4. Сдвиговые испытания грунтов. Графическое изображение результатов. Использование показателей прочности в инженерных расчетах.

различают два основных вида испытаний грунтов на сдвиг:

1—неконсолидированный сдвиг, когда за время действия уплотняющей и сдвигающей нагрузок плотность и влажность грунта практически не изменяются,

2 — консолидированно-дренированный сдвиг, когда уплотнение успевает полностью передаться на скелет грунта, а каждая ступень сдвигающей нагрузки прикладывается после практически полного затухания горизонтальных деформаций от предыдущей ступени.

Первый вид испытаний называется также испытанием по закрытой системен является быстрым сдвигом, так как только при незначительном времени действия уплотняющей и сдвигающей нагрузок влажность грунта и его плотность не успевают измениться. Поэтому сопротивление сдвигу в этом случае будет относиться к той влажности и плотности грунта, которые он имел до испытания.

При втором виде испытаний, называемом также испытанием по открытой системе, когда вода свободно выдавливается из пор грунта, уплотняющая внешняя нагрузка выдерживается до полного затухания осадок грунта под нагрузкой, после чего к образцу ступенями прикладывается сдвигающая нагрузка.

ГОСТ Р 54476-2011ГРУНТЫ. Методы лабораторного определения характеристик сопротивляемости сдвигу грунтов в дорожном строительстве

Испытания на сдвиг проводят для определения сдвиговых характеристик (удельного сцепления и угла внутреннего трения ), в зависимости от влажности грунта в момент сдвига. Принципиальная схема испытаний на одноплоскостный сдвиг представлена в ГОСТ 12248.1

Вырезается кольцо, помещается в одометр, прикладываем вертикальное давление и создаём касательное напряжение, провести 3 опыта (Р1<Р2<Р3). По данным, полученным в ходе эксперимента, строится график зависимости сдвигающего усилия τ от вертикальной нагрузки Р.

Экзаменационный билет № 18

1. Источники орошения. Требования к качеству оросительной воды.Системы, способы и режим орошения. Кпд оросительных систем и пути егоувеличения.

Оросительной системой называют комплекс каналов, трубопроводов и других гидротехнических сооружений предназначенных для орошения земель с целью повышения их плодородия.

Влияние орошения:+ Повышение влажности почв; Внесение удобрений; Микроклимат надпочвенный.

Минус - эрозия почв. Если уровень ПВ глубже 6 метров, то вторичного засоления не будет. Если 6-2,5м уровень ПВ вторичное засоление возможно. Если меньше 2,5 – засоление всегда.

Источники: речные воды (низководные плотины); воды временных водотоков (лиманное орошение); промышленные и бытовые сточные воды; ливневые воды; возвращенные воды.

Требования к источнику: необходимое количество и качество, незначительное расстояние, источник должен быть выше орошаемых полей.

Требования к качеству оросительной воды:

1. Содержание взвешанных веществ по фракциям; 2) Содержание водорастворимых солей: вредные – NaCl, CaCl₂, MgCl₂, Na₂SO₄, CaSO₄, Na₂CO₃; полезные MgSO₄, CaCO₃, MgCO₃.3)Температура разница t воды и почвы не должна превышать 5 – 10⁰С от среднемесячной.

КПД представляет собой соотношение 2-х объемов воды достигшего оросительного массива к объему воды взятой из источника орошения. Пути повышения КПД: 1) Переведение открытых в закрытые 2)Уменьшение фильтрационных потерь уплотнением, цементацией.

Режимы орошения - совокупность числа сроков и норм полива. Реализация режима осуществляется посредством построения и соблюдения графика гидромодуля; график полива построенный для площади 1га – удельный график.

Оросительные системы способы и режимы - Поверхностное орошение, дождевание, подпочвенное орошение. Выбор способа зависит от: глубины до уровня пв, степени минерализации грунтовых вод, степени засоленности почв (водная и кислотная вытяжка), рельефа и уклона местности, размеров поливных норм.

Поверхностное орошение – полив по бороздам – временным оросителям (мешают в/з время сбора урожая). Полив производится напусками по полосам, ширина полос кратна расстоянию колес уборочной техники.

(более подробно написано)

Источники орошения и требования, предъявляемые к ним.

Речная вода, подземная, тающего льда, водохранилищ.

Важно чтобы вода была пресная.

Системы орошения:

1. Регулярного действия

   1. Самотечные

   2. С механическим подъемом воды на орошаемую территорию

2. Одноактнодействующие (временные)

   1. Паводковые

   2. Лиманные

Регулятор орошения

1. Магистральный канал

2. Распределительный канал

3. Временные оросительные каналы

4. Выводные борозды

5. Полевые борозды

Постоянными являются лишь магистральные и распределительные каналы и они обсажены, чтобы препятствовать избыточному испарении.

Расстояние между распределительными каналами 400-1200 м.

Между временными от 70 от 200м.

Качество оросительной воды

Качество оросительной воды должно отвечать агрономическим, экологическим и техническим требованиям, т. е. не оказывать отрицательного воздействия на почвы, растения, качество растительной продукции, санитарно-гигиеническую обстановку, сохранность элементов оросительной системы. Качество оросительной воды оценивают водородным показателем рН, температурой, механическими примесями, минерализацией и химическим составом, бактериологическими примесями.

Оросительная вода, имеющая рН 6,5...8, пригодна для полива всех сельскохозяйственных культур на всех типах почв, допустимо орошение водой с рН 6...8,4. Орошение водой вне этих пределов необходимо обосновывать.

Температура оросительной воды для сельскохозяйственных культур оптимальна в диапазоне 10...25 °С (допустимо 10...35 °С). При повышении температуры снижается активность кальция, может повыситься рН почвенного раствора. Температура поверхностных вод обычно благоприятна для орошения. Воды горных рек и подземные воды могут иметь пониженную температуру и требовать подогрева. Повышенная температура бывает у подземных и сточных вод. Регулируют температуру воды в бассейнах-терморегуляторах или в каналах достаточной протяженности за счет естественного теплообмена с внешней средой.

Механические примеси - наносы - содержат воды рек, особенно горных, и сточные воды. Частицы размером менее 0,01 мм имеют удобрительную ценность, их целесообразно пропускать на поля. Более крупные наносы заиливают оросительную сеть, поэтому их необходимо задерживать в отстойниках и сооружениях в начале сети. На системах капельного орошения и для некоторых дожде­вальных устройств воду очищают на специальных фильтрах.

Минерализация и химический состав оросительной воды могут создать опасность засоления, осолонцевания, содообразования в почве, отрицательно влиять на урожайность сельскохозяйственных культур и качество растительной продукции, сохранность материалов конструкций. Поэтому устанавливают содержание в воде ионов хлора, натрия, магния, карбонатов. Выделено четыре класса качества воды: от 1-го, не оказывающего неблагоприятного воздействия на почвы, урожайность сельскохозяйственных культур, качество продукции, окружающую среду, до 4-го, непригодного для полива.

Устойчивость сельскохозяйственных культур к минерализации оросительной воды зависит от вида растений, фазы их развития, влажности почвы. Солеустойчивые культуры снижают урожайность при минерализации более 2,5 г/л, среднеустойчивые - более 1,3, слабоустойчивые - 0,8 г/л. Наиболее устойчивы пшеница, рожь, ячмень, свекла сахарная и кормовая, хлопчатник, соя; слабоустойчивы зерновые бобовые, картофель, овощи, плодовые, ягодные.

Химический состав оросительной воды не должен оказывать отрицательного действия на водопроводящую сеть, насосно-силовое оборудование, поливную технику и другие элементы оросительных систем. Например, содержание аммония более 15 мг/л, магния более 100, сульфатов более 200 мг/л вызывают коррозию металлических конструкций, щелочная реакция воды разрушает бетон.

Бактериологический состав воды требует контроля и регулирования при орошении сточными водами. Так, колииндекс не должен превышать 1000 бактерий в 1 л, содержание эпидемиологически опасных возбудителей тифа, паратифа, а также сальмонеллы и яиц гельминтов не допускается.

Понятие о режиме орошения.

Режим орошения — это совокупность оросительной и поливных норм, числа и сроков поливов.

При проектировании режима орошения определяют водопотребление (суммарное испарение), оросительные и поливные нормы, сроки и число поливов каждой культуры севооборота, составляют график гидромодуля и согласовывают режим орошения с режимом водоисточника.

Режим орошения должен обеспечивать в почве оптимальный водный, воздушный и связанный с ними питательный и тепловой режимы, не допускать подъема грунтовых вод и засоления почвы.

Режим орошения зависит от характера сельскохозяйственных растений, метеорологических условий года, свойств почвы, глубины залегания уровня грунтовых вод организационно-хозяйственных условий.

Режим орошения бывает трех видов: проектный, расчетный и эксплуатационной

Проектный режим орошения — это режим орошения, которой закладывается за основу составляемого проекта орошаемых земель. Их обычно берут по данном научно-исследовательских институтов на основании результатов исследования, проведенные в зоне нахождения объекта проектирования, или из анализа опыта орошения хозяйств этой зоне.

Расчетный режим орошения — это устанавливается в начале расчетного года. Расчетный режим орошения связана с имеющимися изменениями, в структуре культур способы и техники поливов, почвенных климатических условий.

Эксплуатационный режим орошения – это фактический режим орошения полуученого в конце вегетационного периода. Такой режим орошения обычно отличается от расчетных режимов т.к. в ходе эксплуатаций систем может появится неучтенное дожди или сильная жара. В этих условиях поливы будут проводится с уменьшенной нормой чем расчетной или не дожидая очередного расчетного срока поливов проводят. орошения.