Спосіб глибинного статичного зондування ґрунтів

Спосіб глибинного статичного зондування ґрунтів, який полягає в тому, що в ґрунт вдавлюють у вертикальному напрямі трубчасту штангу із зондом з вимірюванням роздільно опору ґрунту конічному наконечнику і бічного тертя ґрунту по рухомій муфті, який відрізняється тим, що зонд забезпечений додатковою рухомою муфтою з при ю ст CD О> 8495 силу опору зсуву ґрунту лопатнями муфти, одержуючи компресійні криві аж до досягнення щоразу критичної глибини. При нефіксованому (незастопореному) положенні додаткової муфти вона обертається, прорізаючи лопатнями ґрунт. При фіксованому її положенні її лопаті зсувають ґрунт і дане її положення рівносильне збільшенню поперечного перетину зонда, тобто його розширенню. На Фіг. 1, що зображає вимірювальний зонд, показані конічний наконечник 1, рухома муфта 2, додаткова рухома муфта 3, лопаті 4 додаткової муфти у вигляді приварених до неї навскоси сталевих смужок, нижній кінець трубчастої штанги 5. На Фіг.2 показаний призматичний напівклин з кутом а при вершині його вістря, впроваджуваний в ґрунт вертикально у напрямі вектора V фіг.2 наведена для пояснення необхідності вимірювання обертального моменту додаткової муфти. Додаткова рухома муфта 3 укріплена на підшипнику, який знаходиться усередині корпусу зонда і який упирається в тензодатчик, який вимірює вертикальне зусилля, що діє на муфту при зануренні зонда в грунт. В нефіксованому положенні додаткова муфта 3 обертається завдяки направляючим у вигляді лопатнів 4. При обертанні лопаті прорізають ґрунт. Зусилля, яке затрачується на це, знаходять як різницю показів тензодатчика, що відноситься до муфти 3 і показів тензодатчика, що відноситься до муфти 2, оскільки розміри муфти З (не включаючи лопаті) і муфти 2 можуть бути підібрані однаковими. Зусилля, що виникають при прорізанні ґрунту лопатнями 4, несуть чималу додаткову інформацію про властивості ґрунту, оскільки це аналогічно методу дослідження ґрунтів за допомогою занурення у ґрунт тонкої смуги [3]. Періодично обертання муфти 3 стопорять за допомогою мікроелектромагніту І за допомогою інших бічних тензодатчиків вимірюють обертальний момент, що діє на муфту. Вертикальна сила, що діє на муфту 3, при фіксованому застопореному положенні поступово при вдавлюванні зонда в ґрунт наростає і коли вона перестає зростати, фіксацію муфти знімають. При цьому проводять безперервні вимірювання, що знімаються зі всіх тензодатчиків, у тому числі з тензодатчиків, які несуть інформацію про опір ґрунту конічному наконечнику. Вимірювальні сигнали від тензодатчиків і подача електричних імпульсів на мікроелектромагніт проходять по дротах, які протягнуті усередині трубчастої штанги. Завдяки вимірюванням обертального моменту додаткової муфти витягується додаткова інформація про властивості ґрунту, зокрема про кут внутрішнього тертя. Це пояснює Фіг.2. Як неважко побачити з Фіг.2, відношення вертикальної складової опору ґрунту вдавлюванню похилої площини АВ наконечника зонда і горизонтальної складової не визначається однозначно величиною кута а, а залежить від властивостей фунту. Зонд із застопореним (з фіксованим) положенням додаткової муфти аналогічний зонду розширеному на відміну від нерозширеної його позиції, що відповідає нефіксованому положенню додаткової муфти. 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 ґрунту), зусилля опору прорізанню ґрунту лопатнями додаткової муфти в нефіксованому її стані, 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 набагато більше 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. Література: 1. Трофименков Ю. Г., Воробков Л.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). 3. К. Терцаги. Теория механики грунтов / Под общей ред. проф. Н.А.Цытовича - М.: Госстройиздат, 1961.-(С. 90). 8495 ФІГ. 1 А Фіг. 2 Комп'ютерна верстка Д. Дорошенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освгги і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ -42,01601