Угол естественного откоса для влажных

Законодательная база Российской Федерации

Бесплатная горячая линия юридической помощи

• Энциклопедия ипотеки
• Кодексы
• Законы
• Формы документов
• Бесплатная консультация
• Правовая энциклопедия
• Новости
• О проекте

Бесплатная консультация

Навигация

Федеральное законодательство

• Конституция
• Кодексы
• Законы

Действия

• Главная
• ПРИКАЗ МПС РФ от 10.11.2003 N 70 «О МЕТОДИКЕ ПО РАЗРАБОТКЕ И ОПРЕДЕЛЕНИЮ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ НОРМ ПОГРУЗКИ ГРУЗОВ В ВАГОНЫ И ВЫГРУЗКИ ГРУЗОВ ИЗ ВАГОНОВ»

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУЗОВ

Примечание. Начальное сопротивление сдвигу для неслеживающихся грузов принято тау_о = 0.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3
к Методике по разработке
и определению технологических
норм погрузки грузов в вагоны
и выгрузки грузов из вагонов

Читать онлайн «Определение угла естественного откоса песка (40,00 руб.)»

Автор В. М. Перов

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Оренбургский государственный университет»

Кафедра строительных конструкций

В. П. Перов, И. П. Миронова

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛА
ЕСТЕСТВЕННОГО ОТКОСА ПЕСКА

Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом федерального
государственного бюджетного образовательного учреждения высшего
профессионального образования «Оренбургский государственный университет»
в качестве методических указаний для студентов, обучающихся по программам
высшего профессионального образования по направлению подготовки
270800. 62 Строительство

Оренбург
2013
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

УДК 624. 1(076. 5)
ББК 38. 58я7
П 26

Рецензент — кандидат технических наук, доцент И. С. Иванов

Перов, В. П.
П 26 Определение угла естественного откоса песка: методические указания /
В. П. Перов, И. П. Миронова ; Оренбургский гос. ун-т. — Оренбург :
ОГУ, 2 0 1 3 — 6 с.

Методические указания предназначены для выполнения лабораторной
работы №8 «Определение угла естественного откоса песка» по дисциплине
«Механика грунтов» для студентов всех форм обучения направления подготов-
ки 270800. 62 Строительство.

УДК 624. 1(07)
ББК 38. 58я7

© Перов В. П. , Миронова И. П. , 2013
©ОГУ, 2013
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

1 Общие положения 4
2 Цель работы 4
3 Необходимое оборудование 4
4 Ход работы 4
5 Вопросы для самопроверки 6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

1 Общие положения

Углом естественного откоса песка а называется угол между горизонтальной
плоскостью и поверхностью наиболее крутого свободного откоса песчаного грунта,
при котором песок еще сохраняет равновесие.
Значение а для сухих песков практически совпадает со значением угла внут-
реннего трения ср, но определяется значительно проще последнего.

. Значение а для
влажных песков может быть больше значения а для сухих.
При проектировании многих земляных сооружений угол естественного откоса
сыпучего грунта а является одной из расчетных характеристик.

Определение угла естественного откоса сухого и влажного песка.

3 Необходимое оборудование и материалы

1 Сыпучий грунт (песок).
2 Прибор для определения угла естественного откоса (рисунок 1).
3 Стеклянная чашка.
4 Сосуд с водой.

5 Ложка, воронка и резиновый молоточек.

4 Ход работы
Прибор для определения угла естественного откоса песка состоит из круглой
подставки со стойкой в центре, на которой нанесена шкала в градусах, и полого
корпуса в виде усеченного конуса.

4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рисунок 1 — Прибор для определения угла естественного откоса

Угол естественного откоса определяется для воздушно-сухого и водонасыщен-
ного песка (под водой). Для повышения точности определения оба опыта выполня-
ются трижды. Их результаты заносятся в таблицу 1.

Таблица 1 — Результаты определения угла естественного откоса

Сухой песок Водонасыщенный песок
Среднее Среднее
№ Угол а № Угол а
значение значение
определения в градусах определения в градусах
угла угла
1
2 а= а=
3

Сухой песок
1 Прибор устанавливается в стеклянную чашку и постепенно через воронку
заполняется песком.
2 Коническая часть прибора плавно приподнимается над подставкой на 1 мм
так, чтобы песок очень медленно высыпался из прибора в стеклянную чашку. После
того как песок перестанет осыпаться, конус приподнимается вверх и снимается с
прибора.

5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

3 Оставшийся на подставке песок образует конус с минимальным углом есте-
ственного откоса для данного песка. Значение угла естественного откоса определя-
ется по шкале на стойке прибора.
4 Опыт повторяется не менее трех раз. Расхождение между повторными опре-
делениями не должно превышать 2°.
5 За угол естественного откоса принимается среднее арифметическое значе-
ние результатов отдельных определений, выраженное в целых долях градуса.
Водонасыщенный песок
1 Прибор устанавливается в стеклянную чашку и постепенно через воронку
заполняется песком.
2 Прибор переносится в сосуд с водой. Вода доливается в сосуд так, чтобы она
лишь на 2-3 мм не доходила до верха прибора. После насыщения песка водой через
отверстия в подставке, что видно по изменению цвета песка, опыт продолжается так
же, как указано в пп. 2-5 для сухого песка.

5 Вопросы для самопроверки

1 Что называют углом естественного откоса песка ?
2 Какие материалы и приборы использовались в лабораторной работе ?
3 Опишите конструкцию прибора для определения угла естественного откоса
песка.
4 Угол естественного откоса песка больше в сухом или водонасыщенном
состоянии ?
5 Как находится угол естественного откоса песка в лабораторных условиях?

Портал о строительстве и ремонте

Определение угла естественного откоса грунтов. Земляные работы в строительстве. Хранение, транспортирование и подготовка к анализам образцов грунтов

Углом естественного откоса φ, град., называется угол, при котором неукрепленный откос песчаного грунта сохраняет равновесие или угол наклона поверхности свободно насыпанного грунта к горизонтальной плоскости.

Определение угла естественного откоса имеет важное значение при проектировании грунтовых сооружений: насыпных и намывных плотин, дорожных насыпей, дамб обвалования, хвостохранилищ, а также для оценки устойчивости естественных откосов и для проведения мероприятий но их укреплению.

В тех случаях, когда сопротивление сдвигу» частиц определяется лишь силами трения. угол естественного откоса совпадает с углом внутреннего трения <φ = φо ). Однако в реальных грунтах сопротивление сдвигу» зависит не только от сил трения, но также от зацепления частиц и других факторов, влияющих на φ, т. е.

где φ р, — составляющая за счет трения; φ Л — то же, за счет зацепления; φ с — то же, за счет среза частиц.

Составляющая φ Т зависит от минерального состава частиц, наличия поверхностных пленок и др., φ Л — от шероховатости поверхности и плотности упаковки частиц, а φ с — от окатанности и формы частиц грунта. Поэтому значения φ и φ о обычно различаются, особенно для плотных и неоднородных по структуре песков. Однако угол естественного от

коса φ о является легко определяемой и удобной характеристикой прочности несвязных грунтов. Способ применяется только для приближенного определения величины внутреннего трения сыпучих грунтов — чистых песков. В чистых песках приближенно величина угла внутреннего трения соответствует углу естественного откоса, т. с. углу, при котором неукрепленный откос песчаного грунта является устойчивым .

Угол естественного откоса определяют на приборе УВТ (рис. 8.44), который состоит из металлического столика-поддона, обоймы и резервуара. Поддон установлен на тpex опорах и перфорирован отверстиями диаметром 0,8. 1,0 мм для водонасыщения песка. Шкала, укрепленная в центре столика-поддона, имеет деления от 5° до 45°, по которым определяется угол откоса.

Рис. 8.44. Прибор для определения угла естественного откоса песчаных грунтов: а схема прибора: 1 резервуар: 2 крышка резервуара: 3 обойма: 4 столик: 5 перфорированное дно: 6 — шкала: 7 — опора: б — общий вид приборов

Определение угла естественного откоса в воздушно-сухом состоянии . На столик устанавливают обойму, в которую через воронку насыпают песок до ее заполнения, слегка постукивая по обойме. Осторожно, стараясь не рассыпать песок, вертикально поднимают обойму и но вершине образовавшегося песчаною конуса берут отсчет по шкале.

Опыт повторяют 3 раза и рассчитывают среднее арифметическое показание. Расхождение между повторными определениями не должно превышать 1 градус.

Определение угла естественного откоса песка под водой . После заполнения обоймы песком резервуар наполняют водой и после полного насыщения пробы определяют угол естественного откоса.

Для предварительного назначения откосов котлованов и карьеров рекомендуется руководствоваться значениями углов, близкими к углам естественного откоса грунта (табл. 8.61).

Угол естественного откоса насыпных грунтов

На величину угла естественного откоса (#>») несвязных грунтов влияет однородность их гранулометрического состава: монодисперсные грунты обладают большим значением φо, чем полидисперсные грунты такого же минерального состава. Это объясняется тем, что в смеси мелкие частицы заполняют промежутки между крупными, что облегчает их смешение по поверхности откоса.

Большое влияние на трение между частицами несвязного грунта оказывает наличие в грунте жидкостей, присутствие которых снижает φ. В несвязных песчаных грунтах влажность существенно влияет на угол внутреннего трения. С ростом влажности песка до максимальной молекулярной влагоемкости величина φо закономерно снижается за счет постепенного уменьшения трения и достигает минимума при максимальной молекулярной влагоемкости. Дальнейшее увеличение влажности песка приводит к образованию капиллярной связности между частицами; за счет этого угол внутреннего трения начинает увеличиваться и достигает максимума при влажности капиллярной влагоемкости, когда силы капиллярного притяжения между частицами наибольшие. Последующее увеличение влажности песка снижает капиллярную связность, трение на контактах частиц снижается, и угол внутреннего трения постепенно уменьшается, достигая минимального значения в состоянии полного водонасыщения песка .

Лабораторная работа 1. Определение величины угла ссыпания и угла естественного откоса зернисто-кускового материала

Цель работы. Определить величины угла естественного откоса и угла ссыпания зернисто-кускового материала.

Теоретические положения . Зернисто-кусковой материал, лежащий на наклонной плос­кости (например, на наклонной плоскости бункера , на наклон­ном ленточном транспортере и т. д.), при определенном угле наклона этой плоскости к горизонту начинает ссыпаться по ней. Такой предельный угол наклона называется углом ссыпания.

В зависимости от формы кусочков можно наблюдать два ви­да движения кускового материала по плоскости ссыпания: сколь­жение и перекатывание. Скольжение наблюдается при кусках с развитыми плоскими гранями; передвижению кусков здесь препятствует трение скольжения между гранями кусков и плос­костью ссыпания. Качение наблюдается при форме кусков, близкой к шару. В этом случае передвижение куска происходит как скатывание его, с сопротивлением трения качения.

Предельное состояние покоя слоя кускового материала на наклонной плоскости имеет место тогда, когда сила трения F равна проекции М силы тяжести G на эту плоскость (рисунок 1). С другой стороны, эта же сила трения пропорциональна нор­мальному давлению кускового материала на наклонную плос­кость

F = M = fN ,

откуда f = М / N = tgα

где f – коэффициент трения, определяемый свойствами самого материала, равный tga ;

α – угол ссыпания зернисто-кускового материала.

Если рассматривать весь слой сыпучего материала , который перемещается по гладкой наклонной плоскости, то здесь, даже в случае кусков шарообразной формы, происходит скорее сколь­жение материала по плоскости, чем перекатывание, так как весь материал «течет» сплошной массой.

Угол ссыпания зависит от коэффициента трения материала о плоскость ссыпания, от формы и крупности кусков, от структу­ры поверхности, по которой происходит ссыпание (поверхность может быть гладкой, шероховатой, ребристой и т. д.), а также он влажности самого кускового материала.

Если насыпать зернисто-кусковой материал на горизонталь­ную плоскость, то он располагается на ней в виде конуса. Угол между образующей этого конуса и горизонтальной плоско­стью называется углом естественного откоса зернисто-кускового материала.

Угол естественного откоса всегда больше угла ссыпания (для одного и того же материала), так как наличие неровностей на поверхности материала препятствует скатыванию, а тем более скольжению кусков. Угол естественного откоса в большой степе­ни зависит от фракционного состава кускового материала, ибо последний определяет собой общую структуру поверхности ко­нуса. Эта разнородность размера кусков вызывает в то же вре­мя преимущественное скатывание крупных кусков материала на край насыпаемой кучи, вследствие того, что неровности поверх­ности оказывают меньшее сопротивление перекатыванию крупн ых кусков, чем мелких (рисунок 2). Неравномерное распределение кусков по крупности необходимо учитывать при загрузке насадочных абсорберов, шахтных печей и т. д., так как в местах рас­положения крупных кусков, т. е. на-периферии, получается боль­шее сечение каналов и газ пойдет преимущественно по этим ка­налам, имеющим меньшее гидравлическое сопротивление.

Тонко измельченные материалы имеют больший угол естест­венного откоса, т. е. меньшую сыпучесть, в связи с более разви­той поверхностью трения.

Угол естественного откоса значительно зависит от влажности материала, потому что вода, располагаясь на поверхности кус­ков, вызывает слипание их и тем самым затрудняет движение отдельных кусков. Чем меньше куски материала, тем больше проявляется влияние влажности; но чрезмерное увлажнение приводит к увеличению послойной текучести жидкости между кусочками материала, и угол естественного откоса вновь умень­шается (таблица 1).

Угол естественного откоса, град, для породы