Npdpk.ru

Стройжурнал НПДПК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Коэффициент естественного откоса для песка

Предельный угол откоса сыпучих и предельная высота откоса связных грунтов.

Откос сыпучего грунта на котором лежит тверд, частица М.Разложим вес частицы Р на две составляющие: Нормальную N к линии откоса αb и касательную T.Сила T стремиться сдвинуть частицу к подножию откоса, но ей будет противодействовать сила трения T’, пропор-ая нормальному давлению,т.е. T’=fN, где f-коэф. трен. Проектируя все силы на наклонную грань откоса Р sinα- fРcosα=0,откуда tqα=f,а т.к. коэф. трения f= tqφ,то окончательно получим :α=φ,Предельный угол откоса сыпучих грунтов равен углу внутреннего трения грунта. Это — угол естественного откоса. Естественный откос относиться только к сухим грунтам, для связных глинистых оно теряет всякий смысл, т.к. у последних в зависимости от их влажности угол откоса может меняться от0 до90º и зависит так же от высоты откоса. Условие равновесия идеально связ. грунта.(φ=0;с≠0). Нарушение равновесия при некоторой предельной высоте h произойдет по плоской поверхности скольжения αc,наклонной под углом α к горизонту. Составим уравнение равновесия всех сил, действ-их на оползающую призму αbc.Дейсвующей силой будет вес Р призмы αbc.Стороны призмы bc=hctqα. Р=(yh 2 /2)* ctqα.Силу Р разложим на нормальную и касательную к поверхности скольжении αc. Силами, сопротивляющимися скольжению, будут лишь силы сцепления c, распределенный по плоскости скольжения αc=h/sinα. Т.к.в верхней точки с призмы αbc давление будет =0, а в нижнем α-максим., то в среднем учитывать половину силы сцепления. Составим ур-е равновесия, взяв сумму проекций всех сил на направлений αc и прирав к 0. (yh 2 /2) ctqα sinα-(с/2)*(h/ sinα)=0,откуда с=(yh/2) sin2α.

Определим значение высоты h=h90,соответствующей максим-му использованию сил сцепления. При этом sin2α=1 и α=45 о .отсюда следует h90=2с/y. Таким образом массив связного грунта может иметь верт-й откос h90 определяемой высоты. При высоте больше h90 произойдет сползание призмы αbc.

В сыпучих грунтах предельный угол откоса равен углу внутреннего трения сыпучего грунта.

Про связные грунты не нашла….может быть в лекции, но я не успевала за ним записывать( у меня только про несвязные написано.

№25. Предельная нагрузка на подпорную стену для сыпучих грунтов.

Если свободный откос массива грунта имеет крутизну больше предельной, возникает необходимость поддержать его подпорной стеной. Подпорные стены сооружения служат для поддержания массива грунта в равновесии. При некотором давлении Еактивное подпорная стенка может повернуться по направлению от грунта, что приведет к потере устойчивости и поддерживающего массива грунта.

Задача закл-ся в определении макс. давления грунта на подпорную стену. Принимаем след-ие допущения:

1. поверхность скольжения плоская.2. призма обрушения соответствует Рмакс.

; ; ; . Равнодействующая активного давления =площади эпюры и приложена на высоте 1/3 от основания. ;

Пусть на поверхн-и грунта приложена некоторая равномерно распред-ая нагрузка Q=q=ɤ*h.

Заменим данную нагрузку q эквивалентным слоем грунта h.

; ; ; ;

.

№26. Предельная нагрузка на подпорную стену для связных грунтов

Если свободный откос массива грунта имеет крутизну больше предельной, возникает необходимость поддержать его подпорной стеной. Подпорные стены сооружения служат для поддержания массива грунта в равновесии. При некотором давлении Еактивное подпорная стенка может повернуться по направлению от грунта, что приведет к потере устойчивости и поддерживающего массива грунта. Задача закл-ся в определении макс. давления грунта на подпорную стену. Принимаем след-ие допущения: 1.поверхность скольжения плоская.2. призма обрушения соответствует Рмакс.

В связных грунтах действует сцепление с, кот-е можно заменить всесторонним давлением связности, прилож-ым к свободным граням грунта и заменить это давление на эквивалентный слой грунта высотой h. . Т. обр. сцепление уменьшает боковое давление грунта на подпорную стену на постоянную по всей величине высоту и на некот. высоте hс суммарное давление =0. ; –активное давление связного грунта на подпорную стену.

Определение угла естественного откоса песчаного грунта в сухом и влажном состоянии

Лабораторная работа №1

Определение гранулометрического состава песка и степени его однородности

Цель работы: определение свойств грунта (песка) по его гранулометрическому составу. Зная его состав и содержание в нем определения фракций, можно судить о его свойствах и применении в практике строительства (растворы, песчаные подушки, фундаменты и т.п.).

Задачи работы: получить навыки определения процентного содержания каждой фракции, квартования, определения однородности и неоднородности грунтов по графику.

Обеспечивающие средства:сита, электронные весы, навеска воздушно-сухого песка.

Исполнители:Сельков Д.М., Старченко В.П., Яковлева Н.В.

Лабораторная работа №2

Определение угла естественного откоса песчаного грунта в сухом и влажном состоянии

Цель работы:исследовать зависимость изменения величины угла естественного откоса песка от его влажности.

Задачи работы: получить навыки работы с прибором Литвинова, научиться правильному взятию отсчетов и определению угла естественного откоса в градусах.

Обеспечивающие средства:прибор системы Литвинова, совок, сосуд с водой, песчаный грунт.

Таблица определения угла естественного откоса

Показатели измеренийСухойВлажный
№ опыта№ опыта
H
L
Tgα0,490,440,450,360,350,33
αº26,123,724,119,819,118,3
αº среднее

Угол естественного откоса, угол внутреннего трения (в механике грунтов )- угол, образованный свободной поверхностью рыхлой горной массы или иного сыпучего вещества с горизонтальной плоскостью. Иногда может быть использован термин «угол внешнего трения».

Читать еще:  Что такое балластный откос

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

Угол естественного откоса грунта является параметром прочности почв, и он используется для описания сопротивления трения при сдвиге почвы вместе с нормальным эффективным напряжением.

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

При разработке (резании) грунты разрыхляются, структура их нарушается, и они теряют связность. Также изменяются силы трения и сцепления, уменьшаясь с увеличением влажности. Поэтому устойчивость незакрепленных откосов также непостоянна и сохраняется временно до изменения физико-химических свойств грунта, связанного в основном с атмосферными осадками в летнее время и последующим увеличением влажности грунта. Так, угол естественного откоса φ для песка сухого 25. 30°, песка влажного 20°, глины сухой 45° и глины влажной 15°. Установление безопасной высоты уступа и угла откоса является важной задачей. От правильного выбора угла откоса зависит безопасность разработки котлована, карьера.

ОФС.1.4.2.0016.15 Степень сыпучести порошков

Содержимое (Table of Contents)

ОФС.1.4.2.0016.15 Степень сыпучести порошков

Порошки (порошкообразные вещества), используемые в фармацевтической промышленности, – это лекарственные субстанции, вспомогательные вещества, а также их порошкообразные смеси и гранулы.

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ОБЩАЯ ФАРМАКОПЕЙНАЯ СТАТЬЯ

Степень сыпучести порошков ОФС.1.4.2.0016.15

Вводится впервые

Порошки (порошкообразные вещества), используемые в фармацевтической промышленности, – это лекарственные субстанции, вспомогательные вещества, а также их порошкообразные смеси и гранулы.

Широкое использование порошков в фармацевтической промышленности для создания самых различных лекарственных форм требует всесторонней оценки их технологических свойств, в основе которых лежит способность порошков течь (сыпаться) с определенной скоростью под воздействием силы тяжести.

Степень сыпучести – это комплексная технологическая характеристика, определяемая дисперсностью и формой частиц, остаточной влажностью и гранулометрическим составом порошкообразной системы.

Степень сыпучести порошков характеризуется следующими критериями:

  • – сыпучесть (скорость протекания порошка через отверстие);
  • – угол естественного откоса;
  • – насыпной объем.

На практике оценка степени сыпучести порошков определяется по одному, реже — 2 критериям. Наиболее распространенными испытаниями являются определение сыпучести (скорости протекания порошка через отверстие) и определение насыпного объема.

В зависимости от конкретных технологических задач (научно-исследовательская работа при создании нового препарата, воспроизводство препарата по описанной технологии и пр.) в практике технологии лекарственных форм существует несколько вариантов каждого из этих базовых определений. Кроме того, выполнение того или иного испытания на различных производствах может проводиться с использованием различного аппаратурного оформления.

Приведенные методики определения степени сыпучести ставят своей целью унифицировать по возможности условия проведения испытаний, однако, учитывая научно-исследовательский характер технологических операций при создании, например, новых препаратов, имеют рекомендательный характер.

Определение сыпучести

Сыпучесть определяется как время, в течение которого определенная масса вещества проходит (протекает) через отверстие определенного размера.

Оборудование

В зависимости от сыпучести испытуемых материалов используют воронки различных конструкций:

– без выходного ствола (типа «бункер», рис. 1), с различными размерами внутреннего угла и диаметрами выходных отверстий;

– с выходным стволом (рис. 2).

Воронка поддерживается в вертикальном положении при помощи специального устройства.

Вся конструкция должна быть защищена от вибраций.

Методика

В сухую воронку с закрытым выходным отверстием помещают без уплотнения навеску испытуемого материала, взятую с точностью ±0,5 %. Количество испытуемого материала зависит от его насыпного объема и от используемого оборудования, но должно занимать не менее 80-90 % от объема воронки.

Открывают выходное отверстие воронки и определяют время, за которое через отверстие пройдет весь образец. Проводят не менее 3 определений.

Если при использовании оборудования, представленного на рис. 1, скорость высыпания 100 г порошка через насадку 1 менее 25 с, рекомендуется использовать воронку, представленную на рис. 2.

Если при использовании оборудования, представленного на рис. 1, навеска испытуемого материала неравномерно высыпается из воронки с насадкой 1, последовательно определяют сыпучесть, используя воронку с насадкой 2 или 3.

Рис. 1 – Воронка без выходного ствола (бункер) со сменной насадкой

Насадку изготавливают из нержавеющей кислотоупорной стали (V4A, CrNi). Размеры указаны в мм

Рис. 2 – Воронка с выходным стволом

Размеры указаны в мм

В табл. 1 представлены типовые размеры диаметров выходных отверстий сменных насадок.

Таблица 1 – Типовые размеры диаметров выходных отверстий сменных насадок

НасадкаДиаметр (d) выходного отверстия, мм
110 ± 0,01
215 ± 0,01
325 ± 0,01

Представление результатов

Сыпучесть выражают в секундах с точностью до 0,1 с, отнесенных к 100 г образца, с указанием типа использованного оборудования, номера насадки.

На результаты могут влиять условия хранения испытуемого материала.

Результаты могут быть представлены следующим образом:

а) как вычисленное среднее значение сыпучести при условии, что ни один из результатов не отклоняется от среднего значения более чем на 10 %;

Читать еще:  Как считать длину откоса

б) в виде диапазона значений, если отдельные результаты отклоняются от среднего значения более чем на 10 %;

в) в виде графика зависимости массы испытуемого порошка от времени истечения.

Определение угла естественного откоса

Угол естественного откоса – это постоянный, трехмерный угол (относительно горизонтальной поверхности), сформированный конусообразной пирамидкой материала, полученной в определенных условиях эксперимента.

Методика

Определение угла откоса проводят по методике определения сыпучести с использованием того же оборудования в тех же условиях.

Истечение порошка из отверстия воронки производят на ровную горизонтальную поверхность. Диаметр основания (базы) конуса порошка может быть фиксированным или может меняться в процессе образования конуса.

Измерение значения угла естественного откоса проводят не менее чем в 3 повторностях при помощи угломера в 3 плоскостях и выражают в угловых градусах.

При проведении испытания следует учитывать, что:

– условия эксперимента должны обеспечивать формирование симметричного конуса порошка;

– вершина формирующегося конуса может деформироваться под воздействием падающих частиц порошка.

Эти внешние воздействия должны быть устранены любым приемлемым способом.

Кроме того, материал основы (базы), на которой формируется конус, может влиять на величину угла откоса.

В табл. 2 представлено примерное соотношение степени сыпучести порошков и угла естественного откоса, измеренного в условиях фиксированного диаметра основания конуса.

Таблица 2 – Степень сыпучести порошков и соответствующий угол естественного откоса

Степень сыпучестиУгол естественного откоса, градус
Очень хорошая25 – 30
Хорошая31 – 35
Удовлетворительная36 – 45
Неудовлетворительная (требуется дополнительное перемешивание или вибрация)46 – 55
Плохая56–65
Очень плохаяболее 66

Представление результатов

Угол естественного откоса выражают в градусах, как вычисленное среднее значение, с указанием типа использованного оборудования, номера насадки, условий эксперимента (диаметр основания конуса, если он фиксированный, материала основы (базы), на которой формируется конус).

Определение насыпного объема

Испытание позволяет определить при заданных условиях насыпные объемы до и после уплотнения, способность к уплотнению, а также насыпную плотность отдельных материалов (например, порошков, гранул).

Оборудование

Прибор (рис. 3) состоит из следующих частей:

– встряхивающее устройство, обеспечивающее 250 ± 15 соскоков цилиндра в 1 мин с высоты 3 ± 0,2 мм;

– подставка для градуированного цилиндра, снабженная держателем, имеющая массу 450 ± 5 г;

– градуированный цилиндр вместимостью 250 мл (цена деления – 2 мл; масса цилиндра 220 ± 40 г).

Допускается использование других приборов подобного принципа действия.

Методика. В сухой цилиндр помещают без уплотнения навеску испытуемого материала, имеющего насыпной объем в диапазоне от 50 до 250 мл. Аккуратно закрепляют цилиндр на подставке и фиксируют насыпной объем до уплотнения (V) с точностью до ближайшего деления. Производят 10, 500 и 1250 соскоков цилиндра и фиксируют объемы V10, V500, V1250 с точностью до ближайшего деления. Если разность между V500 и V1250 превышает 2 мл, производят еще 1250 соскоков цилиндра.

Рис. 3 – Прибор для определения насыпного объема

Представление результатов. По полученным результатам можно вычислить следующие параметры:

  1. Насыпной объем:
  1. Способность порошка к уплотнению:
  1. Насыпная плотность:

Полученные результаты можно использовать для вычисления коэффициента прессуемости по формуле:

где V – начальный объем порошка;

V1 – объем порошка после уплотнения.

Сопротивление грунтов сдвигу. Сопротивляемость горных пород и грунтов сдвигу. Показатели и методы их определения , страница 3

Внутренние связи различных пород

Можно сделать вывод, какие внутренние связи имеют первостепенное значение в различных породах:

1) В скальных породах, подобных граниту или известнякам, превалируют жесткие необратимые связи структурного сцепления сс. Внутренние связи водно-коллоидной природы в подобных породах не проявляются (Σ w = 0). Силы внутреннего трения от внешней нагрузки возникают в породе прак-тически лишь на контактных стенках трещин.

2) В работе сыпучих, несвязных грунтов (песок, гравий, щебень и т. д.), например, под нагрузкой от сооружений наибольшее значение приобретают силы внутреннего трения и только отчасти силы структурного сцепления.

3) Наибольшее значение в прочности глинистых пород имеет связность Σ w, хотя в определенных случаях могут проявиться и другие компоненты сопротивляемости горных пород сдвигу, т. е. силы внутреннего трения и структурного сцепления.

Угол естественного откоса сыпучих грунтов

Говоря о методах определения угла внутреннего трения φn для рыхлых сыпучих грунтов, нельзя обойти вопрос об угле естественного откоса грунта φ.

Углом естественного откоса называют угол, образуемый линией свободно стоящего откоса отсыпанного грунта с горизонтом (рис. 8).

Рис. 8. Схема к определению угла внутреннего трения φn по углу φ о естественного откоса сыпучих грунтов

Выделим на откосе с углом к горизонту φ некоторый элемент весом Р. Разложим эту силу на две составляющие: нормальную N и касательную Q:

N = Р cos φ; Q= Р sin φ.

Под действием силы N по контактной поверхности выделенного блока и откоса развиваются силы трения:

T = N·tgφn = P·cosφ tgφn.

По мере увеличения угла наклона откоса степень устойчивости выделенного элемента на поверхности откоса будет уменьшаться. При некотором значении угла откоса φ элемент будет находиться в состоянии предельного равновесия Т=Q, т. е.

P·cosφ tgφn = Р sinφ.

Произведя необходимые сокращения и преобразования, получим

tgφn = sinφ / cosφ = tgφ, откуда φ = φn. (9)

Таким образом, для сыпучего грунта в рыхлом состоянии угол с горизонтом свободно отсыпанного откоса (угол соответственного откоса) оказывается равным углу внутреннего трения.

В естественных условиях угол φ определяют прямым замером, например при отсыпке грунта в конус; в лабораторных условиях для этой цели применяют приборы. Один из наиболее удачных приборов создал В. Г. Науменко. Угол φ грунта в сухом и затопленном состоянии измеряется по откосу, остающемуся после удаления избыточных масс грунта. Для правильного определения угла естественного откоса это условие является решающим. Преимущество этого прибора заключается в независимости результатов опыта от индивидуальных особенностей лаборанта, в частности, при проведении опыта под водой.

В заключение отметим, что равенство угла естественного откоса углу внутреннего трения грунта верно лишь для грунтов, полностью лишенных связности и сцепления. Более крутые откосы у других грунтов являются прямым следствием проявления сил сцепления и связности, и в этих условиях зависимость (9) теряет практический смысл. По этой причине нельзя определять угол внутреннего трения влажных песков и тем более глинистых грунтов по углу естественного откоса в условиях лабораторных опытов.

Для средних условии расчетный угол внутреннего трения:

1) для песков можно принимать φ =30°;

2 минимальное значение угла внутреннего трения гравийно-галечнико-вых грунтов при рыхлом их сложении и невысоких напряжениях обычно составляет φ = 40 а и несколько выше; при плотном сложении (n = 20%) он может достигать φ =50 о —55 о .

3) зернистые грунты в толще коренных пород обладают обычно некоторой связностью (уплотненные пески) за счет слабой цементации. Угол внутреннего трения у этих песков находится в пределах φ = 30—35 о . В природном состоянии такие грунты залегают плотно и надежно устойчиво.

  • АлтГТУ 419
  • АлтГУ 113
  • АмПГУ 296
  • АГТУ 267
  • БИТТУ 794
  • БГТУ «Военмех» 1191
  • БГМУ 172
  • БГТУ 603
  • БГУ 155
  • БГУИР 391
  • БелГУТ 4908
  • БГЭУ 963
  • БНТУ 1070
  • БТЭУ ПК 689
  • БрГУ 179
  • ВНТУ 120
  • ВГУЭС 426
  • ВлГУ 645
  • ВМедА 611
  • ВолгГТУ 235
  • ВНУ им. Даля 166
  • ВЗФЭИ 245
  • ВятГСХА 101
  • ВятГГУ 139
  • ВятГУ 559
  • ГГДСК 171
  • ГомГМК 501
  • ГГМУ 1966
  • ГГТУ им. Сухого 4467
  • ГГУ им. Скорины 1590
  • ГМА им. Макарова 299
  • ДГПУ 159
  • ДальГАУ 279
  • ДВГГУ 134
  • ДВГМУ 408
  • ДВГТУ 936
  • ДВГУПС 305
  • ДВФУ 949
  • ДонГТУ 498
  • ДИТМ МНТУ 109
  • ИвГМА 488
  • ИГХТУ 131
  • ИжГТУ 145
  • КемГППК 171
  • КемГУ 508
  • КГМТУ 270
  • КировАТ 147
  • КГКСЭП 407
  • КГТА им. Дегтярева 174
  • КнАГТУ 2910
  • КрасГАУ 345
  • КрасГМУ 629
  • КГПУ им. Астафьева 133
  • КГТУ (СФУ) 567
  • КГТЭИ (СФУ) 112
  • КПК №2 177
  • КубГТУ 138
  • КубГУ 109
  • КузГПА 182
  • КузГТУ 789
  • МГТУ им. Носова 369
  • МГЭУ им. Сахарова 232
  • МГЭК 249
  • МГПУ 165
  • МАИ 144
  • МАДИ 151
  • МГИУ 1179
  • МГОУ 121
  • МГСУ 331
  • МГУ 273
  • МГУКИ 101
  • МГУПИ 225
  • МГУПС (МИИТ) 637
  • МГУТУ 122
  • МТУСИ 179
  • ХАИ 656
  • ТПУ 455
  • НИУ МЭИ 640
  • НМСУ «Горный» 1701
  • ХПИ 1534
  • НТУУ «КПИ» 213
  • НУК им. Макарова 543
  • НВ 1001
  • НГАВТ 362
  • НГАУ 411
  • НГАСУ 817
  • НГМУ 665
  • НГПУ 214
  • НГТУ 4610
  • НГУ 1993
  • НГУЭУ 499
  • НИИ 201
  • ОмГТУ 302
  • ОмГУПС 230
  • СПбПК №4 115
  • ПГУПС 2489
  • ПГПУ им. Короленко 296
  • ПНТУ им. Кондратюка 120
  • РАНХиГС 190
  • РОАТ МИИТ 608
  • РТА 245
  • РГГМУ 117
  • РГПУ им. Герцена 123
  • РГППУ 142
  • РГСУ 162
  • «МАТИ» — РГТУ 121
  • РГУНиГ 260
  • РЭУ им. Плеханова 123
  • РГАТУ им. Соловьёва 219
  • РязГМУ 125
  • РГРТУ 666
  • СамГТУ 131
  • СПбГАСУ 315
  • ИНЖЭКОН 328
  • СПбГИПСР 136
  • СПбГЛТУ им. Кирова 227
  • СПбГМТУ 143
  • СПбГПМУ 146
  • СПбГПУ 1599
  • СПбГТИ (ТУ) 293
  • СПбГТУРП 236
  • СПбГУ 578
  • ГУАП 524
  • СПбГУНиПТ 291
  • СПбГУПТД 438
  • СПбГУСЭ 226
  • СПбГУТ 194
  • СПГУТД 151
  • СПбГУЭФ 145
  • СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
  • ПИМаш 247
  • НИУ ИТМО 531
  • СГТУ им. Гагарина 114
  • СахГУ 278
  • СЗТУ 484
  • СибАГС 249
  • СибГАУ 462
  • СибГИУ 1654
  • СибГТУ 946
  • СГУПС 1473
  • СибГУТИ 2083
  • СибУПК 377
  • СФУ 2424
  • СНАУ 567
  • СумГУ 768
  • ТРТУ 149
  • ТОГУ 551
  • ТГЭУ 325
  • ТГУ (Томск) 276
  • ТГПУ 181
  • ТулГУ 553
  • УкрГАЖТ 234
  • УлГТУ 536
  • УИПКПРО 123
  • УрГПУ 195
  • УГТУ-УПИ 758
  • УГНТУ 570
  • УГТУ 134
  • ХГАЭП 138
  • ХГАФК 110
  • ХНАГХ 407
  • ХНУВД 512
  • ХНУ им. Каразина 305
  • ХНУРЭ 325
  • ХНЭУ 495
  • ЦПУ 157
  • ЧитГУ 220
  • ЮУрГУ 309

Полный список ВУЗов

  • О проекте
  • Реклама на сайте
  • Правообладателям
  • Правила
  • Обратная связь

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector