SU1379731A1

SU1379731A1 - Способ испытани грунтов

Info

Publication number: SU1379731A1
Application number: SU864077217A
Authority: SU
Inventors: Завен Григорьевич Тер-Мартиросян; Виктор Альбертович Тищенко; Владимир Павлович Фатиев
Original assignee: Московский Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева
Priority date: 1986-06-13
Filing date: 1986-06-13
Publication date: 1988-03-07

Abstract

Изобретение относитс к области строительства и может использоватьс дл определени деформационных и прочностных характеристик грунта, перового давлени и коэффициента порового давлени в лабораторных услови х. Цель изобретени - расширение диапазона исследовани и повышение точности определени прочностных и деформационных характеристик за счет учета начального коэффициента порового давлени . Образец грунта , отобранного из массива, размещают в камере стабилометра, обжимают давлением, равным по величине природному , до стабилизации деформаций. Одновременно создают гидростатическое да.вление на поровую воду путем подачи жидкости в образец грунта с его торцов. При этом измер ют поро- вое давление в образце грунта до момента равенства его величине природного гидростатического давлени . После чего подачу жидкости прекращают и прикладывают к образцу дополнительное давление, по величине равное давлению от сооружени , с одновременным измерением порового давлени . По полученным данным определ ют прочностные и деформационные характеристики грунта и начальный коэффициент порового давлени по отношению изменени порового давлени при приложении дополнительного давлени к разности между дополнительным и природным давлени ми. 1 ил., 1 табл. 9 (Л со со со

Description

Изобретение относитс к области строительства и предназначено дл определени порового давлени , деформационных и прочностных характеристик грунтов при проведении испытаний образцов грунта в лабораторных услови х.

Цель изобретени - расширение диапазона исследований и повышение точности определени прочностных и деформационных характеристик грун- та за счет учета начального коэффициента порового давлени .

На чертеже приведена схема устройства дл реализации способа.

Устройство включает жесткую герметичную камеру 1 с втулкой 2, в которой имеетс нагрузочный шток 3 дл передачи внешнего давлени Р через верхний перфорированный штапм 4 на испытываемый образец 5 грунта, заключенный в резиновую оболочку 6, нижний перфорированный штамп 7, через который внутрь образца 5 введена тонка перфорированна игла 8, соединенна трубопроводом 9 с датчиком 10 дл замера порового давлени . Бо- ковое давление на образец 5 создаетс пневмогидравлической системой, включающей волюмометр, состо щий из стекл нной трубки 11 со шкалой 12, соединенный с камерой 1 трубопроводом 13, рессивер 1А с манометром 15, соединенный с волюмометром трубопроводом 16, компрессор 17, соединенный с рессивером 14 трубопроводом 18 с краном 19. Разделительный бачок 20 с водой 21 соединен трубопроводами 22 23 с кранами 24 и 25 с верхним 4 и нижним 7 перфорированными штампами . Давление в разделительном бачке 20 создаетс сжатым воздухом, поступающим по трубопроводу 26 с краном 27 от компрессора 28, и измер етс манометром 29. Индикатором 30 часового типа измер етс осева деформаци .

Способ осуществл ют следующим образом.

В образец 5, отобранный из массива грунта и помещенный в камеру 1, через нижний перфорированный штамп 7 ввод т тонкую перфорированную иглу 8 и соедин ют с датчиком 10 замера порового о давлени . Боковое давление .созданное сжатым воздухом, поступающим от компрессора 17 по трубопроводу 18 при открытом кране

19 в рессивер 14 и устанавливаемое по манометру 15, передаетс через жидкость в волюмометре по трубопро- воду 13 в камеру 1 на образец 5. Осевое давление Р на образец 5 передаетс через нагрузочный шток 3 и верхний штамп 4. Начальное поровое давление в образце создаетс жидкостью, поступающей по трубопроводам 23 и 24 при открытых кранах 24 и 25 из разделительного бачка 29, в котором давление на воду 21 создаетс сжатым воздухом, поступающим при откры- том кране 27 по трубопроводу 26 от компрессора 28, и устанавливаетс по манометру 29.

Осевое и боковое давлени на образец грунта передают ступен ми, величина которых дл каждого вида грунта определ етс в зависимости от прин той программы испытаний. Одновременно с приложением осевого и бокового давлений на жидкость в образце грунта равными ступен ми передают давление, равное гидростатическому в месте отбора образца. Кажда ступень приложени нагрузки на образец и на жидкость в образце выдерживаетс из равенства давлений в датчике 10 замера порового давлени и в разделительном бачке 20, что соответствует равномерному распределению порового давлени по всему объему образца на данной ступени

нагрузки, а также до условной стабилизации объемной деформации образца грунта. За критерий условной стабилизации объемной деформации образца грунта принимают приращение относительной объемной деформации, не пре- вьш ающее 0,0003 дл глины за 12 ч. После обжати образца грунта всесторонним давлением,равным природному, и создани начального порового давлени , равного природному гидростатическому , подачу жидкости в образец прекращают путем закрыти кранов 24 и 25. Затем ступен ми, равными сту-- пен м предварительного всестороннего обжати ,«или ступен ми,равными 10% от всестороннего давлени в камере, к образцу прикладывают внешнее дополнительное давление,равное давле-

нию от сооружени путем изменени давлени в камере посредством компрессора 17 и приложени нагрузки к штоку 3. Каждую ступень давлени выдерживают до условной стабилизации

деформации, прин той по программе испытаний.

В процессе всего опыта осевые деформации образца определ ют индикатором 30 часового типа, объемные деформации определ ютс при помощи волюмометра по объему вошедшей или вытесненной воды из камеры 1. По известным формулам определ ют деформационные и прочностные характеристики грунта.Начальный коэффициент порового давлени 6 определ ют по формуле

Р

G -G

где

wG GOпоровое давление в образце при приложении дополнительной нагрузки, МПа; Uyy - начальное поровое давление равное гидростатическому давлению в месте отбора

образца МПа, определ емое по формуле Uyvo Hyji , где Н - высота столба жидкости от уровн грунтовых вод до точки отбора образца из массива грунта, м; УД- объемный вес воды, кН/м тотальное напр жение в образце при приложении дополнительной нагрузки, МПа;

тотальное напр жение, равное природному давлению в месте отбора образца грунта, МПа, определ емое по формуле GO U где Н - глубина отбора образца

грунта из массива, м; УОЬ объемный вес грунта, кН/м .

Пример. Был проведен опыт на образце ненарушенной структуры из монолита глинистого грунта, отобранного с глубины 30 м из района предполагаемого строительства проектируемой АЭС. Степень водонасьпцени глины 0,90. По приведенной технологии осуществл лс способ испытани грунта, при зтом величина предварительного обжати образца равна 0,6 МПа, начальное поровое давление, создававшеес в образце, было 0,3 МПа давление к образцу прикладывалось ступен ми по О,1 МПа, начальное поро0

5

0

5

0

5

0

5

вое давление в образце создавалось ступен ми по 0,05 МПа, внешн дополнительна нагрузка от возводимого сооружени составл ла 0,3 Ша и прикладывалась к образцу ступен ми по 0,05 МПа.

В таблице приведены результаты измерени порового давлени по предложенному и известному способам.

Из таблицы видно, что при приложении дополнительной нагрузки 0,30 МПа поровое давление в образце, полученное по известному способу,осталось равным 0,30 МПа, а по предложенному способу увеличилось и составило 0,539 МПа, т.е., определ поровое давление по известному и предложенному способам, получаем большую величину погрешности в определении изменени порового давлени . В данном примере эта погрешность составила 40%, при этом величина погрешности зависит от величины приложени внешней дополнительной нагрузки .

По известному способу невозможно определение коэффициента порового давлени . По предложенному способу коэффициент порового давлени , опреЛ - lУf-I l ,

I CJ-G

дел емый по формуле

дл каждой ступени приложени допол- нительной нагрузки был равен 0,8.

Сравнение результатов испытаний водо- насьш1енных глин различного состава, полученных по известному и предложенному способам, показало, что полученное изменение порового давлени оказывает существенное вли ние на деформационные и прочностные характеристики грунта. Полученные по известному способу деформационные характерис- 5 тики глин на 30% больше деформационных характеристик, полученных по предложенному способу.

Таким образом, предложенный способ испытани грунтов обеспечивает повышение точности определени деформационных и прочностных характеристик грунтов за счет измерени порового давлени при приложении дополнительной нагрузки и учета начального коэффициента порового давлени , что позвол ет с большей достоверностью прогнозировать величину и врем осадки возводимых на грунтах сооружений.

Claims

Формула изобретени

Способ испытани грунтов, включающий размещение образца грунта, отобранного из массива в стабило- метр, приложение к нему давлени , равного природному, до стабилизации деформаций с одновременным приложением гидростатического давлени на поровую воду путем подачи жидкости в образец грунта с его торцов, приложение дополнительного давлени , равного давлению от сооружени , измерение деформаций образца грунта и определение его деформационных и прочностных характеристик, отличающийс тем, что, с целью расширени диапазона исследований и повышени точности определени

прочностных и деформационных характеристик грунта за счет учета начального коэффициента порового давлени , подачу жидкости в образец грунта осуществл ют с одновременным измерением порового давлени до момента равенства его величине природного гидростатического, а приложение дополнительного давлени производ т при отсутствии дренировани поровой воды из образца грунта с одновременным измерением порового давлени , после чего определ ют начальный коэффициент порового давлени по отношению изменени порового давлени при приложении дополнительного давлени к разности между дополнительным и природным давлени ми.

, ь-

0,10

0,2

0,30

0,40

0,50

0,60

0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90

0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30

0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30

0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30

0,34

0,38

0,419

0,46

0,498

0,539

30

,

т So3ffyj( 27

Zf