Тест на падение конуса

Тест на падение конуса , также называемый тестом конического пенетрометра или тестом на конус Васильева , является альтернативным методом метода Касагранде для измерения предела текучести образца почвы, предложенным в 1942 году русским исследователем Петром Васильевым ( русский : Пё́тр Васи́льев ) и впервые упомянутым в российском стандарте ГОСТ 5184 от 1949 года. Его часто предпочитают методу Касагранде, поскольку он более повторяем и менее изменчив при использовании разных операторов. ^[1] Другие преимущества теста на падение конуса включают альтернативу для оценки недренированной прочности на сдвиг почвы на основе фактора падающего конуса K. [ ^2]

В тесте Fall cone конус из нержавеющей стали стандартизированного веса и угла наклона устанавливается так, чтобы его кончик едва касался образца почвы. Конус отпускается на определенный период времени, обычно 5 с, чтобы он мог проникнуть в почву. Существует несколько стандартов по всему миру. Основные различия связаны с углом наклона конуса и массой конуса. Предел текучести определяется как содержание воды в почве, которое позволяет конусу проникать на определенную глубину в течение этого периода времени. Глубина проникновения, на которой измеряется предел текучести, зависит от стандарта и принятого метода. Например, одним из наиболее признанных стандартов является BS 1377. Британский стандарт определяет предел текучести как содержание воды в почве, при котором конус массой 80 г и углом наклона 30º проникает на 20 мм. Поскольку трудно получить тест с проникновением точно на 20 мм, процедура выполняется несколько раз для диапазона содержания воды, а результаты интерполируются . ^[3]^[4] Кроме того, предел прочности на сдвиг без дренажа для каждого из измеренных значений содержания воды можно рассчитать, как предложил Хансбо: ^[2]

$c_{u}={\frac {KQ}{h^{2}}}$

где,

c _u = прочность на сдвиг без дренажа ;

K = коэффициент конусности падения;

Q = Вес конуса;

h = Глубина проникновения.

Фактор конуса падения может варьироваться от 0,5 до 1,33. Его можно оценить, как предложили Льяно-Серна и Контрерас: ^[5]

$K=0,37+0,1\ln {\omega}$

где,

$\омега$ = Эквивалентная скорость вращения при измерении прочности на сдвиг без дренажа с использованием мини -испытания на сдвиг с помощью крыльчатки .

Сводка различных существующих стандартов представлена в таблице ниже:


Страна	Россия	Великобритания	Франция	Индия	Австралия	Новая Зеландия	Китай	ИСО	Швеция	Норвегия	Канада	Япония
Стандарт	ГОСТ 5184-49	БС 1377	НФ П 94-052-1	ИС 2720	АС 1289	NZS 4402	СД128-007-84	ИСО/ТС 17892-12	СС 027120	НС 8002	CAN/BNQ 2501-092-M-86	JGS 0142
Угол конуса (°)	30	30	30	30.5	30	30	30	30, 60	60	60	60	60
Масса конуса (г)	76	80	80	80	80	80	76	80, 60	60	60	60	60
Связь, используемая при интерпретации	хв	хв	хв	хв	хв	хв	лог ч - лог в	ч - ш , лог ч - ш	лог ч - ш	лог ч - ш	ч - ш	ч-в
Глубина проникновения конуса на границе текучести (мм)	10	20	17	20	20	20	17	20, 10	10	10	10	11.5

Ссылки

^ Houlsby, GT (1 июня 1982 г.). «Теоретический анализ испытания падающего конуса» (pdf) . Géotechnique . 32 (2): 111–118. doi :10.1680/geot.1982.32.2.111. ISSN 0016-8505.
^ ab Hansbo, S (1957). «Новый подход к определению прочности глины на сдвиг с помощью испытания падающим конусом». R. Swed. Geotech. Inst . 14 : 7–47.
^ Powrie, W., Spon Press, 2004, Механика грунтов - 2-е изд. ISBN 0-415-31156-X
^ BS 1377-2:1990, Методы испытаний грунтов для целей гражданского строительства. Классификационные испытания. Гражданское строительство > Земляные работы. Раскопки. Строительство фундаментов. Подземные работы. Британский институт стандартов. 1990.
^ Льяно-Серна, Марсело А.; Контрерас, Луис Ф. (2019-03-15). «Влияние шероховатости поверхности и скорости сдвига во время калибровки падающего конуса». Géotechnique . 70 (4): 332–342. doi :10.1680/jgeot.18.P.222. ISSN 0016-8505. S2CID 134061032.

[1] Houlsby, GT (1 июня 1982 г.). «Теоретический анализ испытания падающего конуса» (pdf) . Géotechnique . 32 (2): 111–118. doi :10.1680/geot.1982.32.2.111. ISSN 0016-8505.

[:0-2] Hansbo, S (1957). «Новый подход к определению прочности глины на сдвиг с помощью испытания падающим конусом». R. Swed. Geotech. Inst . 14 : 7–47.

[powrie-3] Powrie, W., Spon Press, 2004, Механика грунтов - 2-е изд. ISBN 0-415-31156-X

[4] BS 1377-2:1990, Методы испытаний грунтов для целей гражданского строительства. Классификационные испытания. Гражданское строительство > Земляные работы. Раскопки. Строительство фундаментов. Подземные работы. Британский институт стандартов. 1990.

[5] Льяно-Серна, Марсело А.; Контрерас, Луис Ф. (2019-03-15). «Влияние шероховатости поверхности и скорости сдвига во время калибровки падающего конуса». Géotechnique . 70 (4): 332–342. doi :10.1680/jgeot.18.P.222. ISSN 0016-8505. S2CID 134061032.