Проектирование и строительство двух воздушных линии электропередачи 500 кВ (стр. 12 из 23)
Тарирование прибора проводится аналогично компрессионным испытаниям с той разницей что в прибор помещают стальную болванку. На основании полученных данных строят тарировочную кривую, которая используется для введения поправочного коэффициента.
Рассчитав для каждой ступени нагрузки пористость грунта с учетом поправочного коэффициента, строят кривую зависимости пористости от нагрузки , которая используется для расчета сжимаемости грунта и вычисления модуля общей деформации.
где E0 – модуль общей деформации , Мпа; е1 – коэффициент пористости при нагрузке Р1; а – коэффициент сжимаемости в интервале нагрузки Р2 – Р1, Па-1; β –переходный коэффициент , учитывающий отличие условий производства опыта без возможности бокового расширения от действительной работы грунта в естественных условиях, величина которого рассчитывается по коэффициенту поперечной деформации (коэффициент Пуассона)
Значение µ принимаются равными : для крупнообломочных грунтов – 0.27; для песков и супесей – 0.30; для суглинков – 0.35 и для глин – 0.42.
Определение сопротивления грунта сдвигу по фиксированной поверхности:
Параметры сопротивления сдвигу Φ (фи; угол естественного откоса) и С (сила сцепления между частицами), определенные по идентичным образцам, отобранным из одного монолита могут быть различными в зависимости от методики лабораторных исследований. В этой связи выбирать схему проведения опыта необходимо, исходя из условий работы грунта в основании сооружений.
Существует много схем проведения опытных исследований по определению сопротивления сдвигу, которые условно можно объединить в четыре группы:
1) Исследования нормально уплотненных образцов в условиях завершенной консолидации;
2) Исследование переуплотненных образцов в условиях завершенной консолидации;
3) Исследования недоуплотненных образцов;
4) Исследование оптимально уплотненных образцов.
Нагрузки на образец грунта передаются по ступеням, с соответствующими им значениями вертикальных уплотняющих нагрузок.
Зависимость вертикальных нагрузок при срезе от уплотняющих нагрузок:
Табл.21
| Давление при срезе Р, Мпа. | Величина уплотняющего давления, Мпа. | |||||
| 0.100 | 0.150 | 0.200 | 0.250 | 0.300 | 0.500 | |
| Р1Р2Р3Р4 | 0.0500.0750.1000.125 | 0.1500.1000.2500.200 | 0.1000.1500.2000.250 | 0.1500.2000.2500.300 | 0.1000.2000.3000.400 | 0.1000.3000.5000.700 |
По производительности различают быстрый, ускоренный и медленный сдвиги.
Зависимость продолжительности и скорости сдвига от вида грунта:
Табл.22
| Наименование грунта | Тип сдвига | ||
| быстрый | ускоренный | мелденный | |
| Ил супесчаныйИл суглинистыйИл глинистыйПесокСупесьСуглинокГлина |      |    |      |
Примечание: В числителе указана продолжительность сдвига, мин; в знаменателе – скорость сдвига , мм/мин; меньшие значения характеризуют структурно слабые грунты.
При проведении испытании на сдвиг будет использоваться быстрый сдвиг недоуплотнённого образца в условиях завершенной консолидации (согласно ГОСТ 12248 – 96).
При быстром сдвиге приложение сдвигающих усилии производится непрерывно, не ожидая условной стабилизации горизонтальной деформации. Время от приложения первой ступени сдвигающего усилия до момента сдвига различно и может составлять от 20 до 60 – 80 секунд.
Испытания будут проводится на приборе ВСВ – 25.
Для этого из очищенного от парафина монолита отбираются четыре образца путем вреза в специальные кольца. С торцов каждого образца отбираются пробы на определение влажности. Грунт в кольце зачищается от вровень с торцами и взвешивается на технических весах с точностью до 0.01г.
Далее образец переносится в срезной прибор, в котором на грунт передается уплотняющее давление , при котором происходит уплотнение образца в один прием , оно выдерживается для песчаных грунтов не менее 5 минут, для супесей – 15 минут и для суглинков и глин – 30 минут.
По истечении указанного времени начинают передавать сдвигающее усилие ступенями, величина которых принимается равной 5% уплотняющей нагрузки. При непрерывно возрастающей нагрузке скорость сдвига должна быть равной 0.01 мм/мин. Испытание считается законченным, когда верхняя каретка прибора переместится относительно нижней на 5 мм или когда приложение очередной ступени нагрузки вызывает незатухающую деформацию. В конце испытания в кольце определяются плотность грунта и его влажность.
Сдвигающее напряжение вычисляется по формуле:
где τ – сдвигающее напряжение, Мпа; Q – вес на рычаге, Н; F – площадь среза, см2.
На основании экспериментальных данных строится график зависимости горизонтальных деформации от сдвигающего усилия, который служит основой для выбора момента сдвига. Момент сдвига определяется в месте пересечения касательных, проведенных в точках, соответствующих начальной деформации. Сдвигающее усилие , соответствующее данному моменту сдвига, принимается за исходное при построении графика зависимости горизонтальных напряжении от вертикальной нагрузки. Примеры графиков испытании на сдвиг приведены в графическом приложении № 1.
Параметры сопротивления сдвигу – угол внутреннего трения и удельное сцепление рассчитываются по формулам:
τ = fP+С и τ = РtgΦ+С
где τ – предельное сдвигающее напряжение, Мпа; Р – нормальное давление , Мпа; f – коэффициент внутреннего трения материала (песка). Коэффициент f численно равен тангенсу угла внутреннего трения грунта. С- сила сцепления между частицами.
5.2.5.2 Лабораторные испытания несвязных грунтов:
Для полного определения физико – механических свойств несвязных грунтов необходимо определить следующие их параметры:
- Объемный вес грунта (плотность)
-Гранулометрический состав
-Влажность
Метод определения плотности несвязных грунтов:
Плотность несвязных (песчаных и крупнообломочных) грунтов определяется в лабораторных и полевых условиях. В лабораторных условиях она определяется в рыхлом и плотном их сложении: в этом случае получают её минимальное и максимальное значение.
При определении плотности песков в рыхлом сложении средняя проба (400 – 500 г просеянного через сито, с диаметром ячейки 5 мм, и высушенного до воздушно сухого состояния грунта) взвешивается на технических весах. В наклонный цилиндр с насадкой через воронку засыпается песок при постепенном выравнивании цилиндра. Медленным вращением рыхлитель извлекается из цилиндра. При этом песок проходит через отверстия рыхлителя. После извлечения рыхлителя цилиндр осторожно устанавливают на подставку из оргстекла или лист чистой бумаги и снимают насадку. Поверхность песка разравнивается металлической линейкой до уровня края цилиндра. Цилиндр с песком взвешивается на технических весах с точностью до 0.01 г. Для мелкозернистых и пылеватых песков производится определение гигроскопической влажности и при расчете плотности песков отнимают ее величину. Для средне- и крупнозернистых песков этой величиной обычно пренебрегают. Опыт повторяется трижды, и плотность принимается как среднее из двух меньших значении. Данные опыта записываются в журнал.
При определении плотности песков в плотном сложении проба высушенного грунта засыпается в предварительно взвешенный цилиндр небольшими порциями при постоянном уплотнении деревянной трамбовкой. После того, как песок достигнет края стакана, насадку снимают и избыток песка удаляют металлической линейкой, поставленной на ребро. Заполненный таким образом стакан взвешивается и рассчитывается плотность грунта плотного сложения. Опыт повторяется трижды, и расчет ведется по двум наибольшим показателям.