Исследование статического напряжения сдвига вязкопластичных пластин селевых смесей на моделях

• Автор: Гавришина, Людмила Николаевна
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Алма-Ата
• Количество страниц: 158 c. : ил

1. ОБЗОР МЕТОДОВ ИЗУЧЕНИЯ МНОГОФАЗНЫХ СРЕД
1.1. Математические модели многофазной среды
1.2. Существующие методы определения предельного напряжения сдвига селевых смесей
2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯ СДВИГА ВЯЗКОПЛАСТИЧНЫХ ДВУХФАЗНЫХ СМЕСЕЙ
2.1. Постановка задачи, рабочая модель селевой
смеси
2.2. Техника и методика проведения экспериментов
2.3. Влияние граничных условий на измерительной поверхности
2.4. Исследование статического напряжения сдвига монодисперсных смесей
2.5. Влияние осреднения диаметров частиц твердой
фазы
2.6. Влияние неоднородности "дисперсионной* среды
2.7. Методика расчета статического напряжения сдвига полидисперсных смесей
2.8. Интерпретация экспериментальных данных
3. ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯ СДВИГА СЕЛЕВЫХ СМЕСЕЙ
3.1. Методика определения. Контрольные опыты
3.2. Обоснование необходимости измерения статического напряжения сдвига селевой суспензии

3.3. Пределы существования пластических свойств селевой смеси
3.4. Роль кулоновского трения в природе статического напряжения сдвига селевой вязкопластичной смеси
и при ее движении
3.5. Апробирование методики расчета статического напряжения сдвига селевых смесей по натурным данным о селях
4. ПРИЛОЖЕНИЕ К ИНЖЕНЕРНЫМ РАСЧЕТАМ
4.1. Определение профиля свободной поверхности селевой смеси в селехранилище
4.2. Инструкция для определения статического напряжения сдвига селевой смеси и суспензии
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Селями называют возникающие в горах потоки, состоящие из смеси воды и рыхлообломочной породы, включающей в себя глинистые, пылеватые, песчаные и более крупные обломки грунта. В зависимости от состава и плотности различают три типа селевых потоков: наносоводные, грязевые и грязекаменные. Селевые потоки обычно возникают или при прорыве моренных озер, или в результате ливней. В обоих случаях они характеризуются как внезапные и сравнительно кратковременные стихийные явления. Прохождение селей наблюдается во всех горных районах в весеннелетний период. Ущерб, наносимый селями людям и народному хозяйству, трудно оценить, особенно, если учесть, что их прохождение часто сопровождается и человеческими жертвами. В качестве примера достаточно вспомнить известные катастрофические сели Заилийского Алатау.
Селевой поток 1921 года, возникший в верховьях Малой Алматинки, прошел через город Алма-Ату двухсотметровой полосой и перенес приблизительно 2 млн. м3 грязекаменной массы / 10 /, уничтожив все на своем пути. Следы его в виде отдельных валунов остались в городе до настоящего времени.
Иссыкский сель 1963 года в воскресный день уничтожил озеро Иссык, зону отдыха алмаатинцев, и разрушил часть районного центра Иссык. Расход его оценивается / II / в 7 £ 3 тыс. м3/с.
Сель 1973 года на Малой Алматинке, остановленный плотиной на Медео, по оценке специалистов примерно за десять минут принес в селехранилище 3,8 млн. м3 грязекаменной массы / II /., разрушил мосты, селезащитные сооружения, дороги, турбазу. В отсутствии плотины вся массы дошла бы до города,
Опыты проводились в соответствии с вышеописанной методикой по классическому плану:
1. Для нахождения зависимости статического напряжения сдвига смесей от концентрации частиц твердой фазы проводились испытания смесей из одинаковых частиц при разной их объемной концентрации, которая определялась как
, _ Шт/^Т
С ' ГПг/рг + Шт/рт ’
где гпТ} пХг ~ соответственно масса частиц и глинистой суспензии, рг , Рг - плотность частиц и глинистой суспензии.
Измерения проводились при концентрациях равных 0,07;
0,12; 0,15; 0,22; 0,30.
Верхний уровень концентрации соответствует почти предельно возможному содержанию частиц в смеси, при котором жидкой фазы еще достаточно, чтобы заполнить все промежутки между частицами и поддерживать их во взвешенном состоянии. Нижний уровень соответствует минимальной величине концентрации, при которой наблюдается различие между значениями статического напряжения сдвига смеси и суспензии в пределах точности измерения.
2. Для нахождения зависимости статического напряжения сдвига смесей от диаметров частиц проводились испытания смесей из разных частиц при одинаковой их концентрации.
3. Влияние зазора проверялось при испытании одних и тех же смесей в разных приборах, описанных выше.
Эксперименты проводились при таком условии, чтобы диаметры частиц в смесях были меньше выступов шероховатости измерительной поверхности. В приборе с межцилиндровым зазором, равным 5 мм шероховатость была образована частицами 2-3 мм. В этом приборе испытывались смеси с максимальным диаметром частиц