственно-издательский комб