Apkrovos fiksavimo mechanika ir didžiausia ištraukimo galia ( 𝑄 𝑢 ): dirvožemio kūgio mobilizavimo mušamuosiuose žemės inkaruose fizika

Apkrovos blokavimo mechanika ir didžiausia ištraukimo galia (𝑄𝑢): dirvožemio kūgio mobilizavimo fizika perkusijojeŽemės inkarass

Didelės apkrovos geotechninio projektavimo, laikinų iškasų surišimų, galios perdavimo bokštų ir konstrukcinių pamatų sistemų atveju įžeminimo inkaro įrengimas yra tik pusė inžinerinės lygties. Kritinis perėjimas nuo varomo įsiskverbimo strypo prie didelės talpos įtempimo elemento įvyksta apkrovos fiksavimo fazėje.
Kai iš pradžių įjungiamas išvertimo plokštės inkaras, jis turi siaurą, mažo pasipriešinimo skerspjūvį, kad būtų galima perpjauti dirvožemio sluoksnius. Tačiau pasiekus projektinį įterpimo gylį ir pritaikius ašinį įtempimą, inkaras po žeme pasisuka 90 laipsnių kampu, pasisukdamas nuo vertikalaus varančiojo profilio iki horizontalios atraminės plokštės, statmenos apkrovos vektoriui.
Suprasti pagrindinę geotechninę grunto kūgio mobilizavimo fiziką ir apskaičiuoti didžiausią ištraukiamąją galią (𝑄𝑢) būtina norint nurodyti žemės inkarus įvairiose dirvožemio mechanikose.

 

1. Grunto kūgio mobilizavimo geotechninė fizika
Visiškai pasuktas į apkrovos fiksuotą padėtį, inkaras nepriklauso nuo odos trinties išilgai siauro strypo; ji veikia kaip gili mechaninė guolių plokštė. Didėjant įtampai, plokštė mobilizuoja nupjautą apverstą vietinio grunto kūgį arba piramidę tiesiai virš jos.
Seklus vs gilusŽemės inkarasGedimų režimai:

Seklus inkaro elgesys (𝐻/𝐷<(𝐻/𝐷)𝑐𝑟𝑖𝑡): At shallow embedment depths (𝐻), the mobilized soil cone extends all the way to the ground surface, resulting in a visible surface heave and a failure surface governed by the classic Terzaghi earth pressure theory.

Gilaus inkaro veikimas (𝐻/𝐷 Didesnis arba lygus (𝐻/𝐷)𝑐𝑟𝑖𝑡): esant giliam įterpimo santykiui (paprastai kai gylis 𝐻 yra didesnis nei 5–8 kartus didesnis už plokštės plotį 𝐷), gedimo režimas perjungiamas į vietinį. Įtempių laukas sudaro suspaustą plastikinę zoną virš plokštės, nepažeisdamas žemės paviršiaus, drastiškai padidindamas laikymo efektyvumą.

 

2. Galutinės ištraukimo galios (𝑄𝑢) matematinis modeliavimas Apkrovos užfiksuoto smūginio inkaro didžiausias laikymo pajėgumas (𝑄𝑢) apskaičiuojamas naudojant grunto šlyties stiprumo parametrus, gautus pagal Mohr-Coulomb gedimo kriterijų:

𝑄𝑢=𝐴𝑝⋅(𝑐⋅𝑁𝑐+𝛾⋅𝐻⋅𝑁𝑞+0.5⋅𝛾⋅𝐷⋅𝑁𝛾)

 

Kur:𝐴𝑝= Pasuktos inkaro guolio plokštės efektyvusis paviršiaus plotas.

𝑐= Nedrenuota dirvožemio sanglauda.
𝛾= Aplinkos dirvožemio matricos efektyvusis vieneto svoris.
𝐻= Įterpimo gylis iki inkaro plokštės centro.
𝐷= Būdingas inkaro plokštės plotis / skersmuo.
𝑁𝑐, 𝑁𝑞,𝑁𝛾= Geotechninio pajėgumo faktoriai, kuriuos lemia vidinis grunto trinties kampas (𝜙) ir įterpimo santykis (𝐻/𝐷).

Sukibusiose dirvose (molyje) talpą stipriai reguliuoja 𝑐⋅𝑁𝑐, o nerišliame dirvožemyje (smėlis ir žvyras) perkrovos slėgis (𝛾⋅𝐻⋅𝑁𝑞) lemia visišką atsparumą ištraukimui.

 

3. Įrodymas ir sėdėjimo atstumo optimizavimas
Įrengiant vietoje, patikrinimas patvirtina tiek teorinius pajėgumo skaičiavimus, tiek inkaro techninės įrangos struktūrinį vientisumą:

Leidžiamas sėdėjimo atstumas: pradinio įtempimo metu inkaro plokštė nukeliauja trumpą atstumą per dirvą, vadinamą sėdėjimo atstumu, ir visiškai pasisuka 90 laipsnių kampu į apkrovos blokavimo padėtį. Priklausomai nuo dirvožemio gniuždymo, sėdėjimo atstumas paprastai svyruoja nuo 0 iki 1
kartų didesnis už inkaro korpuso ilgį.

Tikrinimas ir saugos faktoriai: atliekant bandymus lauke, taikoma patikima apkrova, lygi 1,2–1,5 karto už projektinę darbinę apkrovą. Tai užfiksuoja išankstinį grunto suspaudimą ir pašalina pradinį nusėdimą prieš galutinį konstrukcinį sujungimą, užtikrindamas aukštą saugos koeficientą (𝐹𝑠 Didesnis arba lygus 2,0) nuo dinaminių eksploatacinių apkrovų.

Kl.: Koks yra pirminis mechaninis pokytis, atsirandantis perkusijos apkrovos blokavimo fazės metužemės inkaras?A: Apkrovos fiksavimas taiko ašinį įtempimą, kad priverstų palaidotą inkaro korpusą pasisukti 90 laipsnių kampu nuo siauro važiavimo vektoriaus iki plačios guolio padėties, tiesiogiai susiliedama su dirvožemio mase virš plokštės.

K: Kuo skiriasi sekliojo ir gilaus inkaro gedimo režimai? A: Sekli inkarai mobilizuoja dirvožemio kūgį, kuris pasiekia žemės paviršių ir sukelia paviršiaus svyravimą. Gilūs inkarai (𝐻/𝐷 Didesni arba lygūs 5–8) sukelia lokalizuotą plastiko šlyties trūkumą požeminėje matricoje, todėl užtikrinamas žymiai didesnis atsparumas laikymui, nepažeidžiant žemės paviršiaus.

Kl .: Kaip sėdėjimo atstumas veikia inkaro lauko įrengimą?

A: Sėdėjimo atstumas yra linijinis poslinkis, reikalingas, kad inkaras visiškai pasisuktų 90 laipsnių po žeme pradinio įtempimo metu. Atsižvelgiant į šį atstumą į montavimo gylį, užtikrinama, kad inkaras atsidurs tiksliai numatytame įterpimo gylyje.

 

#Load-Lock Mechanics, #Ultimate Pull-Out Capacity Formula, #Soil-Kūgio mobilizacija, #Percussion Earth Inchor Engineering, #Shanxi Century Metal Industries.