Lucrări de pământ în construcții. Determinarea unghiului de repaus al solului nisipos în condiții uscate și umede Unghiul de repaus pentru soluri coezive saturate cu apă

Unghiul de repaus

Unghiul de repaus

Unghiul de repaus- unghiul format de suprafața liberă a unei mase de rocă liberă sau a altui material în vrac cu un plan orizontal. Uneori poate fi folosit termenul „unghi de frecare internă”.

Particulele de material situate pe suprafața liberă a terasamentului experimentează o stare de echilibru critic (limitator). Unghiul de repaus este legat de coeficientul de frecare și depinde de rugozitatea boabelor, de gradul de umiditate a acestora, de distribuția și forma dimensiunii particulelor, precum și de greutate specifică material.

Unghiurile de repaus natural sunt determinate de maxim unghiuri admisibile pante ale cornizilor și laterale ale carierelor, terasamentelor, haldelor și stivelor. unghiul de repaus de la diverse materiale

Lista diferitelor materiale și unghiul lor de repaus. Datele sunt aproximative.

Material (condiții)	Unghiul de repaus(grade)
Frasin	40°
Asfalt (zdrobit)	30-45°
Scoarță (deșeuri de lemn)	45°
Tărâţe	30-45°
Cretă	45°
Argila (bucata uscata)	25-40°
Argilă (săpătură umedă)	15°
Semințe de trifoi	28°
Nucă de cocos (mărunțită)	45°
boabe de cafea (proaspete)	35-45°
Pământ	30-45°
făină (grâu)	45°
Granit	35-40°
Pietriș (vrac)	30-45°
Pietriș (natural cu nisip)	25-30°
Malţ	30-45°
Nisip (umed)	34°
Nisip (cu apă)	15-30°
Nisip (umed)	45°
Grâu uscat	28°
Porumb uscat	27°

Vezi de asemenea

Note

Fundația Wikimedia.

Vedeți ce este „Unghiul de odihnă” în alte dicționare:

unghiul de repaus- Unghiul limitativ format dintr-o pantă liberă a solului granular cu un plan orizontal, la care nu are loc o încălcare a stării stabile [Dicționar terminologic de construcție în 12 limbi (VNIIIS Gosstroy URSS)] unghi... .. . Ghidul tehnic al traducătorului

Unghiul maxim de înclinare al unei pante pliate de un g.p., la care sunt în echilibru, adică nu se prăbușesc sau alunecă. Depinde de compoziția și starea unităților hidraulice care alcătuiesc taluzul, conținutul lor de apă, iar pentru zonele argiloase și înălțimea taluzului. geologic... Enciclopedie geologică

Unghiul de repaus (natural).- (Böschungswinkel) – unghiul față de orizontală format la turnarea materialului în vrac. [STB EN1991 1 1 20071.4] Titlu termen: General, materiale de umplutură Titluri Enciclopedie: Echipamente abrazive, Abrazive, Autostrăzi... Enciclopedie de termeni, definiții și explicații ale materialelor de construcție

unghiul de repaus- Abrupta maxima a pantei la care sedimentele afânate care o compun sunt in echilibru (nu se sfarama). Sin.: pantă naturală... Dicţionar de Geografie

unghiul de repaus- unghi de repaus de 3,25: Unghi, format de generator pantă cu suprafață orizontală la aruncarea materialului în vrac (sol) și apropiată de valoarea unghiului său de frecare internă. Sursa… Dicționar-carte de referință de termeni ai documentației normative și tehnice

UNGHI NATURAL DE REPOS- unghiul la care panta nesusținută a solului nisipos încă menține echilibrul sau unghiul la care se află nisipul turnat liber. U.e.o. determinată în stare uscată la aer și sub apă... Dicționar de hidrogeologie și geologie inginerească

unghiul de repaus- unghiul de la baza conului format prin turnarea liberă a materialului vrac pe un plan orizontal; caracterizează curgerea acestui material; Vezi și: Unghiul de contact... Dicţionar enciclopedic de metalurgie

Unghiul de limitare format dintr-o pantă liberă a solului granular cu un plan orizontal, la care nu are loc o încălcare a stării stabile (limba bulgară; Български) ъгъл на Pantă naturală (limba cehă; Čeština) úhel přirozeného… … Dicționar de construcții

Dicționar ecologic

UNGHIUL DE PANTĂ A SOLULUI NATURAL- (sol) cel mai mare unghi posibil care formează o pantă stabilă a unui terasament de sol uscat (sol), sau sol umed (sol) sub apă cu suprafață orizontală. Dicționar ecologic, 2001 Unghiul de repaus natural al solului (solului) ... ... Dicționar ecologic

Prevederi generale

Scopul și tipurile de terasamente

Volum terasamente foarte mare, este disponibil în timpul construcției oricărei clădiri și structuri. Din intensitatea totală a muncii în construcții, terasamentele reprezintă 10%.

Se disting următoarele tipuri principale de terasamente::

Aspectul site-ului;

gropi și șanțuri;

Straturi de drum;

Baraje;

Canale etc.

Structurile de pământ sunt împărțite în:

Permanent;

Temporar.

Săpăturile permanente includ gropi, șanțuri, terasamente și săpături.

Există cerințe pentru terasamente permanente:

Trebuie să fie durabil, adică reziste la sarcini temporare și permanente;

durabil;

Rezistență bună la influențele atmosferice;

Rezistență bună la eroziune;

Trebuie să fie fără sedimente.

Proprietăţile de bază ale construcţiei şi clasificarea solurilor

Solul este roca care se află în straturile superioare scoarta terestra. Acestea includ: sol vegetal, nisip, lut nisipos, pietriș, argilă, lut asemănător loessului, turbă, diverse soluri stâncoase și nisip mișcător.

Pe baza dimensiunii particulelor minerale și a conexiunii lor reciproce, se disting următoarele soluri: :

Coeziv – argilos;

Necoezive - soluri nisipoase și afanate (în stare uscată), cu granulație grosieră, neconsolidate, care conțin mai mult de 50% (în greutate) fragmente de roci cristaline mai mari de 2 mm;

Rocă – roci magmatice, metamorfice și sedimentare cu conexiuni rigide între boabe.

Principalele proprietăți ale solurilor care influențează tehnologia de producție, intensitatea muncii și costul lucrărilor de excavare includ:

Masa volumetrica;

Umiditate;

estompare

Ambreiaj;

slăbiciune;

Unghiul de repaus;

Masa volumetrică este masa a 1 m3 de sol în stare naturală într-un corp dens.

Masa volumetrica de nisip si soluri argiloase 1,5 – 2 t/m3, rocă neafanată până la 3 t/m3.

Umiditatea - gradul de saturație a porilor solului cu apă

g b – g c – masa de sol înainte și după uscare.

Când umiditatea este de până la 5%, solurile sunt numite uscate. Cu o umiditate de 5 până la 15%, solurile sunt numite soluri cu umiditate scăzută. Când umiditatea este de la 15 la 30%, solurile sunt numite umede.
Când umiditatea este mai mare de 30%, solurile sunt numite umede.

Coeziunea este rezistența inițială la forfecare a solului.

Forța de aderență a solului: - soluri nisipoase 0,03 - 0,05 MP - soluri argiloase 0,05 - 0,3 MP - soluri semi-stâncoase 0,3 - 4 MPa - soluri stâncoase peste 4 MPa.

În solurile înghețate, forța de aderență este mult mai mare.

Capacitate de slăbire– aceasta este capacitatea solului de a crește în volum în timpul dezvoltării, din cauza pierderii conexiunii dintre particule. Creşterea volumului solului se caracterizează prin coeficientul de afânare K r. După compactare, solul afânat se numește afânare reziduală K sau.

Unghiul de repaus caracterizat proprietăți fizice sol. Mărimea unghiului de repaus depinde de unghiul de frecare internă, forța de aderență și presiunea straturilor de deasupra. În absența forțelor de aderență, unghiul limitator de repaus este egal cu unghiul de frecare internă. Abruptul pantei depinde de unghiul de repaus. Abruptul versanților săpăturilor și terasamentelor este caracterizat de raportul dintre înălțime și fundație m – coeficientul de pantă.

Unghiurile de repaus natural al solurilor și raportul dintre înălțimea pantei și fundația

Solurile	Valoarea unghiurilor de repaus natural și raportul dintre înălțimea pantei și fundația sa la diferite niveluri de umiditate a solului
Uscat	Umed	Umed
Unghiul în grade		Unghiul în grade	Raportul înălțime la așezare	Unghiul în grade	Raportul înălțime la așezare
Lut		1: 1		1: 1,5		1: 3,75
Loam mediu		1: 0,75		1: 1,25		1: 1,75
lut ușor		1: 1,25		1: 1,75		1: 2,75
Nisip fin		1: 2,25		1: 1,75		1: 2,75
Nisip cu granulație medie		1: 2		1: 1,5		1: 2,25
Nisip grosier		1: 1,75		1: 1,6		1: 2
Pământ vegetal		1: 1,25		1: 1,5		1: 2,25
Sol în vrac		1: 1,5		1: 1		1: 2
Pietriş		1: 1,25		1: 1,25		1: 1,5
Pietricele		1: 1,5		1: 1		1: 2,25

Eroziunea solului– îndepărtarea particulelor prin curgerea apei. Pentru nisipurile fine, viteza maximă a apei nu trebuie să depășească 0,5-0,6 m/sec, pentru nisipurile grosiere 1-2 m/sec, pentru solurile argiloase 1,5 m/sec.

Lucrare de laborator nr 1

Determinarea compoziției granulometrice a nisipului și a gradului de omogenitate a acestuia

Scopul lucrării: determinarea proprietăților solului (nisipului) prin compoziția sa granulometrică. Cunoscând compoziția sa și conținutul definiției fracțiilor din acesta, se pot judeca proprietățile și aplicarea acesteia în practica construcțiilor (mortare, perne de nisip, fundații etc.).

Obiectivele postului: dobândiți abilități în determinarea procentului fiecărei fracțiuni, sferturi, determinarea omogenității și eterogenității solurilor conform unui program.

Sprijinirea înseamnă: site, cântare electronice, o porțiune de nisip uscat la aer.

Denumirea definițiilor	Mărimea fracției	Suma greutăților fracțiilor	Pierderi
> 2,0	1,0	0,5	0,25	0,1	< 0,1
Greutatea fracțiunii, g (1 fir plumb)
Greutatea fracțiunii, g (2 plumb)
Greutatea fracțiunii, g (3 plumb)
Greutatea fracțiunii, g (valoare medie)
% din total
Cantitatea % mai mică decât diametrul dat

U = d60/d10 = 0,35/0,14 = 2,5 ≤ 3

Concluzie (concluzie): Din moment ce U< 3 – песок по составу однородный. Согласно ГОСТ песок средней крупности, так как содержание фракций крупнее d 0,25 больше 50 %.

Interpreți: Selkov D.M., Starchenko V.P., Yakovleva N.V.

Lucrare de laborator nr 2

Determinarea unghiului de repaus al solului nisipos în condiții uscate și umede

Scopul lucrării: investigați dependența modificărilor unghiului de repaus al nisipului de conținutul său de umiditate.

Obiectivele postului: obțineți abilități în lucrul cu instrumentul lui Litvinov, învățați cum să luați corect citirile și să determinați unghiul de repaus în grade.

Sprijinirea înseamnă: Dispozitiv sistem Litvinov, cupă, vas cu apă, sol nisipos.

Tabel pentru determinarea unghiului de repaus

Concluzie (concluzie):

Unghiul de repaus, unghiul de frecare internă (în mecanica solului) - unghiul format de suprafața liberă a unei mase de rocă liberă sau a unei alte substanțe granulare cu un plan orizontal. Termenul „unghi de frecare externă” poate fi folosit uneori.

Particulele de materie situate pe suprafața liberă a terasamentului experimentează o stare de echilibru limitativ (critic). Unghiul de repaus este legat de coeficientul de frecare și depinde de rugozitatea boabelor, de gradul de umiditate a acestora, de distribuția dimensiunii particulelor și de forma, precum și de greutatea specifică a materialului.

Unghiul de repaus al solului este un parametru al rezistenței solului și este utilizat pentru a descrie rezistența la forfecare prin frecare a solului împreună cu efortul efectiv normal.

Unghiurile de înclinare maxime admise ale marginilor și părților laterale ale carierelor, terasamentelor, haldelor și stivelor sunt determinate de unghiurile de repaus natural.

În timpul exploatării (tăierii), solurile sunt afânate, structura lor este perturbată și își pierd coeziunea. De asemenea, forțele de frecare și aderență se modifică, scăzând odată cu creșterea umidității. Prin urmare, stabilitatea versanților liberi este, de asemenea, instabilă și rămâne temporară până când proprietățile fizice și chimice ale solului se modifică, asociate în principal cu precipitațiile în ora de varași o creștere ulterioară a umidității solului. Astfel, unghiul de repaus φ pentru nisipul uscat este de 25...30°, nisipul umed 20°, argila uscată 45° și argila umedă 15°. Stabilirea unei înălțimi sigure a bancului și a unghiului de repaus este o sarcină importantă. Din alegerea corectă unghiul de repaus depinde de siguranța dezvoltării gropii și a carierei.

Interpreți: Melekhin S.A., Morokhin A.V.

Lucrări de laborator 1. Determinarea mărimii unghiului de turnare și a unghiului de repaus al materialului granular-bulos

Scopul lucrării.Determinați valorile unghiului de repaus și unghiul de turnare a materialului granular-bulos.

Prevederi teoretice . Materialul granular-buloasă situat pe un plan înclinat (de exemplu, pe un plan înclinat al unui buncăr, pe un transportor cu bandă înclinat etc.), la un anumit unghi de înclinare a acestui plan față de orizont, începe să se reverse în jos. Acest unghi maxim de înclinare se numește unghi de turnare.

În funcție de forma pieselor, se pot observa două tipuri de mișcare a piesei de material de-a lungul planului de turnare: alunecare și rulare. Alunecarea se observă în bucăți cu marginile plane dezvoltate; deplasarea pieselor aici este împiedicată prin frecare de alunecare între marginile pieselor și planul turnării. Se observă rularea când piesele sunt modelate aproape de o minge. În acest caz, mișcarea piesei are loc pe măsură ce se rostogolește, cu rezistență la frecare la rulare.

Starea limită de repaus a unui strat de material bulgăre pe un plan înclinat apare atunci când forța de frecare F egală cu proiecția M gravitaţie G la acest plan (Figura 1). Pe de altă parte, aceeași forță de frecare este proporțională cu presiunea normală a piesei de material pe planul înclinat

F= M= fN,

de unde f = M / N = tanα

Unde f –coeficient de frecare, determinat de proprietățile materialului însuși, egal cu tga ;

α – unghiul de turnare a materialului granular-bulos.

Figura 1

Dacă luăm în considerare întregul strat de material în vrac care se mișcă de-a lungul unui plan neted înclinat, atunci aici, chiar și în cazul pieselor sferice, materialul alunecă de-a lungul planului mai degrabă decât să se rostogolească, deoarece întregul material „curge” ca o masă continuă.

Unghiul de turnare depinde de coeficientul de frecare al materialului pe planul de turnare, de forma și dimensiunea pieselor, de structura suprafeței pe care are loc turnarea (suprafața poate fi netedă, rugoasă, nervură etc. ), precum și conținutul de umiditate al piesei de material în sine.

Dacă turnați material granular-buloasă pe un plan orizontal, acesta se află pe acesta sub formă de con. Unghiul dintre generatoarea acestui con și planul orizontal se numește unghiul de repaus al materialului granular-buloasă.

Unghiul de repaus este întotdeauna mai mare decât unghiul de aruncare (pentru același material), deoarece prezența neregulilor pe suprafața materialului împiedică rularea și, cu atât mai mult, alunecarea pieselor. Unghiul de repaus depinde în mare măsură de compoziția fracționată a materialului bulgăre, deoarece aceasta din urmă determină structura generala suprafata conului. Această eterogenitate în dimensiunea pieselor determină în același timp rularea preferențială a bucăților mari de material pe marginea grămezii de turnat, datorită faptului că neregularitățile suprafeței asigură o rezistență mai mică la rularea pieselor mari.y bucăți decât cele mici (Figura 2). Distribuția neuniformă a pieselor în funcție de dimensiune trebuie luată în considerare la încărcarea absorbantelor ambalate, cuptoarelor cu arbore etc., deoarece în locațiile pieselor mari, adică la periferie, se obține o secțiune transversală mai mare a canalelor și gazul va curge. predominant prin aceste canale, care au o rezistenţă hidraulică mai mică.

Materialele fin măcinate au unghi mai mare pantă naturală, adică fluiditate mai mică, datorită unei suprafețe de frecare mai dezvoltate.

Figura 2

Unghiul de repaus depinde în mod semnificativ de conținutul de umiditate al materialului, deoarece apa, situată pe suprafața pieselor, le face să se lipească între ele și astfel împiedică mișcarea pieselor individuale. Cu cât bucățile de material sunt mai mici, cu atât efectul umidității este mai mare; dar umiditatea excesivă duce la o creștere a fluidității strat cu strat a lichidului între bucățile de material, iar unghiul de repaus scade din nou (Tabelul 1).

Tabelul 1

Rasă	Unghi de repaus, grade, pentru rocă
uscat	umed	umed
Nisip grosier	30 – 35	32 – 40	25 – 27
Nisip mediu	28 – 30
Nisip fin		30 – 35	15 – 20
Pietriş	35 – 40

Unghiul de repaus și unghiul de vărsare scad brusc odată cu mișcarea materialului și a planului pe care se află. În timpul șocurilor sau vibrațiilor, materialul se sfărâmă intens, se răspândește, încercând să ia o poziție orizontală, deoarece în timpul vibrațiilor în anumite momente frecarea reciprocă de-a lungul suprafeței de contact a pieselor între ele și a pieselor cu planul scade. Aceasta este baza pentru utilizarea dispozitivelor de transport de vibrații, vibratoare pentru a facilita descărcarea pubelor, basculante și dispozitive de dozare.

Cunoașterea unghiurilor de repaus și cădere este necesară la proiectare facilitati de depozitare, transportoare, cuptoare cu arbore, unde se ocupă cu materiale vrac. Imposibilitatea luării în considerare teoretică a tuturor factorilor care determină mărimea acestor unghiuri duce la necesitatea determinării lor experimentale.

Descrierea instalatiei. Pentru a determina unghiul de repaus, se utilizează un plan orizontal neted, cu diviziuni în centimetri marcate pe el și un cilindru metalic scurt; pentru a determina unghiul de turnare - un dispozitiv format dintr-un arbore 1 pe care este înșurubat cablul, un suport 2 prin care cablul este conectat la placa de ridicare 3 și un inclinometru 4 instalat pe axa de rotație a plăcii de ridicare. Placa de ridicare este echipată cu un indicator care arată unghiul de ridicare a acestuia pe raportor (Figura 3). A fost plasată o cutie pentru a colecta masa vărsată. Lucrarea folosește și o riglă, cântare și un cadru metalic dreptunghiular.

Figura 3

Efectuarea experimentelor și înregistrarea observațiilor. La determinarea unghiurilor de repaus și de descărcare, se utilizează material în vrac de două sau trei dimensiuni.

A. Determinarea unghiului de repaus

1. Așezați cilindrul metalic în centrul planului orizontal,

2. Scoateți materialul în vrac și turnați-l în cilindru.

3. Ridicați încet cilindrul, permițând materialului să se împrăștie liber de-a lungul planului.

B. Determinarea unghiului de turnare

1. Așezați un cadru metalic dreptunghiular pe placa de ridicare și umpleți-l complet cu material în vrac.

2. Scoateți cadrul dreptunghiular și, rotind încet arborele, aduceți placa de ridicare într-o poziție înclinată.

3. Când materialul începe să se prăbușească, opriți ridicarea plăcii și înregistrați unghiul de înclinare a acesteia. Transferați tot materialul de pe tabla de ridicare și suportul acesteia pe o coală de hârtie, cântăriți materialul, adăugați o anumită cantitate de apă (alocată de profesor), amestecați bine și faceți aceleași determinări cu materialul umed (etașii A, 1). - 4 și B,

Introduceți rezultatele experimentale în tabelul 2.

Tabelul 2

Denumirea materialului studiat	Unghiul de repaus	Unghiul de descărcare
material uscat	material umed	Material uscat	Material umed
		tan α				tan α

Prelucrarea rezultatelor experimentului. Folosind raportul, determinați valoarea tan α și folosiți tabelele pentru a găsi valoarea corespunzătoare a lui α.

dimensiunea fontului: 14.0pt; font-family:" times new roman>unde α este unghiul de repaus, grade;

H – inaltimea gramada de material, cm;

D – diametrul grămezii de material, cm;

dimensiunea fontului: 14.0pt; font-family:" times new roman>– raza mormanului de material, cm,

1) Scurt rezumat al teoriei și al scopului lucrării.

2) Schema de instalare.

3) Tabelul 2.

4) Concluzie asupra lucrării.

Sarcina de pregătire pentru laborator .

1) Măcinarea materialelor solide și clasificarea acestora.

2) Măcinarea, cernuirea și dozarea solide.

Întrebări de securitate .

1) Explicați conceptul de „unghi de rulare”.

2) Tipuri de mișcare a materialului bulgăre de-a lungul planului de turnare.

3) Numiți factorii de care depinde unghiul de turnare a materialului granular-bulos.

4) Explicați conceptul de „unghi de repaus al materialului granular”.

5) Numiți factorii de care depinde unghiul de repaus.

6) Spuneți-mi care valoare este mai mare - unghiul de vărsare sau unghiul de repaus, explicați de ce.

7) Cum se schimbă valorile unghiului de aruncare și unghiului de repaus odată cu mișcarea materialului și planul pe care se află?

8) Cum depinde unghiul de repaus de umiditate?

9) materialul măcinat fin sau grosier are un unghi de repaus mai mare?

10) De ce este necesar să se cunoască unghiurile de repaus și de cădere?

Scopul lucrării:

Familiarizarea cu metodologia de determinare a unghiului de repaus pentru solurile nisipoase.

Dobândirea abilităților în lucrul cu un dispozitiv pentru determinarea unghiului de repaus al solurilor afânate.

Determinarea unghiului de repaus al nisipului în condiții uscate la aer și sub apă.

Echipamente și materiale necesare

Instructiuni metodologice de executare a lucrarii.

Jurnalul muncii de laborator.

Un dispozitiv pentru determinarea unghiului de repaus la laboratorul de teren al lui Litvinov.

Recipient cu apă.

Lipsa de coeziune în nisip face posibilă determinarea unghiului de frecare internă φ 0 din unghiul de repaus natural al solului în condiții de echilibru limită (Fig. 2.3.).

Fig.2.3. Schema pentru determinarea unghiului de repaus al unei granturi de nisip.

T 1 =

Unde φ – unghiul de frecare internă; tg φ – coeficientul de frecare

Unghiul de repaus al solului nisipos se numește valoarea maxima unghiul format cu un plan orizontal, suprafata solului, umplut fara socuri si influente dinamice.

Unghiul de repaus este determinat pentru solul nisipos în stare uscată la aer și sub apă. Pentru testare folosim dispozitivul lui Litvinov.

Comanda de lucru

Unghiul de repaus natural al solului în stare uscată la aer este determinat după cum urmează. Aparatul este așezat pe masă, cu clapeta retractabilă coborâtă în jos. Nisipul de testare este turnat în compartimentul mic al dispozitivului până sus (Fig. 2.4). După aceasta, cerceveaua retractabilă este ridicată treptat fără împingere; în timp ce țineți dispozitivul cu mâna. Pământul este turnat parțial treptat într-un alt compartiment până când se ajunge la o poziție de echilibru.

Orez. 2.4. Vedere generală un dispozitiv pentru determinarea unghiului de repaus al nisipului (Coulomb Box).

Unghiul dintre planul pantei libere și planul orizontal este unghiul de repaus. Folosind diviziunile de pe peretele inferior și lateral, se măsoară înălțimea și poziția pantei și se calculează tangenta unghiului de repaus; Citirile sunt efectuate cu o precizie de 1 mm.

Determinarea unghiului de repaus natural al solului într-o stare subacvatică diferă de cea anterioară prin aceea că, după ce solul de testat este turnat în compartimentul mic al dispozitivului, apa este turnată în compartimentul mare spre partea de sus. Clapeta superioară este ridicată cu câțiva milimetri, astfel încât apa să poată pătrunde în compartimentul mic. Când tot pământul este saturat cu apă, ridicați canapea mai sus și continuați testul în același mod ca și cel precedent. Rezultatele testelor sunt înregistrate în Tabelul 2.4.