Разработка установки для изучения НДС подземных конструкций на участках распространения пучинистых грунтов
Разрабатываемая экспериментальная установка представляет собой теплоизолированный металлический лоток, заполненный пучинистым грунтом, в который заглубляется трубка из полимерного материала, имитирующая трубу. На данной трубке, которая является световодом, закрепляются оптические датчики (фото- и светодиод), соединенные с мультиметром для снятия экспериментальных данных в режиме реального времени. Эта конструкция помещается в морозильник, где выдерживается до достижения необходимой температуры, при которой грунт начинает деформироваться, образуя бугор пучения. Контроль температуры грунта осуществляется при помощи термометра, расположенного вблизи трубы и на отдалении от металла лотка.
Материалы, необходимые для разработки данной установки, приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Спецификация материалов
| Поз. | Наименование | Размеры, м | Количество, шт |
| 1 | Лоток металлический | 1х0,5х0,5 | 1 |
| 2 | Полимерная трубка, Ø8 мм | 1 | 1 |
| 4 | Материал изоляционный 10 мм ВПЭ/фольга | 2х1,5 | 1 |
| 5 | Оптопара с пиком волны излучения/приема 940 нм, Ø 5мм | – | 1 |
| 6 | Термометр | – | 1 |
| 7 | Подставка из дерева | 1х1х0,05 | 1 |
Впоследствии для получения истинных данных для стальной трубы требуется пересчет снятых экспериментальных значений с учетом требуемых коэффициентов.
Для получения наиболее наглядного результата в ходе проведения экспериментальных исследований с применением разрабатываемой установки рекомендуется использовать среднепучинистый или сильнопучинистый грунт для заполнения металлического лотка установки.
Разрабатываемая установки для изучения НДС подземных конструкций на участках распространения пучинистых грунтов, даст возможность проводить моделирование процесса взаимодействия подземных конструкций с мерзлым грунтом с возможностью изменения свойств грунта, а также нагрузок и воздействий на конструкции, проложенные в сложных геологических и климатических условиях.
Данные, полученные в ходе проведения экспериментальных исследований с применением разработанной установки, дадут возможность подтверждении или опровержения достоверности результатов, полученных в ходе проведения теоретических исследований по определению зависимости изменения НДС подземных конструкций при взаимодействии с мерзлым грунтом.
В дальнейшем данная установка может быть использована для:
- изучения напряженно-деформированного состояния подземных конструкций при возникновении таких грунтовых процессов, как пучение грунта;
- изучения взаимодействия мерзлого грунта и подземной конструкции при ее перемещениях, вызванных силами морозного пучения;
- разработки систем непрерывного мониторинга НДС подземных конструкций на участках распространения пучинистых грунтов.
Вконтакте