Давление, МПа:
в газовом баллоне........................................ ≤ 12
минимальное, передаваемое камерами на породу.... ≤ 2,5
Точность измерения:
деформаций, мм........................................... ……………..±1
давлений от верхнего предела измерений, % ±4
Диаметр скважин при использовании различных камер
давления, мм....................................................... …………….50-220
Максимальная глубина проведения испытаний, м 50
Число опытов в смену........................................ ……………… ≤20
Масса прибора, кг................................................ …………..…≤100
Наряду с пневматическими и гидравлическими в последние годы начинают использовать и механические прессиометры.
Из известных и применяемых прессиометров следует назвать Д 74, ИГП-21 конструкции СКВ ВПО «Союзгеотехника» ВСЕГИНГЕО, П-89 и П-89Э конструкции УПИ, ДМ 108 ЦНИИСа, ПЭВ-127, ИГВ-21, ЭВ-90/127 конструкции УралТИСИЗа, ПС-1 конструкции фундаментпроекта, ПС-46 конструкции НИИ оснований, лопастные прессиометры ЛПГ, ЛПП и лопастной механический прессиометр ЛП-12М конструкции ПНИИИСа и др.
По конструктивным особенностям все камерные прессиометры в зависимости от устройства зонда подразделяются на две группы – одно-и трехкамерные.
Технические характеристики ряда отечественных прессиометров
приведены в табл. 1.10
Таблица 114. Технические характеристики прессиометров
| Шифр | Максимальное давление на поро ду, МПа | Точность измерения i давления от верхнего предела измерения, % | Точность измерения деформа ций, мм | Максимальная глубина проведе ния ис пытаний, м | Диаметр скважины, мм | Опробуемый интервал глубины скважины, мм | Масса, кг | Область применения |
| ПС-1 | 0,8 | ± 4 | ±1 | <100 | Песчано- глинистые породы | |||
| П-89 1 ИГП-21 | 0,5 2,4 | +4 ±4 | - ±3 | 90—100 108—112 | То же Песчано- глинистые и обломочные породы (до 30% крупных включений) | |||
| ПС-46 | ±(3-5) | 0,0003 | 3,5 | Скальные породы |
Устройство прессиометра ИГП-21 показано на рис. 11.3. Прибор может применяться при температуре окружающей среды от —10 до + 40° С. Он-относится к однокамерным прессиометрам. В нем линейные деформации замеряются в отдельных точках центральной части камеры прибора. В основу замеров деформаций положена электрическая схема. Зонд имеет лишь одну рабочую камеру, которая оборудована в центральной части деформометрами. Измерительное устройство представлено датчиками, преобразующими механическую энергию расширения камеры в электрическую. Изменение силы тока или напряжения в электрической цепи в ходе опыта фиксируется на поверхности соответствующими приборами (вольтметром и амперметром). Давление в камере создается сжатым газом. Прессиометр выпускается серийно Экспериментальным заводом геологоразведочного оборудования и приборов.
|
Прессиометр ПС-1 состоит из трехкамерного спускного аппарата, двух измерительных цилиндров, нагнетательных трубок, шлангов и баллонов со сжатой углекислотой. Деформации камеры фиксируются по изменению уровня воды в мерном цилиндре.
Трехкамерный прессиометр П-89 отличается простотой конструкции, легкостью и компактностью. Давление в прессиометре создается воздушно-гидравлической системой, а замеры деформаций—с помощью гидравлики. Аналогичная модель прессйометра П-89Э оборудована электрической системой замера деформаций и воздушной системой создания давления. Электрический прессиометр ЭВ-90/127 представляет собой модернизированный вариант П-89Э.
Лопастные преесиометры ЛПП и ЛПГ предназначены для проведения испытаний нескальных минеральных и органоминеральных грунтов с акваторий и на суше в сложных геологических условиях и позволяют определять деформационные и прочностные характеристики грунтов в скважинах и в массиве.
Технические характеристики лопастных прессиометров конструкции ПНИИСа-КПИ
Тип прессиометра................................ ЛПП ЛПГ
Рабочее давление под штампами, МПа.......1,5 1,5
Площадь штампа, см2..........................600 600
Число штампов..................................... 2 2
Рабочий ход штампа, мм................... 40 60
Точность измерения перемещений, мм 0,1 0,1
Размеры штампа, мм:
длина.................................. ……………...440 440
ширина……………………………………….146 136
Глубина исследования, м …………………≤30 ≤30
Максимальное усилие при сдвиге, кН 30 30
Габаритные размеры рабочего наконечника,мм 780x 145x140 1125x 156x 120
Масса рабочего наконечника,кг…………….20 35
Устройство прессиометра ЛПГ показано на рис. 11.4, прессиометра ЛПП — на рис. 11.5.
Конструкция прессиометров позволяет применять их для исследования сжимаемости грунтов путем их задавливания или забивки в массив слабого грунта или путем срезания стенок предварительно пробуренных скважин в грунтах с целью внедрения штампов рабочих наконечников в зону с минимально нарушенной структурой грунта.
Помимо деформационных характеристик грунта, прессиометры позволяют изучать прочностные свойства грунта в скважине. С этой целью штампы рабочих наконечников оснащают внедряемыми в грунт грунтозацепами. При заданной ступени уплотняющего давления под штампом грунт сдвигают перемещением рабочего наконечника со штампами в скважине через штанги домкратным сдвиговым устройством (ЛПП) или блочным сдвиговым устройством со штурвальной системой нагружения (ЛПГ).
|
|
Лопастной механический прессиометр ЛП-12М предназначен для исследования слабых грунтов. Он позволяет определять как деформационные, так и прочностные характеристики грунтов.
Техническая характеристика прессиометра ЛП-12М
Тип прессиометра……………………………………………………… Механический
Рабочее давление под штампом, МПа……………………………..0,5
Площадь штампа, см2 ………………………………………………600
Размеры штампа, мм:
Длина..................................................... ………………………...400
ширина....................................................... …………………….150
Число штампов..................................................................... …2
Рабочий ход штампа, мм.................................................................. 50
Глубина исследования, м.................................................. 15—20
Габаритные размеры рабочего наконечника, мм...... 700x250x153
Масса рабочего наконечника, кг........................ ………………………………..25
Прессиометр ЛП-12М (рис. 11.6) представляет собой стальной корпус двутаврового сечения с двумя выдвижными штампами прямоугольной формы и цилиндрическим редуктором, состоящим из приводной рейки, находящейся в зацеплении с блок-шестернями, выдвигающими направляющие рейки штампов. В комплект прессиометра входят совмещенные штанги: диаметр наружной штанги 36 мм, внутренней 22 мм. Штанги соединяются резьбой с корпусом и приводной рейкой. Кроме того, прессиометр включает в себя нагрузочное и измерительное приспособления.
|
Нагрузочное устройство состоит из цилиндрического редуктора, крепящегося на наружной штанге диаметром 36 мм. Приводная шестерня редуктора вводится в зацепление с вытяжной зубчатой рейкой внутренней штангой диаметром 22 мм. Кроме того, в него входит штурвальный диск с тросиком для подвески тарированных грузов.
Измерительное приспособление прессйометра представляет собой прогибомер типа 6-ПАО-ЛИСИ со стальной струной, крепящейся к штифту вытяжной рейки, и натяжного груза.