Уплотнение грунта | Сферы применений

Не всегда в природе можно найти идеальную основу для дорожного строительства: материнскую породу. В большинстве случаев почва, на которой ведется строительство, рыхлая с недостаточной несущей способностью. Поэтому строительство каждой новой дороги не обходится без грунтовых работ. После того, как участок маршрута расчищается и трассируется, приступают к подготовке грунта в пределах будущей трассы.

Повышение износостойкости

Наиболее важным методом грунтовых работ является уплотнение. Оно призвано уменьшить заполненное пространство пор грунта воздухом и водой. Благодаря этому почва приобретает желаемое свойство: она становится более устойчивой к нагрузкам, вызванным воздействием дорожного движения и климата, за счет увеличения износостойкости и в то же время снижения способности почвы вспучиваться при поглощении воды. Последний также делает почву устойчивой к морозу.

«HAMM предлагает широкий ассортимент продукции для всех сфер грунтовых работ и славится зрелыми технологиями машиностроения и уплотнения».

Грунтовые катки HAMM

Связанные и несвязанные грунты

Данный процесс различается в зависимости от типа грунта. На профессиональном уровне различают связанные и несвязанные грунты. Связанные грунты, такие как глина или суглинок, характеризуются тем, что их частицы прилипают друг к другу. Частицы несвязанных грунтов, таких, как гравий или песок, свободно располагаются рядом друг с другом. С точки зрения способности к уплотнению почвы можно поделить на следующие типы: грунт, удерживающий воду, мелкозернистый связанный грунт, крупнозернистый несвязанный грунт, мелко-и крупнозернистый грунт среднего типа, а также скальные породы.

Динамическое уплотнение и его результаты

Особенно эффективным в сфере грунтовых работ себя зарекомендовало динамическое уплотнение посредством вибрационного и осциллирующего бандажа, эффект уплотнения которых основан на взаимодействии колебаний бандажа катка и веса катка.

Для уплотнения требуется не только масса

Три фактора влияют на степень уплотнения: отклонение бандажа, то есть амплитуда колебаний, частота колебаний и время воздействия, а также скорость движения. При правильной настройке этих параметров требуемое уплотнение можно реализовать при значительно меньшем количестве проходов.

Пневмокаток HAMM GRW 280: HAMM модернизировала пневмоколесный каток, оснастив его идеальными условиями видимости, интуитивно понятным управлением и чрезвычайно гибкой системой балластировки.

Подходящая техника для каждого типа грунта

Уплотнение связанных грунтов наиболее эффективно при использовании грунтовых катков с трамбовочными бандажами с большой амплитудой вибрации. Несвязанные грунты лучше всего уплотнять посредством гладкого бандажа и при наличии соответствующей амплитуды. Таким образом, грунт подготавливается для дорожного строительства. Исключение составляет слишком высокое содержание влаги Такие почвы необходимо дополнительно стабилизировать.

Преимущества

Новости и примеры из практики

Строительное оборудование John deere

Перейти на веб-сайт John Deere Construction

Классификация и строительные свойства грунтов: tvin270584 — LiveJournal

Перед тем как приступить к строительству дома, первое, что нужно учесть – это качество грунта на вашем участке. Видов грунтов несколько, и не каждый из них оптимален для строительства. Процессы усадки и надежность основания напрямую зависят от свойств почвы на участке. В статье мастер сантехник расскажет, о видах грунтов и их классификации.

Строительная классификация грунтов

Грунтом в строительстве называют все рыхлые обломочные горные породы, на которых устраивается основание постройки.

Для стандартизации определений, используемых при выполнении геологических изысканий, принят общий стандарт строительной классификации грунтов. Он делит грунты на классы, типы и разновидности по структурным связям, составу и строению.

Первоначально строители пользовались информацией из СНиП II-15-74. Теперь при необходимости обращаются к ГОСТ 25100-2011.

Классификация грунтов

По строительным нормам грунты разделяют на скальные и нескальные:

• Скальные – породы, залегающие сплошным массивом и имеющие жесткие структурные связи. Это водоустойчивые и почти несжимаемые грунты. К такому типу относится известняк, песчаник, гранит, базальт и другие. При отсутствии трещин они служат прочным основанием для построек. Несущая способность трещиноватых слоев снижена.
• Нескальные – группа дисперсных грунтов с ослабленными структурными связями. Они состоят из минеральных частиц различного размера, по происхождению подразделяются на осадочные и искусственные. Осадочные породы образуются в результате разрушения и выветривания скальных пород. Искусственные почвы – это результат утрамбовки, намывания или насыпания. Дисперсионные грунты бывают связные (глина, суглинок) и несвязные (песок).

В каждом классе имеются собственные виды, типы и разновидности, обусловленные их происхождением, строением, составом и свойствами:

• Скальный. Категория представляет собой крепкие породы, которые отличаются прочностью и низким водопоглощением. Практически непригодны для строительства, так как залегают в виде массивов и на них трудно надежно закрепить объекты либо проложить магистрали. К скальным породам относятся: гранит, известняк и т. д.
• Полускальный. Сцементированные породы, которые могут уплотняться. На участке с полускальными грунтами строительство должно учитывать особенность материала и подбирать технологии и стройматериалы для дальнейшего предотвращения уплотнения и просадки. Чаще всего категория представлена гипсом и алевролитом.
• Песчаный. Непластичная почва, которая образовалась в результате разрушения скальных пород. В среднем гранулы песка могут иметь размеры. Каждая песчинка считается таковой при наличии размеров от 0,05 до 2 мм.
• Крупнообломочный. Очень похож на классический песчаный грунт, но при этом размер гранул будет превышать отметку в 2 мм. В составе почвы данного вида присутствует более 50% крупных обломков, благодаря чему почвосмесь имеет неоднородный состав.
• Глинистый. Глинистая почва представляет собой супермелкую фракцию, размер частиц которой составляет 0,005 мм. Изначально это скальная порода, которая была существенно деформирована и разрушена за длительный период времени. Глинистые и песчаные грунты преобладают на территории Российской Федерации.

Строительство может производиться на различных почвосмесях, но при этом важно учитывать свойства грунтов для выбора наиболее оптимальных стройматериалов.

Жесткие структурные связи в скальных почвах делают сложным застройку участков с таким типом грунтов. Плотная структура осложняет закрепление несущие элементы будущего объект.

Нескальные почвы не имеют жестких структурных связей и отличаются своим многообразием. Дисперсность и рассыпчатость почвы является главным признаком нескальных грунтов. Хоть прочность у нескальных почв значительно ниже, чем у скальных, но строительство на участках с таким типом почво наиболее предпочтительно.

В отдельный класс выделяют мерзлые грунты. Они образованы в результате природного или техногенного замораживания. Мерзлые основания прочны за счет криогенных связей, но параметр колеблется из-за сезонных изменений температуры воздуха. Только в районе вечной мерзлоты такие почвы стабильны.

Свойства грунтов

В зависимости от состава и свойства грунтов рассчитывается стоимость и технология строительных работ, а также трудоемкость земельных работ.

Основными свойствами грунтов выступают:

• Влажность. В зависимости от насыщенности почвы водой различают два типа грунтов: сухие и мокрые. Сухие почвосмеси содержат в своем составе не более 5% влаги. Мокрые грунты могут иметь показатель влажности более 30%, а также иметь разный размер пор.
• Плотность. Плотность материала рассчитывается путем измерения массы одного кубического метра почвы. В среднем нескальные породы имеют плотность в пределах 1,5-2 тонны/м3, а скальные — до 3 тонн.
• Размываемость. Показатель обозначает скорость течения жидкости, вымывающей породу. Если для мелкопесчаных грунтов этот показатель должен быть менее 0,6 м/с, то для глин — 1,5 м/с.
• Свойства грунтов Разрыхленность. Каждый грунт при разработке увеличивается в объеме и не восстанавливает свои изначальные размеры в течение длительного времени. При строительстве различают два типа разрыхления. Первоначальное разрыхление измеряется сразу после разработки почвы. Песчаные почвосмеси имеют первоначальный коэффициент в пределах 1,08-1,17, суглинки и глинистые — 1,14-1,3. Если грунт вывозится за территорию участка, то этот показатель позволяет эффективно использовать транспорт. Остаточное разрыхление для почв на основе песка равно 1,01-1,025, для глинистых и суглинистых — 1,015-1,09.
• Сцепленность. От сцепленности грунтов зависит сложность проведения работ. Мерзлый грунт имеет наибольший показатель сцепленности и является достаточно сложным для разработки. Песчаные почвы имеют силу сцепления 0,003-0,05 МПа, глинистые грунты — 0,005-0,2 МПа.
• Угол естественного откоса. Данный показатель имеет большое значение при устройстве отвалов и насыпей. Также показатели учитываются при рытье траншей и котлованов, откосов.

Определение свойств грунта на глаз

Инженерно-геологические изыскания проводят специализированные организации. Их представителя бурят скважины и берут образцы для лабораторного изучения. Эта процедура дорогостоящая, поэтому некоторые владельцы участков определяют тип грунта и глубину залегания подземных вод самостоятельно.

Тип почвы определяют по внешнему виду:

• Песок – комочки не образуются, частицы однородные, твердые, хорошо просматриваются. Размеры песчинок также можно оценить визуально. У гравелистого песка они до 5 мм, у крупного – до 2 мм, среднего – около 1 мм.
• Супесь – по ощущениям похоже на муку из-за пылеватых частиц, при сдавливании быстро рассыпается.
• Суглинок – крупинки песка чувствуются слабо, влажные комочки хорошо держатся.
• Глина – мелкий желтоваты порошок при намокании липнет к рукам, образуются твердые комочки.

На что влияют свойства грунтов при строительстве фундамента

От состава и характеристик залегающей породы зависит прочность и долговечность возводимого здания. Недостаточная несущая способность, пучинистость или склонность к проседанию приводит к появлению трещин, перекосам и другим проблемам с целостностью стен дома и фундамента.

Также от геологических особенностей участка зависит метод выемки земли, выбор техники. Разработка котлована ведется ручным, машинным или взрывным способом. В зависимости от плотности почвы в частном строительстве применяются лопаты, кирки, ломы, отбойные молотки. Плотность почвы влияет на формирование стен и откосов котлована. В крупнообломочных грунтах допустимы вертикальные стенки без укрепления глубиной до 2 м, а в песчаных только 1 м.

Прочные грунты (скальные, крупнообломочные, песчаные) подходят для возведения домов различной этажности и не имеют особых требований к фундаменту. На слабых почвах, при высоком уровне грунтовых вод устраивают столбчатые, свайные основания или монолитную железобетонную плиту. Для глинистой почвы, подверженной пучению, необходимо закладывать заглубленный ленточный фундамент ниже точки промерзания.

Как улучшить характеристики физических свойств разновидностей грунтов

Не стоит расстраиваться, и тем более отказываться от строительства, в том случае, если в результате геологических изысканий обнаружилось, что грунт на вашем участке глинистый, или мелкозернистый и пылевидный песок, или даже торфянистый. Существует множество способов, как улучшить физические характеристики разновидностей грунтов, правда, они приводят к дополнительным финансовым затратам, размер которых лучше оценить заранее.

Мелкозернистый и пылевидный песок, а также глинистые грунты обеспечивают приемлемые характеристики только в сухом состоянии. При обилии влаги они становятся текучими, а в зимнее время, промерзая, пучинятся. Чтобы этого не происходило, проводят специальные мероприятия, например, заглубляют подошвы фундамента ниже глубины промерзания почвы. Кроме того, как советуют некоторые специалисты, на таких грунтах желательно ставить тяжелый дом, со стенами из кирпича или блоков, поскольку легкую конструкцию при зимнем пучении грунт выдавит.

Хороший результат дает искусственно созданное для фундамента песчаное основание, так называемая песчаная подушка. Ее часто устраивают под ленточный фундамент при строительстве загородных домов без подвала. Толщина «подушки» может достигать половины всей высоты фундамента, а так как песок дешевле, чем бетон и арматура, это дает неплохую экономию финансов. Да и сама процедура весьма проста: средне- или крупнозернистый песок засыпают в траншею или котлован слоями по 150—200 мм, тщательно утрамбовывают и каждый слой проливают водой.

Если вам достался участок на торфянике, следует просто убрать весь торф и засыпать образовавшийся котлован песком, сделав песчаную подушку.

В том случае, если уровень грунтовых вод на вашем участке высок и их захватывает глубина промерзания, то необходимо провести работы, направленные на понижение этого уровня (осушение, прокладка глубоко расположенных дренажных труб или канав и т. д). Особое внимание следует уделить и отводу поверхностных, атмосферных и производственных вод путем организации вертикальной планировки, ливнестоков, водоотводных канав или лотков.

Необходимо предпринять меры, направленные на снижение сил морозного пучения. Для этого следует возводить фундаменты простейших форм с минимальной площадью поперечного сечения, например столбчатые или свайные, и снижать глубину промерзания грунта около фундаментов теплоизоляционными материалами.

Видео

В сюжете — Стоит ли знать свойства грунтов на вашем участке для начала строительства частного дома

В сюжете — Как самостоятельно произвести геологическое исследование грунта основания на своём участке

В сюжете — Выбор несущего слоя основания и типа фундамента по Геологии

В сюжете — Несущая способность разных типов грунта

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Как залить бетонный пол в бане по грунту

Источник

https://santekhnik-moskva.blogspot.com/2021/12/Klassifikatsiya-i-stroitelnyye-svoystva-gruntov.html

Сплошной грунт | Инженерная точка зрения

Несвязный грунт является важным типом грунта для инженеров-строителей и инженеров-геотехников. Он не является когезионным, что означает, что частицы не удерживаются вместе водой, кальцием или другими связующими веществами. Бессвязный грунт имеет широкий спектр применения в строительстве, от поддержки фундамента до полного или частичного засыпания дорожных конструкций, и понимание его свойств необходимо для правильного проектирования и реализации строительных проектов.

Несвязный грунт — это тип грунта с низкой прочностью на сдвиг или «липкостью». Это означает, что ему не хватает связующих свойств, необходимых для удержания вместе более крупных частиц, таких как гравий и песок. Почва, не имеющая сцепления, обычно рыхлая в сухом состоянии и очень плотная во влажном состоянии.

Эти грунты могут быть изготовлены из природных материалов, таких как глина и ил, или могут быть получены путем обработки горных пород, таких как гранит и базальт. Название «бессвязный» относится к отсутствию сцепления между частицами в почве, что позволяет им оставаться разделенными, а не слипаться.

Основным преимуществом несвязного грунта является то, что он легко извлекается и может использоваться в различных строительных проектах. Однако существуют также некоторые проблемы, связанные со несвязным грунтом, такие как его недостаточная устойчивость и склонность к сжатию под нагрузкой.

Несвязный грунт имеет широкий спектр применения в строительстве, от поддержки фундамента до полного или частичного засыпания дорожных конструкций, и понимание его свойств необходимо для правильного проектирования и реализации строительных проектов. Некоторые распространенные области применения этого грунта включают обратную засыпку подпорных стен, дренажную засыпку и засыпку фундамента. Кроме того, этот грунт также можно использовать как самостоятельный строительный материал, например, при строительстве насыпей и насыпных откосов.

Несмотря на то, что несвязный грунт имеет много преимуществ, необходимо учитывать некоторые проблемы. Одной из самых больших проблем является отсутствие стабильности, что может вызвать проблемы во время строительства и привести к получению готового продукта более низкого качества. Кроме того, несвязный грунт также подвержен уплотнению под нагрузкой, что может привести к оседанию и деформации готового изделия.

В целом несвязный грунт является универсальным и важным типом грунта, который широко используется в строительстве. Однако важно понимать его преимущества и проблемы, чтобы правильно использовать его в строительном проекте.

Каковы некоторые виды использования несвязного грунта?

Некоторые распространенные области применения этого грунта включают обратную засыпку подпорных стен, дренажную засыпку и засыпку фундамента. Кроме того, несвязный грунт также может использоваться как самостоятельный строительный материал, например, при строительстве насыпей и насыпных откосов.

Этот грунт относится к типу с низкой связностью и низкой расщепляемостью или совсем без нее. Обычно он неконсолидированный, что означает, что он не подвергался достаточному давлению и времени для консолидации в твердую массу. Из-за отсутствия связности или цементации при нарушении несвязного грунта он не образует отдельных комков, а теряет свою прочность и образует текучую консистенцию.

Связные грунты обычно состоят из мелкозернистых частиц, перенесенных водой или ветром. Они состоят преимущественно из песка, ила, глины и гравия размером от 0,05 мм до 2 мм. Эти материалы, также известные как зернистые почвы или твердые частицы, обычно используются для обратной засыпки.

Глава 1. Введение. Размыв в связных грунтах, май 2015 г. 3 дюйма (0,075 мм )). Эти частицы обычно имеют форму небольших плоских пластин, игл или трубок с большой удельной площадью, определяемой как отношение площади поверхности к объему.

⁽¹⁾ В присутствии воды на эти частицы действуют физико-химические силы, большие по сравнению с их весом, которые стремятся скрепить почвенную массу. Эти физико-химические силы являются более доминирующими, чем вес погруженных частиц в сопротивлении эрозии (размыву). Однако попытка применить понимание физико-химических сил на микроуровне является сложной задачей и может не дать практических результатов, потому что эрозия связных грунтов обычно происходит в более макромасштабе комков почвы, а не отдельных частиц.

ПОВЕДЕНИЕ СВЯЗНЫХ ГРУНТОВ

Многие параметры влияют на эрозию связных грунтов. К таким параметрам относятся физико-химические свойства грунта, а также физико-химические и механические характеристики эродирующей жидкости.

К физическим и химическим свойствам почвы относятся следующие:

• Температура почвы.
• Доминирующие ионы глины.
• Коэффициент адсорбции натрия.
• Емкость катионного обмена.
• Тип глинистого минерала.
• Содержание глины.
• Содержание органических веществ.
• Отек.
• Индекс пластичности (PI).
• Гранулометрический состав несвязной фракции.
• Содержание воды.
• Коэффициент пустоты.
• Консолидация.
• Стратификация.

Следующие физические, химические и механические характеристики эрозионной жидкости могут способствовать эрозии:

• рН поровой жидкости почвы.
• Засоленность поровой жидкости почвы.
• Температура жидкости.
• Гидродинамические силы движущейся жидкости на границе грунт/жидкость (напряжение сдвига).

Объем данного исследования не включает рассмотрение эрозионного воздействия физических или химических характеристик эрозионной жидкости и предполагает, что они постоянны для лабораторных испытаний эрозии.

Другой процесс потери почвы, который может произойти, когда почва не насыщена водой, а затем подвергается воздействию проточной воды, – это гашение. Этот механизм будет обсуждаться отдельно от процесса эрозии почвы, потому что это совершенно другой процесс, который может ускорить эрозию.

В Циркуляре 18 по гидротехнике (HEC-18) представлена ​​концептуальная основа (показана здесь на рис. 1), касающаяся напряжения сдвига, типов грунта и скорости эрозии для различных материалов, включая связные грунты. ⁽²⁾ Подверженность эрозии материалов подразделяется на шесть категорий, начиная от очень легко поддающихся эрозии мелких песков и непластичных илов и заканчивая неэрозионной горной породой. Однако эта широкая категоризация не является непосредственно полезной для расчетов эрозии или размыва на конкретных участках из-за широкого диапазона типов почв и широкого диапазона скоростей эрозии для данного типа почвы. (Двухбуквенные коды типов почв взяты из Единой системы классификации почв (USCS), которая обсуждается позже.)

1 дюйм = 25,4 мм.
1 фунт-сила/фут ² = 47,8 Па.
Рис. 1. График. Обобщенные соотношения для эрозии в связных материалах

ИСПЫТАНИЯ НА ЭРОЗИЮ

Одна из немногих стратегий, доступных сегодня инженеру-проектировщику для определения скорости эрозии почвы на конкретном участке, заключается в проведении испытаний на эрозию на конкретной почве. Поскольку соответствующий диапазон напряжений сдвига, необходимых для ряда типов грунта, может варьироваться на порядки, маловероятно, что одно устройство сможет адекватно испытать все материалы. Рисунок 2 иллюстрирует разделение оси напряжения сдвига на пять диапазонов напряжения сдвига и предлагает типы материалов, которые могут быть испытаны с использованием устройства, способного создавать эти напряжения сдвига. В этом отчете описывается устройство, ориентированное на второй (выделенный) из пяти диапазонов напряжения сдвига, которое должно быть способно измерять скорость эрозии для многих почв, классифицируемых как ML (неорганические илы, очень мелкие пески, каменная мука, илистые или глинистые мелкие пески). и CL (неорганические глины низкой и средней пластичности, гравелиты, песчаные глины, пылеватые глины, тощие глины).

1 дюйм = 25,4 мм.
1 фунт-сила/фут ² = 47,8 Па.
Рис. 2. График. Разделение материалов на зоны для конкретных устройств

Экспериментальное моделирование остается незаменимым методом для понимания механизма эрозии. В дополнение к моделированию лотков было разработано несколько небольших устройств для конкретной цели проверки эрозионной способности почвы / горных пород. Однако эти устройства могут имитировать условия течения, которые не имитируют условия течения в открытом канале, особенно распределение скоростей. Поскольку различные условия потока будут создавать разные динамические нагрузки на испытанные связные грунты, тип испытательного оборудования и размер слоя могут повлиять на результаты испытаний. В некоторых случаях в результате такого тестирования могут быть разработаны схемы прогнозирования размыва, которые не защищают пассажиров.

Таким образом, срочно необходимо устройство, которое может имитировать профиль потока в открытом канале, аппроксимированный логарифмическим профилем скорости. Если испытательное устройство воспроизводит логарифмический профиль скорости, то оно будет способно генерировать гидродинамические силы на пласте, аналогичные силам в открытом канале, и, следовательно, лучше имитировать процесс эрозии.

Разработка датчиков, которые могут точно и надежно измерять силы, действующие на постель, является еще одной ключевой задачей при разработке небольшого устройства для испытаний на эрозию. Прямые измерения силы с сервоуправляемым механизмом доступны для мгновенного измерения гидродинамических сил на образцах грунта и могут быть включены в устройства для испытаний на эрозию.

NEED

HEC-18 предлагает подход к оценке размыва в связных материалах для усадочного размыва (глава 6) и размыва при простенке (глава 7). Хотя представлены уравнения для оценки усадки и размыва опор, количественная оценка основных параметров почвы для использования в методах не приводится. Вместо этого HEC-18 предоставляет качественные графики, описывающие ожидаемые параметры почвы, и описывает несколько типов инструментов, которые использовались с разной степенью успеха для количественной оценки этих параметров почвы.

Для размыва при усадке HEC-18 дает уравнение на рис. 3 для окончательного размыва:

Рисунок 3. Уравнение. Предельная глубина размыва

Где:
y _s,u = Предельная глубина размыва, футы (м).
y ₁ = Средняя глубина потока вверх по течению, футы (м).
V ₂ = Средняя скорость потока в суженном сечении, фут/с (м/с).
г = Ускорение свободного падения, фут/с ² (м/с ² ).
n = коэффициент шероховатости Мэннинга, безразмерный.
ρ = Плотность воды, фунт/фут ³ (кг/м ³ ).
𝜏 _c = критическое напряжение сдвига, фунт-сила/фут ² (Н/м ² ).
K _u = Преобразование единиц, 1,486 для обычных единиц США и 1,0 для SI

Необходимость, рассматриваемая в этом исследовании, заключается в оценке критического напряжения сдвига для связных грунтов. Кроме того, HEC-18 обеспечивает основу для оценки скорости размывания во времени для усадки, как показано на рисунке 4: 9.0003

Рисунок 4. Уравнение. Скорость сокращения времени размыва

Где:
г _с (t) = Глубина размыва в момент времени, t , фут (м).
t = Продолжительность потока, ч.
_i = Начальная скорость размыва, фут/ч (м/ч).

Чтобы применить это уравнение, необходима начальная скорость размыва и последующие скорости размыва при изменении условий. Это требование также рассматривается в данном исследовании.

Для окончательной очистки свай HEC 18 обеспечивает уравнение на рис. 5:

Рисунок 5. Уравнение. Предельная размывка сваи

Где:
K ₁ = Поправочный коэффициент для формы носка сваи, безразмерный.
K ₂ = Поправочный коэффициент для угла атаки потока, безразмерный.
a = диаметр (или ширина) пирса, футы (м).
V ₁ = Средняя скорость потока непосредственно перед пирсом, фут/с (м/с).
V _c = критическая скорость начала эрозии связного материала, фут/с (м/с).

Определение критической скорости грунта необходимо для применения этого уравнения. Критическая скорость связана с критическим напряжением сдвига и гидравлическими параметрами потока, как показано на рис. 6. Следовательно, для расчета размыва опор не требуется никакой дополнительной информации о грунте, кроме той, которая требуется для размыва сжатия. Временная скорость размыва пирса рассчитывается тем же способом, что и для временной скорости размыва усадки.

Рисунок 6. Уравнение. Критическая скорость и критическое напряжение сдвига

Где:
y ₁ = Глубина воды у причала, футы (м).

Таким образом, потребность, решаемая этим исследованием, состоит в том, чтобы предоставить количественные инструменты для определения критического напряжения сдвига, c , и скорости эрозии, , для связных грунтов. Критическое напряжение сдвига необходимо для определения конечной глубины размыва, и во многих ситуациях это может быть все, что требуется. В ситуациях, когда требуется более подробная оценка, можно использовать скорость эрозии для оценки размыва в зависимости от времени.

Это исследование преследует две цели. Первая цель состоит в том, чтобы внедрить и продемонстрировать эффективность нового устройства для испытаний на эрозию ex situ, которое может имитировать прирусловой поток открытых каналов для эрозии связных грунтов в определенном диапазоне напряжений сдвига. Новое устройство для испытаний на размыв ex situ (ESTD) использует движущуюся ленту и насос для создания логарифмического профиля скорости в канале. ESTD предназначен для поддержания постоянного напряжения сдвига в течение всего периода испытаний. Образцы связного грунта, смешанные с глиной Red Art (иллит), илом и песком, были созданы в лаборатории и протестированы в ESTD, чтобы продемонстрировать работу и эффективность устройства.

Вторая цель заключается в разработке метода оценки основных параметров эрозии ограниченного диапазона связных грунтов на основе более легко получаемых параметров грунта, чтобы во всех случаях не требовались прямые испытания на эрозию. Общие отношения предлагаются в этом отчете.

Глава 2 содержит краткий литературный обзор процессов эрозии в связных грунтах. Глава 3 описывает конструкцию и работу ESTD. В главе 4 описывается, как логарифмический профиль скорости воспроизводится в испытательном канале и как с помощью устройства измеряется граничное напряжение сдвига. Глава 5 подробно описывает подготовку образцов почвы и свойства образцов почвы. Глава 6 описывает испытания на эрозию и их результаты.