RU2804760C1 - Device for laboratory study of the rate of secondary soil consolidation - Google Patents

Device for laboratory study of the rate of secondary soil consolidation Download PDF

Info

Publication number
RU2804760C1
RU2804760C1 RU2023110840A RU2023110840A RU2804760C1 RU 2804760 C1 RU2804760 C1 RU 2804760C1 RU 2023110840 A RU2023110840 A RU 2023110840A RU 2023110840 A RU2023110840 A RU 2023110840A RU 2804760 C1 RU2804760 C1 RU 2804760C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
loading
main
diameter
stamp
Prior art date
Application number
RU2023110840A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Васильевич Хаустов
Игнат Михайлович Игнатенко
Владимир Викторович Бредихин
Николай Викторович Сварич
Екатерина Михайловна Игнатенко
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ")
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ")
Application granted granted Critical
Publication of RU2804760C1 publication Critical patent/RU2804760C1/en

Links

Abstract

FIELD: soils research.
SUBSTANCE: research by laboratory methods of the deformation properties of soils. The device contains a holder for a soil sample, the main and loading dies with devices for their separate loading, and protrusions and corresponding grooves are formed in the loading and main dies for interacting with each other. The loading die has height position locks and indicators of vertical displacements of the main die and the free surface of the soil sample are located on it. The diameter of the rigid holder exceeds the diameter of the main die from 4.3 to 6.0 times; sample height is from 0.88 to 1.11 of the main die diameter; diameter of the main die is not less than 70 mm. The device additionally contains a hydraulic system for supplying and free circulation of water, which includes a water tank located outside the device, equipped with a tube for water supply and a water level sensor, a conduit in the form of a tube connecting the water tank with a water space located under the perforated liner in the device body and a second conduit in the form of a tube connecting this space in the body of the device with an opening in the upper part of the body.
EFFECT: increased accuracy and reliability of the result of a laboratory study for the rate of a soil sample secondary consolidation.
1 cl, 1 tbl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к инженерным изысканиям в строительстве при исследовании лабораторными методами деформационных свойств грунтов до начала строительства и при реконструкции старых зданий и сооружений.The invention relates to engineering surveys in construction when studying, by laboratory methods, the deformation properties of soils before the start of construction and during the reconstruction of old buildings and structures.

Известно устройство для компрессионного сжатия, которое позволяет исследовать процесс вторичной консолидации грунта и определить коэффициент вторичной консолидации (ГОСТ 12248-2010. Межгосударственный стандарт. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости. М., Стандартинформ, 2012 г., 78 с.), которое состоит из рабочего кольца, цилиндрической обоймы, перфорированных вкладыша под рабочее кольцо и штампа и поддона с ёмкостью для воды. Недостаток устройства состоит в том, что в процессе испытания проявляется малая доля деформаций вторичной консолидации, а именно только объёмная консолидация. Недостатком является то, что при помощи данного устройства невозможно определять сдвиговую ползучесть, т.е. боковое расширение образца при его нагружении вертикальной нагрузкой.A device for compression compression is known, which allows one to study the process of secondary consolidation of soil and determine the coefficient of secondary consolidation (GOST 12248-2010. Interstate standard. Soils. Methods for laboratory determination of strength and deformability characteristics. M., Standartinform, 2012, 78 p.) , which consists of a working ring, a cylindrical cage, a perforated liner for the working ring and a stamp and a tray with a water container. The disadvantage of the device is that during the test a small proportion of secondary consolidation deformations appears, namely only volumetric consolidation. The disadvantage is that using this device it is impossible to determine shear creep, i.e. lateral expansion of a sample when it is loaded with a vertical load.

Известно устройство для испытания грунта на сжимаемость, включающее обойму для образца грунта, основной и пригрузочный штампы с приспособлениями для их раздельного нагружения и измеритель деформаций, где в пригрузочном и основном штампах образованы выступы и соответствующие пазы для взаимодействия друг с другом; приспособление для нагружения пригрузочного штампа выполнено в виде рычажной системы с регулируемым стопором и снабжено измерителем усилий, взаимодействующим с регулируемым стопором посредством рычага нагрузочного приспособления (Авторское свидетельство СССР. 1423937, м. кл. G 01 N 3/08, БИ №34, 15.09.1988 г.).A device for testing soil for compressibility is known, including a holder for a soil sample, a main and loading dies with devices for loading them separately, and a deformation meter, where protrusions and corresponding grooves are formed in the loading and main dies to interact with each other; The device for loading the loading stamp is made in the form of a lever system with an adjustable stopper and is equipped with a force meter that interacts with the adjustable stopper through the lever of the loading device (Author's certificate of the USSR. 1423937, m. class G 01 N 3/08, BI No. 34, 15.09. 1988).

Основной недостаток указанного устройства заключается в том, что основной штамп ограничен по размеру, то есть прибор допускает только частичное проявление боковых деформаций, что приводит к низкой информативности испытания, точности и достоверности получаемых результатов.The main disadvantage of this device is that the main stamp is limited in size, that is, the device allows only partial manifestation of lateral deformations, which leads to low information content of the test, accuracy and reliability of the results obtained.

Наиболее близким аналогом является устройство для испытания грунта на сжимаемость, содержащее обойму для образца грунта, основной и пригрузочный штампы с приспособлениями для их раздельного нагружения и измеритель деформаций, в пригрузочном и основном штампах образованы выступы и соответствующие пазы для взаимодействия друг с другом, приспособление для нагружения пригрузочного штампа выполнено в виде рычажной системы с регулируемым стопором и снабжено измерителем усилий, взаимодействующим с регулируемым стопором посредством рычага нагрузочного приспособления, пригрузочный штамп имеет фиксаторы положения по высоте и на нём располагаются индикаторы вертикальных перемещений основного штампа и свободной поверхности образца грунта; диаметр жесткой обоймы превышает диаметр основного штампа.The closest analogue is a device for testing soil for compressibility, containing a holder for a soil sample, a main and loading dies with devices for their separate loading and a deformation meter; protrusions and corresponding grooves are formed in the loading and main dies for interaction with each other, a device for loading the loading stamp is made in the form of a lever system with an adjustable stopper and is equipped with a force meter that interacts with the adjustable stopper through the lever of the loading device; the loading stamp has height position locks and indicators of vertical movements of the main stamp and the free surface of the soil sample are located on it; the diameter of the rigid frame exceeds the diameter of the main die.

Принцип работы устройства следующий. На основание корпуса 2 с перфорированным вкладышем 4 крепится корпус 1. Образец грунта 9, как правило, ненарушенной структуры, в обойме 3, устанавливают на перфорированный вкладыш 4. На выровненную, плоскую поверхность образца грунта устанавливают пригрузочный штамп 6. Положение пригрузочного штампа 6 фиксируют с помощью консоли 8 и гаек 11. Если испытывают набухающие грунты требуемой консистенции, отличной от природной, с помощью гаек создают необходимый зазор между пригрузочным штампом и поверхностью образца для набухания, либо производят постепенно обжатие для уменьшения влажности. Вертикальную нагрузку к перфорированному основному штампу 5 передают штоком 7 через металлический шарик 14. Всю нагрузку прикладывают сразу. По индикаторам 10, установленным с помощью держателей 12, отслеживают вертикальные перемещения штампа 5 и поверхностных марок 13. При нагружении основного штампа вертикальные перемещения поверхности образца за пределами штампа не контролируют. Это снижает информативность испытания. В начальной стадии нагружения за пределами основного штампа образуется осадочная воронка, а при наступлении предельного состояния возможен выпор грунта. Для проявления боковых деформаций принимают, что диаметр основного штампа должен быть не менее 70 мм, как это требует ГОСТ 12248-2010 (Межгосударственный стандарт. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости. М., Стандартинформ, 2012 г., 78 с.) для одометра. Диаметр пригрузочного штампа должен быть больше диаметра основного штампа от 4,3 до 6,0 раз. Высота образца должна составлять от 0,88 до 1,11 диаметра основного штампа. Размер основного штампа в данном случае имеет значение, поскольку глинистые грунты природной структуры неоднородны и могут содержать различные включения. (Патент RU 2686442, G 01 N 3/08 (2019/02), 05.06.2018).The operating principle of the device is as follows. Housing 1 is attached to the base of housing 2 with a perforated liner 4. A soil sample 9, usually of an undisturbed structure, in a cage 3, is installed on a perforated liner 4. A loading stamp 6 is installed on the leveled, flat surface of the soil sample. The position of the loading stamp 6 is fixed with using console 8 and nuts 11. If swelling soils of the required consistency, different from natural, are tested, use nuts to create the necessary gap between the loading stamp and the surface of the sample for swelling, or gradually compress it to reduce moisture. The vertical load is transmitted to the perforated main stamp 5 by a rod 7 through a metal ball 14. The entire load is applied at once. Using indicators 10 installed using holders 12, the vertical movements of the stamp 5 and surface marks 13 are monitored. When the main stamp is loaded, the vertical movements of the sample surface outside the stamp are not controlled. This reduces the information content of the test. In the initial stage of loading, a sedimentary crater is formed outside the main stamp, and when a limiting state occurs, soil uplift is possible. For the manifestation of lateral deformations, it is assumed that the diameter of the main stamp must be at least 70 mm, as required by GOST 12248-2010 (Interstate standard. Soils. Methods for laboratory determination of strength and deformability characteristics. M., Standartinform, 2012, 78 p. ) for the odometer. The diameter of the loading die should be 4.3 to 6.0 times larger than the diameter of the main die. The height of the sample should be from 0.88 to 1.11 times the diameter of the main die. The size of the main stamp in this case is important, since clay soils of natural structure are heterogeneous and may contain various inclusions. (Patent RU 2686442, G 01 N 3/08 (2019/02), 06/05/2018).

Основной недостаток указанного устройства заключается в том, что его использование не позволяет получить достаточную точность и достоверность результата лабораторного исследования скорости вторичной консолидации образца из-за того, что образец грунта в этом приборе подвергается высыханию и усадке, поскольку опыт на вторичную консолидацию может продолжаться несколько месяцев, а увлажнение образца не предусмотрено. Усадка приводит к искажению процесса вторичной консолидации.The main disadvantage of this device is that its use does not allow obtaining sufficient accuracy and reliability of the result of a laboratory study of the rate of secondary consolidation of the sample due to the fact that the soil sample in this device is subject to drying and shrinkage, since the experiment on secondary consolidation can last several months , and sample moistening is not provided. Shrinkage distorts the secondary consolidation process.

Задачей изобретения является устранение недостатка прототипа.The objective of the invention is to eliminate the disadvantage of the prototype.

Техническим результатом изобретения является повышение точности и достоверности результата лабораторного исследования скорости вторичной консолидации образца грунта с обеспечением возможности бокового расширения образца при нагружении части поверхности образца за счет внесения в известное устройство гидравлической системы для поддержания постоянного уровня влажности образца.The technical result of the invention is to increase the accuracy and reliability of the result of a laboratory study of the rate of secondary consolidation of a soil sample, providing the possibility of lateral expansion of the sample when loading part of the surface of the sample by introducing a hydraulic system into the known device to maintain a constant level of moisture in the sample.

Технический результат достигается тем, что устройство, содержащее обойму для образца грунта, основной и пригрузочный штампы с приспособлениями для их раздельного нагружения, причем в пригрузочном и основном штампах образованы выступы и соответствующие пазы для взаимодействия друг с другом, пригрузочный штамп имеет фиксаторы положения по высоте и на нём расположены индикаторы вертикальных перемещений основного штампа и свободной поверхности образца грунта; диаметр жесткой обоймы превышает диаметр основного штампа от 4,3 до 6,0 раз; высота образца от 0,88 до 1,11 диаметра основного штампа; диаметр основного штампа не менее 70 мм, содержит следующие новые признаки:The technical result is achieved by the fact that the device contains a holder for a soil sample, a main and loading stamp with devices for loading them separately, and protrusions and corresponding grooves are formed in the loading and main stamps for interaction with each other, the loading stamp has height position locks and it contains indicators of vertical movements of the main stamp and the free surface of the soil sample; the diameter of the rigid cage exceeds the diameter of the main die from 4.3 to 6.0 times; sample height from 0.88 to 1.11 diameter of the main die; the diameter of the main die is at least 70 mm, contains the following new features:

- наличие гидравлической системы для подачи и свободной циркуляции воды, которая включает резервуар для воды, размещенный вне устройства, снабженный трубкой для подачи воды и датчиком уровня воды, что обеспечивает автоматическое поддержание требуемого уровня воды в резервуаре; водовод в виде трубки, соединяющей резервуар для воды с размещенным под перфорированным вкладышем пространством для воды в корпусе устройства и второй водовод в виде трубки, соединяющий указанное пространство с отверстием в верхней части корпуса для обеспечения увлажнения образца сверху. При этом, уровень воды в резервуаре и размещение отверстия в корпусе прибора, через которое вода поступает в верхнюю часть устройства, должны обеспечивать соблюдение принципа сообщающихся сосудов.- the presence of a hydraulic system for supply and free circulation of water, which includes a water tank located outside the device, equipped with a water supply tube and a water level sensor, which ensures automatic maintenance of the required water level in the tank; a water conduit in the form of a tube connecting the water reservoir with a space for water located under the perforated liner in the device body and a second water conduit in the form of a tube connecting the specified space with an opening in the upper part of the body to ensure the sample is moistened from above. At the same time, the water level in the tank and the placement of the hole in the device body, through which water enters the upper part of the device, must ensure compliance with the principle of communicating vessels.

Конструкция устройства для испытания грунта на сжимаемость поясняется чертежом на Фиг. 1, где 1- корпус; 2 - основание корпуса; 3 - обойма; 4 - перфорированный вкладыш; 5 - перфорированный основной штамп; 6 - пригрузочный штамп; 7 - шток; 8 - консоль; 9 - штуцер; 10 - резиновая прокладка; 11 - гайка; 12 - водовод/ трубка; 13 - трубка для подачи воды; 14 -датчик уровня; 15 - резервуар; 16 - индикатор; 17 - держатель индикатора; 18 - поверхностная марка; 19 - шарик; 20 - образец грунта, 21 - пространство для воды в корпусе устройства, 22 - отверстие для подачи воды в верхнюю часть корпуса.The design of the device for testing soil compressibility is illustrated by the drawing in Fig. 1, where 1 is the body; 2 - base of the body; 3 - clip; 4 - perforated liner; 5 - perforated main stamp; 6 - loading stamp; 7 - rod; 8 - console; 9 - fitting; 10 - rubber gasket; 11 - nut; 12 - water conduit/pipe; 13 - water supply tube; 14 - level sensor; 15 - reservoir; 16 - indicator; 17 - indicator holder; 18 - surface mark; 19 - ball; 20 - soil sample, 21 - space for water in the device body, 22 - hole for supplying water to the upper part of the body.

На Фиг. 2. Представлен График обработки кривой консолидации логарифмическим методом по ГОСТ 12248-2010. Межгосударственный стандарт. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости. М., Стандартинформ, 2012 г. -78 с.In FIG. 2. A graph is presented for processing the consolidation curve using the logarithmic method according to GOST 12248-2010. Interstate standard. Soils. Methods for laboratory determination of strength and deformability characteristics. M., Standartinform, 2012 -78 p.

Предложенное устройство содержит корпус 1, обойму 3 для образца грунта, основной штамп 5 и пригрузочный штамп 6 с приспособлениями для их раздельного нагружения, причем в пригрузочном и основном штампах образованы выступы и соответствующие пазы для взаимодействия друг с другом (на фигуре не обозначены), пригрузочный штамп 6 имеет фиксаторы положения по высоте и на нём расположены индикаторы 16 вертикальных перемещений основного штампа 5 и свободной поверхности образца грунта; диаметр жесткой обоймы 3 превышает диаметр основного штампа 5 от 4,3 до 6,0 раз; высота образца от 0,88 до 1,11 диаметра основного штампа 5; диаметр основного штампа 5 не менее 70 мм. Гидравлическая система для подачи и свободной циркуляции воды, включает резервуар 15 для воды, размещенный вне корпуса 1, который снабжен трубкой 13 для подачи воды и датчиком 14 уровня воды, водовод в виде трубки 12, пространство 21 для воды в корпусе 1 устройства и второй водовод в виде трубки 12, соединяющий указанное пространство 21 с верхней частью корпуса 1 для обеспечения увлажнения испытуемого образца сверху через отверстие 22. При этом, уровень воды в резервуаре 15 и размещение отверстия 22 в корпусе прибора 1, через которое вода поступает в верхнюю часть устройства, должны обеспечивать соблюдение принципа сообщающихся сосудов.The proposed device contains a housing 1, a holder 3 for a soil sample, a main stamp 5 and a loading stamp 6 with devices for their separate loading, and protrusions and corresponding grooves are formed in the loading and main stamps for interaction with each other (not indicated in the figure), loading stamp 6 has height position locks and indicators 16 of vertical movements of the main stamp 5 and the free surface of the soil sample are located on it; the diameter of the rigid cage 3 exceeds the diameter of the main die 5 from 4.3 to 6.0 times; sample height from 0.88 to 1.11 diameter of the main die 5; the diameter of the main die 5 is at least 70 mm. The hydraulic system for supplying and free circulation of water includes a water tank 15 located outside the housing 1, which is equipped with a water supply tube 13 and a water level sensor 14, a water conduit in the form of a tube 12, a space 21 for water in the device housing 1 and a second water conduit in the form of a tube 12, connecting the specified space 21 with the upper part of the body 1 to ensure that the test sample is moistened from above through hole 22. In this case, the water level in the tank 15 and the placement of hole 22 in the body of the device 1, through which water enters the upper part of the device, must ensure compliance with the principle of communicating vessels.

Принцип работы устройства следующий.The operating principle of the device is as follows.

На основание 2 с перфорированным вкладышем 4 крепят корпус 1. Образец грунта 20, ненарушенной структуры, в обойме 3, устанавливают на перфорированный вкладыш 4. На выровненную, плоскую поверхность образца грунта устанавливают пригрузочный штамп 6. Положение пригрузочного штампа 6 фиксируют с помощью консоли 8 и гаек 11. Если испытывают набухающие грунты консистенции, отличной от природной, с помощью гаек создают зазор между пригрузочным штампом и поверхностью образца для набухания, либо производят постепенно обжатие для уменьшения влажности. Гидравлическую систему устройства заполняют водой через трубку 13. Уровень воды в системе регулируют с помощью датчика 14, т.к. опыт на вторичную консолидацию может продолжаться несколько месяцев, поэтому требуется автоматическое пополнение воды в системе. Резервуар 15 соединён с пространством 21 для воды в основании корпуса 2 через штуцеры 9 и с корпусом 1 через штуцер 9, размещенный в отверстии 22 корпуса 1, с помощью водоводов 12. Для уменьшения потерь воды штуцеры крепят через резиновые прокладки 10. Вертикальную нагрузку к перфорированному основному штампу 5 передают штоком 7 через металлический шарик 19. Всю нагрузку прикладывают сразу. По индикаторам 16, установленным с помощью держателей 17 отслеживают вертикальные перемещения штампа 5 и поверхностных марок 18.The body 1 is attached to the base 2 with a perforated liner 4. A soil sample 20, with an undisturbed structure, in a cage 3, is installed on a perforated liner 4. A loading stamp 6 is installed on the leveled, flat surface of the soil sample. The position of the loading stamp 6 is fixed using a console 8 and nuts 11. If swelling soils of a consistency different from natural are tested, use nuts to create a gap between the loading stamp and the surface of the sample for swelling, or gradually compress it to reduce moisture. The hydraulic system of the device is filled with water through tube 13. The water level in the system is regulated using sensor 14, because The secondary consolidation experiment can last several months, so automatic replenishment of water in the system is required. Reservoir 15 is connected to space 21 for water at the base of housing 2 through fittings 9 and to housing 1 through fitting 9, located in hole 22 of housing 1, using water conduits 12. To reduce water loss, fittings are secured through rubber gaskets 10. Vertical load to perforated the main stamp 5 is transferred by a rod 7 through a metal ball 19. The entire load is applied at once. Using indicators 16 installed using holders 17, the vertical movements of the stamp 5 and surface marks 18 are monitored.

Конкретный пример использования предложенного устройства.A specific example of using the proposed device.

Для определения коэффициента вторичной консолидации глинистого грунта были отобраны образцы келловейских глин из борта карьера Михайловского железорудного месторождения КМА. Испытания проводили в течение трех месяцев.To determine the coefficient of secondary consolidation of clayey soil, samples of Callovian clays were selected from the side of the quarry of the Mikhailovsky iron ore deposit of KMA. The tests were carried out over three months.

Пример 1Example 1

Определение коэффициента вторичной консолидации проводили по способу, описанному в ГОСТ 12248-2010. Межгосударственный стандарт. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости. М., Стандартинформ, 2012 г. -78 с с использованием одометра системы ГИДРОПРОЕКТа. Давление 0,53 МПа передавали на образец грунта одной ступенью. В соответствии с ГОСТ 12248-2010, коэффициент вторичной консолидации Сα является безразмерной величиной и определяется по тангенсу угла наклона между линейным участком кривой на участке вторичной консолидации и прямой параллельной оси абсцисс по формуле:The determination of the secondary consolidation coefficient was carried out according to the method described in GOST 12248-2010. Interstate standard. Soils. Methods for laboratory determination of strength and deformability characteristics. M., Standartinform, 2012 -78 s using the odometer of the GIDROPROEKT system. A pressure of 0.53 MPa was transferred to the soil sample in one stage. In accordance with GOST 12248-2010, the coefficient of secondary consolidation C α is a dimensionless quantity and is determined by the tangent of the angle of inclination between the linear section of the curve in the section of secondary consolidation and the straight line parallel to the abscissa axis according to the formula:

где и - значения деформации образца на участке вторичной консолидации;Where And - values of sample deformation in the secondary consolidation area;

t2 и t1 , время, соответствующее деформациям и t 2 and t 1 , time corresponding to deformations And

График обработки кривой консолидации логарифмическим методом приведен на фиг.2.A graph for processing the consolidation curve using the logarithmic method is shown in Fig. 2.

Пример 2Example 2

Определение коэффициента вторичной консолидации проводили с использованием заявленного устройства. Образец грунта 20, ненарушенной структуры, размещённый в обойме 3, установили на перфорированный вкладыш 4. На выровненную, плоскую поверхность образца грунта устанавили пригрузочный штамп 6. Положение пригрузочного штампа 6 зафиксировали с помощью консоли 8 и гаек 11. Гидравлическую систему устройства заполнили водой через трубку 13. Уровень воды в системе поддерживался с помощью датчика 14, путем автоматического пополнения воды в системе через трубка 13 для подачи воды. Приложили вертикальную нагрузку 0,53 МПа к перфорированному основному штампу 5 через шток 7 и металлический шарик 19. Вся нагрузку приложили сразу. По индикаторам 16, установленным с помощью держателей 17 в течение трех месяцев отслеживали вертикальные перемещения штампа 5 и поверхностных марок 18.The determination of the secondary consolidation coefficient was carried out using the claimed device. A soil sample 20, an undisturbed structure, placed in a cage 3, was installed on a perforated liner 4. A loading stamp 6 was installed on the leveled, flat surface of the soil sample. The position of the loading stamp 6 was fixed using a console 8 and nuts 11. The hydraulic system of the device was filled with water through a tube 13. The water level in the system was maintained using sensor 14, by automatically replenishing water in the system through water supply tube 13. A vertical load of 0.53 MPa was applied to the perforated main die 5 through the rod 7 and the metal ball 19. The entire load was applied at once. Using indicators 16 installed using holders 17, the vertical movements of the stamp 5 and surface marks 18 were monitored for three months.

Сравнение результатов компрессионных испытаний с помощью заявленного устройства и ближайшего прототипа по Патенту RU 2686442 оказалось невозможным по причине того, что в конструктиве прототипа отсутствует гидравлическая система и испытуемый образец глинистого грунта относительно быстро, за первые недели испытаний, высыхает. При этом глинистый грунт утрачивает пластичность и становится склонен к воздушной усадке. По этой причине испытания вторичной консолидации глинистых грунтов в прототипе по мере высыхания и усадки становятся некорректными.Comparison of the results of compression tests using the claimed device and the closest prototype according to Patent RU 2686442 turned out to be impossible due to the fact that the prototype design does not have a hydraulic system and the test sample of clay soil dries out relatively quickly, during the first weeks of testing. At the same time, clay soil loses its plasticity and becomes prone to air shrinkage. For this reason, tests of secondary consolidation of clay soils in the prototype as they dry and shrink become incorrect.

Поэтому сравнивали результаты компрессионных испытаний с помощью стандартного устройства по примеру 1 и заявленного устройства по примеру 2. Сравнение осадок штампов и их скоростей для компрессии и объемной деформации в одометре и заявленном устройстве, по примерам 1 и 2 соответственно приведено в таблице.Therefore, the results of compression tests were compared using a standard device according to example 1 and the declared device according to example 2. A comparison of the settlement of dies and their speeds for compression and volumetric deformation in the odometer and the declared device, according to examples 1 and 2, respectively, is shown in the table.

ТаблицаTable

Осадки штампов и их скоростей для компрессии и объемной деформации по показаниям индикаторов часового типаSettlement of dies and their speeds for compression and volumetric deformation according to the readings of dial indicators

Главный результат, который вытекает из сравнения результатов испытаний в разработанном и стандартном устройствах, состоит в том, что по истечению 3-х месяцев испытаний скорость осадки в стандартном одометре оказалась в 20 раз меньше, чем в разработанном устройстве, учитывающем возможность бокового расширения образцаThe main result that follows from comparing the test results in the developed and standard devices is that after 3 months of testing, the settlement rate in the standard odometer turned out to be 20 times less than in the developed device, which takes into account the possibility of lateral expansion of the sample

Таким образом, технический результат, заключающийся в повышении точности и достоверности результата лабораторного исследования скорости вторичной консолидации образца грунта достигнут.Thus, the technical result, which consists in increasing the accuracy and reliability of the result of a laboratory study of the rate of secondary consolidation of a soil sample, has been achieved.

Claims (1)

Устройство для лабораторного исследования скорости вторичной консолидации грунта, содержащее обойму для образца грунта, основной и пригрузочный штампы с приспособлениями для их раздельного нагружения, причем в пригрузочном и основном штампах образованы выступы и соответствующие пазы для взаимодействия друг с другом, пригрузочный штамп имеет фиксаторы положения по высоте и на нём расположены индикаторы вертикальных перемещений основного штампа и свободной поверхности образца грунта; диаметр жесткой обоймы превышает диаметр основного штампа от 4,3 до 6,0 раз; высота образца от 0,88 до 1,11 диаметра основного штампа; диаметр основного штампа не менее 70 мм, отличающееся тем, что дополнительно содержит гидравлическую систему для подачи и свободной циркуляции воды, которая включает резервуар для воды, размещенный вне устройства, снабженный трубкой для подачи воды и датчиком уровня воды, водовод в виде трубки, соединяющей резервуар для воды с размещенным под перфорированным вкладышем пространством для воды в корпусе устройства и второй водовод в виде трубки, соединяющий указанное пространство в корпусе устройства с отверстием в верхней части корпуса. A device for laboratory research of the rate of secondary consolidation of soil, containing a clip for a soil sample, a main and loading stamp with devices for their separate loading, and protrusions and corresponding grooves are formed in the loading and main stamps for interaction with each other, the loading stamp has height position locks and on it there are indicators of vertical movements of the main stamp and the free surface of the soil sample; the diameter of the rigid cage exceeds the diameter of the main die from 4.3 to 6.0 times; sample height from 0.88 to 1.11 diameter of the main die; the diameter of the main die is at least 70 mm, characterized in that it additionally contains a hydraulic system for supply and free circulation of water, which includes a water tank located outside the device, equipped with a water supply tube and a water level sensor, a water conduit in the form of a tube connecting the tank for water with a space for water located under the perforated liner in the body of the device and a second water conduit in the form of a tube connecting the specified space in the body of the device with a hole in the upper part of the body.
RU2023110840A 2023-04-26 Device for laboratory study of the rate of secondary soil consolidation RU2804760C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2804760C1 true RU2804760C1 (en) 2023-10-05

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU973702A1 (en) * 1981-04-24 1982-11-15 Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Оснований И Подземных Сооружений Им.Н.М.Герсеванова Instrument for compression testing of soil
RU92958U1 (en) * 2010-02-02 2010-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Геотек" (ООО "НПП "Геотек") DEVICE FOR COMPRESSION TESTS OF SOILS
RU2558819C1 (en) * 2014-05-27 2015-08-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" (САФУ) Instrument for determining deformation and strength properties of soil
CN207036578U (en) * 2017-07-06 2018-02-23 中国地质大学(武汉) A kind of landslide slip rheological test instrument
RU2686442C1 (en) * 2018-06-05 2019-04-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Device for soil testing for compressibility

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU973702A1 (en) * 1981-04-24 1982-11-15 Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Оснований И Подземных Сооружений Им.Н.М.Герсеванова Instrument for compression testing of soil
RU92958U1 (en) * 2010-02-02 2010-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Геотек" (ООО "НПП "Геотек") DEVICE FOR COMPRESSION TESTS OF SOILS
RU2558819C1 (en) * 2014-05-27 2015-08-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" (САФУ) Instrument for determining deformation and strength properties of soil
CN207036578U (en) * 2017-07-06 2018-02-23 中国地质大学(武汉) A kind of landslide slip rheological test instrument
RU2686442C1 (en) * 2018-06-05 2019-04-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Device for soil testing for compressibility

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Péron et al. An improved volume measurement for determining soil water retention curves
Campbell Pore pressures and volume changes in unsaturated soils
Flint et al. 2.3 Porosity
US3635078A (en) Soil consolidometer
McIntyre et al. A method for determination of apparent density of soil aggregates.
Towner An examination of the fall‐cone method for the determination of some strength properties of remoulded agricultural soils
CN104020092B (en) One kind consolidation pore water pressure combined test device and method
JPH07198583A (en) Water permeability measuring apparatus and water permeability measuring method using the same
RU2804760C1 (en) Device for laboratory study of the rate of secondary soil consolidation
Yin A double cell triaxial system for continuous measurement of volume changes of an unsaturated or saturated soil specimen in triaxial testing
Al-Sharrad Evolving anisotropy in unsaturated soils: experimental investigation and constitutive modelling
RU2718800C1 (en) Instrument for soil compression tests
Umehara et al. Consolidation characteristics of dredged marine bottom sediments with high water content
Teerachaikulpanich et al. Estimation of coefficient of earth pressure at rest using modified oedometer test
Wolfrom et al. Evaluation of capillary rise methods for determining wettability of powders
CN208547635U (en) A kind of full-automatic Seep- Solidifying combined test device
Levacher et al. Comparative Su measurements with vane shear and T-bar testing on soft soils in laboratory
Anderson et al. Equipment for one-dimensional compression and triaxial testing of unsaturated granular soils at low stress levels
Li et al. A research of affect factor on hysteresis behavior for soil-water characteristic curve
SU1661627A1 (en) Method for determining ground filtration coefficient
Chakrabarti et al. Conventional consolidation tests on two soils
RU2798607C1 (en) Soil compression test odometer
Boudia et al. The detailed study on the Development of the Triaxial Equipment in the soil mechanics: A Review
Garbulewski et al. Expansion potential of compacted fine-grained soils using suction measurements
Al-Shamrani Influence of lateral restraint on the swelling behavior of expansive soils