СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ И ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СКАЛЬНОГО МАССИВА

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ И ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СКАЛЬНОГО МАССИВА


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2059042 (13) C1

(51) 6 E02D1/00, G01N15/08 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 29.04.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 93016659/33 
(22) Дата подачи заявки: 1993.03.31 
(45) Опубликовано: 1996.04.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Роза С.А., Зеленский В.Д. Исследование механических свойств скальных оснований гидротехнических сооружений. М.: Энергия, 1967, с.162, 163, рис.3,4. 2. Авторское свидетельство СССР N 1158679, кл. E 02D 1/00, 1983. 3. Авторское свидетельство СССР N 4964860, кл. G 01N 15/08, 1974. 
(71) Заявитель(и): Государственный проектно-изыскательский и научно- исследовательский институт "Гидропроект" 
(72) Автор(ы): Калустян Э.С. 
(73) Патентообладатель(и): Государственный проектно-изыскательский и научно- исследовательский институт "Гидропроект" 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ И ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СКАЛЬНОГО МАССИВА 

Использование: для исследований свойств скальных оснований при проектировании гидротехнических сооружений на скальных основаниях. Сущность изобретения: способ определения механических и фильтрационных характеристик скального массива включает проходку камеры 1, бетонирование штампов 2 на ее основании, бетонирование упоров 8 и 9 на боковых стенках и своде камеры, приложение к штампам нормальной и сдвигающей нагрузок с измерением величины деформации и перемещений основания. В основании штампа 2 до его бетонирования выполняют скважину 3, соосно с которой в процессе бетонирования штампа устанавливают в нем трубу 4 с оголовком для подачи напорного потока, затем производят замачивание основания с измерением расхода воды, при этом после проведения деформационных испытаний к штампу прикладывают заданную нормальную нагрузку, после стабилизации деформации основания - сдвигающую нагрузку, а после стабилизации смещения штампа от приложенной сдвигающей нагрузки в основании создают фильтрационное давление ступенями с наибольшей величиной давления, соответствующей интенсивности сдвигающей нагрузки с измерением его расхода и напора, причем переход на следующую ступень сдвигающей нагрузки осуществляют после достижения стабилизации деформации и фильтрации от действия фильтрационного давления на предыдущей ступени. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к исследованиям свойств скальных оснований и может быть использовано при проектировании гидротехнических сооружений на скальных основаниях.

Известен способ определения сдвиговых и деформационных характеристик скального массива, включающий проходку камеры, бетонирование штампов на основании камеры, бетонирование упоров на боковых стенках и своде камеры, приложение к штампам с помощью домкратов нормальных и сдвигающих нагрузок, замер их величины и замер перемещения основания. По замеренным осадкам определяют модуль деформации, а по показаниям манометров при срыве штампов параметры сопротивления сдвигу [1]

Известен также способ определения сдвиговых и деформационных характеристик скального массива на одном и том же штампе, повышающий его информативность и заключающийся в проходке камеры, бетонировании штампов и упоров на ее поверхности, приложении к штампам нормальных и сдвигающих нагрузок с увеличением последних до срыва штампа, измерении сдвигающих нагрузок и замере перемещений основания под штампами и упорами, при этом боковые упоры бетонируют с зазором относительно основания камеры [2]

Недостатком указанных способов является то, что в них не учитывается силовое воздействие воды по образующимся в процессе увеличения сдвигающих нагрузок трещинам в скальном массиве основания. Как показывает опыт эксплуатации гидротехнических сооружений (преимущественно высоких бетонных плотин), неучитывание этого обстоятельства влияет на величину сдвиговых и деформационных показателей скального массива и может явиться причиной аварии плотины.

Наиболее близким к изобретению является способ определения механических и фильтрационных характеристик скального массива, включающий бурение центральной скважины в исследуемом основании, установку соосно ей штампа, нагнетание в основание через скважину воды в естественных условиях и при приложении через штамп сжимающих нагрузок с замером расхода и деформаций и расчет по измеренным данным искомых характеристик [3]

Недостатком этого способа является то, что он не позволяет определять сдвиговые характеристики с учетом силового воздействия воды в скальном массиве.

Задача изобретения расширение информативности путем дополнительного определения сдвиговых характеристик скального массива с учетом давления воды по трещинам, образующимся в скальном основании в процессе приложения сдвигающей и соответствующей ей фильтрационной нагрузок в основании штампа.

Задача решается тем, что в способе определения механических и фильтрационных характеристик скального массива, включающем бурение центральной скважины в исследуемом основании, установку соосно ей штампа, нагнетание в основание через скважину воды в естественных условиях и при приложении через штамп сжимающих нагрузок с замером расхода и деформаций и расчет по измеренным данным искомых характеристик, согласно изобретению при установке штампа его бетонируют, после проведения испытания при приложении сжимающих нагрузок и нагнетания при этом воды в основание к штампу прикладывают заданную нормальную нагрузку, а после стабилизации деформации под этой нагрузкой сдвигающую ступенчатую нагрузку с измерением ее величины и величины смещения штампа, причем после стабилизации смещения штампа от каждой ступени сдвигающей нагрузки в основании создают фильтрационное давление ступенями, наибольшее значение которого соответствует величине сдвигающей нагрузки с измерением его расхода и напора, при этом приложение следующей ступени сдвигающей нагрузки производят после достижения стабилизации деформации и фильтрации от действия фильтрационного давления на предыдущей ступени, а по измеренным данным рассчитывают деформационные, сдвиговые и фильтрационные характеристики скального массива в зависимости от приложенных внешних нагрузок.

На фиг.1 и 2 дана схема испытания в выемке, образованной в скальном массиве, виды сбоку и сверху соответственно.

На основании камеры 1, выполненной в скальном массиве, установлен штамп 2, перед бетонированием которого по его центру выбурена скважина 3. Соосно со скважиной в штампе 2 установлена трубка 4 с оголовком для подачи напорного потока воды и пьезометрические трубки 5 с манометрами 6, оголовки трубок 5 закреплены на трещинах, выходящих на поверхности испытываемого массива. Для измерения деформаций и смещений штампа служат забетонированные в нем реперы 7, а для передачи сдвигающего и нормального усилий боковые упоры 8 на уровне штампа и упоры 9 на своде камеры соответственно. Нормальную и сдвигающую нагрузки создают при помощи систем 10 и 11, а вода в скважину подается при помощи напорной системы (не показана), через соединительную трубу 12.

Способ осуществляют следующим образом.

До начала нагружения штампа статической нагрузкой производится замачивание испытываемого основания через скважину 3 с измерением расхода воды в напорной трубе 4, а также напора по показаниям манометров, установленных на оголовках пьезометров 5.

Далее заданными ступенями, соответствующими этапам возведения плотины, при помощи системы 10, включающей гидравлические домкраты и распорные стойки с винтами (не показаны), задают необходимую нормальную нагрузку на основании под штампом, которая поддерживается постоянной в процессе приложения сдвигающей нагрузки. На каждой ступени нагружения по реперам 7 измеряют деформации основания. По достижении заданной величины нормальной нагрузки в основании штампа в скважину 3 по трубе 4 через соединительную трубу 12 напорной системы (не показана) подается под заданным напором вода, с измерением ее расхода, а давление в области контакта штамп-основание измеряется при помощи пьезометрических трубок 5, оголовки которых закреплены на выбранных участках основания. На основании полученных данных рассчитывают модуль деформации основания, оценивают проницаемость основания.

После этого при помощи системы 11 заданными ступенями, например 20-25 от созданной нормальной нагрузки, задают сдвигающую нагрузку на штамп с измерением смещений штампа при помощи реперов 7. По достижении стабилизации смещений штампа при заданной величине сдвигающей нагрузки в основании через трубку 4 в скважину 3 подают напорный фильтрационный поток, при этом величина создаваемого напора в скважине 3 не должна превышать уровень сдвигающей нагрузки. Затем производят измерение деформации по реперам 7, расходов фильтрации и напоров, а переход на следующую ступень сдвигающей нагрузки в системе 11 производят после стабилизации деформации, фильтрации на данной ступени. Аналогичные измерения производят на всех ступенях приложения сдвигающей нагрузки, вплоть до срыва штампа от действия приложенных статической и фильтрационной нагрузок.

В процессе испытания будет происходить перераспределение фильтрации между скважиной 3 и трещинами, образующимися в результате сдвига, в момент нарушения сплошности в области контакта штампа с основанием фильтрация сосредоточится в области трещины.

По результатам испытаний определяют деформационные, фильтрационные и сдвиговые показатели основания в зависимости от величин приложенных внешних нагрузок.

Преимуществом данного способа по сравнению с известным является то, что он позволяет расширить объем получаемой информации за счет определения сдвиговых характеристик с учетом давления фильтрационного потока по образующимся в процессе испытания трещинам в основании. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ И ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СКАЛЬНОГО МАССИВА, включающий бурение центральной скважины в исследуемом основании, установку соосно с ней штампа, нагнетание в основание через скважину воды в естественных услових и при приложении через штамп сжимающих нагрузок с замером расхода и деформаций и расчет по измеренным данным искомых характеристик, отличающийся тем, что при установке штампа его бетонируют, после проведения испытания при приложении сжимающих нагрузок и нагнетания при этом воды в основание к штампу прикладывают заданную нормальную нагрузку, а после стабилизации деформаций под этой нагрузкой сдвигающую ступенчатую нагрузку с измерением ее величины и величины смещения штампа, причем после стабилизации смещения штампа от каждой ступени сдвигающей нагрузки в основании создают фильтрационное давление ступенями, наибольшее значение которого соответствует величине сдвигающей нагрузки с измерением его расхода и напора, при этом приложение следующей ступени сдвигающей нагрузки производят после достижения стабилизации деформации и фильтрации от действия фильтрационного давления на предыдущей ступени, а по измеренным данным рассчитывают деформационные, сдвиговые и фильтрационные характеристики скального массива в зависимости от приложенных внешних нагрузок.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru