Стабилометр

Стабилóметр — прибор, применяемый для исследования механических свойств грунта в условиях трёхосного сжатия (стабилометрические испытания). Конструктивно является наиболее совершенным прибором для лабораторных испытаний грунтов, так как позволяет воссоздать естественное напряжённое состояние образца, как под действующими напряжениями, так и по давлению жидкости в порах грунта.

Описание и использование

В практике исследований грунтов используются различные модификации стабилометров, в зависимости от поставленной задачи, например для исследования грунтов с различными значениями дисперсии.

В общем случае стабилометр представляет собой герметичную камеру, в которую помещается образец цилиндрической формы в эластичной оболочке. Через верхний и нижний штампы к образцу прикладывается вертикальная нагрузка. Путём повышения давления рабочего тела в камере (жидкости или газа) формируется горизонтальное давление по образующей цилиндра. Оболочка отделяет полость камеры от образца, что позволяет создавать в образце давление поровой жидкости, отличное от давления в камере.

Стабилометры классифицируются по конструкциям камеры, способу приложения вертикальной и горизонтальной нагрузок, размерам образцов.

Испытание проводится в несколько этапов, основными из которых являются предварительное уплотнение, водонасыщение и приложение дополнительной вертикальной нагрузки. В зависимости от целей исследования эти этапы могут выполняться в различном порядке и при различных условиях.

Процесс испытания в трехосном приборе обычно состоит в изменении по заданной программе напряжений σ1 и σ2 = σ3 посредством увеличения или уменьшения давления в рабочей камере и усилия в штоке. При этом измеряются вертикальное сжатие и увеличение диаметра.

В стабилометрах можно создавать широкий диапазон видов напряженно-деформированных состояний грунта, например, при постоянном боковом сжатии, т.е. σ2 = σ3 и возрастании σ1 наблюдается, как и в случае одноосного сжатия, развитие продольных деформаций; при всестороннем сжатии σ1 = σ2 = σ3 как и в случае компрессионного испытания, наблюдается затухание деформации.

Оценка сжимаемости грунтов в стабилометрах производится по объемной деформации грунта.

Литература

• Алексеев С. И., Алексеев П. С. Механика грунтов, основания и фундаменты. — М.: УМЦ ЖДТ, 2014. — 332 с. — ISBN 978-5-89035-744-1.
• Бишоп А. У., Хенкель Дж. Д. Определение свойств грунтов в трёхосных испытаниях. М.: Государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1961.
• Болдырев Г. Г. Методы определения механических свойств грунтов. Состояние вопроса. — Пенза.: ПГУАС, 2008. — 696с. ISBN 978�-5-�2282-�0515-7
• Куст А. А., Пигарева А. О., Кудрявцев С. А. Численное моделирование стабилометрических испытаний грунтов // Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке. — 2015. — № Т. 1 № 1. — С. 166—168.
• Фёдорова Е. А. Механический стабилометр // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2008. — № 4. — С. 111—119.

Ссылки

• ГОСТ 12248-2010 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости.