Совершенствование способа устройства буроинъекционных свай в маловлажных грунтах с использованием электрических разрядов

• Автор: Самарин, Дмитрий Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 167 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
1 ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Электрический разряд как источник механической работы.

1.2. Применение электроимпульсных технологий при уплотнении грунтов

1.3. Применение электроимпульсных технологий при устройстве

буровых свай.

1.4. Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОГО СПОСОБА УСТРОЙСТВА

БУРОИНЪЕКЦИОННЫХ СВАЙ.

2.1. Оборудование, используемое в экспериментах

2.2. Методика проведения экспериментов.
Л 2.2.1. Методика определения энергетических параметров
и исследования формирования ствола буроинъекционной
сваи при помощи электрических разрядов
2.2.2. Методика определения интенсивности обезвоживания материала ствола сваи и его влияния на действие импульсной нагрузки.
2.3. Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОГО СПОСОБА УСТРОЙСТВА БУРОИНЪЕКЦИОННЫХ СВАЙ В МАЛОВЛАЖНЫХ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТАХ.
3.1. Энергетические параметры электримпульсного способа устройства буроинъекционных свай в маловлажных песчаных грунтах
3.2. Состав бетонной смеси для электроимпульсного способа устройства
буроинъекционных свай в маловлажных песчаных грунтах.
3.3. Выводы по главе 3
ГЛАВА 4. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ БУРОИНЪЕКТЩОННАЯ СВАЯ МАЛОВЛАЖНЫЙ ПЕСЧАНЫЙ ГРУНТ ПРИ ЕЕ ОБРАБОТКЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ РАЗРЯДАМИ.
4.1. Методика проведения экспериментальных исследований.
4.2. Напряженнодеформированное состояние формируемой системы буроинъекционная свая маловлажный песчаный грунт
при действии разрядов в бетонной смеси
4.3. Влияние энергетических параметров электрического разряда
на напряженнодеформированное состояние формируемой системы
буроинъекционная свая грунт основания при действии
разрядов в бетонной смеси
4.3.1. Распределение деформаций
4.3.2. Распределение напряжений
4.4. Анализ действия импульсной нагрузки на формируемую
систему буроинъекционная свая маловлажный песчаный грунт при обработке бетонной смеси электрическими разрядами
4.5. Выводы по главе 4.
ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.
5.1. Определение геометрических размеров поперечного сечения
свай, устраиваемых электроимпульсным способом
5.2. Определение несущей способности буроинъекционной сваи, устраиваемой электроимпульсным способом
5.3. Выводы по главе 5.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Когда напряжение на обкладках конденсатора достигает требуемой величины, регулируемой воздушным зазором разрядника - 4, происходит пробой этого зазора. На электродную систему - 5, расположенную в рабочей среде (жидкости) — 6, подается напряжение. Происходит пробой рабочего межэлектродного промежутка - 7, т. С) с выделением накопленной в конденсаторной батарее энергии. После пробоя рабочего промежутка, конденсатор заряжается, и процесс снова повторяется. Граница канала электрического разряда в жидкости является своеобразным поршнем. Ю Па) и коротким временем t действия (/ ~ "6 с) [ - ]. Такая ударная волна является источником механического воздействия на обрабатываемый объект. Канал разряда с течением времени преобразуется в парогазовую полость (ill ). Это происходит за счет превращения в пар слоев воды, которые окружают канал разряда. Под влиянием создаваемого давления ill'll расширяется. Парогазовая полость, также как и ударная волна от разряда, является источником механического воздействия на обрабатываемый объект []. Импульсная нагрузка, создаваемая парогазовой полостью, существенно отличается от ударной волны характером силового действия. В большинстве электроимпульсных технологий ударная волна, генерируемая каналом разряда, рассматривается как основной фактор механического воздействия на обрабатываемый объект [9, - ]. Рис. С/), разрядной емкости (С)) [, ]. Варьирование этих параметров при постоянной энергии (IV) разряда приводит к перераспределению энергии между 1II и ударной волной. Энергетическое содержание одного из факторов (парогазовой полости или ударной волны) возрастает, другого - снижается. В г. Г.М. Ломизе и Я. Д. Гильман предложили использовать элек-трогидравлический эффект для уплотнения грунтов. Позже, в г. Результаты исследований показали уменьшение пористости водонасыщенных песков. Были проведены отдельные опыты по уплотнению маловлажных песков. Эксперименты показали, что пористость маловлажного песка уменьшилась практически на %. Так до уплотнения пористость составляла %, после — % []. Предложенный и апробированный Г. М. Ломизе и Я. Д. Гильманом подход к устройству грунтовых оснований получил название электроискрового метода уплотнения грунтов. Последовательность работы этого метода следующая. В водонасыщенный грунт опускают изолированные друг от друга электроды, подключенные к источнику электрического питания. В рабочем (межэлектродном) промежутке формируется электрический разряд. Силовое действие на грунт, генерируемое электрическими разрядами, разрушает структуру грунта с последующей его консолидацией []. В период с по г. Саратовской и Киевской ГЭС. Экспериментальное изучение уплотнения водонасыщенных песчаных и лессовых глинистых грунтов показало высокую эффективность действия электрических разрядов. Было установлено, что процесс уплотнения лессовых грунтов сопровождается интенсивным разрушением структуры фунта, с устранением его просадочных свойств. Исследованию физических процессов, происходящих в фунте при его обработке электрическими разрядами, посвящены работы Л. П. Хлюпиной, Л. А. Семушкиной, Я. Д. Гильмана и других [, - ]. Было показано, что разряд в обводненном песчаном фунте создает динамические кратковременные нафузки от ударных волн [, , ]. Действие разряда во влажной среде качественно аналогично действию взрыва химических взрывчатых веществ [ - ]. Указано влияние давления, создаваемого расширяющейся парогазовой полостью, на уплотнение фунтов []. По данным Л. П. Хлюпиной, Я. Д. Гильмана и др. Действие же парогазовой полости оказывает лишь второстепенное влияние на разрушение структуры фунта. Особенностью уплотнения водонасыщенных песчаных фунтов при помощи электрических разрядов является возможность непосредственного и многократного действия разряда в заданной точке. Вследствие этого действия происходит разжижение фунта с последующим его уплотнением []. Увеличение энергии импульса приводит к повышению эффективности уплотнения фунта (рис. Так, например, при одинаковых прочих условиях, при энергии разряда 0 кДж коэффициент пористости фунта составляет 0,, а при энергии 0 кДж - 0, [].