Обзор и анализ состояния проблемы (1194506)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

1 Общие сведенья о грунтахПри выполнении земляных работ объектом разработки являются грунты, ккоторым относят любые горные породы или почвы, слагающие верхние слоиземной коры, а также твердые отходы производственной и хозяйственнойдеятельности человека, используемые в строительно-технических целях. Грунтыпредставляют собой сложные многокомпонентные среды, трудность разработкикоторых землеройными машинами зависит в первую очередь от характераструктурных связей, происхождения, условий образования, гранулометрическогосостава, пластичности, структуры, текстуры, наличия влаги, льда, газов, солей.

Посовокупностиосновныхсвойствифизическомусостояниюгрунтыдифференцируют на скальные — с жесткими кристаллизационными илицементационными связями и нескальные — без жестких структурных связей. Кскальнымотносятмагматические,метаморфические,осадочныесцементированные, а также искусственные грунты, закрепленные цементнымирастворами, битумами, жидкими силикатами и т.

п.1.1 Основные физико-механические свойства грунтовФизические и механические (деформационные и прочностные) свойствагрунтов проявляются при воздействии внешних нагрузок от рабочих органов идвижителей машин. Применительно к землеройным машинам практическийинтерес представляют прочностные свойства грунтов, характеризующие ихсопротивление разрушению рабочими органами.Прочность грунтов характеризуется пределом прочности при сжатии,разрыве и сдвиге. Зеленин А. Н.

предложил оценивать принадлежность грунта ктой или иной категории по числу ударов С динамического плотномераконструкции ДорНИИ. Энергия одного удара прибора составляет 10 Дж. Числоударов, необходимое для полного погружения круглой пики сечением 1 см 2ЛистДП 23.05.01 00 00 01 ПЗИзм. Лист№ докум.Подпись Дата8длиной 10 см в грунт, называют числом ударов плотномера С.

Для вечномерзлыхгрунтов С может достигать 600 и более.Построение паспортов прочности представляет значительные трудности,поэтому в ряде случаев ограничиваются результатами испытаний по определениюпределов прочности при одноосном сжатии сж растяжении р и сдвиге .Мерзлые грунты имеют существенно более высокую прочность, чемнемерзлые, вследствие цементирующеговоздействия льда. Лед, являясьосновным компонентом, обусловливает особенности мерзлого грунта.

Согласносовременнымпредставленияммерзлыйгрунтрассматриваюткакупругопластичновязкую среду, прочностные характеристики которой в первуюочередь зависят от температуры, влажности, гранулометрического состава.При разработке твердомерзлых грунтов рыхлителями время отделенияэлементов стружки составляет, как правило, менее 1с. В этом интерваленагружения свойства мерзлого грунта претерпевают существенные изменения:предел прочности в 5 — 15 раз превышает предел длительной прочности,увеличивается хрупкость и склонность к разрушению от растягивающихнапряжений. Во ВНИИстройдормаше был проведен комплекс исследованийкратковременной прочности мерзлых грунтов в зависимости от относительнойскорости деформирования (ε = 0.01…10 с-1), температуры, влажности игранулометрического состава применительно к работе рыхлителей с учетомкратковременности и динамичность воздействия рабочего органа.Установлено, что при повышении скорости деформирования (уменьшениивремени нагружения) увеличивается сопротивление мерзлых грунтов сжатию ирастяжению, причем в большей мере глинистых грунтов (рисунок 1.1).Одновременно существенно изменяется характер разрушения образцов отпластического к ярко выраженному — хрупкому (рисунок 1.2).

Нагружение сбольшими скоростями сопровождается разрушением образцов глинистых грунтовс деформированием столбчатых призм в направлении действия усилия,характерным для продольного разрыва хрупких материалов.ЛистДП 23.05.01 00 00 01 ПЗИзм. Лист№ докум.Подпись Дата91,3-сжатие и растяжение суглинка; 2,4-сжатие и растяжение песка.Рисунок 1.1 Зависимость сопротивления мерзлых грунтов одноосномусжатию и растяжению от скорости деформирования.I-IV – скорость деформирования соответственно 0.15; 1.0; 3.8; 95.2 см/с.Рисунок 1.2 Виды разрушения мерзлой супесиОдним из основных факторов, влияющих на прочность мерзлого грунта какпри кратковременном, так и при длительном действии нагрузки, являетсяотрицательная температура. При понижении температуры грунта от 0 до — 20о С— наиболее типичной для работы рыхлителей, наблюдается увеличениепрочностных характеристик грунта с уменьшающейся интенсивностью.Проанализируем изменение прочности грунтов в зависимости от ихвлажности. С увеличением влажности сезонно-мерзлого грунта его прочностьвозрастает.

Сезонно-мерзлые грунты имеют максимальную прочность при полнойвлагоемкости, когда поверхность смерзания льда с частицами грунта наибольшая.ЛистДП 23.05.01 00 00 01 ПЗИзм. Лист№ докум.Подпись Дата101 - Вечномерзлый грунт; 2 - Сезонно-мерзлый грунтРисунок 1.3 Изменение прочности грунтов от влажности.Льдистость — это содержание льда в мерзлом грунте, определяемоеотношением объема включений льда к объему грунта (с учетом включений льда).Абразивность — это способность грунта изнашивать контактирующие с нимповерхности землеройных машин. Абразивное изнашивание рабочих органовземлеройных машин происходит в результате процессов микрорезания имикропластического деформирования металлов абразивным телом, которымявляется вечномерзлый грунт.

Микропластическое деформирование металлаявляется следствием значительных контактных напряжений и повышенныхтемператур. Микропластическое деформирование имеет место, если частицытвердой фазы грунта (абразив) имеют твердость больше, чем у металла, а формачастиц твердой фазы заострена. Микрорезание происходит, если отношениетвердости поверхностного слоя металла к твердости абразива составляет менее0.5. Во всех других случаях имеет место микропластическое деформирование иусталостное разрушение поверхностного слоя.

Интенсивность изнашиваниярабочих органов в первую очередь зависит от твердости частиц твердой фазыгрунта, т. е. от твердости минералов. Песчаные грунты, состоящие из кварца,полевых шпатов и гранитов, обладают наибольшей абразивностью. Меньшуюабразивность имеют глинистые грунты, состоящие из глинных минералов иорганических образований. Абразивность грунтов возрастает последовательно:торф, глина, ил, суглинок, супесь, мелкий и крупный песок, дресва, галька ищебень.

Чем больше в грунте крупных частиц кварца, тем больше егоЛистДП 23.05.01 00 00 01 ПЗИзм. Лист№ докум.Подпись Дата11абразивность. Зерна кварцевого песка имеют микротвердость от 7 до 13 ГПа приразмере частицы 0.1...1.0 мм. Наиболее часто встречаются частицы размером0.2...0.3 мм, имеющие микротвердость 10...12 ГПа. С понижением температурыгрунта возрастает твердость льда-цемента, составляющая 7 ГПа при температуре— 30о С. В любом случае чем ниже температура, тем абразивнее грунт.Разрыхляемость — это способность грунта увеличиваться в объеме врезультате нарушения структурных связей при разработке. Разрыхляемостьгрунтов оценивают коэффициентом разрыхления, равным отношению объемаразрыхленного грунта к тому объему, который он занимал в массиве.

Значениякоэффициента разрыхления для вечномерзлых и сезонно-мерзлых грунтовсоставляют 1.3...2.0, для талых грунтов 1.1...1.3, а для взорванных полускальных искальных пород 1.1...1.2 при взрывании «на встряхивание» и 1.3...1.5 привзрывании «на развал».Угол естественного откоса — это угол у основания конуса, получаемогопри отсыпке грунта. Сухой сыпучий и переувлажненный сезонно-талый грунтыимеют меньший угол естественного откоса, чем грунты естественной влажности.У глинистых грунтов с увеличением влажности уменьшается угол естественногооткоса. Для разрыхленных вечномерзлых и сезонно-мерзлых грунтов уголестественного откоса составляет 40...600 в зависимости от размеров разрыхленныхэлементов грунта. Угол естественного откоса вечномерзлых грунтов больше, чему талых.Прилипаемость — это свойство грунта (сезонно-талого переувлажненногосостояния) прилипать к рабочим органам машин.

Для суглинистых грунтовпрочность прилипания составляет 0.07...0.09 МПа при влажности 17...23%, дляглинистых 0.012...0.014 МПа при влажности 20...28%. Производительность одноковшовых экскаваторов при разработке сезонно-талых переувлажненных грунтовуменьшается на 15...25%.Примерзаемость — это свойство грунта примерзать к рабочим органаммашин, т. е. происходит твердение оттаявшего слоя вечномерзлого и сезонномерзлого грунтов. Прочность примерзания при температуре — 250С составляетЛистДП 23.05.01 00 00 01 ПЗИзм. Лист№ докум.Подпись Дата12для суглинков 1.6 МПа при влажности 20...25%, а для глин — 2.1 МПа привлажности 26...31%.

С понижением температуры вечномерзлого грунта прочностьвозрастает и составляет 2.5...3.0 МПа при температуре — 500С. Большие значенияпрочности примерзания и прилипания отмечены при разработке полностьювлагонасыщенных вечномерзлых грунтов.Морозобойное растрескивание — это образования сети трещин наоткрытых поверхностях вечномерзлого грунта при охлаждении в осенне-зимнийпериод года.Завалуненностьхарактеризуетсявключениями(валунамиидр.),содержащимися в деятельном слое вечномерзлого грунта. Неравномерноесмерзание и оттаивание нижней и верхней части включения приводит к тому, чтосуммарные силы, выталкивающие включение в осенний период года, начинаютпревосходить суммарные силы сопротивления его выталкиванию.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов ВКР