Обоснование параметров оборудования для укрепления стенок скважин в водонасыщенных грунтах

• Автор: Бондаревский, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 140 с. : ил.

Содержание

Обозначения и сокращения

Введение

1. Состояние проблемы устройства свайных фундаментов

1.1. Анализ существующих технологий и оборудования для устройства свайных фундаментов
1.2. Предложение по совершенствованию конструкции и технологии устройства свайных фундаментов

1.3. Анализ исследований рабочих органов для формирования скважин

методом уплотнения

Выводы. Цель и задачи исследований

2.Теоретические исследования процессов взаимодействия сферического рабочего органа с грунтовой средой
2.1. Определение сил деформации грунта в зоне его контакта с поверхностью сферического рабочего органа
2.1.1. Определение площади элементарной площадки
2.1.2. Определение сил деформации грунта при взаимодействии рабочего органа с грунтовой средой
2.1.3. Определение формы пятна контакта при взаимодействии сферического рабочего органа с грунтовой средой
2.1.4. Определение центра тяжести пятна контакта сферического рабочего органа с грунтом
2.1.5. Определение зависимости величины момента сопротивления вращению сферического рабочего органа от геометрических параметров и грунтовых
условий
2.2. Определение влияния геометрических параметров сферического
рабочего органа и его воздействие на стенки скважины
2.2.1. Определение зависимости угла наклона полусфер относительно
вертикальной оси от физико-механических свойств материала-наполнителя
2.2.2. Определение частоты вращения сферического рабочего органа
2.2.3. Определение скорости подачи сферического рабочего органа относительно вертикальной оси
2.2.4. Определение величины толщины уплотнения стенки скважины в зависимости от геометрических параметров сферического рабочего органа и физико-механических свойств грунта
2.2.5. Определение искомой толщины укрепленной стенки скважины
2.2.6. Определение геометрических параметров подающего шнекового питателя
2.2.7. Определение параметров направляющего винтового наконечника
2.3. Анализ теоретических исследований
Выводы
3. Экспериментальные исследования основных параметров и технологических принципов работы сферического рабочего органа
3.1. Цель и задачи экспериментальных исследований
3.2 . Методика экспериментальных исследований
3.2.1. Экспериментальное лабораторное оборудование
3.2. Планирование эксперимента
Выводы
4. Оценка эффективности применения оборудования для устройства скважин методом раскатки
5. Рекомендации к практическому применению оборудования
5.1. Методика инженерного расчета основных параметров оборудования для формирования стенок скважин в водонасыщенных грунтах
5.2. Технологический процесс формирования стенки скважины
Основные результаты и выводы по работе
Список используемой литературы

Обозначения и сокращения
При проведении аналитических исследований были приняты следующие обозначения:
«г-угол наклона полусфер относительно вертикальной оси, град; г-радиус полусферы, м;
р - контактное напряжение сжатия грунта в данной точке поверхности; бБ - площадь элементарной площадки;
ср — угол между осью вращения сферы и плоскостью проходящей нормально к оси вращения полусферы и отсекающей элементарную площадку, град;
Р —усилие сжатия грунта на произвольно взятой элементарной площадке;
р0 -удельное сопротивление грунта вдавливанию, Н / м1;
А' - величина относительной деформации грунта, м; р - параметр, характеризующий возрастание сопротивления грунта смятию с увеличением деформации;
—показатель текучести грунта; у/ — угловая координата в цилиндрической системе координат; к -путь, который частица материала проходит за 1 оборот рабочего органа, м;
Я — радиус скважины, м;
Ь-расчетная толщина уплотненной стенки скважины, м;
В — необходимая толщина сформированной стенки скважины, м;
/3 — угол приложения результирующей силы сжатия фунта от воздействия сферического рабочего органа относительно оси вращения;

рабочую поверхность. На нижней части вала 1 установлен соосно сердечник 2 с возможностью свободного вращения вокруг него.
Изготовление сваи осуществляется следующим образом.
Рабочий орган устанавливается на дно подготовленной скважины, затем начинается подача бетонной смеси с одновременным включением привода рабочего органа.
Уплотняющий пуансон совершает сложное сферическое движение и перекатывается рабочей поверхностью по кольцевому зазору между стенкой скважины и сердечником 2, где находится бетонная смесь. При этом происходит непрерывное послойное уплотнение бетонной смеси и самопроизвольный подъем рабочего органа вместе с сердечником 2, который формирует внутреннюю полость сваи.
В результате проведенных Кузнецовой O.J1. и Кузнецовым С.В. исследований взаимодействия данного рабочего органа с грунтом получена
Рис. 1.13. Схема рабочего органа с кольцевым штампом для изготовления буронабивных свай