Разрушение прочных грунтов групповым магнитострикционным рабочим органом

• Автор: Юско, Мариан Ежи
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 231 c. : ил

ГЛАВА I. РАЗРАБОТКА ПРОЧНЫХ ГРУНТОВ В УСЛОВИЯХ ПНР

1.1. Состояние вопроса

1.2. Классификация грунтов и геотехнические условия территории Польши

1.3. Общая характеристика способов и машин

для разрушения прочных грунтов

ГЛАВА 2. ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ РАЗРАБОТКИ

ГРУНТОВ И КОНСТРУКЦИЙ ОБОРУДОВАНИЯ

2.1. Общая характеристика методов разрушения прочных грунтов и способы их интенсификации

2.2. Разрушение грунтов акустическим

способом

2.2.1. Основные результаты применения магнитострикционных вибраторов

2.2.2. Обоснование применения групповых вибраторов-излучателей
2.3. Цель и задачи исследований
ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Анализ работы группового вибратораизлучателя
3.1.1. Вопросы когерентности
3.1.2. Определение суммарной интенсивности излучения при учете взаимодействия вибраторов
3.1.3. Исследование распределения интенсивности акустического поля

3.1.4. Определение зоны и уровня максимальной
интенсивности в прочном грунте
3.2. Анализ резупрочнения прочного грунта
групповым вибратором-излучателем
3.2.1. Мощность акустического нагружения
грунта
3.2.2. Распределение фона напряжений в
грунте и условия его прочности
3.2.3. Оценка мощности группового вибратора
3.2.4. Разработка методики расчета
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРШЕНТАЛБНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Цели и задачи экспериментальных исследований
4.2. Методика экспериментальных ис следований
4.2.1. Выбор и подготовка физической
модели грунта
4.2.2. Описание экспериментального оборудования и контрольно-измерительных
приборов
4.2.3. Проведение эксперимента
4.3. Ход экспериментальных исследований
4.3.1. Предварительная серия опытов и анализ достоверности измерений
4.3.2. Последовательность действий
4.4. Анализ результатов экспериментальных исследований
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Исследование и разработка усовершенствованных или новых рабочих органов грунторазрабатывающих машин соответствует директивам УШ и IX съездов П0И1, а также ХХУ1 съезда КПСС, направленным на дальнейшее совершенствование конструкций машин.
Согласно данным Института организации и механизации строительства (ЮМ В ) и Института технологии строительства (1ТВ) в ПНР ежегодно производится свыше 300 млн м3 земляных работ, при их годичном росте около 15$. В том числе около 18$ в грунтах повышенной прочности, а в зимний период в замерзших грунтах, при механизации в 89$ /156,163/. По данным ВНИИстройдор-маша и ЦНЙИОМТП в СССР производится в строительстве выше 15 млрд м3 земляных работ, в том числе 6-8$ в прочных и 25-30$ в мерзлых грунтах.
Кроме физического роста объемов земляных работ наблюдается общая тенденция изменения характера и качества работ. В Польше это связано с увеличением глубины разработки выемок, где преобладают црочные грунты и с расширением строительных работ в горных районах. Увеличение темпов строительства определяет также необходимость круглогодичного производства земляных работ, т.е. в зимний период на замерзших грунтах. В Советском Союзе проблемы эти выступают в значительно больших масштабах. К тому же постоянно растет объем выполнения работ в сезонно и вечномерзлых грунтах, связанный с переносом центра строительства в северные и северо-восточные районы страны. По данным ЦНИИОМТП, около четверти всех объемов работ в прочных и мерзлых грунтах выполняется в городах, поселках, вблизи действующих предприятий, линий электро- и теплопередач, курортных зонах и т.п. В Польше этот процент значительно выше.

уменьшается с ростом амплитудно-частотной характеристики, что говорит о росте удельного значения волнового нагружения в процессе разрушения. Убывающая зависимость сопротивления резанию от волнового нагружения подтверждает это.
По вопросу механизма разрушения или разупрочнения прочной среды активизированным инструментом среди исследователей существует почти одинаковое мнение. Оно заключается в том, что при излучении энергии вибратора в прочный массив, в нем распространяется упругая волна смещений, подвергающая его деформациям сжатия-растяжения и сдвига. Возникающие при этом в грунте напряжения могут превысить силы сцепления его частиц и вызвать разрушение грунта, или значительно ослабить эти силы, разупрочняя его /31,97,99/.
Соответствующие продольной упругой волне нормальные напряжения б являются основным фактором разрушения /56,74,87, 137/. В твердом теле, каким является прочный грунт, дополнительным разупрочняющим фактором являются касательные напряжения X , роль которых подтверждается опытами /4,47,56/. Каждому значению б соответствует вполне определенное значение X /129/:
1; = бФдф+Со, (2.1)
где ф, С0 - соответственно угол внутреннего трения и сцепление грунта.
Прохождению акустических волн сопутствует целый ряд явлений, приводящих, в конечном счете, к уменьшению усилия разрушения. Это уменьшение трения между инструментом и средой, уменьшение внутреннего и контактного трения /17,46/, отсутствие налипания на инструмент и т.п. /17,100/. Выделение тепловой энергии вследствие вязкости и, особенно, на неоднородное-