Cтраница 3
Если классическая механика сыпучих тел является механикой однофазной системы частиц ( влиянием воздуха, соединяющегося с атмосферой, пренебрегают), механика грунтов, полностью насыщенных преимущественно свободной несвязанной водой, гидравлически непрерывной и не содержащей газов ( так называемая грунтовая масса) - механикой двухфазной системы, а механика грунтов, содержащих в своих порах ( кроме воды) пары и газы - механикой трехфазной системы, то механику мерзлых грунтов следует считать еще более сложной системой частиц, по крайней мере, четырехфазной системы, содержащей: 1) твердые минеральные частицы; 2) идеально пластичные включения льда ( лед-цемент и лед прослойков); 3) воду в связанном и жидком состояниях ( рис. 13); 4) газообразные компоненты - пары и газы. [31]
Заметим, что при повороте стенки и наличии контакта между грунтом и гранью стенки АВ ( рис. 82, а) нельзя предполагать, что клин сползания свободно поворачивается вокруг точки В, так как при таком предположении произойдет раскрытие грунтовой массы по плоскости сползания. Чтобы исключить эту возможность, считаем, что при повороте стенки призма сползания деформируется, причем ее сечение остается постоянным по площади. [32]
Исследованиями по резанию грунтов [7, 10, 12, 25, 39] выяснено, что в процессе резания перемещение масс грунтов сопровождается упругими деформациями сжатия ( растяжения) и сдвига ( среза), причем перемещение происходит как вдоль металлических поверхностей деформаторов, так и по материковым или уже по срезанным грунтовым массам. Следовательно, процесс резания является сложнейшим комплексом физических и механических процессов. [33]
В некоторых случаях интенсивные подвижки начинаются на участках склона выше насыпи. При этом образуется разжиженная грунтовая масса, заливающая проезжую часть дороги. Откосы выемок на склонах чаще всего подвержены оплывам, возникающим обычно в течение второго и третьего годов строительства. Особенно интенсивно оплывают откосы при сооружении выемок в льдистых грунтах. После просыхания грунта до влажности 15 - 20 % откосы выемок становятся устойчивыми. [34]
При этом методе уплотнения на 1 м3 вибрируемой массы грунта естественной влажности дополнительно расходуется до 250 л воды. Благодаря такому насыщению получается грунтовая масса, в которой отдельные мелкие фракции могут при колебательных движениях вибратора находиться во взвешенном состоянии. В этом случае коэффициент трения и силы сцепления для взвешенных мелких фракций незначительны, а сцепление более крупных фракций ослаблено. Основными силами сопротивления движению являются силы тяжести и силы инерции массы. [35]
Это даст возможность применить к уплотняющимся осадкам вытекающее из механики грунтов положение: каждому давлению в скелете, образованному частицами дисперсной фазы, соответствует определенная величина влажности осадка. Тогда приложима установленная для грунтовой массы зависимость между давлением в скелете и деформацией осадка. [36]
Это усилие вызывает напряжение в верхней точке трубы, равное 2 4 МПа. Такие незначительные напряжения, вызванные уплотнением грунтовой массы откоса, ничтожны для стальных газопроводов. Для полиэтиленовых газопроводов с ними следует считаться. Если тем более учесть, что после стабилизации уплотнения грунта газопровод находится в условиях стесненных деформаций, т.е. релаксации напряжений. Как показал опыт эксплуатации, наиболее реальной силой, которая может вызвать продольные перемещения, являются температурные изменения в стенках подземного пластмассового газопровода. Вопрос воздействия температур имеет не столько теоретическое, сколько практическое значение. [37]
Однако при разработке теории консолидации ( уплотнения) грунтовой массы некоторые ученые учитывали изменение проницаемости грунта. Так, В. А. Флорин при разработке теории консолидации грунтовой массы вывел уравнение, в котором проницаемость грунта рассматривается как функция его пористости, а пористость зависит от внешней нагрузки. Конечно, полной аналогии между поведением нагруженных пород на небольшой глубине, как, например, в строительной практике, и поведением горных пород, расположенных на больших глубинах, не существует. Однако, как будет показано ниже, и в нефтеводоносных пластах могут иметь существенное зачение как изменения пористости, так и изменения проницаемости пород. [38]
Предписания этих служб обязательны для выполнения, так как их несоблюдение может повлечь за собой повреждение смежных подземных сооружений или вызвать несчастные случаи. Основной причиной травматизма при производстве земляных работ является способность грунтовых масс обрушаться при наличии: вертикальных стенок грунта выше допускаемых; недостаточной прочности крепления грунта; неустойчивых откосов и неправильной разборки креплений. Котлованы, оставленные открытыми на ночь, должны быть ограждены. При рытье котлованов на станциях, разъездах, а также на путях, расположенных на пром-площадке, вокруг места работ устанавливают ограждение с предупредительными надписями, а в ночное время вокруг места работ устанавливают сигнальные огни. Руководители работ должны наблюдать за состоянием земляного полотна и креплений котлованов. При появлении трещин вокруг котлована необходимо усилить крепление котлована, а в отдельных случаях снизить скорость движения проходящих поездов. При производстве земляных работ буровыми машинами или многоко-вшевыми котлованокопателями запрещается находиться около рабочих органов машин. К управлению машинами могут быть допущены только рабочие, прошедшие специальное обучение. Разработка котлованов ручным способом не должна опережать установку фундаментов или опор более чем на сутки, в случае более длительного интервала во избежание обрушения стенок котлована должны устанавливаться специальные крепления, выполняемые в зависимости от характеристик грунта. Разработка котлованов механизмами ведется, как правило, без креплений стенок, однако при этом необходимо производить установку фундаментов и опор в котловане вслед за их разработкой. Особое место в ведении земляных работ занимают работы в районе, насыщенном подземными сооружениями. Для точного определения расположения подземных сооружений необходимо сначала раскопать шурфы. Шурф роют на ширину не менее ширины лопаты, достигнув глубины 0 4л, дальнейшую раскопку шурфа следует вести только лопатами. В зимнее время раскопку необходимо вести только после отогрева грунта. [39]
Как известно, коррозия металлов в грунтах носит главным образом электрохимический характер, при котором грунтовая среда рассматривается как раствор электролита. В этом случае к коррозионным средам относятся только трехфазная система и грунтовая масса. Двухфазная система типа воздушно-сухого грунта практически коррозионной активностью не обладает. [40]
В зимних условиях высокая влажность грунта вызывает интенсивное промерзание вглубь, сопровождающееся для ряда грунтов явлением вспучивания и возникновением значительных усилий, стремящихся поднять подземные сооружения кверху. Под поднятым сооружением образуется пустота, которая под давлением набухшего грунта заполняется жидкой грунтовой массой, ухудшающей условия работы сальникового устройства крана. [41]
При неустойчивом положении грунтовой массы ее подвижке предшествует образование трещины, раскрытой вверху и затухающей к поверхности скольжения. Укладка полиэтиленового газопровода в откос или, точнее, береговой скат с неустойчивой грунтовой массой недопустима. [42]
При выборе исходных уравнений процесса, как и в работах Ч. Э. Джейкоба и Г. В. Исакова, ими было принято предположение о постоянстве внешнего давления на кровле пласта, но в отличие от этих работ такому предположению была поставлена в соответствие гипотеза о неизменности суммарного напряженного состояния системы жидкость - пористая среда. По аналогии с гипотезой В. А. Флорина ( 1948, 1961) о напряженном состоянии уплотняемой грунтовой массы, здесь пренебрегается без необходимого анализа перераспределением касательных напряжений и считается, что изменение давления компенсируется изменением нормальных напряжений в скелете среды. Как и в модели уплотнения грунта Терцаги - Герсеванова, определяющее соотношение задается для пористости среды, которая предполагается зависящей от фиктивного ( эффективного) напряжения и давления жидкости: первая зависимость является необратимой и определяет пластические эффекты. В этой постановке была рассмотрена задача о восстановлении давления в скважине при упруго-пластическом режиме фильтрации; принятые при числовых оценках характерные значения параметров соответствовали слабо сцементированным горным породам. [43]
Рассмотрение статистических материалов последних лет по производственному травматизму в строительстве показывает, что около 10 % всех несчастных случаев с тяжелыми исходами связано с выполнением земляных работ. Из анализа причин травматизма выясняется, что основным фактором технических причин травматизма здесь является обрушение грунтовых масс на пострадавших вследствие: 1) разработки грунта без креплений с превышением критической высоты вертикальных стенок котлованов и траншей; 2) разработки котлованов и траншей с недостаточно устойчивыми откосами; 3) неправильного устройства или недостаточной устойчивости конструкции креплений стенок траншей и котлованов; 4) нарушения правил разборки креплений. [44]
Рассмотрим случай устойчивого положения грунтовой массы берегового ската. Считают, что сползания откоса не происходит, а несколько изменяется его форма за счет уплотнения грунтовой массы и, следовательно, изменения ее веса. Уплотнение грунта происходит как по вертикали, так и по скату и оно может достигать до 3 - 5 % от его объема. Изменение формы засыпки траншеи, связанное с уплотнением, является внешней нагрузкой для трубопровода, уложенного в траншею. [45]