4builders.ru

Строй журнал
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Угол естественного откоса грунта что это

parlini.ru Ремонт квартиры, дачи и дома.

Углом естественного откос а называют угол, при котором неукрепленныйтоткос песчаного грунта сохраняет равновесие, или угол, под которым располагаются свободно насыпаемый песок и другие сыпучие материалы.

Угол естественного откос а определяют в воздушно-сухом состоянии и под водой с помощью диска, имеющего вертикальный тарировочный стержень

1. Для определения угла естественного откоса в воздушно-сухом состоянии диск устанавливают в стеклянную банку, на диск ставится кожух.

2. В кожух засыпается песок в естественно-сухом состоянии.

3. Кожух плавно снимается с диска, и излишек песка осыпается, а на диске остается конус из песка, вершина которого в месте соприкосновения со стержнем показывает значение угла откоса.

4. Для определения угла естественного откоса под водой диск устанавливают в стеклянную банку, а на диск ставится кожух.

5. В кожух засыпается песок в естественно-сухом состоянии.

6. Банка заполняется водой до верха кожуха.

7. Песок, осевший в кожухе, засыпается доверху.

Гранулометрический состав. Практически характер и качество разрушения породы четко определяется ее гранулометрическим составом. Он характеризует разрыхленную горную породу по процентному содержанию в ней частиц различной крупности и может быть изображен кривой (рис. 2.1), если по оси абсцисс отложить диаметр частиц, мм, а по оси ординат — суммарное содержание частиц диаметром, меньшим данного, в процентах.
Для характеристики неоднородности рыхлых пород используется отношение d60/d10=Kн называемое коэффициентом неоднородности (d60, d10 — максимальные диаметры кусков, составляющих 60 и 10% общего объема рыхлой породы соответственно).
Особенно важное значение гранулометрический состав породы имеет при процессах гидромеханизации. От него зависят удельный расход воды на разработку и транспортирование, наименьший допустимый уклон подошвы забоя и лотков, критическая скорость воды.
Угол естественного откоса φ — максимальный угол, образуемый свободной поверхностью рыхлой раздробленной породы с горизонтальной плоскостью. Частицы породы, находящиеся на этой поверхности, испытывают состояние предельного равновесия. Если вес частицы Р (рис. 2.2), то в состоянии предельного равновесия на свободной поверхности на частицу действуют силы: Рп — сила нормального давления, прижимающая частицу к свободной поверхности; Рτ — сила, стремящаяся сдвинуть частицу вниз; Fт — сила трения, зависящая от Рn и коэффициента трения fтр, R — реакция опоры. Поскольку частица находится в равновесии, имеем

Таким образом, угол естественного откоса зависит от коэффициента трения между кусками породы и поверхностью, по которой возможно ее скольжение. Для рыхлой (сыпучей) среды, например песка, он может быть определен с помощью цилиндрической емкости без дна. Емкость устанавливают на горизонтальной площадке и заполняют породой. Затем емкость поднимают и порода формирует свободную поверхность, соответствующую углу естественного откоса.
В общем случае угол естественного откоса зависит от шероховатости зерен, степени их увлажнения, гранулометрического состава и формы, а также от плотности материала. С увеличением влажности до некоторого предела у таких горных пород, как уголь или песок, угол естественного откоса возрастает. С увеличением крупности и угловатости частиц он также увеличивается. В целом у рыхлых пород он находится в пределах 0-40°.
По углам естественного откоса определяют максимальные допустимые углы откосов уступов и бортов карьеров, насыпей, отвалов и штабелей.

Угол естественного откоса

Угол естественного откоса

Угол естественного откоса — угол, образованный свободной поверхностью рыхлой горной массы или иного сыпучего материала с горизонтальной плоскостью. Иногда может быть использован термин «угол внутреннего трения».

Частицы материала, находящиеся на свободной поверхности насыпи, испытывают состояние критического (предельного) равновесия. Угол естественного откоса связан с коэффициентом трения и зависит от шероховатости зерен, степени их увлажнения, гранулометрического состава и формы, а также от удельного веса материала.

По углам естественного откоса определяются максимально допустимые углы откосов уступов и бортов карьеров, насыпей, отвалов и штабелей. угол естественного откоса из различных материалов

Список из различных материалов и их угла естественного откоса. Данные приблизительные.

Материал (условия)Угол естественного откоса (градусы)
Пепел40°
Асфальт (измельченный)30-45°
Кора (деревянные отходы)45°
Отруби30-45°
Мел45°
Глина (сухой кусок)25-40°
Глина (мокрой раскопки)15°
Семена клевера28°
Кокос (измельченный)45°
Кофе зерна (свежие)35-45°
Земля30-45°
Мука (пшеница)45°
Гранит35-40°
Гравий (насыпной)30-45°
Гравий (натуральный с песком)25-30°
Солод30-45°
Песок (сырой)34°
Песок (с водой)15-30°
Песок (влажный)45°
Пшеница сухая28°
Кукуруза сухая27°

См. также

Примечания

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Угол естественного откоса» в других словарях:

угол естественного откоса — Предельный угол, образуемый свободным откосом сыпучего грунта с горизонтальной плоскостью, при котором не происходит нарушения устойчивого состояния [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] угол… … Справочник технического переводчика

Максимальный угол наклона откоса, сложенного г. п., при котором они находятся в равновесии, т. е. не осыпаются, не оползают. Зависит от состава и состояния г. п., слагающих откос, их водоносности, а для глинистых п. и высоты откоса. Геологический … Геологическая энциклопедия

Угол (естественного) откоса — (Böschungswinkel) – угол относительно горизонтали, образующийся при насыпании сыпучего материала. [СТБ ЕН1991 1 1 20071.4] Рубрика термина: Общие, заполнители Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Читать еще:  Условия хранения грунтовки глубокого проникновения

угол естественного откоса — Предельная крутизна склона, при которой слагающие его рыхлые отложения находятся в равновесии (не осыпаются). Syn.: естественный откос … Словарь по географии

угол естественного откоса — 3.25 угол естественного откоса: Угол, образованный образующей откоса с горизонтальной поверхностью при отсыпке сыпучего материала (грунта) и близкий к значению его угла внутреннего трения. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

УГОЛ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТКОСА — угол, при котором неукрепленный откос песчаного грунта еще сохраняет равновесие, или угол, под которым располагается свободно насыпаемый песок. У. е. о. определяется в воздушно сухом состоянии и под водой … Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии

угол естественного откоса — угол у основания конуса, образованный при свободной насыпке сыпучего материала на горизонтальную плоскость; характеризует сыпучесть этого материала; Смотри также: Угол угол смачивания угол касания … Энциклопедический словарь по металлургии

Предельный угол, образуемый свободным откосом сыпучего грунта с горизонтальной плоскостью, при котором не происходит нарушения устойчивого состояния (Болгарский язык; Български) ъгъл на естествения откос (Чешский язык; Čeština) úhel přirozeného… … Строительный словарь

УГОЛ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТКОСА ПОЧВЫ — (грунта) наибольшая возможная величина угла, который образует с горизонтальной поверхностью устойчивый откос насыпи сухой почвы (грунта), или влажной почвы (грунта) под водой. Экологический словарь, 2001 Угол естественного откоса почвы (грунта)… … Экологический словарь

Лабораторная работа 1. Определение величины угла ссыпания и угла естественного откоса зернисто-кускового материала

Цель работы. Определить величины угла естественного откоса и угла ссыпания зернисто-кускового материала.

Теоретические положения . Зернисто-кусковой материал, лежащий на наклонной плос­кости (например, на наклонной плоскости бункера , на наклон­ном ленточном транспортере и т. д.), при определенном угле наклона этой плоскости к горизонту начинает ссыпаться по ней. Такой предельный угол наклона называется углом ссыпания.

В зависимости от формы кусочков можно наблюдать два ви­да движения кускового материала по плоскости ссыпания: сколь­жение и перекатывание. Скольжение наблюдается при кусках с развитыми плоскими гранями; передвижению кусков здесь препятствует трение скольжения между гранями кусков и плос­костью ссыпания. Качение наблюдается при форме кусков, близкой к шару. В этом случае передвижение куска происходит как скатывание его, с сопротивлением трения качения.

Предельное состояние покоя слоя кускового материала на наклонной плоскости имеет место тогда, когда сила трения F равна проекции М силы тяжести G на эту плоскость (рисунок 1). С другой стороны, эта же сила трения пропорциональна нор­мальному давлению кускового материала на наклонную плос­кость

F = M = fN ,

откуда f = М / N = tgα

где f – коэффициент трения, определяемый свойствами самого материала, равный tga ;

α – угол ссыпания зернисто-кускового материала.

Если рассматривать весь слой сыпучего материала , который перемещается по гладкой наклонной плоскости, то здесь, даже в случае кусков шарообразной формы, происходит скорее сколь­жение материала по плоскости, чем перекатывание, так как весь материал «течет» сплошной массой.

Угол ссыпания зависит от коэффициента трения материала о плоскость ссыпания, от формы и крупности кусков, от структу­ры поверхности, по которой происходит ссыпание (поверхность может быть гладкой, шероховатой, ребристой и т. д.), а также он влажности самого кускового материала.

Если насыпать зернисто-кусковой материал на горизонталь­ную плоскость, то он располагается на ней в виде конуса. Угол между образующей этого конуса и горизонтальной плоско­стью называется углом естественного откоса зернисто-кускового материала.

Угол естественного откоса всегда больше угла ссыпания (для одного и того же материала), так как наличие неровностей на поверхности материала препятствует скатыванию, а тем более скольжению кусков. Угол естественного откоса в большой степе­ни зависит от фракционного состава кускового материала, ибо последний определяет собой общую структуру поверхности ко­нуса. Эта разнородность размера кусков вызывает в то же вре­мя преимущественное скатывание крупных кусков материала на край насыпаемой кучи, вследствие того, что неровности поверх­ности оказывают меньшее сопротивление перекатыванию крупн ых кусков, чем мелких (рисунок 2). Неравномерное распределение кусков по крупности необходимо учитывать при загрузке насадочных абсорберов, шахтных печей и т. д., так как в местах рас­положения крупных кусков, т. е. на-периферии, получается боль­шее сечение каналов и газ пойдет преимущественно по этим ка­налам, имеющим меньшее гидравлическое сопротивление.

Тонко измельченные материалы имеют больший угол естест­венного откоса, т. е. меньшую сыпучесть, в связи с более разви­той поверхностью трения.

Угол естественного откоса значительно зависит от влажности материала, потому что вода, располагаясь на поверхности кус­ков, вызывает слипание их и тем самым затрудняет движение отдельных кусков. Чем меньше куски материала, тем больше проявляется влияние влажности; но чрезмерное увлажнение приводит к увеличению послойной текучести жидкости между кусочками материала, и угол естественного откоса вновь умень­шается (таблица 1).

Угол естественного откоса, град, для породы

М.11.1. Чем вызывается сопротивление грунта срезу?

Сопротивление грунта срезу вызывается сопротивлением междучастичных связей, зависящим от прикладываемого давления. Прочность связей зависит от вида грунта, его влажности и плотности.

М.11.2. Какая разница между срезом и сдвигом? Какой вид имеет схема прямого среза?

Срез происходит по определенной поверхности. Схема разрушения представлена на рис.М.11.2. Деформация сдвига захватывает некоторый объем и связана с перекашиванием прямоугольного элемента.

Под прямым срезом в механике грунтов понимается срез, изображенный на рис.М.11.2, однако часто под сдвигом понимается и прямой срез, а эти понятия отождествляются.

Читать еще:  Финишная грунтовка холста олег буйко
Рис.М.11.2. Схема разрушения грунта: а — срез; б — сдвиг:1 — плоскость среза

М.11.3. Что называется «критической» пористостью песка и какому состоянию песка она соответствует?

Деформация сдвига в грунтах связана с изменением объема, так как при сдвиге происходит перекомпоновка частиц. Особенно явно это проявляется в песке. При сдвиге в плотном песке происходит его разуплотнение, а в рыхлом  уплотнение. Однако существует такая начальная пористость песка, которая при сдвиге не изменяется. Эта пористость называется критической. Критическая пористость ближе по своему значению к максимальной.

М.11.4. Какой вид имеет закон Кулона для несвязного грунта? Что называется углом внутреннего трения песка?

Закон Кулона для несвязного грунта имеет следующий вид (рис.М.11.4,а):

где   угол внутреннего трения. Угол внутреннего трения следует рассматривать как параметр линейного графика среза образца песчаного грунта, который проведен через начало координат.

Однако в ряде случаев диаграмма может иметь начальный участок c, называемый зацеплением. Обычно величина этого зацепления очень невелика.

Рис.М.11.4. Результирующая схема испытания прямым срезом: а — песчаный грунт; б — глинистый грунт

М.11.5. От чего зависит угол внутреннего трения песка? Что такое угол естественного откоса и совпадает ли он с углом внутреннего трения?

Угол внутреннего трения зависит от крупности и минералогического состава песка, от его пористости и в значительно меньшей степени от влажности (часто от влажности совсем не зависит). Угол внутреннего трения не совпадает по своей величине с углом естественного откоса, именуемого иногда углом «внешнего трения». Угол естественного откоса влажного песка может быть больше угла внутреннего трения, так как в этом случае действуют капиллярные силы, удерживающие откос от разрушения.

М.11.6. Чем вызывается сопротивление срезу связного грунта?

Сопротивление срезу связного глинистого грунта вызывается междучастичными связями  пластичными водно-коллоидными и хрупкими цементационными.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Определение угла естественного откоса

Сыпучесть – способность насыпных и навалочных грузов перемещаться под действием сил тяжести или внешнего динамического воздействия. Сыпучесть груза характеризуется величиной угла естественного откоса и сопротивлением сдвигу.

Углом естественного откоса называют максимальный угол наклона откоса, не обладающего сцеплением (т.е. сыпучего) зернистого вещества. Это угол между горизонтальной плоскостью и образующей конуса.

Его величина зависит от рода груза, гранулометрического состава и влажности груза.

Различают угол естественного откоса в покое и в движении. Величина угла естественного откоса в покое больше, чем в движении. При воздействии на груз динамических нагрузок, особенно вибраций, величина угла может снижаться до нуля.

При перевозке грузов морем основной задачей является создание максимально устойчивого штабеля в трюме судна, центр тяжести которого находится в строго определенном месте и может быть использован в расчетах остойчивости судна. Создание такого штабеля выполняется методом выравнивания штабеля груза (штивка), недопущения создания крутых откосов, которые могут обвалится или даже закрепления поверхности штабеля.

Термин «штивка» означает любое, частичное или полное разравнивание поверхности гру­за в пределах грузового помещения.

Для достаточно точного расчета устойчивости штабеля требуется знание сопротивления сдвигу и угла откоса, однако, существующая методика расчета сопротивления сдвигу несколько сложна и не нашла широкого применения. Понимая это, Международная Морская Организация подготовила методику определения уровня штивки груза, опираясь только на величину Угла Естественного Откоса (УЕО) для грузов. не имеющих сцепления, метод основан на результатах практики перевозок балкерами и может использоваться, когда нет альтернативы. Методики определения УЕО можно найти в соответствующих разделах на нашем сайте.

Следует отметить что навалочные грузы, с точки зрения штивки, могут быть разделены на грузы, имею­щие сцепление и не имеющие сцепления. Грузы, имеющие сцепление, УЕО не характеризуются, перечень см. в соответствующем разделе.

До окончания погрузки грузов, не имеющих сцепления, следует определить, какими из нижеприведенных требований необхо­димо будет руководствоваться с учетом угла естественного откоса, оговариваемого на момент погрузки.

Не имеющие сцепления навалочные грузы с углом естественного откоса 30 граду­сов или менее

Это грузы, обладающие повышенной, подобной зерну, сыпучестью, следует осуществлять в соответствии с требованиями, регламентирующими перевозку зерно­вых грузов. Следует, однако, учитывать плотность груза при определении:

— размеров материала и крепежных устройств для продольных переборок и пере­борок в выгородках;

— влияния свободных поверхностей груза на остойчивость.

Не имеющие сцепления навалочные грузы с углом естественного откоса от 30 до 35 градусов включительно

Штивка вышеупомянутых грузов должна производиться в соответствии с ниже­следующими критериями:

— неровности на поверхности груза, измеряемые как расстояние по вертикали (rh) между самым высоким и самым низким уровнем, не должны превышать В/10, где В — ширина судна в метрах при максимально допустимом значении rh =1,5м;

— если представляется невозможным измерить rh, перевозка груза навалом воз­можна при условии применения штивочного оборудования во время погрузки.

Читать еще:  Химический состав грунтовок глубокого проникновения

Не имеющие сцепления навалочные грузы с углом естественного откоса более 35 градусов

Груз с углом естественного откоса более 35 градусов следует грузить с осторож­ностью, имея в виду предотвращение образования боковых откосов с крутыми склонами вне расштиванной поверхности в пределах грузового помещения. Штивку такого груза следует про­изводить таким образом, чтобы угол наклона вне разровненной поверхности был значительно меньше угла естественного откоса.

Рекомендованное ИМО определение угла естественного откоса мелкозернистых веществ выполняется «методом наклонного стола». Проводится в специализированных лабораториях с привязкой к порту погрузки.

Это испытание позволяет определять угол естественного откоса мелкозернистых веществ, не обладающих сцеплением (размер зерен менее 10 мм). Получаемые результаты могут использоваться при толковании соответствующих разделов Международного Кодекса Морской перевозки Навалочных Грузов применительно к рассматриваемым веществам.

Принцип испытания

При измерении угла естественного откоса с помощью настоящего метода поверхность вещества в ящике стола ИМО должна быть выровнена и быть параллельной основанию испытательного стола. Стол наклоняется без сотрясений до тех пор, пока не начнется массовое осыпание вещества, полученный угол фиксируется.

Значения коэффициентов первоначального и остаточного разрыхления

Глина – 1, 1,

Суглинок — 1, 1,

Супесь — 1, 1,

Песок — 1, 1,

Размываемость— унос частиц грунта водой, характеризует наибольшую допускаемую скорость движения воды по дну водоотвода.

Угол естественного откоса φ— это угол, образованный наклонной поверхностью (откосом) отсыпанного (разрыхлённого) грунта с горизонтальной плоскостью.
У песчаных грунтов за счёт незначительного сцепления (только силы трения) откосы положе, чем у глинистых и скальных.

Рис. 20.Поперечный профиль котлована:

Отрывка котлованов или траншей с вертикальными стенками осуществляется при глубине до 1м- песчаных, 1.25м- супесях, 1,5м суглинках, 2м- глинах.

Типы креплений по конструктивной схеме:
— распорный
стойки или прогоны удерживаются горизонтальными распорками (Рис. 21);

Рис. 21. Распорный тип крепления:

1- щиты;
2-стойки;
4-распорки.

— консольный
При большой глубине анкер состоит из двух якорей и оттяжек (Рис. 22). Якоря забивают на 3м. Они мешают производству работ.

Рис. 22. Консольное крепление:

— подкосный
применяют при отрыве котлованов (рис. 23).

Рис. 23. Подкосный тип крепления:

1- щиты;
2-стойки;
4-распорки;
5-подкосы;
6-упор;
3-анкеры.

консольно-анкерное крепление(рис. 24)


Рис. 24. консольно-анкерное крепление:

1- щиты;
2-стойки;
3-анкеры.

— консольно-распорнае крепление(рис. 25)

Рис. 25. консольно-распорное крепление:

1- щиты;
2-стойки;
4-распорки.

Подготовительные работыпредусматривают очистку территории от деревьев и кустарника, сноса существующих сооружений и переноса коммуникаций (если это предусмотрено проектом), удаление валунов, снятие и складирование плодородного слоя почвы, отвод поверхностных вод, выполнение геодезических разбивочных работ по выносу в натуру проекта земляных сооружений и закрепление реперами или рисками на соседних зданиях и проектных горизонтах, монтирование инвентарных временных помещений, выполнение временного электрооснащения и водоснабжения.
Законодательство об охране окружающей среды требует от строителей бережного отношения к природе; сохранения древесной растительности и почвенного слоя в процессе выполнения почвенных работ.

Рис. 26. Способы искусственного водопонижения.

Открытый водоотлив

Рис. 27. Открытый водоотлив.

Рис. 28. Поперечный профиль котлована при откачивании воды.

1 зумпф-колодец;

3 — насос;
4 – лоток.

Применяют в грунтах с наибольшим коэффициентом фильтрации (до 1м/ сут) и отсутствии ниже дна осушаемой выемки напорных грунтовых вод. Водоотводзаключается в непосредственной откачке грунтовых вод из выемки. Воду из зумпфов выкачивают диафрагмовыми или центробежными насосами.
В строительстве применяют следующие виды дренажей:

горизонтальный (открытый или закрытый) (рис. 29), вертикальный, комбинированный и специальный.

Рис. 29. Горизонтальный дренаж:

Водоотвод с помощью:
а — обвалования площадки;

I — уклон; 1 — земляное обвалование;

2 — водоотводная канава; 3 — котлован;

4 — строительная площадка

Вертикальный дренаж(Рис. 30)этотрубчатый колодец с фильтром в нижней части, из которого глубинными насосами откачивается грунтовая вода.

Рис. 30. Вертикальный дренаж:

Водоотвод с помощью:
б — обычного дренажа; в —дренажа с перфориро­ванной трубой; 5 — местный грунт; 6 — дренирую­щий материал;

7, 8 — соответственно мелко- и крупнозернистый песок; 9 — гравий;10 — уплотнительный слой; 11 — перфорированная (с отверстиями) труба

Схема иглофильтровой установки(рис. 31) для понижения УГВ при разработке котлована с одноярусным расположением иглофильтров (до 5 м)

Рис. 31. Схемы иглофильтровых установок:
а — котлован с легкими иглофильтрами в один ярус; б — то же в два яруса; 1 — рабочий насос; 2 — водоотводный коллектор; 3 — иглофильтр; 4 — уровень грунтовых вод после осушения.

Иглофильтровая установкастесняет производство работ в котловане- состоит из насоса, сборного всасывающего коллектора и ряда иглофильтров (игл), подсоединённых к коллектору и расположенных по периметру котлована или вдоль траншеи. Иглофильтр- труба, к нижнему концу которой присоединено фильтровое звено, состоящее из двух труб. Наружная труба имеет боковые отверстия, покрытые фильтрационной и защитной сеткой, и заканчиваются фрезерным наконечником, внутри которого находятся два клапана. При работе иглофильтра в процессе откачки вода стремится через фильтрационную сетку в кольцевую полость между наружной и внутренней требой и далее по трубе в сборный всасывающий коллектор.

Рис. 32. Способы искусственного закрепления грунтов.

Дата добавления: 2016-02-16 ; просмотров: 1224 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector