Закономірності зміни властивостей цементолесових сумішей від вмісту компонентів сумішей і строків твердіння. Розробка способів удосконалення струминного закріплення лесових порід, що забезпечують підвищення ефективності протизсувних конструкцій.
Аннотация к работе
В умовах використання струминного способу закріплення лесових порід цементними розчинами та підвищення надійності роботи утримуючих конструкцій виникає необхідність вирішення низки специфічних питань. Мета досліджень полягає в обґрунтуванні технологічних параметрів струминної технології закріплення порід, що забезпечують підвищення її ефективності при спорудженні протизсувних утримуючих конструкцій. Ідея роботи полягає в створенні нової структури підвищеної міцності лесових порід, що складають зсувонебезпечний схил, для улаштування утримуючих елементів. Визначення раціональних рецептур цементолесових сумішей, що забезпечують з урахуванням економічного фактору необхідні міцнісні показники утримуючих елементів протизсувних конструкцій. Залежність міцності при стисненні від кількісного співвідношення цементу та вапна в цементолесовій суміші визначається наявністю деструктивної фази початку кристалізації: у віковому інтервалі від 0 до 70 діб описується багаточленом третього ступеня, другий інтервал - від 70 до 500 діб-експоненціальною залежністю, що дозволяє визначати терміни виробництва робіт з урахуванням періоду стабілізації зсувного схилу.Будь-які зміни геолого-гідрогеологічних умов, вплив гідрометеорологічних і техногенних факторів сприяють погіршенню фізико-механічних властивостей порід, створюючи передумови для порушення стійкості схилів. Це й визначило необхідність розробки нового більш економічного й технологічного способу створення елементів утримуючих конструкції глибокого закладення, а саме, обладнання цементолесових паль із використанням струминної технології, що забезпечує необхідні геометричні параметри й міцнісні властивості елементів. Цей спосіб технологічно простий і цілком задовольняє вимогам провадження робіт на зсувонебезпечному схилі: 1) динамічний вплив на схил при проходці свердловини невеликого діаметра обертальним способом зведено до мінімуму; 2) формування цементолесових паль можливе в ґрунтах будь-якої вологості; 3) можливі довжина до 30 м і діаметр до півтора метра палі забезпечать утримуючий ефект навіть для великого зсуву; 4) цементолесові елементи можливо армувати по всій довжині або у верхній частині для звязку з ростверком, що поєднує їх у конструкції; 5) підйом монітора без обертання дозволяє формувати елементи прямокутної форми типу “стіна в ґрунті”. Такі елементи в створі із цементолесовими палями можуть використовуватися при підвищеній вологості ґрунтів зсувного тіла, коли існує ймовірність продавлювання їх між палями. Враховуючи поглинаючу здатність лесових ґрунтів (40 мг/екв на 100 г грунту), в якій на частку Са доводиться понад 70 % від ємності обміну, для цементолесових сумішей необхідно використовувати домішки речовин, що містять Са (гіпсу, хлоридів або вапна).Схема здвоєної січної палі, орієнтованої за напрямком дії зсувного тиску, дозволяє розглядати обидві палі як одну конструкцію, що має максимально можливий момент опору переріза. Поряд із цим слід зазначити, що в результаті раніше виконаних експериментальних досліджень контактної зони елементів, що січуться, із цементолесових сумішей виявлена її стабільна міцність. Для обґрунтування розміру перемички між здвоєними палями, що січуться, задаємося умовою. (8) де b - шуканий розмір ширини поперечного переріза палі; - максимальна поперечна сила; - статичний момент відсіченої частини площі поперечного переріза щодо нейтральної осі ; - момент інерції площі поперечного переріза палі щодо головної центральної осі інерції. Розглянута в цьому дослідженні задача складається із двох частин: - перша частина - установлення в математичній формі звязку між вмістом цементу, вапна та міцністю цементолесової суміші;Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою, в якій на основі вперше встановлених закономірностей впливу співвідношення компонентів та терміну віброобробки на міцнісні та деформаційні властивості цементолесової суміші вирішена актуальна науково-технічна задача обґрунтування параметрів способу підвищення стійкості зсувонебезпечних масивів лесових порід з використанням струминної технології закріплення ґрунтів, що дозволяє вирішувати технічні і економічні проблеми зсувонебезпечних регіонів. Явище обумовлене розвитком високих внутрішніх напружень, що викликають розширення, мікротріщиноутворення і як наслідок - зниження міцності в період початку інтенсивного формування дрібнокристалічної жорсткої структури. Доведено, що міцність при стисненні цементолесової суміші з різною рецептурою залежно від строків твердіння описується багаточленом третього ступеня y = ax3-bx2 cx-d на ранній стадії процесу, а на пізній - експонентою y = a(1-e-bx). Уперше отримана залежність міцності цементолесової суміші від часу її віброобробки тривалістю 60 і 120 с із частотою 50 Гц, яка з високим ступенем точності виражається експонентною залежністю вигляду y = a(1-e-bx). Запропонований критерій оцінки ефективності форми здвоєних паль у порівнянні з одиночною з одним обсягом матеріалу, визначальним фактором якого була величина максимального гориз