Пояснительная (1204899), страница 15

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

Текст из файла (страница 15)

На рис. 5.3 показано информационное взаимодействие элементов системы автоматического управления процессом виброуплотнения.

Информационные схемы отличаются от конструктивных и функциональных тем, что объект делится не на физический его части, а на блоки, выполняющие информационные задачи. «Разобрать» реальную систему на такие части, как правило, невозможно.

Рис.5.3. Информационное взаимодействие элементов системы автоматического управления процессом виброуплотнения.

На рисунке 5.4 в общем виде показана кривая зависимости степени уплотнения супеси от числа проходов катка. Иначе эту кривую называют кривой формирования качества, или кривой качества /13,14/.

Рис. 5.4 Кривая качества уплотнения грунта

N – число проходов катка по сечению слоя грунта,

K – уровни качества (достигнутая степень уплотнения грунта):

1 – идеальное качество, которое теоретически можно добиться

в условиях данной технологии,

2 – маркетинговый (потребительский) уровень качества,

3 – нижний порог качества.

Характер кривой показывает, что дополнительные затраты энергии, труда и других ресурсов приводят к уменьшению качества уплотнения не всегда, а лишь до тех пор, пока уплотняющие возможности машины не исчерпаны. Стабилизация показаний индикатора при неподвижной машине говорит о том, что ее уплотняющие возможности исчерпаны.

Реальные технологии имеют, так называемый, маркетинговый, или потребительский уровень качества. Под этим термином подразумевают уровень качества, при котором продукция отвечает требованиям конкурентного спроса и цене, а возможности используемой технологии исчерпаны еще не до конца, и существует некоторый резерв ресурсов.

Если достигнутая предельная плотность, измеренная методом проб, не отвечает требованиям проекта, необходимо, как показано выше, менять параметры технологического процесса: увеличивать число проходов по сечению слоя, снижать скорость движения виброкатка, уменьшать толщину слоя, попытаться изменить влажность грунта или применить другой грунтоуплотнитель.

К регулировке, ремонту или замене датчиков или иных элементов индикатора допускаются лица, прошедшие обучение, имеющие соответствующее удостоверение и прошедшие специальный инструктаж на месте производства работ. Установку индикатора допускается выполнять только при выключенном двигателе машины.

5.2 Порядок определения влажности и плотности грунта

К числу основных технологических факторов, влияющих на степень уплотнения грунта, относятся: способ уплотнения, тип грунтоуплотнителя, энергозатраты и трудозатраты на уплотнение, удельная нагрузка (давление), передаваемая на грунт, вид грунта, толщина слоя, влажность грунта, заданная степень уплотнения и проектные характеристики тела возводимого сооружения.

Способ уплотнения и тип грунтоуплотнителя зависят от вида грунта и его влажности. Влажность грунта существенно влияет на процесс уплотнения и, прежде всего, на величину удельных энергозатрат. Существует понятие оптимальной влажности.

Уплотняемость сухого грунта повышается с ростом его влажности. При достижении оптимальной влажности уплотняемость грунта достигает максимума.При дальнейшем увеличении влажности наблюдается снижение уплотняемости.

Определение оптимальной влажности производят пробным уплотнением образцов различной влажности в приборе стандартного уплотнения.

Для определения влажности грунта из средней части образца сразу после взвешивания кольца с грунтом берут две пробы по 15 -20 г. и помещают их в керамические, стеклянные или алюминиевые сушильные стаканчики-тигли, которые немедленно закрывают крышками.

Сушильные стаканчики с пробами взвешивают, после чего выдерживают с открытыми крышками в сушильном шкафу при температуре 100-105 °С в течение двух-пяти часов (глинистые грунты -дольше) до полного высыхания образца: По окончании сушки сушильный стаканчик закрывают крышкой и взвешивают с точностью до 0,1 Н (0,01 гс). Влажность грунта вычисляют по формуле:

(5.1)

где - вес стаканчика с крышкой и влажным грунтом, Н (гс); - вес стаканчика с крышкой и высушенным грунтом, Н (гс); - вес пустого стаканчика с крышкой , Н (гс), (гравируется на стаканчике).

Контроль плотности грунта выполняют в соответствии с требованиями Строительно-технических норм МПС РФ /18/. Эти нормы требуют определять необходимую плотность (удельную объемную массу) сухих песчаных и глинистых грунтов в земляном полотне по формуле

(5.2)

где максимальная плотность сухого грунта, г/см³, его объемная удельная масса, определяемая по методу стандартного уплотнения (ГОСТ 22733 – 77); k – минимальный коэффициент уплотнения, принимаемый по таблице 5.1;

Таблица 5.1 – Минимальный коэффициент уплотнения грунта

Виды земляного полотна	Глубина расположения слоя от основной площадки, м, для линий		Коэффициент k для линий
	1-II категорий и дополнит, главн. путей	III-IV категорий	I-II категорий и дополнит, главн. путей	III-IV категорий

Окончание таблицы 5.1

Насыпи	Верхняя часть	До 1,0	До 0,5	0,98; 0,95*	0,95; 0,92
	Нижняя часть	Более 1,0	Более 0,5	0,95; 0,92*	0,95**; 0,90
Выемки, основания насыпей высотой до 0,5 м		0,5	0,5	0,98; 0,95*	0,95; 0,92

Примечания: * - для насыпей из однородных песков;

** - на участках с сильно пересеченным рельефом, на участках периодического подтопления насыпей, а также в пределах участков длиной до 100 м на подходах к мостам.

При этом необходимо проверять пригодность грунта карьера (резер­ва) по условиям его влажности.

Для скоростных и особо грузонапряженных линий коэффициент уплотнения назначают для верхнего полуметрового слоя под основной площадкой 1,03, для нижележащих слоев - 0,98-1,0.

Уменьшение коэффициента уплотнения по сравнению с нормами, приведенными в таблице, допускается в случае невозможности или нецелесообразности их достижения (при наличии грунтов повышенной влажности или грунтов малой влажности в засушливых зонах).

Следовательно, достигнутое качество уплотнения грунта оценивается коэффициентом уплотнения:

(5.3)

где (см. выше): достигнутая плотность (удельная объемная масса) сухого грунта в земляном полотне, г/см³.

p_{d max} - максимальная плотность сухого грунта, г/см³, (его удельная объемная масса), определенная по методу стандартного уплотнения.

Объемную массу сухого грунта определяют расчетным путем на основе экспериментально полученных данных об объемной массе влажного грунта и его влажности по формуле:

, (5.4)

где объемная масса влажного грунта, г/см³; W – влажность грунта,%.

Объемную массу грунта определяют методом отбора проб. Отбор пробы производят при помощи ударного грунтоотборника с режущим кольцом. Для взятия пробы сначала лопатой снимают верхний слой (4-6 см) уплотненного грунта, зачистным ножом выравнивают поверхность и ставят на нее грунтоотборник в собранном состоянии. Затем, ударником забивают кольцо в грунт до тех пор, пока поверхность грунта не окажется на 3-5 мм выше края кольца. После этого, осторожно извлекают кольцо с образцом грунта и ножом, подрезают грунт, выступающий с верхней и нижней сторон кольца, вровень с краями кольца. Кольцо с пробой грунта взвешивают с точностью до 1 гс.

Значение объемной массы влажного грунта определяют по формуле:

(5.5)

где: Р₁ – вес грунта с кольцом, г; Р₂ – вес пустого кольца, г, (гравируется на кольце); V – объем грунта, равный внутреннему объему кольца, см³, (гравируется на кольце).

Вычисление объемной массы производят с точностью до 0,01г/см³.

Экспериментальные данные показывают, что величина оптимальной влажности зависит от способа воздействия на грунт: она ниже при ударном воздействии и выше при статическом нагружении.

Естественная влажность грунта, как правило, ниже оптимальной. С целью снижения энергозатрат на: искусственное уплотнение целесообразно его доувлажнять от естественной до оптимальной влажности. Доувлажнение производят в местах разработки грунта - выемках или карьерах, а не в местах укладки в насыпь, поскольку здесь трудно добиться равномерного увлажнения и однородности грунтовой массы. Примерная удельная потребность воды для доувлажнения:

(5.6)

где W₀ - оптимальная влажность, %; W_K- весовая влажность грунта в карьере, %.

Пример:

Исходные данные: оптимальная влажность - 18%,

влажность грунта в карьере - 10%.

Удельная потребность воды для доувлажнения:

Характеристики

Список файлов ВКР