Краткие сведения о грунтах и гидросмеси
§ 61. Краткие сведения о грунтах и гидросмеси
Гидромеханизацией разрабатывают как несвязные так и связные грунты. Суждение о качестве грунтов получают в результате разведки. Разведочные выработку в виде шурфов или скважин, располагаемых в плане по прямоугольной сетке со сторонами от 400 до 25 м и менее, должны проходить всю толщу грунтов, намеченные для разработки.
Гранулометрический состав грунтов выработок устанавливают путем микроагрегатного механического анализа с выделением фракций. При выделении мелкие фракций рекомендуется пользоваться той водой, которая будет применяться при гидромеханизированных работах. По данным анализа строят график гранулометтрического состава в полулогарифмическом масштабе. Для этого по горизонтальной оси графика откладывают диаметры частиц, мм (в логарифмическом масштабе), а по вертикальной оси - содержание фракций мельче данного диаметра, % (в линейном масштабе).
Для расчетов необходимо иметь кривую среднего гранулометрического состава грунтов карьера, средне взвешенный диаметр частиц и степень однородность грунта. Средний гранулометрический состав определяв ют суммированием средневзвешенных гранулометрических составов по выработкам. Средневзвешенный диаметр, мм, находят путем разбивки вертикальной ocи графика на 20 равных интервалов по 5 % и определение в этих интервалах соответствующих им диаметров частиц d1, d2, d3, ..., d20:
(7. 1)
Степень однородности грунта характеризуется коэффициентом неоднородности
,где (7.2)
d60 и d10 — диаметры частиц, отвечающие 60 и 10 %-ному содержанию их в грунте, определяемые по кривой графика.
Однородными считают грунты с 
. Помимо гранулометрического состава определяют плотность грунта, плотность скелета, плотность минеральной части, влажность, коэффициент фильтрации, пределы и число пластичности, а также другие физико-механические характеристики грунта. Кроме того, грунт подвергают петрографо-минералогическому анализу для выяснения формы и прочности слагающих его зерен. При гидравлическом транспорте грунтов, состоящих из зерен угловатой формы, происходит больший износ оборудования и труб, а при намыве они ложатся с меньшей плотностью по сравнению с грунтами, зерна которых окатаны.
Рекомендуемые материалы
Применение гидромеханизации связано с потреблением определенного количества воды, зависящего от способа разработки грунта и его свойств. Количество воды, м3, необходимой для разработки и транспорта 1 м3 грунта, называют удельным расходом воды. В зависимости от способа разработки грунты подразделяют на группы и для каждой из них принимают свой удельный расход воды.
При всасывании грунтов из-под воды их подразделяют на восемь групп (табл. 6 СНиП IV-5-82). В случае разработки грунтов напорной водяной струей их подразделяют на шесть групп (табл. 5 СНиП IV-5-82).
Степень насыщения гидросмеси грунтом характеризуют консистенцией и концентрацией.
Консистенцией называют отношение плотности или объема грунта, находящегося в определенном объеме гидросмеси, к плотности или объему воды, содержащейся в этом же объеме.
Объемная консистенция
Ко = Т/В; (7.3)
консистенция по массе
,где (7.4)
ρгр - плотность грунта;
Т - количество частей грунта в гидросмеси;
ρв - плотность воды;
В - количество частей воды в гидросмеси
При известном удельном расходе воды q объемная консистенция
,где (7.5)
q -принимают по табл. 5 и 6 СНиП IV-5-82
Концентрация представляет собой отношение плотности или объема грунта к плотности или объему гидросмеси.
Объемная концентрация
(7.6)
Рекомендация для Вас - 10 Функции поведения.
Концентрация по массе
, где (7.7)
ρсм- плотность гидросмеси.
Кроме того, необходимо знать гидравлическую крупность частиц грунта ω, представляющую собой скорость равномерного падения твердой частицы в безграничном пространстве покоящейся жидкости, в данном случае воды. Она зависит от размера, плотности и формы частицы, а также от температуры воды.
Гидравлическая крупность может быть определена по графику В. Н. Гончарова и А. А. Саркисян (рис. 7.1)*. Для практических расчетов определяют средневзвешенную гидравлическую крупность.
* Меламут Д. Л. Гидромеханизация в мелиоративном и водохозяйственном строительстве — М.: Стройиздат, 1981 **По предложению Б. А. Волнина и И. С. Хоперского
