г. Москва

Сретенский бульвар, д. 6

стр. 1, офис 4

8-905-014-0095

sapropel-nn@mail.ru

4.1. Теоретические основы намыва грунта

Водный поток, несущий грунтовую массу, изливаясь из труб, растекается по поверхности намываемого сооружения, и процесс намыва представляет собой организованное осаждение грунтовой массы на отведенной площади. По мере растекания гидросмеси по поверхности уже намытого грунта скорость ее движения уменьшается за счет самого растекания и в результате потери воды из потока за счет фильтрации через грунтовое основание. С уменьшением скорости движения гидросмеси транспортирующая способность потока уменьшается примерно пропорционально кубу средней скорости потока, что вызывает осаждение частиц по мере движения гидросмеси.

Течение потока гидросмеси по намываемой поверхности является чрезвычайно сложным движением неоднородной жидкости по руслу непостоянного уклона и изменяющейся шероховатости. При этом расход постоянно уменьшается, снижается концентрация твердого в жидком и снижается крупность транспортируемого материала.

Одним из основных уравнений, позволяющих описывать процессы намыва, является уравнение баланса твердого вещества [24]:

уравнение баланса твердого вещества

где qте — удельный расход грунта в пористом теле; Z — отметка основания; при  dqme/dx < 0 происходит отложение грунта на участке dx за отрезок времени ∆t; при dqme/dx  > 0 наблюдается смыв грунта.

При идеально плавном расширении потока и постепенном снижении скоростей потока на достаточно большом расстоянии все твердые частицы будут откладываться на поверхности по фракциям, начиная с крупных и кончая самыми мелкими.

За критерий эффективности технологических решений в процессе намыва принята интенсивность намыва Uк грунта на карте:

Uк = hF/t,

где h — толщина слоя грунта, м; F — площадь карты намыва, м2; t — период намыва на карте, сут.

Интенсивность намыва в зависимости от состава грунта и технологии производства работ колеблется от 0,2 до 1 м3/сут, что определяет общий объем намытого грунта на карте.

Значительное влияние на раскладку фракций на откосе намыва оказывают скорость потока и уклон поверхности намытых грунтов. Определение уклонов откосов при намыве песчаных грунтов с размером фракций d > 0,05 мм можно определить по зависимости Д.Л. Меламута [28]:

уклон откосов при намыве песчаных грунтов

где dcp — средняя крупность частиц грунта, мм; qп — удельный расход пульпы, л/с; g — ускорение силы тяжести, м/с2; Ci — безразмерный переменный коэффициент, зависящий от удельного расхода пульпы qп, который следует принимать по нижеследующей таблице.

qп, л/с 5 8 11 15 35 44 50–70
Ci 0,264 0,234 0,21 0,156 0,063 0,035 0,028

 

Показатель намыва определяется качеством и размером потерь грунта при намыве. В качестве общего критерия оптимальности принимается себестоимость намытого грунта, эффективность технологических решений и интенсивность намыва U, которая в конечном счете определяется из расхода пульпы Qп, м3/ч, подаваемой на карту:

интенсивность намыва формула

где C0 — объемная консистенция пульпы; β — отмыв мелких фракций; F — площадь карты, м2.

Расход пульпы (гидросмеси), подаваемой на карту намыва:

Расход пульпы (гидросмеси), подаваемой на карту намыва

где Qв — производительность земснаряда по воде, м3/ч; ρв — плотность воды, т/м3; ρп — плотность пульпы (гидросмеси), т/м3.

Значение плотности пульпы при разработке определенного карьера определяется из расхода воды на разработку и транспортировку 1 м3 породы — qв, м3, и пористости грунта — n, доли ед.

плотность пульпы при разработке определенного карьера

где ρs— плотность твердой породы, т/м3.

Зная расчетную производительность карьера по гидросмеси, можно определить часовой показатель намыва от выбранного земснаряда и размера карты намыва

часовой показатель намыва формула

где l — длина карты намыва; b — ширина карты.

Перед началом выполнения намывных работ в первую очередь должны быть произведены инженерные изыскания территории и осуществлены подготовительные работы.

  • Разделы

  • Введение
  • Раздел 1. Основные свойства грунтов в технологии намывных работ
  • Раздел 2. Землесосные снаряды для разработки подводных грунтов
  • Раздел 3. Гидравлическая транспортировка разрабатываемого грунта
  • Раздел 4. Намыв строительных площадок и территорий
  • Раздел 5. Намыв земляных сооружений
  • Раздел 6. Намыв пляжей
  • Раздел 7. Охрана окружающей среды при выполнении гидромеханизированных работ
  • Раздел 8. Техника безопасности в гидромеханизации
  • Список литературы