Какие грунты являются связными: Классификация грунтов по гранулометрическому составу и числу пластичности. Связные и несвязные грунты

Содержание

Основания под фундаменты зданий и сооружений

Навигация:
Главная → Все категории → Фундаменты

Основания под фундаменты зданий и сооружений Основания под фундаменты зданий и сооружений

Естественными основаниями служат грунты, способные в своем природном состоянии выдерживать нагрузку от возводимого здания или сооружения. К ним относятся скальные, обломочные, песчаные, глинистые, суглинистые, супесчаные и лёссовые грунты.

Скальные грунты — это каменные породы, залегающие обычно в виде сплошного массива. К ним относятся: известняк, песчаник, гранит. Скальные грунты являются наиболее надежными основаниями, так как в большей степени отвечают всем предъявляемым к ним требованиям. Эти грунты имеют наибольшую прочность, являются практически несжимаемыми, обладают достаточной водоустойчивостью. Скальные грунты являются связными грунтами.

Обломочные грунты (щебень, гравий) в основном состоят из обломков различных скальных пород крупностью более 2 мм.

(свыше 50% по массе). Обломочные грунты также обладают высокими строительными свойствами с точки зрения использования их в качестве естественного основания, хотя и уступают скальным. Эти грунты являются несвязными, поэтому при использовании их в основаниям они не должны подвергаться размыванию.

Песчаные грунты состоят из частиц крупностью от 0,щ до 2 мм округленной формы. В зависимости от крупности частиц разе личают пески гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие щ пылеватые. Пылеватыми называются пески, содержащие в своем соИ ставе от 15 до 50% пылеватых частиц размером от 0,05 до 0,005 ммЯ Частицы песка не впитывают воду, а пески гравелистые, крупные средней крупности имеют значительную водопроницаемость. Поэтому оНи, как и обломочные грунты, не обладают свойством пучения при замерзании и просадок при оттаивании. Песчаный грунт может служить хорошим естественным основанием при возведении различных зданий и сооружений. Однако этот грунт является несвязным (сыпучим), поэтому в основаниях зданий и сооружений он не должен подвергаться размыванию.

Глинистые грунты состоят из очень мелких частиц плоской (чешуйчатой) формы размером меньше 0,005 мм. В отличие от песчаных глинистые грунты обладают свой- л ством впитывать и удерживать воду. Поэтому при промерзании влажная глина пучится, а при оттаивании дает просадку. Глинистые грунты являются связными. Сухая глина может выдерживать большие нагрузки и служить основанием различных зданий и сооружений. При возведении зданий и сооружений на глинистых грунтах под подошвой фундаментов, как правило, устраивается песчаная подсыпка, которая способствует пропусканию воды с глинистого основания.

Суглинистые грунты (суглинки) представляют собой смесь песка глины и пылеватых частиц с содержанием глины от 10 до 30%.

Супесчаные грунты (супеси) — это смесь песка, глины и пылеватых частиц, содержащая в своем составе глины от 3 до 10%. Супеси, разжиженные водой, называются плывунами. Вследствие своей подвижности и незначительной несущей способности плывуны для использования в качестве основания являются мало пригодными.

Рис. 1. Виды искусственных оснований: а—устройство гравийных или песчаных подушек; б — физико-химическое закрепление грунта; в — термохимическое закрепление просадочных грунтов: 1 — слой песка, гравия, щебня; 2 — перфорированные трубы для нагнетания закрепляющих растворов; 3— массив закрепленного грунта; 4 — грунт с просадочными свойствами; 5 — грунтовый столб, упрочненный обжигом; 6 — скважина для сжигания высококалорийных смесей

По своим свойствам суглинки и супеси занимают промежуточное положение между глиной и песком.

Лёсс по своим свойствам относится к группе пылеватых суглинков. В сухом состоянии лёсс может служить основанием, но при замачивании водой он размокает, сильно уплотняется, образуя просадки. Поэтому лёссовые грунты называют просадочными. При использовании лёсса в качестве основания необходимо принимать меры, устраняющие возможность его замачивания.

Несущая способность грунтов характеризуется величиной нормативного давления на грунт, выраженная в кН/см2. Величина нормативного давления различных грунтов (в кГ/см2) указана в строительных нормах и правилах (СНиП Н-Б. 1—62).

Искусственные основания устраивают путем укрепления слабых грунтов различными способами (рис. 1). К слабым грунтам относятся грунты с органическими примесями и насыпные грунты.

Грунты с органическими примесями включают: растительный грунт, ил, торф, болотный грунт. Насыпные грунты образуются искусственно при засыпке оврагов, прудов, мест свалки. Перечисленные грунты неоднородны по своему составу, рыхлые, обладают значительной и неравномерной сжимаемостью. Поэтому в качестве оснований их используют только после укрепления уплотнением, цементацией, силикатизацией, битумизацией или термическим способом.

Уплотнение грунтов производят трамбовочными плитами, пневматическими трамбовками, катками, вибраторами (поверхностное уплотнение), а также путем устройства так называемых грунтовых свай (глубинное уплотнение). Этот способ применяют при недостаточно плотных грунтах, в том числе насыпных.

Цементация грунтов состоит в нагнетании в них с помощью специальных труб жидкого цементного раствора или цементного молока, которые после затвердевания придают им камневидное состояние. Цементацию применяют для укрепления слабых песчаных грунтов, кроме мелкозернистых и пылеватых.

Силикатизация грунтов заключается в нагнетании в них силикатных растворов, в результате химической реакции которых происходит окаменение грунта. В качестве силикатных растворов обычно используют жидкое стекло и хлористый кальций. Способ силикатизации применяют для закрепления слабых песчаных грунтов, плывунов, лёсса.

Битумизация состоит в нагнетании в грунт разогретого битума.

Этот способ применяют для закрепления крупнозернистых песчаных грунтов, обломочных и трещиноватых скальных.

Термический способ заключается в том, что производят разными способами нагрев грунта до спекания, в результате чего слабый грунт превращается в камневидный. Этот способ используют для укрепления лёссовых проезд очных грунтов.

Искусственные основания удорожают стоимость строительства зданий и сооружений, поэтому их устраивают в необходимых случаях с обязательным технико-экономическим обоснованием.

Похожие статьи:
Фундаменты глубокого заложения

Навигация:
Главная → Все категории → Фундаменты

Статьи по теме:

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

Естественные и искусственные основания — Строительство зданий

Естественные и искусственные основания

Естественные основания. К естественных основаниям предъявляются следующие требования:
— грунт основания должен обладать небольшой и равномерной сжимаемостью, обеспечивающей допустимую и равномерную осадку здания, и иметь достаточную несущую способность;
— грунт основания либо не должен подвергаться выщелачиванию грунтовыми водами и пучению (увеличению в объеме) при промерзании, либо подошва фундаментов на пучинистых грунтах должна располагаться ниже уровня промерзания грунта;
— грунт основания должен обладать неподвижностью и иметь достаточную мощность слоя.

Несущая способность грунта основания определяется нагрузкой, при которой величина осадки грунта и ее равномерность не превосходят пределов, установленных для данного вида зданий в Строительных нормах и правилах. Величина этой нагрузки, называемая нормативным давлением на грунты основания, выраженная в кг на 1 см2, устанавливается расчетом или определяется по нормативам, приведенным в строительных нормах и правилах.

На механические свойства грунтов, их физическое состояние и структуру существенное влияние имеют грунтовые воды, которые в большинстве случаев уменьшают величину несущей способности грунта. Грунтовые воды также отрицательно влияют на грунты, которые содержат легко растворимые ‘вещества (например, гипс), так как в этом случае может произойти выщелачивание из грунта этих веществ и, как результат, увеличение пористости грунта и возрастание осадки при тех же нагрузках.
Наличие влаги в грунте, если он способен удерживать в своих порах воду, приводит к увеличению объема грунта при замерзании и к осадкам грунта под нагрузкой при оттаивании.

Увеличение объема такого грунта при замерзании связано с увеличением объема воды при превращении ее в лед. Пучение при замерзании и осадка при оттаивании грунта могут вызвать неравномерную осадку здания я появление в нем трещин.

Используемые в качестве естественных оснований грунты подразделяются на скальные, крупнообломочные, песчаные и глинистые.

Скальные грунты — это изверженные, метаморфические и осадочные породы с жесткой сзязью между зернами (спаянные и сцементированные). Они залегают в виде сплошного массива или трещиноватого слоя, образующего подобие сухой кладки.

Крупнообломочными называются несцементированные грунты, содержащие более 50% по весу обломков кристаллических или осадочных пород с размерами частиц более 2 мм. К крупнообломочным относятся щебенистый, галечниковый, дресвяный и гравийный грунты.

Щебенистый грунт состоит из неокатанных обломков горных пород, в котором вес частиц крупнее 10мм составляет более 50%. При преобладании в таком грунте окатанных частиц его называют галечниковым. Отдельные камни размером более 200 мм называют валунами.

Дресвяный грунт состоит из острореберных обломков выветрившихся пород, в котором вес частиц крупнее 2 мм составляет более 50%. При преобладании в таких грунтах окатанных частиц его называют гравийным.

Песчаные грунты состоят из отдельных частиц (зерен) и в зависимости от зернового состава подразделяются на: песок гравелистый, в котором вес частиц крупнее 2 мм составляет более 25%; песок крупный, в котором вес частиц крупнее 0,5 мм составляет более 50%; песок средней крупности, в котором вес частиц крупнее 0,25 мм составляет более 50%; песок мелкий, в котором вес частиц крупнее 0,1 мм составляет более 75%; песок пылеватый, в котором вес частиц крупнее 0,1 мм составляет менее 75%.

Гравелистые, крупные и средней крупности пески имеют значительную водопроницаемость и поэтому не пучатся при замерзании.

Глинистые грунты состоят из глины, песка и пылева- тых частиц (размером от 0,05 до 0,005 мм) и подразделяются на глины, суглинки и супеси. Кроме того, глинистые грунты, образовавшиеся как структурный осадок в воде при наличии микробиологических процессов и обладающие в природном сложении определенной влажностью, называются илами.

Глины состоят из очень мелких частиц — крупностью менее 0,005 мм, имеющих в большинстве чешуйчатую форму, количество которых более 30%- В отличие от песчаных грунтов глины имеют тонкие капилляры. По этим капиллярам глина всасывает воду, которая заполняет все поры и образует тонкие водоколло- идные пленки, обволакивающие частицы скелета. Благодаря этому создается взаимное притяжение частиц, обусловливающее связность глинистого грунта.
Несущая способность глинистого грунта в большой степени зависит от влажности. Несущая способность сухих глин довольно высокая. При повышенной влажности глин она уменьшается.

При содержании в глинистых грунтах глины от 10 до 30% грунт называют суглинком, а при содержании глины от 3 до 10% — супесью. По своим свойствам суглинки и супеси занимают промежуточное положение между песком и глиной.

Супеси и мелкозернистые пески, будучи разжижены водой, становятся настолько подвижными, что текут, как жидкость, и носят название плывунов. Вследствие подвижности плывунов и незначительной их несущей способности возведение на них зданий создает значительные затруднения.

Среди глинистых имеются грунты (лёссы), которые при замачивании их водой обладают просадочнымп свойствами или набухают. Использование таких грунтов в качестве основании требует применения специальных мер.

Помимо перечисленных видов грунтов, встречаются также грунты с органическими примесями (растительный грунт, торф, болотный грунт и др.) и насыпные грунты. Грунты с органическими примесями в качестве естественных оснований не применяют, так как они неоднородны по своему составу, рыхлы, обладают значительной и неравномерной сжимаемостью.

Насыпные грунты, являющиеся искусственными насыпями, образованными при засыпке оврагов, мест свалок, прудов, побережий рек не только грунтом, но и мусором, содержащим большое количество органических примесей, отходами производства, шлаком и т. п., также неоднородны по составу и по сжимаемости, а плотность их во многом зависит от возраста насыпи. Поэтому возможность использования их в качестве оснований зданий решается в каждом отдельном случае в зависимости от характера трунтов насыпи и от назначения здания.

В результате атмосферных осадков и при наличии различных водоемов (рек, каналов, озер, прудов и др.) в грунтах могут появиться грунтовые воды, если под водопроницаемыми слоями грунта имеется водонепроницаемый слой (водоупор), которым обычно бывают глины.

Наивысшего уровня грунтовые воды обычно достигают в дождливое время года и во время таяния снега, а наименьшего — в засушливые периоды.

В грунтовых водах могут содержаться различные вещества и газы, разрушительно действующие на материал фундаментов и других подземных частей зданий. Грунтовая вода, содержащая эти вредные вещества, называется агрессивной. Наибольшей агрессивностью обладают воды, просачивающиеся через старые свалки, слой торфа и другие органические вещества, а также сточные воды некоторых промышленных предприятий. Степень агрессивности грунтовых воды определяется химическим анализом в лаборатории.

Для проектирования фундаментов зданий необходимо иметь исчерпывающие сведения по напластованию слоев грунта на данном участке и о режиме грунтовых вод. Это осуществляется исследованием грунтов в натуре на площадке будущего строительства. Результаты исследования заносят в отчет, в котором подробно описывают геологическое строение грунтов и физико- химические их свойства, характеристики грунтовых вод и данные об уровне их стояния, возможные колебания этого уровня в период строительства и эксплуатации зданий и степень агрессивности грунтовых вод по данным лабораторного анализа.

Образцы грунтов берут из скважин или шурфов, расположенных на участке предполагаемого строительства, и по ним составляют разрезы (колонки) и геологические профили грунтового массива на участке по характерным направлениям. Несколько геологических профилей дают пространственное представление о геологическом строении участка, предназначенного под строительство, и являются основным исходным материалом для проектирования фундаментов здания.

Если грунты в состоянии своего природного залегания не имеют достаточной несущей способности, чтобы воспринять давление от фундамента, их укрепляют либо проектируют фундаменты глубокого заложения.

Искусственные основания. Для устройства искусственного основания грунт укрепляют следующим способами: заменой слабого грунта более прочным, поверхностным и глубинным уплотнением грунтов, закреплением грунтов различными способами.

Замену слабого грунта более прочным выполняют устройством под подошвами фундаментов гравийных или песчаных подушек.

Поверхностное уплотнение грунтов выполняют различными способами и механизмами в зависимости от необходимой глубины уплотнения, вида их, состояния грунта по влажности. Глинистые грунты на глубину до 50 см уплотняют катками. Несвязные грунты закрепляют на глубину до 1,5 м виброплитами. Поверхностное уплотнение различных грунтов на глубину до 2,5 м осуществляют тяжелыми трамбовочными плитами, подвешиваемыми к стрелам кранов, экскаваторов, трактороь, копров.

Глубинное у плотнение грунтов выполняют в слабых грунтах — устройством грунтовых или песчаных свай, а в песчаных — вибрацией.

Закрепление слабых грунтов выполняют нагнетанием в них различных веществ. Способы нагнетания и состав нагнетаемых веществ зависят от вида и состояния грунтов.

—

Основанием называют толщу грунта или скальных пород, расположенных под фундаментом и воспринимающих нагрузку от здания или сооружения.

Если основанием служат грунты в условиях естественного залегания, то их называют естественными основаниями, а грунты, предварительно уплотненные и укрепленные теми или иными способами, — искусственно улучшенными основаниями сооружений.

Правильный выбор прочного, надежного и экономичного основания возможен в результате всестороннего изучения геологических и гидрогеологических условий места строительства. С этой целью на строительной площадке проводят инженерно-геологические изыскания — определяют общее геологическое и гидрогеологическое строение района строительства и детальное Расположение и мощность пластов грунта, их физические и механические свойства, а также положение уровня грунтовых вод на участках, предназначенных для отдельных зданий и сооружений.

Исследования должны обосновать выбор основания будущего здания или сооружения и определить величину расчетного давления.

В качестве естественных и искусственно улучшенных оснований могут служить различные виды грунтов: пески, супеси, суглинки, глины, лессы, мергель, гравий, щебень, скальные породы.

Естественные основания. Все грунты, используемые в качестве естественных оснований, должны иметь необходимую прочность, небольшую и равномерную сжимаемость (деформативность), хорошо сопротивляться действию грунтовых вод, не подвергаться пучению при промерзании, иметь достаточную мощность слоя и обладать неподвижностью.

Грунты оснований под действием нагрузки от здания или сооружения деформируются. Деформацию основания, не сопровождающуюся коренным изменением сложения грунта, называют осадкой, а значительное оседание отдельных пластов грунта с выпиранием грунта из-под подошвы фундамента — просадкой.

Надежным основанием для сооружений являются скальные породы и крупнообломочные грунты, обладающие высокой несущей способностью и малой деформативностью.

Песчаные грунты ввиду малой сжимаемости песка и большой скорости его уплотнения под нагрузкой служат также надежным естественным основанием. При этом чем крупнее зерна и плотнее песчаный грунт, тем меньше осадка под нагрузкой и выше несущая способность.

Глинистые грунты являются связными породами. Они обладают пластичностью, большей пористостью и сжимаемостью, уменьшаются в объеме при высыхании и увеличиваются при увлажнении. Глина сильно поглощает воду и при насыщении становится водонепроницаемой; при замерзании она пучится. Сухая глина обладает большой прочностью и является хорошим основанием; несущая способность пластической и разжиженной глины резко снижается. Суглинки и супеси, относящиеся к глинистым грунтам, представляют собой смесь глины, песка и пылеватых частиц.

Значительное распространение имеют лессовые грунты, которые относятся к группе пылеватых суглинков. Лессовые грунты, обладающие в природном состоянии видимыми порами (макропорами), размеры которых значительно превосходят размеры частиц, составляющих скелет грунта, называют макропористыми грунтами. Эти грунты, содержащие растворимые в воде известь, гипс и другие соли, при увлажнении теряют связность, быстро намокают и при этом уплотняются, образуя просадки. Такие грунты называют проса-дочными. При строительстве на таких грунтах предусматривают специальные меры по их укреплению И защите от увлажнения.

Искусственные основания устраивают тогда, когда грунт обладает слабой несущей способностью и не может быть использован в качестве естественного основания. Такие основания создают путем уплотнения, закрепления, замены слабого грунта грунтом с большей несущей способностью или путем передачи нагрузки на заглубленные слои грунта при помощи специальных инженерных устройств (сваи, опускные колодцы и др.). Искусственное улучшение свойств слабого грунта достигается путем поверхностного или глубинного уплотнения. Поверхностное уплотнение грунта осуществляют катками (на глубину 15—20 см), пневматическими трамбовками или трамбовочными плитами (на глубину до 1,5—2 м) и другими механическими способами.

Глубинное уплотнение слабых грунтов выполняют при помощи грунтовых или песчаных свай, образуемых путем пробивания скважин и заполнения их песком или грунтовым материалом с уплот-’ нением.

Простейшим видом грунтовых искусственных оснований являются песчаные подушки. Слой слабого грунта под будущим фундаментом удаляют и вместо него насыпают песок (с тщательным уплотнением). Подушки можно устраивать также из материала большой несущей способности: гравия, щебня или смеси грунта с гравием или щебнем.

К более сложным способам искусственного улучшения свойств грунтов относят закрепление их различными вяжущими материалами, нагнетаемыми под давлением через инъекторы: цементным молоком (цементация), раствором жидкого стекла и отвердителя (силикатизация), горячим битумом или холодной битумной мастикой (битумизация). Вяжущие материалы после отвердения связывают частицы грунта в прочный камневидный монолит.

Цементации подвергают грунты, представляющие собой крупные и среднезернистые пески; силикатизацию грунта применяют при упрочнении пылеватых песков и лессовых грунтов. Битумизация обломочных грунтов способствует их упрочнению и предотвращению фильтрации грунтовых вод. Лессовидные просадочные грунты и пористые суглинки (неводонасыщенные) можно закреплять термическим способом — обжигом на глубину до 15 м раскаленными газами через пробуренные в грунте скважины диаметром 15—20 см.

Упрочнение слабых грунтов при создании искусственных оснований способствует увеличению их несущей способности до заданной величины.

Несущая способность основания определяется нагрузкой, при которой осадка (сжимаемость) грунта по величине и равномерности соответствует нормам. Нагрузка — расчетное давление на основание — выражается в МПа. Осадка основания зависит не только от нагрузки и степени сжимаемости, но и от формы и размеров подошвы фундамента.

Читать далее:
Полы в здании
Каркасы многоэтажных зданий
Классификация зданий
Конструкции лестниц
Общие сведения о лестницах и лифтах
Ворота производственных и складских зданий
Двери гражданских и промышленных зданий
Окна гражданских и промышленных зданий
Заполнение оконных, дверных и воротных проемов
Перегородки из мелкоштучных материалов

Основные свойства грунтов и способы их разработки

Сыпучие, несвязные грунты характеризуются отсутствием сцепления между частицами, значительной водопроницаемостью, малой сжимаемостью, высокой величиной сил внутреннего трения и быстротой деформаций под нагрузкой.

Связные грунты отличаются малой водопроницаемостью; присутствие в них воды обусловливает молекулярные силы сцепления. Поэтому связные грунты характеризуются значительным оцеплением между частицами, большими деформациями под нагрузкой и длительностью деформаций.

В скальных грунтах их частицы жестко связаны между собой цементирующим веществом, и эта связь при ее нарушении не восстанавливается.
Более полная классификация и характеристика грунтов приведены в справочниках и специальной литературе.

Свойства грунтов оказывают существенное влияние на характер их разработки и производительность машин. В связи с этим при выборе типа машины для земляных работ надо учитывать характерные свойства и состояние разрабатываемых грунтов. Наиболее важные с этой точки зрения свойства грунтов — сопротивление разработке и устойчивость их как основания, на котором установлена машина, определяются в основном гранулометрическим составом и физико-механическими свойствами грунта.

Гранулометрический состав грунта характеризуется процентным содержанием по весу частиц различной величины. Крупность отдельных частиц нескальных грунтов составляет: гальки 40 мм; гравия 2—40 мм; песка 0,25—5 мм; песчаной пыли 0,05— 0,25 мм; пылеватых частиц 0,005—0,05 мм и глинистых частиц 0,005 мм.

Для оценки наиболее важных физико-механических свойств грунта имеют значение объемная масса, разрыхляемоеть, влажность, угол естественного откоса, связность (сцепление), трещиноватость, слоистость.

Объемная масса — отношение массы грунта в состоянии естественной влажности к его объему. Различают объемную массу в плотном теле и в разрыхленном грунте. Объемная масса грунтов, разрабатываемых землеройными машинами, колеблется в пределах 1,5—2,0 г/ж3 в зависимости от их минералогического состава, пористости и влажности.

С течением времени или под воздействием грунтоуплотняющих машин разрыхленные грунты уплотняются. Средние значения коэффициента первоначального разрыхления колеблются в пределах 1,08—1,32, а коэффициента остаточного разрыхления— в пределах 1,01—1,09. При разработке мерзлых грунтов коэффициент разрыхления возрастает примерно в 1,5—2,5 раза.

Свойства грунтов в сильной степени меняются в зависимости от содержания в них воды. Грунты принято считать сухими с влажностью менее 5%, влажными—с влажностью 5—30% и насыщенными или мокрыми при влажности более 30%.

Связность или взаимное сцепление частиц грунта характеризует способность грунта противостоять воздействию внешних сил, которые стремятся разъединить его частицы. От величины сил сцепления зависит сопротивление грунта резанию или размыву.

Грунты разрабатывают различными методами с большей или меньшей производительностью труда и машин. Поэтому каждый грунт может входить в группу легко разрабатываемых грунтов одним методом и в группу трудно разрабатываемых грунтов другим методом.

Грунты, разрабатываемые строительными машинами, обычно относят к следующим шести группам:
I группа — растительный грунт, торф, пески и супеси;
II группа — лессовидный суглинок, рыхлый влажный лесс, гравий до 15 мм;
III группа — жирная глина, тяжелый суглинок, крупный гравий, лесс естественной влажности;
IV группа — ломовая глина, суглинок со щебнем, отвердевший лесс, мягкий мергель, опоки, трепел;
V и VI группа — скалы и руда, а также мерзлые глинистые и суглинистые грунты.

В комплексе земляных работ ведущим процессом является разработка грунта. Поэтому способ разработки грунта определяет тип ведущей машины и все остальное оборудование для механизации данного технологического процесса.

Различают три основных способа разработки грунта и горных пород: механический, гидравлический и взрывной.

При механическом способе отделение части грунта или горной породы от основного массива осуществляется ножевым или ковшовым рабочим органом землеройной машины.

При гидравлическом способе разработка грунта в карьерах или полезных выемках производится: в сухих забоях —мощной компактной водяной струей, а в забоях под водой — путем засасывания грунта из-под воды заборной трубой при помощи мощного центробежного насоса — землесоса; плотные грунты разрыхляются при этом механической фрезой — рыхлителем.

При взрывном способе разрушение грунта или горной породы и перемещение их в нужном направлении осуществляется давлением газов, выделяемых при взрыве и сгорании взрывчатых веществ.

Могут иметь место и комбинированные способы разработки грунта, например, гидромеханический, при котором гидравлический способ комбинируется с механическим, и т. п.

В стадии исследования и экспериментов находятся физический и химический способы разрушения грунта и горных пород. При физическом способе полное разрушение или уменьшение прочности грунта и горных пород осуществляется с помощью ультразвука, электрогидродинамического эффекта, тока высокой частоты, прожиганием реактивными горелками и охлаждением.

Рис. 70. Образование и поперечное сечение стружки в грунтах:
а — образование стружки; б — поперечное сечение стружки; 1 — стружки в пластичных грунтах; 2 — стружки в малосвязных, связных и сухих грунтах; 3 — стружка в твердых грунтах; 4 — блокированное резание; 5 — полусвободное резание; 6 — свободное резание

При химическом способе для отделения грунта и горных пород от массива их переводят в жидкое или газообразное состояние.

Механический способ разработки грунтов землеройными машинами получил наибольшее распространение, так как он применим почти для всех грунтов, кроме скальных . пород, которые предварительно должны быть .подорваны. При помощи разнообразных землеройных машин выполняется не-менее 80—85% всего объема земляных работ.

Землеройные машины производят разрушение грунта в основном последовательным отделением части грунта (стружки) от массива. Перемещение срезанной стружки по рабочему органу машины и накапливание в нем грунта вызывают значительные сопротивления. Характер разрушения грунта и величина .возникающих при этом сопротивлений зависят от многих факторов — механических свойств грунта и его физического состояния, формы и расположения режущего органа и т. п.

Проф. Н. Г. Домбровским проведен большой комплекс исследований на одноковшовых экскаваторах и создана теория разрушения первоначальной структуры грунта. В соответствии с этой теорией в начале процесса копания режущий клин, воздействуя на грунт, производит уплотнение грунта. Затем, когда силы давления передней грани клина уравновесят максимальное сопротивление сдвигу (у пород пластичных и слабых) или сколу (у пород твердых), в плоскости скольжения произойдет сдвиг или отрыв части стружки и начнется новое уплотнение (рис. 70, а).

Рис. 71. Призма волочения при различных траекториях ковша:
а — горизонтальная; б — наклонная; в — почти вертикальная

Чем толще стружка и меньше угол копания б, тем больше область деформации грунта. Однако сопротивление деформации грунта
меньше, и сдвиг наступает быстрее при срезании тонкой стружки и большом угле копания.

В общем случае поперечное сечение стружки имеет вид, показанный на рис. 70, б.

Наиболее характерным и имеющим практическое значение является полусвободное резание, поскольку блокированное резание и свободное характерны только для начала и конца процесса разработки слоя или забоя. При этом, фактическое поперечное сечение разрушенной ковшом стружки больше, чем площадь (рис. 70, б) как за счет зубьев, так и за счет сколов грунта снаружи боковых стенок.

Помимо чистого резания, при копании грунта происходит также перемещение срезанной части грунта по ковшу; часть его поступает в ковш, а часть образует перед режущей кромкой ковша призму волочения (рис. землеройно-фрезерные машины.
Энергоемкость процесса разработки грунта (на 1 м3) в зависимости от группы грунта, размеров и конструкции рабочего органа примерно составляет: а) при механическом способе разработки —от 1 до 3 квт-ч, достигая в отдельных случаях 6 квт-ч; б) при гидравлическом способе — от 10 до 12 квт-ч.

Естественные и искусственные основания

Категория: Материалы для строительства

Естественные и искусственные основания

Правильный выбор прочного, надежного и экономичного основания возможен в результате всестороннего изучения геологических и гидрогеологических условий места строительства. С этой целью на строительной площадке проводят инженерно-геологические изыскания — определяют общее геологическое и гидрогеологическое строение района строительства и детальное расположение и мощность пластов грунта, их физические и механические свойства, а также положение уровня грунтовых вод на участках, предназначенных для отдельных зданий и сооружений.

Значительное распространение имеют лессовые грунты, которые относятся к группе пылеватых суглинков. Лессовые грунты, обладающие в природном состоянии видимыми порами (макропорами), размеры которых значительно превосходят размеры частиц, составляющих скелет грунта, называют макропористыми грунтами. Эти грунты, содержащие растворимые в воде известь, гипс и другие соли, при увлажнении теряют связность, быстро намокают и при этом уплотняются, образуя просадки. Такие грунты называют проса- дочными. При строительстве на таких грунтах предусматривают специальные меры по их укреплению и защите от увлажнения.

Искусственные основания устраивают тогда, когда грунт обладает слабой несущей способностью и не может быть использован в качестве естественного основания, Такие основания создают путем уплотнения, закрепления, замены слабого грунта грунтом с большей несущей способностью или путем передачи нагрузки на заглубленные слои грунта при помощи специальных инженерных устройств (сваи, опускные колодцы и др. ). Искусственное улучшение свойств слабого грунта достигается путем поверхностного или глубинного уплотнения. Поверхностное уплотнение грунта осуществляют катками (на глубину 15—20 см), пневматическими трамбовками или трамбовочными плитами (на глубину до 1,5—2 м) и другими механическими способами.

Прочность и устойчивость зданий и сооружений в значительной мере зависят от правильного выбора оснований и конструктивного решения фундаментов. Для проектирования оснований и Фундаментов необходимо знать геологическое строение и несущую способность слоя грунта, принятого в качестве основания, глубину его промерзания и режим грунтовых вод. Основанием называют толщину грунта или скальных пород, расположенных под фундаментом и воспринимающих нагрузку от здания или сооружения. Если основанием служат грунты в условиях естественного залегания, то их называют естественными основаниями сооружений.

Правильный выбор прочного, надлежащего и экономичного основания возможен в результате всестороннего изучения геологических и гидрогеологических условий места строительства. С этой целью на строительной площадке проводят инженерно-геологические изыскания — определяют общее геологическое и гидрогеологическое строение района строительства, детальное расположение и мощность грунта, их физические и механические свойства, а также уровень грунтовых вод на участках, предназначенных для отдельных зданий и сооружений. Исследования должны обосновывать выбор основания будущего здания или сооружения и определить величину расчетного давления. В качестве естественных и искуст-венных оснований могут служить различные виды грунтов: песок, супесь, суглинок, глина, лёсс, мергель, гравий, щебень, скальные породы.

Все грунты, используемые в качестве естественных оснований, должны иметь необходимую прочность, небольшую и равномерную сжимаемость (деформативность), должны хорошо сопротивляться действию грунтовых вод, не подвергаться пучению и промерзанию, иметь достаточную прочность слоя и обладать неподвижностью. Грунты оснований под действием нагрузки от здания или сооружения деформируются.

Деформация основания, не сопровождающаяся коренным изменением сложения грунта, называется осадкой, а значительное оседание отдельных пластов грунта с выпиранием грунта из-под подошвы фундамента — просадкой. Наиболее надежным основанием сооружений являются скальные породы, крупнообломочные грунты, обладающие высокой несущей способностью и малой деформативностью.

Песчаные грунты ввиду малой ожимаемости песка и большой скорости его уплотнения под нагрузкой служат также надежным естественным основанием. При этом чем крупнее зерна и плотнее песчаный грунт, тем меньше осадка под нагрузкой и выше несущая способность.

Глинистые грунты являются связными породами. Они обладают пластичностью, большой пористостью и сжимаемостью, уменьшаются в объеме пр высыхании и увеличиваются при увлажнении. Глина сильно поглощает воду и при насыщении становится водопроницаемой, а при замерзании она пучится. Сухая глина обладает большой прочностью и является хорошим основанием. Несущая способность пластической и разжиженной глины резко снижается. Суглинки и супеси, относящиеся к глинистым грунтам, представляют собой смесь глины, песка и пылеватых частиц.

Значительное распространение имеют лессовые грунты, обладающие в природном состоянии видимыми порами (макропорами), размеры которых значительно превосходят размеры частиц, составляющих скелет грунта. Эти грунты, содержащие растворимые в воде известь, гипс и другие соли, при увлажнении теряют связность, быстро намокают и при этом уплотняются, образуя просадки, поэтому они называются просадочными. При строительстве на таких грунтах предусматривают специальные меры по их укреплению и защите от увлажнения.

Искусственные основания устраивают тогда, когда грунт обладает слабой несущей способностью и не может быть использован в качестве естественного основания.

Такие основания создают путем уплотнения, закрепления, замены слабого грунта грунтом большей несущей способности или путем передачи нагрузки на заглубленные слои грунта с помощью специальных инженерных устройств (сваи, опускные колодцы). Искусственное улучшение свойств слабого грунта достигается путем поверхностного или глубинного уплотнения. Поверхностное уплотнение грунта осуществляется катками (на глубину 15— 20 см), пневматическими трамбовками или трамбовочными плитами (на глубину до 1,5—2 м) и другими механическими способами. Глубинное уплотнение слабых грунтов выполняют с помощью грунтовых или песчаных свай, образуемых путем пробивания скважин и заполнения их песком или грунтовым материалом с уплотнением.

Простейшим видом грунтовых искусственных оснований являются песчаные подушки. Слой слабого грунта под будущим фундаментом удаляют и вместо него насыпают песок с тщательным уплотнением. Подушки можно устраивать также из материала большой несущей способности: гравия, щебня или смеси грунта с гравием или щебнем.

К более сложным способам искусственного уплотнения грунтов относят закрепление их различными вяжущими материалами, нагнетаемыми под давлением через инъекторы: цементным молоком (цементация), раствором жидкого стекла и отвердителя (силикатизация), горячим битумом или холодной битумной мастикой (битумизация). Вяжущие материалы после отвердения связывают частицы грунта в прочный камневидный монолит. Цементации подвергают грунты, представляющие собой крупные и сред-незернистые пески; силикатизацию грунта применяют при упрочении пылеватых песков и лессовых грунтов. Битумизация обломочных грунтов способствует их упрочению и предотвращению фильтрации грунтовых вод.

Лессовидные просадочные грунты и пористые суглинки (нево-Донасыщенные) можно закреплять термическим способом — обжигом на глубину до 15 м раскаленными газами через пробуренные в грунте скважины диаметром 15—20 см.

Упрочение слабых грунтов при создании искусственных оснований способствует увеличению их несущей способности до заданной величины. Несущая способность основания определяется нагрузку при которой осадка (сжимаемость) грунта по величине и равномерности соответствует нормам.

Осадка основания зависит не только от нагрузки и степени сжимаемости, но и от формы и размеров подошв фундамента.

Материалы для строительства — Естественные и искусственные основания

Типы почв

Почва представляет собой смесь песка, гравия, ила, глины, воды и воздуха. Количество этих ингредиенты, которые определяют его «связность» или то, насколько хорошо почва будет держаться вместе. Связной грунт не крошится. Он легко формуется во влажном состоянии и трудно разрушается в сухом состоянии. Глина представляет собой очень мелкозернистую почву и очень связна. Песок и гравий конечно зернистые почвы, обладающие малой связностью и часто называемые зернистыми .Вообще говоря, чем больше глины в выкапываемом грунте, тем лучше. стены траншеи выдержат.

Другим фактором связности почвы является вода. Почва, наполненная водой, называется насыщенный . Насыщенный грунт плохо сцепляется и особенно опасен при земляных работах. Работа. Однако обратное также может быть правдой.Почва, в которой мало или совсем нет воды он или сухая в печи , могут легко раскрошиться и не будут склеиваться при раскопках.

Почва тяжелая. Кубический фут может весить до 114 фунтов, а кубический ярд может весит более 3000 фунтов — столько же, сколько пикап! Большинство работников не осознают сила, которая поразит их, когда произойдет обвал. Человек, погребенный всего в нескольких футах почвы может испытывать достаточное давление в области грудной клетки, чтобы предотвратить повреждение легких. расширение.Удушение может произойти всего за три минуты. Тяжелые почвы может раздавить и исказить тело за считанные секунды. Неудивительно, что окопные аварии связаны с таким количеством смертей и навсегда инвалидизирующих травм.

OSHA классифицирует почвы по четырем категориям: твердая порода , тип A, тип B и тип C. Solid Rock является наиболее стабильной, а почва типа C является наименее стабильной. Почвы типизированы не только по тому, насколько они сплочены, но и по условиям, в которых они находятся.Устойчивая порода практически недостижима при рытье траншеи. Это потому что выемка горных пород обычно требует буровзрывных работ, которые разрушают рок, что делает его менее стабильным.

Почва типа А может быть глинистой, илистой глиной или песчаной глиной.

Почва не может считаться типом А, если она трещиноватая (трещины) или существуют другие условия, которые могут негативно влияют на него, например:

подвержен вибрации от интенсивного движения, забивки свай или подобных воздействий
ранее нарушенные/раскопанные
, где он является частью слоистой системы, где менее устойчивый грунт находится у дна раскопки, с более устойчивыми грунтами сверху.
с учетом других факторов, которые могут сделать его нестабильным, например, наличие заземления. воды или условий замерзания и оттаивания.

Многие сотрудники Управления по охране труда и промышленной гигиене США считают, что строительное оборудование на объекте создает достаточно вибраций, чтобы любой грунт не мог быть отнесен к типу «А».Если вибрации могут быть чувствуется, стоя рядом с раскопом, компетентное лицо должно рассмотреть возможность понижения От типа почвы A до типа B или C.

Грунты типа B включают как связные, так и несвязные грунты. К ним относятся илы, супеси, средние глины и неустойчивые породы. Почвы, которые могут быть классифицированы как А, но имеют трещины или подвержены вибрации, также могут быть классифицированы как почвы категории «В».

Почвы типа C являются наиболее неустойчивыми (и, следовательно, наиболее опасными) из четырех почв. типы. Их легко узнать по постоянному отслаиванию боков стенок раскопки. Если почва затоплена или вода просачивается из стен котлована, это, вероятно, почва «С». Почва может быть отнесена к типу C, если в ней выкопан котлован. «слоистые» почвы, где разные типы почв лежат друг над другом.Когда нестабильный тип грунта находится под стабильным типом грунта в выемке, «самое слабое звено» будет скоро уступить.

Во многих строительных проектах извлекаемый грунт был предварительно нарушен . Это означает, что почва была вскопана или перемещена в прошлом. Это еще один фактор компетентное лицо должно учитывать при типировании грунтов.Ранее нарушенные почвы редко такие же прочные, как ненарушенные почвы, и обычно относятся к категории почв «С». Ранее беспокоил почва обычно находится над существующими коммуникациями, такими как вода, канализация, электричество и газовые магистрали. Это делает работу с этими утилитами более опасной из-за нестабильной работы. характер почвы. Большая часть работ, выполняемых при раскопках, ведется вдоль полос отчуждения, где почва почти всегда относится к типу C.Из-за того, где мы копаем, это важно понимать, что однажды выкопанная земля уже никогда не будет возвращена в том виде, в каком он образовался естественным образом.

В соответствии с подразделом P 1926 г. , Приложение A (c) (2), компетентное лицо должно типировать почвы, используя как минимум один визуальный тест и один ручной тест . Визуальный тест может включать в себя осмотр почвы во время ее удаления и осмотр. отвал грунта, а также цвет и состав стен котлована.Ручной тест означает работа с почвой либо руками, либо инструментом, предназначенным для измерения прочность почвы. Например, если вы можете скатать землю в руках в длинный «червяк» или лента, почва является связной и может быть классифицирована как A или B, в зависимости от других условия. Одним из полезных инструментов для измерения прочности грунта является пенетрометр . Когда вы вдавливаете этот прибор в образец грунта, он измеряет его безграничное сжатие прочность в тоннах на квадратный фут (тсф).

Независимо от используемых методов типирование почв должно производиться компетентным человек до того, как кто-либо войдет в раскопки . Чем слабее грунт, тем больше потребность в защитных системах.

Примечание. Если вы не уверены в типе почвы, ВСЕГДА принимайте ее за тип C.

Единство на веб-сайте геотехнической информации

Поиск геотехнической информации

Геотехнический форум
Запросить техническую помощь или обсудить геотехнические проблемы с другие инженеры

Геотехнические публикации
Бесплатные публикации и ресурсы для инженеров-геотехников

Геотехническое программное обеспечение
Скачать бесплатную программу и ссылки на геотехническое программное обеспечение

Техническое руководство
Ценная техническая информация для инженеров-геотехников. Ответы на ваши вопросы могут быть здесь.

Учебный центр
Учебные и обучающие ресурсы для инженеров-геотехников.

Развитие карьеры
Советы, как зарабатывать больше уважение и больше денег. Продавайте себя.

Сцепление грунта

Связные грунты представляют собой грунты глинистого типа.Сплоченность – это сила, которая удерживает вместе молекулы или подобные частицы в почве.

Когезия, c , обычно определяется в лаборатории с помощью испытания на прямой сдвиг .
Неограниченная прочность на сжатие, S _uc , может быть определена в лаборатории с использованием трехосного испытания или испытания на прочность при неограниченном сжатии .
Существуют также корреляции для S _uc с расчетной прочностью на сдвиг в полевых условиях с использованием Испытания на сдвиг лопастей .

с = S _uc /2
Где:
c = сцепление, кН/м ² (фунт/фут ² ), и
S _uc = прочность на сжатие без ограничений, кН/м ² (фунт/фут ² ).

Руководство по консистенции мелкозернистой почвы, НАВФАК 7.02

Проникновение SPT (удары/ нога)	Расчетная согласованность	S _uc (тонн/фут ² )
<2	Очень мягкий	<0. 25
2 — 4	Мягкий	0,25 — 0,50
4 — 8	Средний	0,50 — 1,0
8 — 15	Жесткий	1. 0 — 2,0
15 — 30	Очень жесткий	2,0–4,0
>30	Жесткий	>4

Эмпирические значения плотности связного грунта (из анализа фундамента, недр)

Проникновение SPT (удары/ нога)	Расчетная согласованность	S _uc (тыс. фунтов/фут ² )
0 — 2	Очень мягкий	0 — 0.5
2 — 4	Мягкий	0,5 — 1,0
4 — 8	Средний	1,0 — 2,0
8 — 16	Жесткий	2. 0 — 4,0
16 — 32	Очень жесткий	4,0–8,0
>32	Жесткий	>8

Типовые характеристики прочности (от Lindeburg, Справочное руководство по гражданскому строительству для PE Экзамен, 8-е изд. . )

Почвенная группа USCS	c в спрессованном виде (фунт/фут ² )	c , насыщенный (фунт/фут ²)
ГВт	0	0
ГП	0	0
ГМ	—	—
ГК	—	—
SW	—	—
СП	—	—
СМ	1050	420
СМ-СК	1050	300
СК	1550	230
мл	1400	190
МЛ-CL	1350	460
Класс	1800	270
ПР	—	—
МЗ	1500	420
Ч	2150	230

Прочие почвы и свойства, связанные с почвой, перечислены ниже:

Угол внутреннего трения
Коэффициенты несущей способности
Сплоченность
Угол внешнего трения
Коэффициент безопасности
Коэффициенты бокового давления грунта
Модуль вертикальной реакции грунтового основания
Масса грунта
Модуль Юнга или модуль упругости

Вам предлагается предоставить любую дополнительную информацию или оценку относительно содержание геотехнической информации. ком. Комментарии можно отправлять здесь .

Расскажи другу! о Геотехническая информация .Com

Технические ресурсы

Прочие геотехнические связи

Прочие геотехнические ресурсы

Связной грунт – обзор

5.2.2 МЕТОД ТЯГОВОЙ СИЛЫ

В этом методе учитываются силы, действующие на частицы грунта, составляющие дно и борта канала.Поток в канале воздействует на дно канала тяговых сил (или сдвигающих сил ), которые равны по величине, но противоположны по направлению силам трения, оказываемым дном канала на поток. Силы тяги стремятся сместить частицы на дне канала в направлении потока. Эрозия произойдет, если силы тяги превысят силы сопротивления, препятствующие движению этих частиц. При проектировании земляного канала мы соразмеряем сечение канала таким образом, чтобы частицы не перемещались в расчетных условиях потока.

Если предположить, что дно канала почти ровное, силы тяги, вызванные потоком, являются единственными силами, стремящимися сдвинуть частицы грунта, лежащие на дне канала. Поток оказывает тяговое усилие и на борта канала. Кроме того, частицы по бокам канала имеют тенденцию скатываться по склону под действием силы тяжести. Следовательно, силы, стремящиеся переместить частицы по сторонам русла, являются равнодействующими сил тяги, вызванных потоком, и сил гравитации, действующих на частицы грунта.Однако для связных грунтов силы гравитации намного меньше, чем силы сцепления, удерживающие частицы почвы вместе.

При проектировании учитываются силы, действующие на единичные площади дна и бортов канала, а не на отдельные частицы грунта. Для нормального потока среднее тяговое усилие , вызванное потоком, или среднее тяговое усилие на единицу площади по периметру канала, равно γ RS ₀, где γ = удельный вес воды, R = гидравлический радиус и S ₀ = нижний уклон канала. Однако распределение единичной силы тяги по периметру канала неравномерно, как показано на рис. 5.3.

РИСУНОК 5.3. Распределение напряжения сдвига на дне и стенках канала

Определение τ _b = максимальное единичное тяговое усилие на дне канала и τ _{s 0} = максимальное единичное тяговое усилие на боках, согласно Lane (1955), мы можем выразить τ _b и τ _{s 0} через глубину потока как

(5.6) τb = Kbγγs0

(5.7) τs0 = ksγγ S0
Безразмерные коэффициенты K _B и K _{S _S Зависит от бокового наклона, м и отношение ширины дна к глубине, б/г. Наибольшие значения K _b близки к единице, но ниже ее (Chaudhry, 1993). Поэтому мы используем K _b = 1,0 для простоты. На рис. 5.3 представлены предполагаемые значения K _s для 1 < ( b/y ) < 6 в зависимости от бокового уклона, м. Информация представлена Lane (1955) и Anderson et al. (1970) был использован при построении рисунка 5.3.}
Уравнение 5.7 выражает максимальное тяговое усилие, вызванное потоком, по сторонам трапециевидного канала. Однако, как упоминалось ранее, частицы почвы по бокам канала также имеют тенденцию скатываться по склону под действием сил гравитации. Максимальная единичная сила (сила на единицу площади), стремящаяся сдвинуть частицы из-за силы тяги, вызванной потоком, и объединенных сил гравитации, может быть выражена или
(5.8)τs=KsγγS0K
, где τ _s = максимальная единичная сила, стремящаяся сдвинуть частицы с места, а K = коэффициент тягового усилия = безразмерный параметр, отражающий стремление почвенных частиц скатываться с боковых откосов за счет сила тяжести. Для связных грунтов К = 1,0, то есть влияние сил гравитации пренебрежимо мало. Для несвязных (или несвязных) грунтов
(5,9)K=1-1(1+m2)sin2αR
, где м = боковой уклон русла, а α _R = угол покоя материала несвязного канала. Вывод уравнения 5.9 можно найти в другом месте (Chow, 1959) и здесь для краткости он опущен. Рисунок 5.4 можно использовать для определения углов естественного откоса для несвязных грунтов. Эта цифра была построена на основе информации, представленной Саймоном и Альбертсоном (1960), и представляет собой только средние значения. Средние значения следует использовать с осторожностью, так как эксперименты показывают, что могут иметь место значительные отклонения от средних значений.
РИСУНОК 5.4. Угол естественного откоса для несвязного материала
(источник: Саймон и Альбертсон, 1960, с разрешения ASCE) Copyright © 1960
сила сдвига, вызванная потоком, и гравитационные силы, действующие на частицы почвы), которые не вызывают эрозии.Это также можно интерпретировать как силу сопротивления на единицу площади, противодействующую движению частиц почвы. Если τ _b превышает допустимое тяговое усилие, дно канала будет размываться. Аналогичным образом, если τ _s превышает допустимое единичное тяговое усилие, борта будут разрушаться. Для связных грунтов коэффициент пустотности можно использовать для определения допустимого удельного тягового усилия, как показано на рис. 5.5. Этот рисунок был построен с использованием информации из аналогичного рисунка, представленного Чоу (1959).В качестве альтернативы, как предложили Смердон и Бизли (Чен и Коттон, 1988), можно использовать индекс пластичности для определения допустимой удельной силы тяги, как показано на рис. 5.6. Для несвязных грунтов, как предложил Тибодо (Чен и Коттон, 1988 г.), допустимая сила тяги является функцией среднего диаметра материала канала, как показано на рис. 5.7.
РИСУНОК 5.5. Допустимая удельная сила тяги для связных грунтов в зависимости от коэффициента пустотности
(источник: Chow, 1959, с разрешения Estate of Ven Te Chow) Copyright © 1959
РИСУНОК 5.6. Допустимая удельная сила тяги для связных грунтов в зависимости от индекса пластичности
(источник: Chen and Cotton, 1988) Copyright © 1988
РИСУНОК 5.7. Допустимая единица тягового усилия для несвязного материала
(источник: Чен и Коттон, 1988 г. ) Copyright © 1988
Значения допустимой единичной тяговой силы, полученные на рисунках с 5.5 по 5.7, относятся к прямым каналам. Для извилистых каналов эти значения следует умножить на понижающий коэффициент C _p . Таблица 5.3 перечислены понижающие коэффициенты, предложенные Лейном (1955).
ТАБЛИЦА 5.3. Коэффициенты снижения для извилистых каналов
+
Степень sinuousness C _р
Прямая 1,0
Слегка извилистые 0,90
Умеренно извилистые 0,75
Очень извилистая 0,60
В методе тягового усилия поперечное сечение канала рассчитывается таким образом, чтобы ни дно канала, ни его стенки не подвергались эрозии в расчетных условиях.Для связных грунтов дно канала обычно имеет решающее значение, тогда как для несвязных грунтов обычно решающее значение имеют стороны.
, обозначающий допустимый блок тяговой силы, полученной из фигур 5.5, 5.6 или 5,7 на τ _P, каналы в сплоченных почвах будут разработаны с помощью τ _B ⩽ C _P τ _p , или
(5.10)KbγγS0≤Cpτp
Следовательно, предельная глубина потока становится равной
(5.10).11) YLILL = CPτPKBγS0
для не сплоченных почв, дизайн основан на τ _S ⩽ C _{P _P τ _P, или}
(5.12) KSγγs0k ≤cpτp
В данном случае предельная глубина составляет
(5.13)yLIM=KCpτpKsγS0
Процедура определения размеров участка русла для связных грунтов состоит из следующих этапов, учитывая, что расчетный расход Q и уклон дна S ₀ даны:
1.
Для указанного материала канала выберите коэффициент шероховатости Мэннинга n из Таблицы 3. 1; боковой откос, м , из табл. 5.1; и допустимая единица тягового усилия в прямом канале, τ _p , из рис. 5.5 или 5.6. Выберите значение C _p из Таблицы 5.3, исходя из извилистости канала.
2.
Определите предельную глубину потока y _LIM с помощью уравнения 5.11. Выберите глубину потока, y , равную или меньшую, чем y _LIM .
3.
Определите ширину дна канала, b , используя уравнение 5.14:
(5.14)Q=knS0nA5/3P2/3=knS0n[(b+my)y]55. b+2y1+m2)2/3
Однако решение этого уравнения потребует проб и ошибок, так как уравнение неявно содержится в b. Кроме того, хотя уравнение 5.14 дает математически точное значение для b , мы обычно изменяем это значение для удобства.Поэтому легче использовать либо уравнение 5.15, либо рисунок 5.8 (Akan, 2001), чтобы получить приблизительное значение для b , а затем изменить его (увеличить до круглого числа) для удобства.
РИСУНОК 5.8. Графическое представление уравнения 5.14
(по Akan, 2001, с разрешения NKC) Copyright © 2001
(5.15)b=1,186y[nQknS01/2y8/3-m5/3(21+m2)2/3]0,955
4.
Рассчитайте нормальную глубину потока, соответствующую «практической» ширине канала, затем рассчитайте число Фруда и убедитесь, что оно не близко к критическому значению 1.0.
5.
Определите K _{S _S От рисунка 5.3 и проверьте устойчивость каналов, обеспечивая, что ( K _S γ YS ₀ )/ К < С _р τ _р . Кроме того, подтвердите устойчивость канала дна, проверяя, что ( K _{B _{γ YS _{0 2) < C _P τ _P.}}}}
6.
Определите надводный борт, используя уравнение 5.1.
Для несвязных грунтов процедура аналогична, за исключением того, что силы на сторонах канала определяют расчет. Учитывая расчетный расход Q и уклон дна S ₀ , можно действовать следующим образом: 3.1; боковой откос, м , из табл. 5.1; угол естественного откоса, α _R , из рисунка 5.4; K _s с рис. 5.3; и допустимая единица тягового усилия в прямом канале, τ _p , из рисунка 5.7. Выберите значение C _p в зависимости от извилистости канала, используя Таблицу 5.3.
2.
Определите предельную глубину потока y _LIM с помощью уравнения 5.13. Выберите глубину потока, y , равную или меньшую, чем y _LIM .
3.
Определите приблизительную ширину дна, b , используя уравнение 5.15 или рисунок 5.8. Измените эту приблизительную ширину для практичности, увеличив ее величину до круглой цифры.
4.
Рассчитайте нормальную глубину потока, соответствующую «практической» ширине канала, затем рассчитайте число Фруда и убедитесь, что оно не близко к критическому значению 1.0.
5.
Проверьте устойчивость канала дна, проверяя, что ( K _B γys ₀ ) P τ _P, и стабильность канала Стороны, проверяя, что ( K _S Γys ₀ ) / k P τ _P

6.
Определите на наличие нагревателя с помощью уравнения 5.1.
ПРИМЕР 5.2
Умеренно извилистый канал будет вырыт в жесткой глине с коэффициентом пустотности 0.3. Канал будет иметь уклон дна S ₀ = 0,0016, и по нему будет проходить Q = 9,5 м ³ /с. Пропорциональное сечение канала.
Используя Таблицы 3.1 и 5.1 в качестве руководства, мы выбираем n = 0,020 и м = 1,5 (более мягкий, чем самый крутой рекомендуемый уклон). Аналогичным образом, используя рисунок 5.5 для коэффициента пустот 0,3, мы получаем τ _p = 20 Н/м ² . Поскольку канал умеренно извилистый, C _p = 0.75 из таблицы 5.3. Теперь, используя уравнение 5.11 с K _{B _B = 1,0,}
yllim = Cpτpkbγs0 = (0,75) (20) (1) (9800) (0.0016) = 0,96 м
Давайте выбрать y = 0,96 м и с помощью уравнения 5.15 найдите приблизительное значение b как
b = 1,186(0,96)[(0,020)(9,5)(1,0)(0,0016)1/2(0,96)8/3-1,55/3(21 +1,52)2/3]0,955=4,75 м
Мы могли бы получить аналогичный результат, используя рис. 5.8. Оценим сначала безразмерный параметр:
nQknS01/2y8/3=(0.02)(9,5)(1,0)(0,0016)1/2(0,96)8/3=5,30
При этом значении и м = 1,5 получаем б/г = 4,95 из рис. 5.8. Следовательно, б = (0,96)(4,95) = 4,75 м. Для удобства выберем b = 5,0 м. Теперь, используя методы, рассмотренные в главе 3, мы можем рассчитать соответствующую нормальную глубину, равную 0,93 м.
Для y = 0,93 м, b = 5,0 м и м = 1,5 площадь проходного сечения становится равной A = (b + my)y = [5.0+ 1,5(0,93)]0,93 = 5,95 м ² , а ширина по вершине T = b + 2my = 5,0 + 2(1,5)0,93 = 7,79 м. Следовательно, V = Q/A = 9,5/5,95 = 1,60 м/с, D = A/T = 5,95/7,79 = 0,76 м и Fr=V/gD=1,60/(9,81)(0,76)= 0,59. Это значение значительно ниже критического значения 1,0.
Для проверки сторон канала получаем К _с = 0,77 из рисунка 5.3б для м = 1,5. Тогда τ _с = К _с γ yS ₀ / К = 0.77(9800)(0,93)(0,0016)/1,0 = 11,22 Н/м ² , что меньше допустимого значения = 15 Н/м ² , так что боковые стороны не будут разрушаться. Аналогично, для дна канала K _b γ yS ₀ = 1,0(9800)(0,93)(0,0016) = 14,58 Н/м ² 2 . Таким образом, дно канала также стабильно.
Наконец, из уравнения 5.1, при интерполированном значении C = 0,53 м надводный борт получается как F=0,53(0,93)=0,70 м.
ПРИМЕР 5.3
Прямой трапециевидный канал будет вырыт в несвязном грунте, содержащем мелкий гравий со средним размером частиц 0,3 дюйма. Частицы очень округлые. Уклон дна составляет 0,0009, а расчетный расход составляет 120 футов ³ /с. Используя n = 0,020 и m = 3,0, пропорционально сечение канала.
Почва несвязная, и дизайн определяется сторонами.На рис. 5.4 α _R = 31°, а на рис. 5.7 τ _p = 0,14 фунт/фут ² . Поскольку канал прямой, мы используем C _p = 1,0. Кроме того, используя рис. 5.3 с м = 3, мы получаем К _с = 0,85. Из уравнения 5.9,
K=1-1(1+m2)sin2α=1-1(1+3)sin231∘=0,79
Предельная глубина y _LIM получается с помощью уравнения 5. 13 как
yLIM=KCpτpKsγS0=(0,79)(1,0)(0,14)(0,85)(62,4)(0,0009)=2,32 фута
Возьмем y = 2,30 фута и воспользуемся уравнением 5.15 для получения приблизительного значения b как
b=1,186(2,30)[(0,020)(120)(1,49)(0,0009)1/2(2,30)8/3-3,05/3(21+3,02)2/3]0,955=10,25 ft
В качестве альтернативы мы могли бы использовать рисунок 5.8 для определения b . Сначала мы оцениваем безразмерный член ( nQ )/( k _n S ₀ ^1,2 y )(120)/[1,49 (0,0009) ^1/2 (2,30) ^8/3 ] = 5,82. Тогда при этом значении и м = 3 из рис. 5.8 получаем б/г = 4,45. Таким образом, b = 4,45(2,30) = 10,24 фута. Для удобства выберем b = 10,50 фута. Используя методы, обсуждавшиеся в главе 3, мы теперь можем получить нормальную глубину y = 2,28 фута.
Для y = 2,28 фута, b = 10,50 фута и м = 3 площадь потока становится равной A = ( b + my)y 9014 = [50 + 3(2,28)]2,28 = 39,53 фута ² , а ширина наверху равна T = b + 2 my = 10,50 + 2(3)2,28 = 24,18 фута. Следовательно, V Q/A = 120/39,53 = 3,04 кадра в секунду, D = A/T = 39,53/24,18 = 1,64 фута и Fr=VgD=3,04/(32,2)(1,64)=0,42. Это значение значительно ниже критического значения 1,0.
Теперь проверим устойчивость дна канала. Допустимая единица тягового усилия равна C _p τ _p = 1.0(0,14) = 0,14 фунт/фут ² . Максимальная единица тяговой силы на дне канала τ _{B 2 = K _{K _B γ YS ₀ = (1.0) (62,4) (2.28) 0,0009 = 0,13 фунта / фунт ², что меньше допустимого значения. Таким образом, дно канала устойчиво. Аналогично, для боковых K 1 S 2 γ YS _{0 2/ K = (0,85) (62.4) (2.28) (0,0009) /0.79 = 0,14 фунта / футов ², который делает не превышать допустимого значения.Таким образом, стороны также устойчивы.}}}
Наконец, используя уравнение 5.1 с C = 1,53 фута, мы получаем надводный борт F = 1,87 фута. Уведомления
Связной грунт содержит мелкие частицы и достаточное количество глины, чтобы грунт мог прилипнуть сам к себе. Когда почва более связная, это связано с тем, что в ней больше глины, и вероятность ее обрушения меньше. Зернистые почвы образованы крупными частицами, такими как песок или гравий.
Если грунт менее связный, необходимы дополнительные меры для предотвращения оползня. Система измерения под названием «сила сжатия» используется для классификации каждого типа грунта. Это давление, необходимое для того, чтобы почва разрушилась. Эта величина обычно представлена в единицах тонн на квадратный фут.
Часть процесса строительства здания или дороги включает анализ этажа, на котором будет построено здание. Почвенная среда обеспечивает физическую основу здания или способ стоять годами.В инженерных аспектах состава почвы они изучают различия в текстуре, прочности и консистенции, которые отличают связные грунты от несвязных грунтов.
Типы грунтов с точки зрения механики грунтов.
• Несвязные грунты: Частицы не склонны слипаться, их частицы относительно крупные, их также называют гранулированными или сыпучими грунтами (песок, гравий и ил).
• Связные грунты: существуют очень мелкие частицы, на которых преобладают поверхностные электрохимические эффекты.Частицы имеют тенденцию собираться вместе (взаимодействие вода/частицы) в пластичных грунтах, таких как глины.
• Органические почвы: это губчатые, комковатые и сжимаемые почвы. Запрещены для опор инженерных сооружений.
Механика грунтов
Механика грунтов, также известная как геотехническая инженерия, предполагает использование грунтов в качестве инженерных материалов. Это направление исследований позволяет инженерам определять подходящие наземные среды для целей строительства.
Способность компактного пола сохранять свою консистенцию под давлением определяет, будет ли он служить подходящим основанием для здания.Действительно, инженеры изучают физические характеристики окружающей почвы как часть процесса предварительного планирования, связанного со строительными проектами.
Различия текстур
Различия в текстуре почвы обусловлены типами горных пород, слагающих конкретную местность. Со временем текстурные различия проявляются в формах, размерах и расположении частиц, составляющих почву.
Наличие или отсутствие глины или мелких частиц определяет когезивные качества в почвенной среде.
Действительно, глина и более мелкие частицы действуют как агенты, скрепляющие почву.
В средах с несвязными грунтами содержат мало или совсем не содержат глину или мелкие и связные частицы грунты содержат большое количество глины и мелких частиц.
Связной грунт Определение | Law Insider
Относится к
Связной грунт
Импульсный звук означает либо одиночный пик давления, либо одиночный взрыв (множественные пики давления), длительностью менее одной секунды.
Инвазивные виды означает чужеродные виды, интродукция которых наносит или может причинить экономический или экологический ущерб или вред здоровью человека.
Биометан означает биогаз, который соответствует стандартам качества природного газа для трубопроводов.
Полиолефиновый клей означает аэрозольный клей, предназначенный для приклеивания полиолефинов к подложкам.
Клон означает нецветущее растение, срезанное с материнского растения, способное развиться в новое растение и не проявляющее признаков цветения.
Cannabis означает все части растения Cannabis sativa Linnaeus, Cannabis indica или Cannabis ruderalis, независимо от того, растут они или нет; их семена; смола, неочищенная или очищенная, извлеченная из любой части растения; и каждое соединение, производство, соль, производное, смесь или препарат растения, его семян или смолы. «Каннабис» также означает отделенную смолу, сырую или очищенную, полученную из каннабиса. «Каннабис» не включает зрелые стебли растения, волокна, полученные из стеблей, масло или жмых, изготовленные из семян растения, любое другое соединение, производство, соль, производное, смесь или приготовление зрелых стеблей (за исключением извлеченная из них смола), волокно, масло или жмых, или стерилизованное семя растения, неспособное к прорастанию. Для целей этого подразделения «каннабис» не означает «промышленную коноплю», как это определено в разделе 11018.5 Кодекса здоровья и безопасности. Каннабис и термин «марихуана» могут использоваться взаимозаменяемо.
Биоанализ означает определение видов, количеств или концентраций и, в некоторых случаях, местонахождения радиоактивных материалов в организме человека путем прямого измерения, подсчета in vivo или путем анализа и оценки материалов, выделяемых или удаляются из человеческого организма.Для целей настоящих правил эквивалентным термином является «радиобиоанализ».
Микропивоварня означает пивоварню в Соединенных Штатах или в
Хранилище химикатов означает здание, часть здания или внешнюю территорию, примыкающую к зданию, используемую для хранения любых химических или химически активных продуктов.
Продукты каннабиса означает каннабис, который подвергся процессу, в ходе которого растительный материал был преобразован в концентрат, включая, помимо прочего, концентрированный каннабис, или пищевой продукт или продукт для местного применения, содержащий каннабис или концентрированный каннабис и другие ингредиенты.
Взрывчатое вещество означает любое химическое соединение, смесь или устройство, которое производит значительное мгновенное выделение газа и тепла самопроизвольно или при контакте с искрами или пламенем.
Загрязненная почва означает для целей настоящей главы почву, которая в результате выброса или использования человеком поглотила или адсорбировала физические, химические или радиоактивные вещества в концентрациях, превышающих концентрации, совместимые с близлежащей ненарушенной почвой или натуральные земляные материалы.
Протез означает искусственное устройство, которое заменяет недостающую часть тела.
Водные инвазивные виды означает любые инвазивные, запрещенные, регулируемые, нерегулируемые или незанесенные в списки виды водных животных или растений, как определено в подразделах (3), (28), (40), (44), (58) и ( 59) этого раздела, водные вредные сорняки, как определено в RCW 17.26. 020(5)(c), и вредные водные виды, как определено в RCW 77.60.130(1).
Оксиды азота означает все оксиды азота, за исключением закиси азота, измеренные методами испытаний, изложенными в 40 CFR Part 60.
API означает Американский институт нефти.
Инвазивные виды растений означает виды растений, исторически не встречавшиеся в Калифорнии, которые распространяются за пределы возделываемых территорий и могут нанести ущерб экологическим или экономическим ресурсам. Инвазивные виды могут регулироваться окружными сельскохозяйственными агентствами как вредные виды. Списки инвазивных растений хранятся в Калифорнийском реестре инвазивных растений и в базе данных инвазивных и вредных сорняков Министерства сельского хозяйства США.
Аэрозольный продукт покрытия означает продукт покрытия под давлением, содержащий пигменты или смолы, который распределяет ингредиенты продукта с помощью пропеллента и упакован в одноразовую банку для ручного нанесения или для использования в специализированном оборудовании для наземного движения/маркировки. Приложения.
наноматериал означает природный, случайный или искусственный материал, содержащий частицы в несвязанном состоянии, или в виде агрегата, или в виде агломерата, и где для 50 % или более частиц в числовом распределении размеров один или несколько внешних размеров в диапазоне размеров 1-100 нм;
Животное означает позвоночное животное, отличное от человека.
Инфильтрация означает воду, кроме сточных вод, которая попадает в канализационную систему (включая канализационную систему и стоки фундамента) из-под земли через такие средства, как неисправные трубы, соединения труб, соединения или люки.Инфильтрация не включает приток и не отличается от него.
Тетрагидроканнабинол означает натуральные или синтетические эквиваленты веществ, содержащихся в растении или в смолистых экстрактах Cannabis sativa, или любые синтетические вещества, соединения, соли или производные растения или химические вещества и их изомеры с аналогичными Химическая структура и фармакологическая активность.
Ортопедия означает науку и практику оценки, измерения, проектирования, изготовления, сборки, подгонки, регулировки или обслуживания ортеза по назначению лицензированного врача или ортопеда для коррекции или облегчения нервно-мышечной или костно-мышечной дисфункции, заболевания , травмы или деформации.
Изготовление означает составление данных или результатов и их запись или отчетность.
Одноразовый респиратор означает респиратор, не предназначенный для технического обслуживания и предназначенный для утилизации после того, как чрезмерное сопротивление дыханию, истощение сорбента, физическое повреждение или истечение срока службы делает его непригодным для использования. Примерами этого типа респиратора являются одноразовый респиратор-полумаска или одноразовый автономный дыхательный аппарат только для эвакуации (SCBA).
Продукты из марихуаны означает концентрированные продукты из марихуаны и продукты из марихуаны, состоящие из марихуаны и других ингредиентов и предназначенные для использования или потребления, такие как, помимо прочего, пищевые продукты, мази и настойки.
Технический совет по связным грунтам
Луговая собачка Технический совет
Сплоченность почвы.
Связные грунты – это грунты, которые склонны слипаться, например, глина. Они делают это, потому что отдельные частицы малы.
Несвязные или зернистые грунты менее склонны к слипанию. Это потому, что зерна крупнее.
При соединении с водой поверхностное натяжение любого грунта увеличивается. Это означает, что они с большей вероятностью слипнутся под воздействием этого напряжения. Вот почему даже песок остается в комке, когда он мокрый, но не когда он сухой. Поскольку глина состоит из мелких частиц, поверхностное натяжение между каждой частицей больше, чем, скажем, у песка. Следовательно, глина будет склеиваться намного плотнее, чем песок при равном объеме воды.Свойства глины также позволяют глине поглощать больший объем воды и удерживать ее, чем песок. С другой стороны, вес и масса песка преодолевают относительно небольшую площадь поверхности и поверхностное натяжение и не так легко слипаются.
Итак, как это влияет на бурение или бурение?
При бурении пилотной скважины пилотное долото вращается со скоростью, которая, как ожидается, раздробит большинство грунтов на мельчайшие частицы с образованием суспензии, которая будет вымываться из скважины.
В особо вязких глинах иногда почва не хочет разрушаться, потому что поверхностное натяжение между частицами достаточно велико, чтобы преодолеть собственный вес и размер частиц в сочетании с возмущением долота, фактически перемешивающим глину. Иногда он распадается только для того, чтобы снова склеиться в другой форме.
Это может привести к двум легко решаемым проблемам при растачивании.
1 ^st Частицы недостаточно дробятся, чтобы образовать суспензию с водой, которая легко вытекает из отверстия.Они могут скапливаться где-то по пути из скважины и начинать привязываться к бурильной колонне.
2 ^nd Оставшаяся часть глины в зоне пилотного отверстия будет поглощать воду. Так же, как губка будет набухать, впитывая воду, так и глина будет набухать. Это приведет к тому, что скважина начнет расширяться до меньшего диаметра и может в конечном итоге закрыться на бурильной колонне. Поверхностное натяжение отверстия, сужающегося к трубе, в сочетании с липкой природой самого материала начинает вызывать натяжение бурильной колонны и ее вращение все медленнее и медленнее по мере нарастания натяжения.По мере того, как долото вращается медленнее, его способность разрушать любое натяжение грунта значительно снижается, и поэтому проблема усугубляется. Чем дольше буровая штанга остается в отверстии, тем сильнее вспучивается грунт вокруг нее. Я видел буровую штангу, оставленную в скважине на ночь, которую пришлось оставить там, потому что она как будто была забетонирована. Иногда бригада достаточно легко бурит пилотную скважину, а затем делает перерыв на обед только для того, чтобы, вернувшись, обнаружить, что бурильная штанга плотно заперта.
Эти проблемы не новы для буровой промышленности. Такие компании, как Baroid, тратят много денег на изучение того, как уменьшить поверхностное натяжение в глинах и сделать их более подходящими для сверления и сверления
К счастью, объяснение довольно простое, но немного техническое.
Моющие средства.
Моющие средства гидрофобны и поэтому растекаются по поверхности воды. Гидрофобные молекулы не участвуют в водородных связях и поэтому не имеют поверхностного натяжения.
Я видел, как подрядчики успешно использовали такие простые средства, как жидкие или автоматические средства для мытья посуды, чтобы решить проблему, связанную с тем, что глина не распадается.Это может быть эффективной стратегией.
Водопоглощение и набухание могут быть немного сложнее, но все же существует относительно недорогое решение. Ингибиторы глины. Наука об ингибиторах глины сложнее, чем о моющих средствах, но, по сути, они блокируют поглощение воды и, как следствие, набухание. Предотвращая поглощение воды, они также эффективно помогают разбить почву и предотвратить ее повторное слипание. Опять же, это происходит на молекулярном уровне.Aquatreat Clay Fix особенно хорошо работает в большинстве случаев для наших клиентов.
В идеальной ситуации эти добавки должны быть смешаны в баке и введены через систему водоснабжения, однако они все еще могут быть эффективны, если добавить порцию моющего средства или разбавленного раствора в каждую бурильную колонну по мере добавления в процессе бурения.
Время от времени я слышу, как оператор машины для луговых собачек говорит мне, что машине не хватает мощности. Поначалу они, кажется, думают, что мощности недостаточно для поворота долота или расширителя, но если подумать, поверхностный контакт пилотного долота или даже расширителя относительно мал.Даже на более крупных расширителях площадь контакта недостаточна для преодоления мощности машины, рассчитанной на ее перемещение независимо от состояния почвы.
Неизменно, несколько вопросов приведут меня к паре простых определений. Либо оператор использует недостаточно воды, либо продвигает пилотное долото до включения воды, что приводит к засорению водяных отверстий в долоте. Перед продвижением долота оператор всегда должен убедиться, что из пилотного ствола вытекает достаточное количество воды.
Затем он должен обратить внимание на то, что выходит из отверстия. Бурильные машины работают за счет вытеснения почвы. Эту почву нужно куда-то девать. Он не исчезает просто волшебным образом. Если почва не выходит из отверстия, значит, возникла проблема, и оператор должен немедленно остановиться, чтобы определить, в чем дело. Продолжение только усугубит проблему.
В идеале, то, что вы хотите видеть на выходе из отверстия, представляет собой суспензию, похожую на тесто для блинов. Это означает, что почва разрушается, и вы вносите достаточное количество воды.Подходящая суспензия также поможет смазать отверстие для поворота бурильной колонны и облегчит установку трубы после завершения работ.
Если в процессе бурения имеется чистая вода и вытекает несколько небольших кусков глины, велика вероятность того, что более крупные куски глины не дробятся в достаточной степени и в конечном итоге прилипают к буровой штанге, замедляя ее работу. Это когда вам нужен либо ингибитор глины, либо моющее средство. Вы не хотите пытаться определить это, когда у вас есть несколько бурильных труб в скважине, поэтому важно обратить внимание на ранней стадии процесса бурения направляющей скважины, чтобы увидеть, нужны ли вам какие-либо добавки.
Опытные операторы, скорее всего, будут знать местность, в которой вы бурите, и, следовательно, тип почвы, или даже могут посмотреть на почву, поступающую из буровой ямы, и определить, нужна ли добавка. Он может даже брать образцы, держать их в руках, добавлять воду, сжимать и манипулировать образцом, чтобы определить реакцию на воду и понять, как он будет вести себя в процессе бурения. Наличие опытного оператора или предоставление ему этой информации вместе с небольшим временем для обучения будет иметь большое значение для предотвращения головной боли.
Оператору всегда важно помнить, что даже если он использует добавки, расточной станок все равно выполняет свою работу. Добавки работают совместно с механической частью операции, и оператор никогда не должен пытаться продвигать траекторию ствола быстрее, чем он может ее очистить.
Следующее видео демонстрирует использование ингибиторов глины.

За дополнительной информацией обращайтесь к буровому оборудованию для луговых собачек.
Билл Андерсон
Президент
Луговые собачки Boring Equipment, Inc.
281-448-8442
Остаточная прочность связных грунтов после дренирования
Остаточная прочность связных грунтов после дренирования широко изучалась в течение последних 20 лет. Были предложены различные корреляции между углом остаточного трения и свойствами индекса, и они проанализированы. Остаточная прочность измеряется с наименьшей неопределенностью в аппарате кольцевого сдвига. В аппарате кольцевого сдвига, разработанном совместно Имперским колледжем и Норвежским геотехническим институтом, было испытано большое количество природных грунтов, и обобщены результаты этих испытаний. Рассмотрены механизмы, контролирующие остаточный сдвиг. Приведены результаты трех серий испытаний на разных почвенных смесях, для которых градации почв можно было варьировать искусственно. Подтверждено, что пропорции пластинчатых частиц к округлым частицам, присутствующим в почве, и коэффициент трения между пластинчатыми частицами определяют тип развивающегося механизма остаточного сдвига. Демонстрируются три режима остаточного сдвига; турбулентный режим в грунтах с высокой долей округлых частиц или с пластинчатыми частицами с высоким межчастичным трением, в котором не происходит предпочтительной пластинчатой ориентации частиц, скользящий режим, при котором образуется малопрочная поверхность сдвига сильно ориентированных пластинчатых частиц с низким коэффициентом трения, и переходный режим, включающий как турбулентный, так и скользящий сдвиг.Эти режимы устанавливаются при изучении хрупкости и постсдвиговой структуры грунта. Рассмотрено влияние этих режимов остаточного сдвига на общее поведение связных грунтов, а переход от одного к другому связан с упаковкой и пористостью присутствующих осыпных частиц. Затем пересматривается эффективность корреляций между остаточной прочностью и индексными свойствами.
La résistance résiduelle dropée de sols cohérents a fait l’objet de nombreuses etudes au cours des vingt dernières années.Разнообразные корреляции между углом трения и характерными чертами на этих предложениях и ячейках-ci sont passées en revue. C’est avec l’appareil de cisaillement circulaire par torsion Que la mesure de la résistance résiduelle est la moins ambiguë. Un grand nombre de sols naturels ont été testés dans l’appareil de cisaillement circulaire par torsion mis au point conjointement par l’Imperial College et l’Institut Géotechnique Norvégien; ле resultats де ces essais sont резюме данс ле взаимопонимание.Les авторы considèrent ensuite les mécanismes qui régissent le cisaillement résiduel. L’étude présente les résultats de trois d’essais sur différents melanges de sols pour lesquelles il était, возможное de Faire varier artificiellement la granulométrie des sols. Les résultats attestent Que c’est la пропорция де частиц пластин пар rapport aux частиц arrondies dans ле sol ainsi que ле коэффициент трения interparticulaire де частиц пластины qui régissent ле тип де mécanisme де cisaillement résiduel qui se produit.