Для контроля через неделю были проделаны контрольные замеры: при сверлении лунок в месте укладки сетки бур остановился на уровне 30 и 34 см. Таким образом, сетка ровно примерзла к нижней части ледяной плиты.

4.3.Наблюдение за опытным участком и испытания ледового покрова

Наблюдение за ледовым покровом в течение зимы перед проведением испытаний силовой нагрузкой показало следующее:

–ледовый покров на опытном участке имел ровную однородную поверхность;

–все участки неармированного ледового покрова, очищенные от снега, покрыты сеткой трещин с максимальнойИшириной раскрытия от 5 до 10 мм (рис. 4.21); Д

– трещиныСимеют форму конуса и сужаются по глубине;

– глубина открытия трещин, замеренная узким щупом, изменялась от 35 до 47 см, что составляло от 60 до 80 % общей толщины льда;

– все участки ледового покрова, армированные ГМ, отличались от неармированных участков отсутствием раскрытых трещин;

– при внимательном рассмотрении ледовой поверхности на армированных участках на ней можно было обнаружить волосяные «беззазорные» трещины;

– при армировании нижней части ледяной плиты (способом «подныривания») величина трещин была «промежуточной», т.е. больше, чем при расположении армирующего материала в верхней части, и меньше, чем на неармированных участках.

126

За день до испытаний опытного участка были проведены измерения толщин льда и выполнены разбивочные работы, составлена схема испытания участков нагрузками. Подготовлены приборы для определения деформации ледовой поверхности от силового воздействия. До начала нагружений были определены высотные отметки поверхности льда в каждой контрольной точке. Для измерения общего и упругого прогибов ледовой поверхности использовался длиннобазовый прогибомер МАДИ-ЦНИЛ. Размер чаши прогибов при нагружении уточнялся путём контроля высотных отметок через каждый 1 м высокоточным теодолитом с рейкой. Определение прогибов ледового покрова производилось при одинаковых условиях нагружения на армированных и неармированных участках. Для испытаний использова-

Рис. 4.22. Испытание опытного участка колёсной и гусеничной техникой

127

Для нагружение ледового покрова использовали следующие машины: гружёные автомобиль-самосвал ЗИЛ-585 (на базе шасси ЗИЛ-130) и пожарная машина АЦП 6/3 – 40 (на базе шасси «Урал – 5557»), специализированная военная колёсная машина (СКМ), специализированная гусеничная военная машина (СГМ-1), специализированная гусеничная военная машина (СГМ-2).

Перед началом испытаний у всех видов техники, которая использовались для определения несущей способности ледового покрова, была измерена масса и давление в шинах, ширина и длина гусениц. Некоторые технические характеристики машин, необходимые для оценки несущей способности ледового покрова, приведены в табл. 4.1.

Таблица 4.1. Некоторые технические характеристики машин, используемых для нагружения ледового покрова на опытном участке

Первым прогиб ледового покрова измеряли под нагрузкой от автосамосвала ЗИЛ-585. Пятку прогибомера размещали между скатами на задней оси двухосного грузового автомобиля. При определении прогибов поверхности от гружёной пожарной трёхосной машины на базе шасси Урал – 5557 пятку прогибомера приходилось размещать по вертикальной оси заднего моста рядом со скатом.

128

Измерение прогибов поверхности ледового покрова от воздействия «нестандартной» колёсной и гусеничной нагрузок производилось при расположении прогибомера вдоль и поперёк оси машин, рядом с колесом или гусеницей. Параллельно производилось определение чаши прогибов от всех видов нагрузки с помощью геодезических приборов и методов. Наибольшие значения общего и упругого прогибов ледового покрова были зафиксированы от СГМ-2, а наименьшие значения – от СКМ и СГМ-1.

Результаты определения упругого прогиба на участках приведены в табл. 4.2.

Таблица 4.2. Величина упругих прогибов (мм) поверхности

ледового покрова

отмечено изменен е вел ч ны прогиба при возвращении подлёдной волны, которая образовалась под воздействием движущейся техники. Второе значение упругого прогиба с учётом возвращённой волны указано в табл. 4.2 в скобках.

Значение эквивалентного модуля упругости на поверхности ледового покрова определено по формулам

где Еупр – модуль упругости, МПа; Q – нагрузка, кН; fпр – упругий прогиб, см; Kq – коэффициент, зависящий от характера передачи нагрузки на покрытие, Kq ≈

129

≈ 0,6; p – давление на покрытие, МПа; D – диаметр круга, эквивалентного следу колеса, см; – коэффициент Пуассона, = 0,35; lпр – прогиб под нагрузкой, см.

Результаты расчётов представлены на рис. 4.23. Результаты испытаний участков с расположением армирующих прослоек в нижней и верхней частях ледового покрова приведены на рис. 4.24 [123, 124].

армированы, но наморожены; участок VI – естественный ледовый покров

Рис. 4.24. Результаты испытаний опытных участков

130