Спосіб статичного зондування грунтів

1. Спосіб статичного зондування ґрунтів, що вкпючає вдавлювання в ґрунт трубчастої штанги із зондом з вимірюванням роздільно опору ґрунту наконечнику зонда і бічного тертя ґрунту по рухливій муфті, який відрізняється тим, що вдавлюють в ґрунт зонд, який виконаний у вигляді прямокутної призми з наконечником у вигляді трикутної призми, при цьому вдавлювання періодично припиняють і в горизонтальному напрямку з середини зонда висувають горизонтально розташовані крильця з ребрами жорсткості, вдавлювання вниз у ґрунт зонда із всунутими і висунутими крильцями чергують, вимірюючи зусилля опору ґрунту зонду, і при висунутих крильцях отримують компресійні криві аж до досягнення критичної глибини 2. Спосіб по п.1, який відрізняється тим, що висування і всування крилець виконують пневматичним чи гідравлічним мікроприводом, вбудованим у зонд, а при висуванні крилець виміряють зусилля опору їхньому висуванню. Корисна модель відноситься до будівництва, а точніше до польових методів дослідження будівельних властивостей ґрунтів. Відомі способи статичного зондування ґрунтів, при яких у ґрунт вдавлюється трубчаста штанга зі зондом і виміряється роздільно опір ґрунту конічному наконечнику зонда і бічне тертя ґрунту по рухливій муфті [1]. При цьому корисна інформація про механічні властивості ґрунту отримується при вдавлюванні вимірювального зонда на глибинах, більших критичної [2] Критичною глибиною в даному випадку прийнято називати глибину, відлічувану від початкової точки зондування в однорідному ґрунтовому масиві, після досягнення якої опір зондуванню більш не зростає і залишається постійним. Останнє має місце тому, що під зондом спочатку формується пружно-стиснута область ґрунту, яка від початкових переміщень зонду зростає у своїх розмірах, а потім після досягнення критичної глибини зондування перестає зростати і залишається постійною у своїх розмірах, беручи участь в подальшому стисненні і розсуванню ґрунту на шляху проходження наконечника зонду В результаті цього залишається не отриманою інформація, що міститься в компресійній кривій (тобто кривій, що показує залежність сили, що стискає ґрунт на шляху проходження зонда, від величини переміщень зонда), яку можна одержати при глибинах менших критичної. Вирішити це протиріччя можна за допомогою використання зонда з перемінним поперечним перерізом. У цьому випадку в результаті періодичного збільшення поперечного переріза зонда (тобто його розширення) І наступного його вдавлювання можна одержувати необхідні компресійні криві для шарів ґрунту, що залягають на великих глибинах від поверхні землі В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення інформативності глибинного статичного зондування і заміна ним у перспективі трудомістких операцій по взяттю ґрунтових проб на різних глибинах і лабораторних випробувань. Це досягається таким чином. У ґрунт вдавлюють вертикально трубчасту штангу з зондом з виміром роздільно опору ґрунту наконечнику зонда І бічного тертя по рухливій муфті також, як і в прототипі. Але при цьому вдавлення зонда періодично припиняють і в горизонтальному напрямку зсередини зонда висувають горизонтально розташовані сталеві крильця з ребрами жорсткості. Вдавлювання в глибину ґрунту зонду з засунутими і висунутими крильцями чергують, вимірюючи зусилля опору ґрунту зонду, і при висунутих крильцях одержують компресійні криві аж до досягнення щоразу критичної глибини. Висування і засування крилець виконується пневматичним чи гідравлічним мікроприводом, вбудованим у зонд, а при висуванні крилець додатково виміряється зусилля опору їхньому висуванню. Зонд може бути виконаний циліндричної форми з ю 00 О) 8514 ся не висунутими зі зонда. Зонд із висунутими крильцями цілком аналогічний розширеному зонду на відміну від першої нерозширеної його позиції. У компресійних кривих, одержуваних у запропонованому способі на різних глибинах, крім абсолютних значень зусиль опорів ґрунту зануренню зонда інформативні також наступні величини: відношення зусиль опору зануренню розширеного зонда до зусиль опорів нерозширеному зонду на кожній заданій глибині зондування; кути нахилу дотичних до компресійних кривих (вони цілком залежать від властивостей фунту), зусилля опору висуванню бічних крилець, а також сам інтервал ходу переміщень розширеного зонда до досягнення щоразу критичної глибини зондування. Усе це говорить про те, що при запропонованому способі статичного зондування ґрунтів отримується набагатобільше інформації про властивості ґрунту, чим у прототипу А в результаті тарування випробувань ґрунту даним способом шляхом порівняння з результатами лабораторних випробувань того ж ґрунту в перспективі даний спосіб може замінити трудомісткі операції по взяттю ґрунтових проб на різних глибинах залягання і лабораторні дослідження ґрунтів. конічним наконечником, а може бути виготовлений у вигляді витягнутої у вертикальному напрямку прямокутної призми з наконечником у вигляді трикутної призми. На фіг. зображена нижня частина зонда у вигляді прямокутної призми 1 з наконечником 2 у вигляді трикутної призми і нижня частина трубчастої штанги 3, до якої жорстко приєднана призма. На фіг. також показані висунуті сталеві крильця 4 з ребрами жорсткості 5. Як видно з фіг, крильця 4 висуваються по ту сторону відносно зонда, де в результаті проходження наконечника зонда знаходиться найменш ущільнений ґрунт. Призматичний зонд є нижнім продовженням трубчастої штанги 3, що вдавлюється вертикально в ґрунт. Усередині цієї труби простягнутий шланг для подачі тиску на пневматичний чи гідравлічний мікропривод, вбудований у зонд у районі розташування крилець. Мікропривод може бути виконаним на базуванні мікроциліндрів і поршнів, які розташовані паралельно поверхні крилець. Він також може бути виконаним на базуванні вертикального циліндра і поршня з механічним перетворювачем вертикального переміщення в горизонтальні переміщення крилець. Усередині сталевої труби (трубчастої штанги) також протягнені дроти, по яким йдуть сигнали про силу, котра діє на наконечник зонда, а також про силу бічного тертя по рухливій муфті і про тиск, що витримують сталеві крильця з ребрами жорсткості при вдавленні зонда. Останнє виміряється тензодатчиками, на які спираються частини крилець, що залишили Література: 1. Трофименков Ю.Г., ВоробковЛ.Н. Полевые методы исследования строительных свойств грунтов. - М . : Стройиздат, 1974 - (С.107-111). 2. Сидоров Н.Н., Сипидин В.П. Современные методы определения характеристик механических свойств грунтов. - Л. 1972 - (С.90-91). ФІГ Комп'ютерна верстка А. Рябко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вуп. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601