
- •Краткое содержание
- •Введение
- •2 Свойства торфа и торфяных залежей
- •2.1 Общетехнические свойства торфа Классификация грунтов по происхождению
- •2.2 Физико-механические свойства торфов
- •2.3 Связь между основными показателями физико-механических свойств торфа
- •2.3 Показатели свойств различных торфов
- •3. Основные закономерности механики грунтов
- •3.1. Закон уплотнения грунтов
- •3.2.Водопроницаемость грунтов
- •Эффективное и нейтральное давление.
- •Полное давление в водонасыщенном грунте:
- •3.3. Контактное сопротивление сдвигу .Условия прочности
- •Закон Кулона
- •3.4. Структурно–фазовая деформируемость грунтов.
- •Общая зависимость между деформациями и напряжениями.
- •Принцип линейной деформируемости
- •Деформация отдельных фаз грунта
- •4. Распределение напряжений внутри массива грунта
- •4.1 Распределение напряжений по глубине торфяной залежи
- •Действие сосредоточенной силы
- •Сжимающее напряжение от нескольких сосредоточенных сил
- •Действие силы, приложенной внутри линейно-деформируемого пространства
- •Действие равномерно распределенной нагрузки
- •Определение сжимающих напряжений по методу угловых точек.
- •Определение сжимающих напряжений по способу элементарного суммирования
- •4.2 Распределение напряжений при полосообразной нагрузке в линейно деформируемом массиве. Плоская задача.
- •4.3 Распределение давлений по подошве тел. Контактная задача.
- •4.4 Распределение напряжений от собственного веса грунта
- •5. Лабораторные методы определения механических свойств торфа
- •5.1.Компрессионные испытания.
- •5.2 Испытание торфа на сдвиг (срез).
- •5.3 Трехосные испытания торфа
- •6. Полевые методы испытаний торфяной залежи
- •6.1. Основные положения
- •6.2. Метод вращательного среза
- •6.3. Полевые испытания торфяных залежей методом статического зондирования
- •6.4. Измерение порового давления в слабых грунтах
- •6.5. Несущая способность залежи и проходимость машин (штамповые испытания)
- •6.6. Исследование осадок торфяных оснований под насыпями
- •7. Деформационные свойства торфяных залежей
- •7.1 Виды деформаций торфяной залежи
- •7.2 Распределение деформаций по глубине торфяной залежи
- •7.3 Определение упругих деформаций.
- •7.4.Одномерное компрессионное уплотнение торфа и торфяной залежи
- •7.5 Консолидация (Одномерное уплотнение торфа во времени)
- •8. Предельно - напряжённое состояние торфяной залежи
- •8.1 Фазы напряжённого состояния торфяной залежи
- •8.2 Фазы напряжённого состояния торфяной залежи при полосообразной нагрузке
- •1) Первая фаза (первое предельное давление
- •2) Вторая фаза (второе предельное давление )
- •Оценки устойчивости откосов по методу круглоцилиндрических поверхностей.
- •9.2 Разрушение грунта в придонной зоне канала и выпор грунта.
- •10.Изменение физических свойств грунтов при промерзании.
- •10.1 Мёрзлые грунты
- •10.2 Физические свойства мерзлых грунтов.
- •10.3 Прочность торфа и торфяной залежи при промерзании
- •Приложения Приложение 1.
- •Литература
- •Оглавление
- •2 Свойства торфа и торфяных залежей 4
- •3. Основные закономерности механики грунтов 11
- •4. Распределение напряжений внутри массива грунта 25
- •5. Лабораторные методы определения механических свойств торфа 38
- •6. Полевые методы испытаний торфяной залежи 45
- •7. Деформационные свойства торфяных залежей 56
- •9. Устойчивость откосов каналов и выпор торфа. 67
- •10.Изменение физических свойств грунтов при промерзании. 71
6.5. Несущая способность залежи и проходимость машин (штамповые испытания)
Поверхность торфяной залежи является основанием для передвижения самоходного и прицепного технологического оборудования, работающего на подготовке торфяных месторождений к эксплуатации и на добыче торфа. Торфяная залежь,- это непрочное и легкодеформируемое основание, поэтому нагрузки от ходовых устройств машин не могут быть большими, а воздействие их на грунт должно быть кратковременным.
Для экспериментальных исследований в полевых условиях хорошо использовать натурные образцы и физические модели ходовых устройств машин, но это не всегда возможно, поэтому обычно прибегают к упрощенному методу исследований с применением штампов. Штамп - это обычно жесткая, круглая либо прямоугольная пластина различного размера с приспособлениями для установки внешней нагрузки и аппаратуры для измерения глубины осадки.
Рис 6.4 Схема осадки торфяной залежи под действием штампа
Нагрузка на залежь, передаваемая через штамп:
P = Qz /S, Н/м2 ,
Где Qz - нормальная к поверхности залежи нагрузка; S – площадь поверхности штампа.
Метод позволяет исследовать поведение грунта при действии на него постоянно или поэтапно возрастающей нагрузки.
При каждом изменении нагрузки производится измерение деформации грунта (осадки штампа) h
Определяют параметры зависимости h = f(p)
Рис 6.5 Кривая зависимости осадки штампа от нормального давления
Несущая способность торфяной залежи при однократном воздействии на грунт по С.С.Корчунову определяется отношением периметра П к площади штампа S с учетом сопротивляемости залежи сжатию А и срезу по периметру В.
Р = А + В
А и В – коэффициенты, характеризующие сопротивляемость торфяной залежи сжатию и срезу
Плавная кривая (1) по С.С. Корчунову ;ломаная кривая (2) по А.Г. Гинцбургу .
С.С.Корчунов предложил плавную логарифмическую кривую зависимости осадки от давления, А.Г. Гинцбург экспериментально доказал что на этой кривой есть критические точки А и В. Первая соответствует появлению трещин по периметру штампа, а вторая соответствует провалу штампа.
Считают, что при давлениях Р не превышающих РА возможен многократный проезд машин по одному следу без образования колеи, а при давлениях больше РА , но меньших РВ , возможен однократный проезд.
РА –это предел длительной несущей способности залежи, РВ - это предел временной несущей способности. Для неограниченного числа проездов машин по одному следу необходимо принимать нагрузки меньше РА . Для повышения надёжности и безопасности проезда принимают допускаемое давление - РД = 0,75 РА . Тогда:
РД
= АД
+ ВД
Где Рд -допускаемое давление, кПа; АД и ВД -коэффициенты; П – пери метр штампа (или опоры машины), м; S – площадь штампа (опоры),м2 .
Значения коэффициентов АД и ВД при работе машин на торфяной залежи:
Условия эксплуатации машин |
АД |
ВД |
Работа на хорошо осушенной торфяной залежи |
20 |
3,3 |
Внесезонные работы на полях добычи торфа |
16 |
2,7 |
Предварительно осушенная торфяная залежь |
14 |
2,2 |
Неосушенная залежь торфяная |
6 |
1,0 |
Проходимость машин возможна: 1), если среднее удельное давление машины на грунт не превышает несущей способности торфяной залежи; 2) сцепление движителя с основанием больше сопротивления сдвига торфа; 3) мощность двигателя достаточна для движения.
Комплексный показатель проходимости машин по торфяной залежи
ПО
= ·
Для торфяной залежи главным показателем является несущая способность.
ПО
= ( 1 -
)
Где Р- среднее давление под опорной поверхностью гусеницы; Ро - несущая способность торфяной залежи
Категории проходимости
-
ПО
Категория проходимости
< 0,3
Нет проходимости
0,3 …0,5
Плхая проходимость
0,5 … 0,75
Удовлетворительная
>0,75
Хорошая проходимость
По величине сопротивления вращательному срезу τ на глубине 1 м.можно прогнозировать походимость машин по поверхности торфяной залежи
Классификация условий проходимости
-
τ ,
кП
Характеристика торфянойзалежи
Характеристика условий
и техника
Условия проходимости
> 18
Мелкая хорошо осушенная
Проезд в сухое время
Лёгкие
12 … 18
Предварительно осушенная
Проезд болотной техники
Средние
8 …12
Мало осушенная
Проезд специальной
техники
Тяжелые
< 8
Неосушенная, глубокая
Проезд плавающей
техники
или в зимнее время
Особые
Ориентировочно проходимость гусеничных машин на торфяной залежи устойчивая при τ > 12 проходимая при 8…12, малопроходимая 6…8, непроходимая 2…6 кПа.