ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЖЕСТКИХ ТРУБ В ПОДЗЕМНЫХ УСЛОВИЯХ

Рисунок 1. Схема погружения трубы, уложенных в грунт при грунтовом основании

Результатов следования

Трубы диаметром 200 мм укладывались по середине яшика на плокое грунтовое основание, которое после уплотнения электровыбратором имело толшину 10 см (рис.1.). При этом, торцы труб защищались прокладками так, что внутренняя полость трубы были свобода от грунта. Высота засыпки над трубой составляли, как предыдущих опытах [1,2,3], 5 и 25 см. интенсивность распределенной нагрузки на поверхности грунта составляла от 0 до 0,2 Мпа.

Из полученных графиков видно (рис.2.а и б.), что зависимость изменения диаметров дд трубы и окружных относительных деформаций Ɛ_кц от нагрузки о близкак линейной. Оказалось, что с увеличением высоты засыпки с 5 см до 25 см деформации диаметров трубы уменьшается в среднем в 2 раза (при постоянной плотности грунта).

Влияние уплотнения грунта,как в предыдущых опытах [1,2,3], является сильным. Деформации диаметров трубы в уплотненном грунте в 1,5 раза меньше, чем в неуплотненном и в 2,5 раза меньше, чем у трубы в воздушной среде (рис.2.а).

Рисунок 2. Загружение подземной трубы d=200 мм, опирающейся на грунтовое основание, распределенной нагрузкой (см.рис.1)

а) приращения в мм диаметров трубы; б) относительные деформации стенки трубы в днище

1-высота засыпки 5 см, грунт не уплотнен; 2-высота засыпки 5 см, грунт уплотнен; 3-высота засыпки 25 см, грунт не уплотнен; 4-высота засыпки 25 см, грунт уплотнен;

Уплотнение грунта несколько раз уменьшает высоты засыпки. Так для трубы, уложенной в уплотненном грунте при высоты зацыпки над трубой 5 см кольцевые относительные деформации в ее днище в 1, 25 раза меньше, чем при укладки в неуплотненный грунте (рис.2.б).Это соотношение кольцевых относительных деформаций сохраняется и в шелыге трубы, а также по концам горизонтального диаметра (рис.3. а и б). При высоте засыпки над трубой 25 см в днище трубы упомянутое соотношение деформаций несколько увеличивается и достигает 1,5, а в шелыге трубы и на уровне ее горизонтального диаметра эта цифра уменьшается и приближается к I.

Деформации трубы при высоте засыпки над трубой 25 см, примерно в 2 раза меньше, чем при высоте засыпки 5 см.

Рисунок 3. Относительная деформация стенки трубы d= 200 мм, в шелыге (а)  и на уровне горизонтального диаметра (б)

1- высота засыпки 5 см; грунт неуплотнен; 2- высота засыпки 5 см, грунт уплотнен; 3- высота засыпки 25 см; грунт не уплотнен; 4- высота засыпки 5 см, грунт уплотнен

На рис.4. представлены графики зависимости кольцевых относительных деформаций от нагрузки 2 в шелыге, на уровне горизонтального диаметра и в днище трубы при испытании трубы в уплотненном и неуплотненном грунтах и при высоте засыпки над трубой 5 см. Можно отметить, что развитие кольцевых относительные деформации трубы при высоте засыпки над трубой 25 см, примерно в 2 раза меньше, чем при высоте засыпки 5 см.

Рисунок 4. Относительная деформация стенки трубы при высоте h_o= 5 см

а) грунт не уплотнен; б) грунт уплотнен

I - в шелыге; 2 - на уровне горизонтального диаметра; 3 - в днище

Рисунок 5. Относительная деформация трубы при высоте h_o= 5 см

а) грунт не уплотнен; б) грунт уплотнен

I - в шелыге; 2 - на уровне горизонтального диаметра; 3 - в днище

На рис.5. представлены графики зависимости кольцевых относительных деформаций от нагрузки 2 в шелыге, на уров­не горизонтального диаметра и в днище трубы при испытании трубы в уплотненном и неуплотненном грунтах и при высоте за­сыпки над трубой 5 см. Можно отметить, что развитие кольцевых относительных деформаций в шелыге и в днище трубы почти одина­ковое, а в растянутой зоне по концам горизонтального диаметра трубы эти деформации в 1,5 раза меньше, чем в шелыге ее при одних и тех же нагрузках.

При высоте слоя засыпки над трубой 25 см в условиях не­уплотненного грунта кольцевые относительные деформации в рас­тянутой зоне днища трубы в среднем в 1,25 раза больше, чем в шелыге ее в 1,5 раза больше, чем по концам горизонтального диаметра (рис.5.а). По-видимому, это происходило потому, что плотность основания была более высокой, чем плотность засыпки. При уплотнении грунта засыпки эти соотношения значи­тельно уменьшаются (рис.5. б).

Несмотря на то, что материал керамических труб нельзя считать однородным, разброс опытных значений относительных деформаций не является значительным, о чем свидетельствуют данные таблицы 2.

Данные о разрушающих нагрузках приведены в табл.2.

Из таблицы 2 видно, что при испытании трубы в уплотненном грунте, требуется в 1,5 раза большая разрушающая на­грузка, чем в неуплотненном грунте. С увеличением высоты за­улки над трубой от 5 см до 25 см это соотношение возрастает идостигнет 2-х.

Результаты статистической обработки данных о разрушаю­щих нагрузках (табл.2.3) свидетельствуют о том, что в большинстве случаев разброс опытных данных невелик, коэффициент вариации достигает всего 3-6%.

Таблица 2.

Данные о разрушающих нагрузках Р (кн) для труб Д=200 мм

Данные об относительных деформациях, полученных в опытах при испытании труб d=200 мм при P=0,8 Pразр.

х) максимальная нагрузка - труба не разрушена