Диссертация (1151746), страница 21
Текст из файла (страница 21)
4.7).контейнеровот безразмерной величины ÇB.Таблица 4.4. – Линейные зависимости параметров геотекстильныхУравнениеКоэффициентдетерминации R2СтатистикаФишера F (1, 37 )f2 = −0,08594+ 0,6051f10,9573829,88f3 = 0,08594+ 0,3949f10,9052353,47f4 = 0,01229+ 0,42683f10,99568315,53f5 = 0,43897− 0,62288f10,9625950,19f6 = 0,03997+ 0,08550f10,7912140,17f7 = 0,46500− 0,24615f10,9347529,67f8 = 4,80643− 8,71796f10,396624,32121hHПримечание: f1 (θ ) = H , f 2 (θ ) = 0 , f 3 (θ ) = 0 , f 4 (θ ) =Lf 8 (θ ) =LLT, f 5 (θ ) = 2 a , f 6 (θ ) = A2 , f 7 (θ ) = B ,2γLLLLB.Hконтейнеров от безразмерной величины ÇBТаблица 4.5. – Нелинейные зависимости параметров геотекстильныхСтатиКоэффициентстикадетерминаФишерации R 2F (4 , 34 )0,9573959874,9Уравнениеf 2 = 0 , 00930 − 0 , 29326 f 1 + 1, 9753 f 1 2 − 0 , 44521 f 1 3 − 0 , 98678 f 1 4f3 = −0,00930+1,29326f1 −1,9753f12 + 0,44518f13 + 0,98681f140,999999324,92≈ 1, 0∞f5 = 0,50047− 0,97557f1 − 0,78311f12 + 4,90724f13 − 4,44325f14≈ 1, 0∞f6 = −0,00166+ 0,56279f1 −1,65721f12 + 2.30729f13 −1,24317f14≈ 1, 0∞f7 = 0,50136− 0.48735f1 − 0,19366f12 + 2,32528f13 − 2,324376f14≈ 1, 0∞0,9858591,72f 4 = 0 , 000476+ 0 , 47808 f 1 + 0 , 27504 f 1 2 − 1,15867 f 1 3 + 0 ,89793 f 1 4f8 = 19,17939− 221.4796f1 +1039,513f12 − 2107,209f13 +1541,309f14Примечание:f 7 (θ ) =f1 (θ ) =B, f 8 (θ ) = BLHHL,f 2 (θ ) =h0L,f 3 (θ ) =H0L, f 4 (θ ) =TγL2,f 5 (θ ) =2aL,f 6 (θ ) =AL2,.В работе представлен расчет зависимости функциональных параметров геотекстильных контейнеров f2(θ) – f8(θ) от функции f1(θ).Из приведенных зависимостей и построенных по ним графикам наглядно видны зависимости всех функций от f1(θ).
Зная значение f1(θ), можно по графикам, безпроведения математических расчетов, определить величины всех остальных параметров функций f2(θ) – f8(θ).Как было показано выше, можно рассчитать зависимости от любой функцииf1(θ) – f8(θ).1220,60,50,40,30,20,1000,10,20,30,40,50,6Нелинейная аппроксимация f2(f1)Нелинейная аппроксимация f3(f1)Нелинейная аппроксимация f4(f1)Нелинейная аппроксимация f5(f1)Нелинейная аппроксимация f6(f1)Нелинейная аппроксимация f7(f1)Рисунок 4.7. Сводный график функциональных зависимостей отfПредставленный расчет позволяет показать взаимосвязь между параметрамигеотекстильного контейнера, то есть при известной величине одного из параметровконтейнера величины всех остальных параметров можно определять по таблице, составленной на основании проведенного расчета.Зависимости параметров геотекстильных контейнеров позволят изготовителямконтейнеров и проектировщикам в короткий срок находить необходимые размеры ивеличины параметров, что делает проектирование практичной и сократит время напроведение работ.Используя уравнения Фишера, можно аналогично рассчитать эмпирическиезависимости и графики по остальным функциям.
Полученные эмпирические зависимости позволят проектировать геотекстильные контейнеры без сложных вычислений и в короткий срок, что необходимо для производства и эксплуатации даннойтехнологии [196].1234.6. Испытания опытного образца геотекстильного контейнера.Для проверки теоретических данных и расчетных зависимостей нами методомсшивания был изготовлен опытный образец геотекстильного контейнера. Размерыопытного образца в статическом состоянии составили: длина 4,0 м, ширина 1,5 м(рис.
4.8). Контейнер был изготовлен из технической ткани ТЛФ-5-2 с техническимихарактеристиками: средняя разрывная нагрузка – по основе 152,0 кН/м, по утку 80кН/м; относительное удлинение – по основе 16 %, по утку 10 % (испытания напрочность описаны в п.
3.5.2).Рисунок 4.8. Размеры опытного образца в статическом состоянииКонтейнер заполнялся одновинтовым насосом Бурун® СХ 0,9/4-0,25/8 (производитель ОАО «ГМС «Насосы», г. Ливны) обводненным грунтом вязкостью до 3000МПа под давлением 0,4 Мпа (рис.
4.9). Производительность данного насоса 0,4 м3/ч.На основании проведенного ранее анализа изменения физических параметровгеотекстильных контейнеров (п. 4.3) был установлен оптимальный процент заполнения, равный 88,9 – 93,0 %.Для исследования параметров геотекстильных контейнеров опытный образецбыл заполнен на 93 % (рис. 4.9). При такой степени заполнения модулярный уголэллиптических интегралов равен -70° .Основываясь на рассмотренных в п.
4.2 обобщенных зависимостях теориитканевых оболочек и зная начальные натуральные параметры контейнера:степень заполнения – 93 %; модулярный угол –-высота – НJ = 0,5 м; ширина – С = 1,35 м.70° ; длина – B= 4,0 м;124Рисунок 4.9. Процесс заполнения опытного образца контейнераРисунок 4.10. Размеры заполненного опытного образцаА также значения полных эллиптических интегралов:-!‰"vb KLM Nvb ;,$Ÿ J ;,"ÊË›N!#;G -!70!G 70!находим:125‰"|²XÀ ‰ 6 À ‰ 6 À " ! sin -;vb KLM §;vb ;,$Ÿ J ;," KLM §;!#Ì 2,5273;ln XÀ ‰ 6 À ‰ 6 À " ! sin" 70 Ì 1,1113;расчетный параметр, связанный с высотой контейнера:ННJ ÊË›§;рабочую высоту контейнера:¢периметр контейнера:B2Н 6 НJ70! 6 G 70!#;,ŸJ ;,$R0,76 6 0,52 6 sin" 70!площадь сечения контейнера:y∙jf` Mab` §;R ˜ §;! ™объем контейнера:§;!#!`y"70! 6 2G 70!#0,46 ∙ 0,76усилие в геотекстильном контейнере:Т0,26м;2 ∙ 0,76 2,5273 6 1,1113!длину прилегания контейнера в плане:∙ ($ 70!0,76м;∙ (k 70!0,35 ∙ 4,0JR0,35м" ;Н" 51±²" 1,4м$ .2,15м;0,46м;1,27кН/м;Зная натуральную и расчетную величины такого параметра как длина прилегания в плане, можно найти отклонение зависимостей:натуральная величина – Анрасчетный параметр – Ар0,52м;0,46м.Отклонение расчетного параметра от натуральной величины в данном случаесоставляет соответственно 5 %.
Принимая во внимание погрешность измерительныхинструментов, а также разницу натуральных размеров опытного образца геотекстильного контейнера от рекомендуемых в работе, считаем отклонение в расчетах (5%) допустимым.126ВЫВОДЫ1. Проведен анализ расчета параметров геотекстильных контейнеров с учетомусловий геометрической и физической нелинейности. Приведены основные зависимости для расчета.
Описано обоснование геометрических размеров контейнеров. Наосновании рассмотренных обобщенных зависимостей предложена методика расчетапараметров геотекстильных контейнеров с использованием эллиптических интегралов. Разработана расчетная схема геотекстильного контейнера. Приведен предлагаемый нами расчет физических параметров.2. Разработаны функциональные зависимости, показанные в п. 4.5, позволяющие при помощи графиков уйти от расчета эллиптических интегралов, что, в своюочередь, упрощает подбор параметров при проектировании и изготовлении контейнеров.3.
Испытания опытного образца геотекстильного контейнера позволили выявить отклонения изменений натуральных параметров от теоретических (5 %).Установленные отклонения допустимы при расчете параметров контейнеров предложенными нами теоретическими зависимостями.1275. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГЕОТЕКСТИЛЬНЫХ КОНТЕЙНЕРОВ В МЕЛИОРАТИВНОМСТРОИТЕЛЬСТВЕ5.1. Расчет экономической эффективности отечественных геотекстильных контейнеровДля расчета сравнительной экономической эффективности геотекстильныхконтейнеров из фильтрационной ткани в качестве расчетного базового аналога былиприняты специально возводимые илохранилища при производстве работ гидромеханизированным способом.Основными показателями экономической эффективности геотекстильныхконтейнеров являются:- стоимость установки и размещения геотекстильных контейнеров относительно специальных илохранилищ;- достижение экономического эффекта за счет использования новой конструкции геотекстильного контейнера многократного применения;- увеличение срока заиления русла реки после рекультивации за счет удержания 100 % твердых частиц донных отложений в контейнере;- сокращение площади размещения донных отложений за счет укладки контейнеров многоярусным способом.Расчет экономической эффективности производили согласно «Руководству поопределению экономической эффективности использования новой техники, изобретений и рационализаторских предложений в производстве строительных конструкций и деталей из сборного железобетона» [122].Для сравнения экономических затрат был принят рассматриваемый участок(объект) на реке Темерник от устья до железнодорожного моста в районе ботанического сада ЮФУ.
Как было указано ранее (п. 2.3.1.), длина участка составила 2,6 км,общая протяженность семи участков очистки от заиления – 1326,12 м. Общий объемдонных отложений равен 10 000,0 м3.Для приема приведенного выше объема, был проведен проектный расчет количества геотекстильных контейнеров, трудозатрат и стоимости возведения илохрани-128лищ для обезвоживания донных отложений; были также сопоставлены трудозатратыпри проведении подготовительных работ.Для сравнения стоимости проведения очистных работ нами были рассмотреныи рассчитаны следующие способы удаления донных отложений: механический, гидромеханический и гидромеханический с применением геотекстиольных контейнеров.Экономический расчет стоимости геотекстильных контейнеровИз проектных данных площадка для размещения разработанных донных отложений имеет следующие размеры:ширина – a = 55 м;длина – b = 70 м;общая площадь площадки – Р = 3 850 м2.Учитывая ширину площадки a = 55 м, принимаем длину контейнера B = 50 м.Из расчетных данных в таблице 4.2 (п.