Способ определения оптимальной толщины слоя при уплотнении крупнообломочных грунтов укаткой

вивалентный радиус и щади напряженок - удел ьн П 1,П, д,фзависимости сж ны слоя т и давл я катка Е;е давлениепараметры маемости гения и,катка на грунтаппроксимациирунта от толщи=щ 4 п ( - ) ед 1 ф унта О=19 У= а,Ь,С,К м-к у - угол, и ся напряжени Способ по пытания выпо масштабедмвзвешенные диаметунте и модельной с ентный радиус плогде дн и дм - среднечастиц в натурном грси соответственно.Способ осуществл аГ;ение катка на грунтры аппроксимацсти грунта от толщОкяф щади нагружения каткок - удельное давлв,п, д,ф - параме зависимости сжимаемо ны слоя "1" и давления я следующ разом.В лабили составмодельныциональньчастиц) с ратории с ленными и и смесями м уменьш масштабом ми грунтами и способами ер, пропор змеров всех ования М = енные дианатурны вестным (наприм нием ра модели р где я- о д - с грунта; у- угол, под кото ся напряжения в грунтастиц д д н, дм - средневзвеш иц в натурном грун еси), проводят онные испытания с щины "т" в диапазо где распростра метры час ной см компресси разной тоний О - Ок е и модельобычныеобразцамие напряже 19 "г=Такимоптимальнфункцию сию и штамповыми испытаниями до нагрузок, развиваемых катком, причем из компрессионных опытов определяют зависимость уплотняемости от толщины слоя и нагрузки, а из штамповых испытаний определяют зависимость угла распространения напряжений от толщины слоя, после чего оптимальную толщину слоя определяют по формулев 4 г р(1 р) в+и((1-2/В) 1+ - 1 д У) -1Йо 1тносительная деформация грунта;редневэвешенный диаметр частиц а+Ь 1-ехр(-С 1 )оэффициенты;од которым распространяютя в грунте.п.2, отличается тем, что, ислняют на модельной смеси в Полученные результаты аппроксимируются зависимостью: о-в+и( - ) )Е/3Также в лабораторных условиях, с темиже смесями определяется зависимость тангенса угла распределения сжимающих напряжений в слоях разной толщины, 1 О нагруженных штампом.Для этого на слой грунта устанавливается штамп, нагруженный удельным давлением ц, до стабилизации деформаций грунта, после чего ненагруженная часть слоя удаляется и замеряется угол между вертикалью и образующей конуса нагруженного грунта ") (такие определения удобно проводить в одометрах с разрезанными вертикальными стенками), Полученные результаты аппроксимируются зависимостью:19 у = а+Ь 1 - ехр (-С 1 ПКроме того в лаборатории определяетсяначальная плотность используемого грунта 25 ро, соответствующая свободной отсыпкегрунта в емкость без уплотнения.Полученные значения коэффициентовв,п, д,3, а,Ь,С,К Р плотности ро, а также паспортные значения удельного давления катка на грунт ок подставляются в формуле4 г 0 вах Ро/1Во тносительная деформаци редневзвешенный диаме Ь 1-ехр (-с 1 к)бразом, формула определени й толщины слоя превращается дной переменной "1", и равн1794991 т19 ф / плотности грунта средней крупности "б" после уплотнения в слое толщиной "т".Максимальное значение этой функции будет равно для данного грунта максимально возможному значению плотности, Соответствующее этому значению рвах толщина слоя и будет являться той оптимальной которая позволяет при имеющемся. уплотняющем механизме уплотнить данный грунт до максимальной степени.П р и м е р, Горная масса средневзвешенной крупности б = 0,1 м уплотняется катком на пневмошинах с удельным давлением гт= 150 т/м и эквивалентным радиусом площади нагружения Яо = 0,3 м.В результате лабораторных исследований сжимаемости получена зависимость г 7- а со следующими коэффициентами:о=гп+п( - )я - 5053 +ю Рт+ 6,586 ( - )10Р Т/МТакже прямыми лабораторными испытаниями получено значение ро = 1,51 т/м и зависимость тангенса угла распространения напряжения от толщины слоя:19 У= 0,1+ 0,73 1 - ехр(-0,15571 )3. формула изобретения 1, Способ определения оптимальной толщины слоя при уплотнении крупнообломочных грунтов укаткой, включающий опытное уплотнение грунтов слоями разной толщины, анализ полученных данных и определение оптимальной толщины, обеспечивающей наибольшую плотность, о т л ич,а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества уплотнения и снижения трудозатрат, опытное уплотнение осуществляют на не менее чем четырех слоях разной толщины в опытах на компрессию и штамповцми испытаниями до нагрузок, развиваемых катком, причем из компрессионных опытов определят зависимость. уплотняемости от толщины слоя и нагрузки, а их штамповых испытаний определяют зависимость угла распространения напряжений от толщины слоя, после чего оптимальную толщину слоя определяют по формулеЯ 4/ ра (1-р) + ((1-2/Р ) 1 + - 19 У) Яо- 1 Подставляя эти выражения и параметрыв основное уравнение получим зависимость:Рвах = 1,51/1 - 50,3150х(1 -- )315053+6() 10 3,1 1 4 31 0 0,3 1 -- 0,1 - 0,73 (1 - ехр (-0,15571 ) (1 - 2/3.1) - 1 1(0,1 +0,73 (1 - ехр ( - 0,1557 )3 Максимальное значение этой функциидостигается при толщине слоя 1,3 м. Этой 15 толщине слоя соответствует максимальнодостижимая плотность раех = 2 04 т/м3Использование настоящего изобретения позволяет получить зкономию за счет замены дорогостоящих и трудоемких опытных укаток натурных грунтов лабораторными исследованиями их компрессионной сжимаемости. Учитывая то, что стандартный объем опытных насыпей для кочпнообломочных грунтов равен 10 - 15 тыс,м их общая стоимость составляет 25 - 40 тыс,руб., а лабораторные компрессионные исследования 1-2 тыс.рубобщая экономия стоимости при строительстве плотин будет составлять в зависимости от их объема: 30 где ро и рмахс - начальная и максимальнаяплотность пэчнта, соответственно;Яо = Ч Г - эквивалентный радиус плоКщади нагружения катка Г;о - удельное давление катка на грунт;гп,п, д,/3 - параметры аппроксимациизависимоети сжимаемости грунта от толщины слоя 1 идавления с,о= гп + п ( - )еч Р1е - относительная деформация грунта;б - средневзвешенный диаметр частицгрунта;т 9а + Ь 1 - ехр(-сг На,Ь,с, р,Е - коэффициенты;у- угол, под которым распространяются напряжения в грунте,2, Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью снижения трудоемкостиопределений, испытания выполняют на модельной смеси в масштабебнМбигде бн и б - средневзвешенные диаметрычастиц в натурном грунте и модельной смеси соответственно.1794991 Объем плотин 500 т.см 1 млн,м 2 млн.мз з з Процент экономии 5-8 ф 6 2,5-41-2 Составитель Л. РябченковТехред М.Моргентал Корректор И, Муска Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 408 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5