Raimondirus.ru

RAiMONDI
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сопротивление грунтов сдвигу. Сопротивляемость горных пород и грунтов сдвигу. Показатели и методы их определения, страница 3

Сопротивление грунтов сдвигу. Сопротивляемость горных пород и грунтов сдвигу. Показатели и методы их определения , страница 3

Можно сделать вывод, какие внутренние связи имеют первостепенное значение в различных породах:

1) В скальных породах, подобных граниту или известнякам, превалируют жесткие необратимые связи структурного сцепления сс. Внутренние связи водно-коллоидной природы в подобных породах не проявляются (Σ w = 0). Силы внутреннего трения от внешней нагрузки возникают в породе прак-тически лишь на контактных стенках трещин.

2) В работе сыпучих, несвязных грунтов (песок, гравий, щебень и т. д.), например, под нагрузкой от сооружений наибольшее значение приобретают силы внутреннего трения и только отчасти силы структурного сцепления.

3) Наибольшее значение в прочности глинистых пород имеет связность Σ w, хотя в определенных случаях могут проявиться и другие компоненты сопротивляемости горных пород сдвигу, т. е. силы внутреннего трения и структурного сцепления.

Угол естественного откоса сыпучих грунтов

Говоря о методах определения угла внутреннего трения φn для рыхлых сыпучих грунтов, нельзя обойти вопрос об угле естественного откоса грунта φ.

Углом естественного откоса называют угол, образуемый линией свободно стоящего откоса отсыпанного грунта с горизонтом (рис. 8).

Рис. 8. Схема к определению угла внутреннего трения φn по углу φ о естественного откоса сыпучих грунтов

Выделим на откосе с углом к горизонту φ некоторый элемент весом Р. Разложим эту силу на две составляющие: нормальную N и касательную Q:

N = Р cos φ; Q= Р sin φ.

Под действием силы N по контактной поверхности выделенного блока и откоса развиваются силы трения:

T = N·tgφn = P·cosφ tgφn.

По мере увеличения угла наклона откоса степень устойчивости выделенного элемента на поверхности откоса будет уменьшаться. При некотором значении угла откоса φ элемент будет находиться в состоянии предельного равновесия Т=Q, т. е.

P·cosφ tgφn = Р sinφ.

Произведя необходимые сокращения и преобразования, получим

tgφn = sinφ / cosφ = tgφ, откуда φ = φn. (9)

Таким образом, для сыпучего грунта в рыхлом состоянии угол с горизонтом свободно отсыпанного откоса (угол соответственного откоса) оказывается равным углу внутреннего трения.

В естественных условиях угол φ определяют прямым замером, например при отсыпке грунта в конус; в лабораторных условиях для этой цели применяют приборы. Один из наиболее удачных приборов создал В. Г. Науменко. Угол φ грунта в сухом и затопленном состоянии измеряется по откосу, остающемуся после удаления избыточных масс грунта. Для правильного определения угла естественного откоса это условие является решающим. Преимущество этого прибора заключается в независимости результатов опыта от индивидуальных особенностей лаборанта, в частности, при проведении опыта под водой.

В заключение отметим, что равенство угла естественного откоса углу внутреннего трения грунта верно лишь для грунтов, полностью лишенных связности и сцепления. Более крутые откосы у других грунтов являются прямым следствием проявления сил сцепления и связности, и в этих условиях зависимость (9) теряет практический смысл. По этой причине нельзя определять угол внутреннего трения влажных песков и тем более глинистых грунтов по углу естественного откоса в условиях лабораторных опытов.

Читайте так же:
Зачем нужна грунтовка под краску

Для средних условии расчетный угол внутреннего трения:

1) для песков можно принимать φ =30°;

2 минимальное значение угла внутреннего трения гравийно-галечнико-вых грунтов при рыхлом их сложении и невысоких напряжениях обычно составляет φ = 40 а и несколько выше; при плотном сложении (n = 20%) он может достигать φ =50 о —55 о .

3) зернистые грунты в толще коренных пород обладают обычно некоторой связностью (уплотненные пески) за счет слабой цементации. Угол внутреннего трения у этих песков находится в пределах φ = 30—35 о . В природном состоянии такие грунты залегают плотно и надежно устойчиво.

Лабораторная работа № 5 Определение угла естественного откоса песчаного грунта

Определить угол естественного откоса испытуемого грунта в лабораторных условиях в сухом состоянии и под водой.

Сущность метода:

Угол естественного откоса песков— это предельный угол свободного отсыпания песка, при котором грунтовая масса находится в устойчивом состоянии. Этот показатель определяется как в сухом состоянии, так и под водой.

Угол естественного откоса испытуемого грунта определяется в лабораторных условиях прибором для определения угла естественного откоса, входящим в состав полевой лаборатории Литвинова ПЛЛ-9.

Угол естественного откоса песка в сухом состоянии равен углу внутреннего трения этого песка

прибор для определения угла естественного откоса;

нож с прямым лезвием;

Рис.5. Прибор для определения угла естественного откоса песков

1- выдвижная створка;

2- малое отделение.

1. Определение угла естественного откоса песков в сухом состоянии

Порядок работы:

Прибор ставят на стол или иную горизонтальную поверхность. Выдвижная створка при этом опущена до дна.

В малое отделение прибора насыпают песок небольшими порциями через воронку вровень с краями.

Песок разровнять ножом.

После этого постепенно поднимают выдвижную створку, следя, чтобы не было толчков; при этом прибор придерживают рукой.

Песок частично пересыпается в другое отделение, пока не наступает положение устойчивого равновесия; угол между плоскостью свободного откоса и горизонтальной плоскостью и есть угол естественного откоса.

По делениям на днище и боковой стенке отсчитывают высоту и заложение откоса и вычисляют тангенс угла естественного откоса. Отсчеты ведут с точностью 1 мм.

Испытания проводят два раза.

Числовое значение тангенса угла естественного откоса определяется как среднее арифметическое из результатов двух замеров.

Результаты определений заносят в таблицу 5.

2. Определение угла естественного откоса песков в подводном состоянии

Порядок работы:

Читайте так же:
Зачем грунтовка при декупаже

Прибор ставят на стол или иную горизонтальную поверхность. Выдвижная створка при этом опущена до дна.

В малое отделение прибора насыпают песок небольшими порциями через воронку вровень с краями.

Песок разровнять ножом.

После того, как в малое отделение прибора насыпан испытываемый грунт, в большое отделение наливают доверху воду.

После этого выдвижную створку поднимают на несколько миллиметров, чтобы вода могла проникнуть в малое отделение.

Когда грунт пропитается водой, постепенно поднимают выдвижную створку, следя, чтобы не было толчков; при этом прибор придерживают рукой.

Песок частично пересыпается в другое отделение, пока не наступает положение устойчивого равновесия; угол между плоскостью свободного откоса и горизонтальной плоскостью и есть угол естественного откоса.

По делениям на днище и боковой стенке отсчитывают высоту и заложение откоса и вычисляют тангенс угла естественного откоса. Отсчеты ведут с точностью 1 мм.

Испытания проводят два раза.

Числовое значение тангенса угла естественного откоса определяется как среднее арифметическое из результатов двух замеров.

Как рассчитать угол естественного откоса грунта

В Методических ре к оме н дац ия х приведены краткие указа н ия по получению исход н ой и нжен ер н о-геолог и чес к ой информации , н еобход и мой для прое кти рования земляного полотна автомобильных дорог.

Приведенные в « Рекомендациях » табличные да чн ые могут быть исполь з ованы для ориент и ровоч н ых расчетов при предварительной оце н ке устойч и во с т и земляного полотна.

Р ек о менд ац ии составлены главным спе ц иалистом доро жного отдела ГПИ « Со ю здорпрое к т » к .т.н . Браславс ким В .Д . и глав н ым сп ециа ли с т о м технического отдела Смирновым В .С.

Замечания, во зникши е при пользовании работой, просим на п ра вл я ть по адресу: Москва, Ж -8 9, н а б. М ори с а Тореза , д. 34, Со ю зд о р п рое к т.

Начальник технического отдел а ГПИ « Со юз дор п р о е к т »

Основные принципы террасирования почвы

Неудобный участок на склоне можно спасти, сделав террасирование. Это позволит убить сразу двух зайцев:

  • остановит эрозию почвы;
  • позволит с максимальной пользой использовать площадь участка.

Чем круче склон, тем уже должна быть терраса.

Самое правильное время для террасирования склона – начало весны или осень:

  • в это время в несколько раз легче утрамбовывать грунт;
  • это время подходит для посадки растений и посева газона.

Специалисты выделили основные принципы террасирования участка, которыми надо руководствоваться во время работ:

  • Если на склоне делают террасы, то необходим поверхностный ливнеотвод.
  • Перед началом работ нужно продумать, как будет заезжать транспорт.
  • После террасирования естественный природный рельеф склона измениться не должен.
  • МАФы, постройки и другие объекты, предусмотренные на террасах, должны быть включены в объект заблаговременно.
Читайте так же:
Как выглядит грунтовка глубокого проникновения

Разработка грунта механическим методом

Механический метод основывается на использовании в процессе разработки, а также в том числе транспортировки (перемещения) и укладки исключительно машины и прочие механизмы. Основным процессом технологии является разработка грунтов.

При механических воздействиях на грунт производится разрезание или даже скалывание органами машин почвы. В результате определенные «порции» отделяются и перемещаются в другое место. Кстати, есть некоторая особенность, к примеру, если задача машины только разработать грунт, то это землеройная техника. Но, если в задачи входит также перемещение, тогда это уже землеройно-транспортная машина.

Способы и методы разработки грунта

Испытания штампами

Данные исследования проводятся в соответствии с ГОСТ 20276.1-2020, чтобы определить штамповый модуль деформации грунта, т.е. деформационные свойства грунта на каждом этапе нагрузки. В ходе тестов моделируют реальную вертикальную нагрузку сооружения на толщу с учетом масштабного эффекта. При исследовании прослеживают осадку, вычисляют величину предельного давления, вызывающего деформацию почвы. Таким образом, данный метод представляет собой натурное моделирование процесса уплотнения грунта, т.е. исследование, проводимое в условиях, соответствующих условиям эксплуатации.

Штамп выполнен в виде винтовой или плоской конструкции, может различаться по площади подошвы, видам установленного оборудования для нагружения и модификации измерительных приборов для определения осадки.

Как подобрать оптимальное оборудование для открытого водоотлива?

В зависимости от объемов объекта, структуры грунта, особенностей ландшафта и предоставленной заказчиком документации, мы подбираем оборудование. Каждый случай мы рассматриваем индивидуально и находим наиболее эффективное решение проблемы заказчика.

Мы не просто продаем насосное оборудование, а ориентируемся на грамотное решение вашей задачи. Довольный клиент вернется и приведет других, а это гораздо ценнее сиюминутной выгоды!

Если у вас остались вопросы, или вы хотели бы проконсультироваться относительно выбора техники для водоотлива, позвоните по номеру телефона, указанному на сайте, или заполните форму обратной связи.

Определение сыпучести

Сыпучесть определяется как время, в течение которого определенная масса вещества проходит (протекает) через отверстие определенного размера.

Угол естественного откоса грунта

где и — длины соответственно участков резания, перемещения грунта и обратного хода бульдозера, м; — площадь срезаемого слоя грунта, м 2 ; — средняя толщина срезаемого слоя, м; — скорости трактора при резании, перемещении грунта и обратном ходе, м/с; — время на переключение передач в течение цикла ( с).

В зависимости от условий работы, мощности двигателя и типа отвала резание грунта производится на скорости 2,5. 3,5 км/ч для гусеничного и 3,5…5 км/ч для колесного бульдозера, перемещение грунта — на скорости соответственно 2,5. 5 и 5…8 км/ч, обратный (холостой) ход – при скорости 5…10 и 10…20 км/ч. Длина пути резания грунта составляет 5…10 м.

Читайте так же:
Как выбрать грунтовку для мебели

Бульдозер находится в движении без пробуксовывания при условии, что сцепная сила тяги больше окружного усилия ни ведущей звездочке движителя и больше полного сопротивления передвижению , т. е. .

Сцепная сила тяги на гусеницах (ведущих колесах), кН

где — вес бульдозера с трактором, кН; — коэффициент сцепления движителя с опорной поверхностью ( для гусеничных и для пневмоколесных машин).

Полное сопротивление движению бульдозера (кН)

где — сопротивление движению бульдозера с трактором, кН; — сопротивление грунта резанию, кН; — сопротивление волочению призмы грунта впереди отвала, кН; — сопротивление трению грунта по отвалу, кН.

где — вес бульдозера с трактором, кН; — коэффициент сопротивления движению трактора по грунту ( ); — уклон пути; — угол наклона пути движения бульдозера к горизонту, град; знак «+» принимается при работе на подъем, «-» — при работе под уклон.

где — удельное сопротивление грунта резанию, кПа (см. табл. 1); — угол установки отвала в плане, град.

где — плотность грунта, т/м 3 (см. табл. 1); — ускорение свободного падения ( м/с 2 ); — коэффициент трения грунта по грунту ( , причем меньшие значения для влажных и глинистых грунтов).

где — угол резания, град; — коэффициент трения грунта по стали ( — для песка, — для супесей и суглинка, — для глины).

Эксплуатационная производительность скреперов (м 3 /ч) определяют как

где вместимость ковша скрепера, м 3 ; — коэффициент его наполнения ( , причем меньшие значения для сухих песков, а большие для супесей и суглинков с влажностью 4…6%); коэффициент использования скрепера во времени ( ); продолжительность рабочего цикла, с; — коэффициент разрыхления грунта в ковше скрепера (табл. 1).

Продолжительность рабочего цикла определяют суммой:

где и — длины участков соответственно набора грунта (заполнение ковша), транспортировки грунта, разгрузки ковша и порожнего хода скрепера, м; и — скорости скрепера соответственно при заполнении ковша, транспортировке грунта, разгрузке и порожнем ходе, м/с; — время на переключение передач тягача, с; — продолжительность одного поворота, с (в среднем 12. 15 с); число поворотов за рабочий цикл.

Длины путей копания (м) и разгрузки (м):

где ширина ковша (срезаемой полосы грунта), м; — средняя толщина срезаемого слоя грунта, м; — толщина слоя отсыпки, м.

Набор грунта скрепером производится на участках длиной 12…30 м, а разгрузка ковша скрепера на участках длиной 5…15 м. При заполнении ковша скорость движения скреперов составляет 2. 4 км/ч, при транспортном передвижении — 0,5. 0,8 максимальной скорости трактора или тягача.

Подбор тягача производят по максимальному сопротивлению движению скрепера. При загрузке скрепера одним тягачом без трактора-толкача (где -тяговое усилие тягача скрепера, кН); при загрузке с помощью толкача (где тяговое усилие толкача, кН). Значения определяются по формуле (5), где значение — вес скрепера, кН.

Читайте так же:
Инструмент для зачистки грунтовки

Полное сопротивление движению скрепера при загрузке (кН):

где — сопротивление движению скрепера, кН; — сопротивление грунта резанию, кН; — сопротивление движению призмы волочения грунта впереди ковша скрепера, кН; — сопротивление от веса срезаемого слоя грунта, движущегося в ковше, кН; — сопротивление от внутреннего трения грунта в ковше, кН

где — вес скрепера, кН; — вес грунта в ковше, кН ( ); — коэффициент сопротивления качению колес скрепера по грунту ( — для плотных грунтов; — для разрыхленных грунтов; — для сыпучих песков); — уклон пути; — угол наклона пути движения скрепера к горизонту, град; знак «+» принимается при работе на подъем; «-» — при работе под уклон.

где — удельное сопротивление грунта резанию (см. табл. 1).

где отношение высоты призмы волочения к высоте грунта в ковше ( , причем большие значения для сыпучих грунтов); -высота слоя грунта в ковше, м (при вместимости ковша м 3 м, при м 3 м, при м 3 м, при м 3 м); — плотность грунта, т/м 3 (см. табл. 1); — коэффициент трения грунта по грунту ( , причем большие значения для песчаных грунтов); — ускорение свободного падения ( м/с 2 ).

где — коэффициент, учитывающий влияние категории грунта (для глин , для суглинков и супесей , для песков ).

Эксплуатационную производительность автогрейдера(м 3 /ч) при резании и перемещении грунта

где — длина участка, м; — площадь сечения стружки, срезаемой за один проход, м 2 ( м 2 для автогрейдеров среднего типа, м 2 для автогрейдеров тяжелого типа); — коэффициент использования машины по времени ( ); — время, затрачиваемое на один проход, с; — время, затрачиваемое на один поворот, с; — число проходов по одному месту.

Эксплуатационную производительность бульдозера (м 3 /ч) с поворотным отвалом при планировочных работах

где — длина планируемого участка, м; — угол установки отвала в плане, град ( ); — величина перекрытия проходов, м; — число проходов по одному месту ( ); v — скорость движения бульдозера, м/с.

Эксплуатационную производительность автогрейдера при планировочных работах определяют, как и для бульдозера, по формуле (21).

4. Задание на расчетную работу

1. Определить эксплуатационную производительность бульдозера по формулам (1)…(4) и проверить возможность движения бульдозера без пробуксовывания по формулам (5)…(10) (исходные данные приведены в табл. 3).

2. Определить эксплуатационную производительность скрепера по формулам (11)…(13) и проверить возможность работы скрепера без трактора-толкача по формулам (14)…(19) (исходные данные приведены в табл. 4).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector