633

Составители: канд. техн. наук Б.С. Юшков, А.С. Сергеев

УДК 624.131.137 П44

Рецензент

канд. техн. наук, доцент А.М. Бургонутдинов (Пермский национальный исследовательский политехнический университет)

к выполнению лабораторных работ / сост. Б.С. Юшков, А.С. Сергеев. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн.

ун-та, 2015. – 15 с.

Даются рекомендации по подготовке панели для управления всесторонним, боковым, поровым давлениями и противодавлением для испытаний образцов грунта методом трехосного сжатия.

Предназначено для студентов, магистров, аспирантов, преподавателей строительных специальностей «Строительство автомобильных дорог», «Мосты и транспортные тоннели».

УДК 624.131.137

© ПНИПУ, 2015

3

ВВЕДЕНИЕ

Инженерная геология и инженерно-геологические изыскания – это ряд исследований, обеспечивающих изучение инженерногеологических условий района (площадки, участки, трассы) предполагаемого места строительства, включая рельеф местности, сейсмотектонические, геоморфологические и гидрогеологические процессы, геологическое строение и составление прогноза возможных изменений инженерно-геологических условий при взаимодействии данных объектов с геологической средой. Инженерно-геологические изыскания необходимы также для получения материалов для обоснования проектной подготовки строительства.

В состав инженерно-геологических изысканий входят:

–сбор и обработка материалов изысканий прошлых лет;

–маршрутныенаблюдения (рекогносцировочноеобследование);

–проходка горных выработок;

–геофизические исследования;

–полевые исследования грунтов;

–стационарные наблюдения;

–лабораторные исследования грунтов и подземных вод;

–обследование грунтов оснований существующих зданий и сооружений;

–камеральная обработка материалов;

–составление прогноза изменений инженерно-геологических условий;

–оценка опасности и риска от геологических и инженерногеологических процессов;

–составление технического отчета.

Главная цель инженерной геологии – изучение природной геологической обстановки местности до начала строительства, а также прогноз тех изменений, которые произойдут в геологической среде, и в первую очередь в породах, в процессе строительства и при экс-

4

плуатации сооружений. В современных условиях ни одно здание или сооружение не может быть спроектировано, построено и надежно эксплуатироваться (а впоследствии ликвидировано или реконструировано) без достоверных и полных инженерно-геологических материалов.

Всё это определяет основные задачи, которые стоят перед ин- женерами-геологами в процессе изыскательских работ еще до начала проектирования объекта (при принятии решения о строительстве, об инвестировании проекта и т.п.), а именно:

–выбор оптимального (благоприятного) в геологическом отношении района (площадки) строительства данного объекта;

–выявление инженерно-геологических условий в целях определения наиболее рациональных конструкций фундаментов и объекта в целом, а также технологии производства строительных работ;

–выработка рекомендаций по необходимым мероприятиям и сооружениям инженерной защиты территорий и охране геологической среды при строительстве и эксплуатации сооружений.

1. ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

1.Студенты допускаются к выполнению лабораторных работ после инструктажа по технике безопасности.

2.Инструктаж производится по имеющимся в лаборатории инструкциям по безопасному проведению лабораторных работ.

3.До выполнения работ на установке, приборе необходимо внимательно ознакомиться с основными правилами их эксплуатации.

4.Нельзя загромождать рабочее место предметами, ненужными для выполнения данной работы.

5.Во время выполнения лабораторных работ нельзя ходить без дела по лаборатории, отвлекать внимание товарищей, опираться на установки и приборы.

5

6.При работе в лаборатории необходимо выполнять только ту работу, которую выбрал руководитель. Категорически запрещается выполнять другие виды работ.

7.Нельзя оставлять без наблюдения свою работу, так как это может привести к несчастному случаю.

8.Запрещается для выполнения работ оставаться в лаборатории одному. Обязательное присутствие второго лица необходимо для оказания первойпомощи выполняющему работы принесчастномслучае.

9.Если с кем-то из студентов произошел несчастный случай, необходимо немедленно сообщить об этом руководителю работ.

10.О неполадках в лабораторном оборудовании следует немедленно сообщить руководителю работ.

11.После окончания работ нужно привести в порядок рабочее место и доложить об окончании работ преподавателю.

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Цель лабораторной работы: подготовить панель для управления всесторонним, боковым, поровым давлениями и противодавлением для испытаний образцов грунта методом трехосного сжатия.

Панель управления давления предназначена для управления всесторонним, боковым, поровым давлениями и противодавлением при испытании образцов грунта методом трехосного сжатия по ГОСТ 12248–2010 в испытательных установках трехосного сжатия.

Изделие позволяет: а) в ручном режиме:

–измерять объемные деформации образца грунта при проведении консолидированно-недренированных испытаний;

б) в автоматическом режиме:

–управлять боковым и всесторонним давлением, давлением

впоровом пространстве образца;

–измерять боковое и всестороннее давление, воздействующее на образец;

6

–измерятьпоровоедавление в верхней инижнейчастяхобразца;

–измерять объемные деформации образца грунта.

Верхний предел создаваемого бокового и всестороннего давления на образец грунта 2 МПа. Верхний предел создаваемого порового давления в образце грунта 2 МПа. Верхний предел создаваемого противодавления 0,6 МПа.

Диапазон измерения объемных деформаций образца, определяемых по объему вытесненной поровой жидкости, от 0 до 50 см3. Диапазон измерения объемных деформаций образца, определяемых по объему жидкости, компенсирующей изменение образца в камере трехосного сжатия, от 0 до 150 см3.

Рис. 1. Внешний вид установки ГТ 2.0.11

7

Внимание! В качестве рабочей жидкости должна использоваться дистиллированная деаэрированная вода.

Запрещается заливать жидкости, содержащие кислоту и щелочи, которые могут вызвать коррозию изделия.

Внешний вид изделия приведен на рис. 1.

3. ОБЩИЙ ВИД УСТАНОВКИ ПАНЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЕМ ГТ 2.0.11

1.Рама представляет собой металлический каркас, к которому винтами крепятся панели с органами управления.

2.Внутри каркаса расположены емкость для рабочей жидкости, дифференциальный датчик, эжектор и нагнетатель (рис. 2).

3.Металлическая емкость предназначена для деаэрации жидкости. Металлическая крышка зафиксирована к емкости болтами. Внутри емкости размещается распылитель, применяемый для разбрызгивания поступающей в емкость жидкости, распыление производится для ускорения процесса удаления пузырьков воз-

духа из жидкости и осуществляется при создании разрежения

вемкости.

4.Разрежение в изделии создается эжектором.

5.Подача разреженного воздуха в емкость осуществляется через фитинг, расположенный в крышке, по трубке, подсоединенной к эжектору. Подача воздуха регулируется вращением регулятора давления. Величина подаваемого вакуумметрического давления контролируется по вакуумметру (рис. 3).

6.Нагнетатель предназначен для подачи жидкости под давлением в камеру трехосного сжатия и состоит из гидроцилиндра и шагового электродвигателя. При перемещении шагового электродвигателя по направляющим его винт воздействует на поршень. Поршень, перемещаясь в цилиндре, выталкивает жидкость под давлением из гидроцилиндра.

8

Рис. 2. Внутренний вид установки: 1 – рама; 2 – эжектор; 3 – емкость; 4 – нагнетатель; 5 – клемма защитного заземления; 6, 8 – розетка «КД»; 7 – вилка «ШД»; 9 – датчик дифференциальный

9

Рис. 3. Органы управления установкой: 1, 3–5, 7–9, 11, 12, 14, 15, 17 – кран; 2 – фитинг; 6 – вакуумметр; 10 – бюретка; 13 – манометр; 16 – регулятор; 18 – сливной винт

10