Как вычислить угол естественного откоса рыхлой породы
угол естественного откоса щебня
Мобильная щековая дробилка
Мобильная роторная дробилка
Мобильная конусная дробилка
Мобильная центробежная дробилка
Мобильная дробилка для песка +мойка
Трехступенчатая мобильная станция
Четырехступенчатая мобильная станция
HGT гидрационная дробилка
Щековая дробилка серии C6X
Щековая дробилка серии JC
Щековая дробилка серии HJ
Щековая дробилка серии PE
Роторная дробилка серии CI5X
Первичная роторная дробилка
Гидравлическая роторная дробилка
Роторная дробилка серии PF
Конусная дробилка серии HPT
Конусная дробилка серии HST
Конусная дробилка серии CS
Ударная дробилка серии VSI6S
Ударная дробилка VSI серии DR
Ударная дробилка VSI серии B
VM вертикальная мельница
Сверхтонкая вертикальная мельница
MTW трапецеидальная мельница
HGM ультратонкая мельница
MB5X вальцовая мельница
Маятниковая мельница раймонд
T130X сверхтонкая мельница
Европейская молотковая дробилка
Виброгрохот серии S5X
Вибрационный питатель серии TSW
Тяжёлый вибропитатель серии FH
Вибропитатель серии GF
угол естественного откоса щебня
Угол естественного откоса щебня
Угол естественного откоса щебня Углы естественного откоса грунтов, отношение высоты к заложению для различных типов сухих, влажных и мокрых грунтов, песков, других пород
Угол естественного откоса — Википедия
Угол естественного откоса (в механике грунтов) — угол, образованный свободной поверхностью рыхлой горной массы или иного сыпучего вещества с горизонтальной плоскостью Частицы вещества, находящиеся на свободной
Угол естественного откоса
Угол естественного откоса — это наибольший угол, который может быть образован откосом свободно насыпанного грунта в состоянии равновесия с горизонтальной плоскостью Угол естественного откоса зависит от
Исследование угла естественного откоса
Таблица 2 Значения углов естественного откоса щебня Угол естественного откоса, град Фракция щебня В покое В движении при падении с высоты 100 мм 200 мм 300 мм >1 мм 50 45 27 23 1,02,5 мм 50 43 39 33 2,55,0 мм 55
Углы естественного откоса грунтов, отношение
Углы естественного откоса грунтов, отношение высоты к заложению для различных типов сухих, влажных и мокрых грунтов, песков, других пород Tehtabru Инженерный справочник
Плотность и углы естественного откоса сыпучих и
Углы естественного откоса, град : в движении в покое : Уголь древесный 0,12—0,3 — — Угольорешек 0,65—0,72 — — Уголь каменный 0,8—0,85 30 45 : Уголь каменный бурый 0,65—0,98 35 50 : Цемент сухой* 1—1,8 30 40 : Шлак доменный* 1—1,3 35 50 : Ш�
Таблица 2 Углы естественного откоса и трения
Угол ,град : естественного откоса : Трения : по дереву : по стали : Пшеница Рожь Ячмень Овёс: 2840 2338 2840 3144: 2025 20 2025 1535: 20 20 20 1836: Из таблицы 12 видно, что углы естественного откоса для семян одной и той же культуры ра�
Характеристики и физикомеханические свойства
Рис 1 Определение угла естественного откоса Для материалов, сцепление которых незначительно или вовсе отсутствует, угол внутреннего трения равен углу естественного откоса
Угол естественного откоса и коэффициент трения
Угол естественного откоса и коэффициент трения сыпучих материалов Если в горизонтальном расположении КСП будет иметь место скольжение слоя то, вследствии вертикального направления силы тяжести, оно в любом
ОФС142001615 Степень сыпучести порошков
Угол естественного откоса выражают в градусах, как вычисленное среднее значение, с указанием типа использованного оборудования, номера насадки, условий эксперимента (диаметр основания конуса, если он фиксированный
Угол естественного откоса — Википедия
Угол естественного откоса (в механике грунтов) — угол, образованный свободной поверхностью рыхлой горной массы или иного сыпучего вещества с горизонтальной плоскостью Частицы вещества, находящиеся на свободной
Таблица 2 Углы естественного откоса и трения
Угол ,град : естественного откоса : Трения : по дереву : по стали : Пшеница Рожь Ячмень Овёс: 2840 2338 2840 3144: 2025 20 2025 1535: 20 20 20 1836: Из таблицы 12 видно, что углы естественного откоса для семян одной и той же культуры ра�
Угол откоса котлована таблица
Угол естественного откоса — наибольший угол, который может быть образован свободным откосом сыпучего материала с горизонтом в состоянии равновесия
Насыпная масса и угол естественного откоса
Угол наклона воронкообразной части бункера должен на 10—15 ° превышать угол естественного откоса материала в покое Т ребуемый геометрический объем бункера v 0 определяют по формуле (835)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛОВ ЕСТЕСТВЕННОГО
Введение Угол естественного откоса широко используется при проектировании оборудования
ПРИМЕРЫ mylektsiisu
Угол естественного откоса щебня β = 35° Насыпная плотность щебня p нщ = 1450 кг/см 3 Решение: При расчете вместимости склада крупного заполнителя (щебня) используют формулу V з = V сут · τ хр · 1,2 · 1,02,
Угол естественного откоса и коэффициент
Угол естественного откоса и коэффициент трения сыпучих материалов Если в горизонтальном расположении КСП будет иметь место скольжение слоя то, вследствии вертикального направления силы тяжести, оно в любом
Угол естественного откоса
Угол естественного откоса можно определить и другим способомНапример, зерно насыпается в ящик с размерами 400х400х1000 и отверстием 300×400, расположенным внизу одной из стенок
Угол естественного откоса сыпучего материала
Угол естественного откоса ф — угол между боковой поверхностью свободно насыпной кучи сыпучего материала и горизонтальной плоскостьюЕсли сыпучий материал находится в движении, то в результате колебании при
ОФС142001615 Степень сыпучести порошков
Угол естественного откоса выражают в градусах, как вычисленное среднее значение, с указанием типа использованного оборудования, номера насадки, условий эксперимента (диаметр основания конуса, если он фиксированный
Таблица 2 Углы естественного откоса и трения
Угол ,град : естественного откоса : Трения : по дереву : по стали : Пшеница Рожь Ячмень Овёс: 2840 2338 2840 3144: 2025 20 2025 1535: 20 20 20 1836: Из таблицы 12 видно, что углы естественного откоса для семян одной и той же культуры ра�
Определение угла естественного откоса грунтов
Угол естественного откоса определяют на приборе УВТ (рис 844), который состоит из металлического столикаподдона, обоймы и резервуара Поддон установлен на тpex опорах и перфорирован
Насыпная масса и угол естественного откоса
Угол наклона воронкообразной части бункера должен на 10—15 ° превышать угол естественного откоса материала в покое Т ребуемый геометрический объем бункера v 0
ПРИМЕРЫ mylektsiisu
Угол естественного откоса щебня β = 35° Насыпная плотность щебня p нщ = 1450 кг/см 3 Решение: При расчете вместимости склада крупного заполнителя (щебня) используют формулу V з = V сут · τ хр · 1,2 · 1,02,
Угол откоса котлована таблица
Угол естественного откоса — наибольший угол, который может быть образован свободным откосом сыпучего материала с горизонтом в состоянии равновесия saitinproru Чертеж
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛОВ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТКОСА
Введение Угол естественного откоса широко используется при проектировании оборудования
Угол откоса котлована: таблица в зависимости от
Когда нужно выкопать выемку от 1,5 м глубиной, тогда следует принимать угол откоса котлована по таблице, приведенной в СНиП 111480 В ней учтены как разновидность грунта, так и глубина заложения основания
Углы откоса и прочие факторы распределения
На угол откоса руды, особенно пылеватой, влияет ее влажность Так, криворожская руда с размером частиц менее 2 мм в сухом состоянии имеет угол естественного откоса 37° 30′, а при 5% влажности — 45°
Транспортные характеристики грузов
Угол естественного откоса, или угол покоя Это угол между плоскостью основания штабеля и образующей, который зависит от рода и кондиционного состояния груза Рыхлые и
Угол естественного откоса сыпучего материала
Угол естественного откоса ф — угол между боковой поверхностью свободно насыпной кучи сыпучего материала и горизонтальной плоскостьюЕсли сыпучий материал находится в движении, то в результате колебании при
parlini.ru Ремонт квартиры, дачи и дома.
Углом естественного откос а называют угол, при котором неукрепленныйтоткос песчаного грунта сохраняет равновесие, или угол, под которым располагаются свободно насыпаемый песок и другие сыпучие материалы.
Угол естественного откос а определяют в воздушно-сухом состоянии и под водой с помощью диска, имеющего вертикальный тарировочный стержень
1. Для определения угла естественного откоса в воздушно-сухом состоянии диск устанавливают в стеклянную банку, на диск ставится кожух.
2. В кожух засыпается песок в естественно-сухом состоянии.
3. Кожух плавно снимается с диска, и излишек песка осыпается, а на диске остается конус из песка, вершина которого в месте соприкосновения со стержнем показывает значение угла откоса.
4. Для определения угла естественного откоса под водой диск устанавливают в стеклянную банку, а на диск ставится кожух.
5. В кожух засыпается песок в естественно-сухом состоянии.
6. Банка заполняется водой до верха кожуха.
7. Песок, осевший в кожухе, засыпается доверху.
Гранулометрический состав. Практически характер и качество разрушения породы четко определяется ее гранулометрическим составом. Он характеризует разрыхленную горную породу по процентному содержанию в ней частиц различной крупности и может быть изображен кривой (рис. 2.1), если по оси абсцисс отложить диаметр частиц, мм, а по оси ординат — суммарное содержание частиц диаметром, меньшим данного, в процентах.
Для характеристики неоднородности рыхлых пород используется отношение d60/d10=Kн называемое коэффициентом неоднородности (d60, d10 — максимальные диаметры кусков, составляющих 60 и 10% общего объема рыхлой породы соответственно).
Особенно важное значение гранулометрический состав породы имеет при процессах гидромеханизации. От него зависят удельный расход воды на разработку и транспортирование, наименьший допустимый уклон подошвы забоя и лотков, критическая скорость воды.
Угол естественного откоса φ — максимальный угол, образуемый свободной поверхностью рыхлой раздробленной породы с горизонтальной плоскостью. Частицы породы, находящиеся на этой поверхности, испытывают состояние предельного равновесия. Если вес частицы Р (рис. 2.2), то в состоянии предельного равновесия на свободной поверхности на частицу действуют силы: Рп — сила нормального давления, прижимающая частицу к свободной поверхности; Рτ — сила, стремящаяся сдвинуть частицу вниз; Fт — сила трения, зависящая от Рn и коэффициента трения fтр, R — реакция опоры. Поскольку частица находится в равновесии, имеем
Таким образом, угол естественного откоса зависит от коэффициента трения между кусками породы и поверхностью, по которой возможно ее скольжение. Для рыхлой (сыпучей) среды, например песка, он может быть определен с помощью цилиндрической емкости без дна. Емкость устанавливают на горизонтальной площадке и заполняют породой. Затем емкость поднимают и порода формирует свободную поверхность, соответствующую углу естественного откоса.
В общем случае угол естественного откоса зависит от шероховатости зерен, степени их увлажнения, гранулометрического состава и формы, а также от плотности материала. С увеличением влажности до некоторого предела у таких горных пород, как уголь или песок, угол естественного откоса возрастает. С увеличением крупности и угловатости частиц он также увеличивается. В целом у рыхлых пород он находится в пределах 0-40°.
По углам естественного откоса определяют максимальные допустимые углы откосов уступов и бортов карьеров, насыпей, отвалов и штабелей.
Угол естественного откоса
Угол естественного откоса
Угол естественного откоса — угол, образованный свободной поверхностью рыхлой горной массы или иного сыпучего материала с горизонтальной плоскостью. Иногда может быть использован термин «угол внутреннего трения».
Частицы материала, находящиеся на свободной поверхности насыпи, испытывают состояние критического (предельного) равновесия. Угол естественного откоса связан с коэффициентом трения и зависит от шероховатости зерен, степени их увлажнения, гранулометрического состава и формы, а также от удельного веса материала.
По углам естественного откоса определяются максимально допустимые углы откосов уступов и бортов карьеров, насыпей, отвалов и штабелей. угол естественного откоса из различных материалов
Список из различных материалов и их угла естественного откоса. Данные приблизительные.
| Материал (условия) | Угол естественного откоса (градусы) |
|---|---|
| Пепел | 40° |
| Асфальт (измельченный) | 30-45° |
| Кора (деревянные отходы) | 45° |
| Отруби | 30-45° |
| Мел | 45° |
| Глина (сухой кусок) | 25-40° |
| Глина (мокрой раскопки) | 15° |
| Семена клевера | 28° |
| Кокос (измельченный) | 45° |
| Кофе зерна (свежие) | 35-45° |
| Земля | 30-45° |
| Мука (пшеница) | 45° |
| Гранит | 35-40° |
| Гравий (насыпной) | 30-45° |
| Гравий (натуральный с песком) | 25-30° |
| Солод | 30-45° |
| Песок (сырой) | 34° |
| Песок (с водой) | 15-30° |
| Песок (влажный) | 45° |
| Пшеница сухая | 28° |
| Кукуруза сухая | 27° |
См. также
Примечания
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое «Угол естественного откоса» в других словарях:
угол естественного откоса — Предельный угол, образуемый свободным откосом сыпучего грунта с горизонтальной плоскостью, при котором не происходит нарушения устойчивого состояния [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] угол… … Справочник технического переводчика
Максимальный угол наклона откоса, сложенного г. п., при котором они находятся в равновесии, т. е. не осыпаются, не оползают. Зависит от состава и состояния г. п., слагающих откос, их водоносности, а для глинистых п. и высоты откоса. Геологический … Геологическая энциклопедия
Угол (естественного) откоса — (Böschungswinkel) – угол относительно горизонтали, образующийся при насыпании сыпучего материала. [СТБ ЕН1991 1 1 20071.4] Рубрика термина: Общие, заполнители Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
угол естественного откоса — Предельная крутизна склона, при которой слагающие его рыхлые отложения находятся в равновесии (не осыпаются). Syn.: естественный откос … Словарь по географии
угол естественного откоса — 3.25 угол естественного откоса: Угол, образованный образующей откоса с горизонтальной поверхностью при отсыпке сыпучего материала (грунта) и близкий к значению его угла внутреннего трения. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
УГОЛ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТКОСА — угол, при котором неукрепленный откос песчаного грунта еще сохраняет равновесие, или угол, под которым располагается свободно насыпаемый песок. У. е. о. определяется в воздушно сухом состоянии и под водой … Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии
угол естественного откоса — угол у основания конуса, образованный при свободной насыпке сыпучего материала на горизонтальную плоскость; характеризует сыпучесть этого материала; Смотри также: Угол угол смачивания угол касания … Энциклопедический словарь по металлургии
Предельный угол, образуемый свободным откосом сыпучего грунта с горизонтальной плоскостью, при котором не происходит нарушения устойчивого состояния (Болгарский язык; Български) ъгъл на естествения откос (Чешский язык; Čeština) úhel přirozeného… … Строительный словарь
УГОЛ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТКОСА ПОЧВЫ — (грунта) наибольшая возможная величина угла, который образует с горизонтальной поверхностью устойчивый откос насыпи сухой почвы (грунта), или влажной почвы (грунта) под водой. Экологический словарь, 2001 Угол естественного откоса почвы (грунта)… … Экологический словарь
Лабораторная работа 1. Определение величины угла ссыпания и угла естественного откоса зернисто-кускового материала
Цель работы. Определить величины угла естественного откоса и угла ссыпания зернисто-кускового материала.
Теоретические положения . Зернисто-кусковой материал, лежащий на наклонной плоскости (например, на наклонной плоскости бункера , на наклонном ленточном транспортере и т. д.), при определенном угле наклона этой плоскости к горизонту начинает ссыпаться по ней. Такой предельный угол наклона называется углом ссыпания.
В зависимости от формы кусочков можно наблюдать два вида движения кускового материала по плоскости ссыпания: скольжение и перекатывание. Скольжение наблюдается при кусках с развитыми плоскими гранями; передвижению кусков здесь препятствует трение скольжения между гранями кусков и плоскостью ссыпания. Качение наблюдается при форме кусков, близкой к шару. В этом случае передвижение куска происходит как скатывание его, с сопротивлением трения качения.
Предельное состояние покоя слоя кускового материала на наклонной плоскости имеет место тогда, когда сила трения F равна проекции М силы тяжести G на эту плоскость (рисунок 1). С другой стороны, эта же сила трения пропорциональна нормальному давлению кускового материала на наклонную плоскость
F = M = fN ,
откуда f = М / N = tgα
где f – коэффициент трения, определяемый свойствами самого материала, равный tga ;
α – угол ссыпания зернисто-кускового материала.
Если рассматривать весь слой сыпучего материала , который перемещается по гладкой наклонной плоскости, то здесь, даже в случае кусков шарообразной формы, происходит скорее скольжение материала по плоскости, чем перекатывание, так как весь материал «течет» сплошной массой.
Угол ссыпания зависит от коэффициента трения материала о плоскость ссыпания, от формы и крупности кусков, от структуры поверхности, по которой происходит ссыпание (поверхность может быть гладкой, шероховатой, ребристой и т. д.), а также он влажности самого кускового материала.
Если насыпать зернисто-кусковой материал на горизонтальную плоскость, то он располагается на ней в виде конуса. Угол между образующей этого конуса и горизонтальной плоскостью называется углом естественного откоса зернисто-кускового материала.
Угол естественного откоса всегда больше угла ссыпания (для одного и того же материала), так как наличие неровностей на поверхности материала препятствует скатыванию, а тем более скольжению кусков. Угол естественного откоса в большой степени зависит от фракционного состава кускового материала, ибо последний определяет собой общую структуру поверхности конуса. Эта разнородность размера кусков вызывает в то же время преимущественное скатывание крупных кусков материала на край насыпаемой кучи, вследствие того, что неровности поверхности оказывают меньшее сопротивление перекатыванию крупн ых кусков, чем мелких (рисунок 2). Неравномерное распределение кусков по крупности необходимо учитывать при загрузке насадочных абсорберов, шахтных печей и т. д., так как в местах расположения крупных кусков, т. е. на-периферии, получается большее сечение каналов и газ пойдет преимущественно по этим каналам, имеющим меньшее гидравлическое сопротивление.
Тонко измельченные материалы имеют больший угол естественного откоса, т. е. меньшую сыпучесть, в связи с более развитой поверхностью трения.
Угол естественного откоса значительно зависит от влажности материала, потому что вода, располагаясь на поверхности кусков, вызывает слипание их и тем самым затрудняет движение отдельных кусков. Чем меньше куски материала, тем больше проявляется влияние влажности; но чрезмерное увлажнение приводит к увеличению послойной текучести жидкости между кусочками материала, и угол естественного откоса вновь уменьшается (таблица 1).
Угол естественного откоса, град, для породы
Как вычислить угол естественного откоса рыхлой породы
Устойчивость откосов
Содержание статьи:
Физическая природа грунтов
1.1. Природа образования грунтов и виды грунтовых отложений
Верхний слой земной коры (литосфера), мощность которого часто достигает нескольких сотен метров, представляет собой кору выветривания
(рис. 1,1)
Рис. 1.1. Выветривание горных пород (по В.П. Ананьеву, 1980):
1 — кора выветривания; 2 — коренная порода
Выветривание — это процессы разрушения и изменения горных пород под воздействием различных факторов, например, замерзания воды в порах, колебания температуры и т.д. Основной особенностью выветривания горных пород является постепенное разрушение верхних слоев литосферы, в результате чего минералы и горные породы изменяют свой химико-минералогический состав, подвергаясь дроблению, рыхлению, переносу водой и воздушными потоками, и, как следствие, ухудшаются их строительные свойства.
В процессе выветривания горные породы подвергаются физическому (механическому), термическому (температурному) и химическому разрушениям.
Физическое выветривание связано с механическими воздействиями на породы, которое возникает вследствие температурного воздействия, давления на породы утолщающихся корней деревьев, роста кустарников и др.
Температурное выветривание обусловливает неравномерное остывание пород, отсюда неравномерное уменьшение их объема и, как следствие, разрушение. Колебания температуры летом и зимой, днем и ночью обусловливают попеременное расширение и сжатие горных пород, что приводит к ослаблению сцепления между минеральными зернами и их растрескиванию. Наибольшие величины разрушения достигаются в районах пустынь, где разница температуры днем и ночью достигает 40—50 °С. В холодных областях и высокогорных районах можно наблюдать морозное выветривание, вызываемое замерзанием воды в трещинах и порах пород. Вода обладает большой разрушительной силой, при замерзании она увеличивается в объеме примерно на 9% и создает давление на стенки пород до 200 МПа. Явление морозного выветривания можно наблюдать в виде крупноглыбовых и щебеночных развалов и россыпей.
Химическое выветривание происходит под воздействием воды, которая содержит кислород и углекислый газ, а также под воздействием воздуха. Химическое воздействие воды с растворенными в ней веществами приводит к изменению состава пород и появлению вторичных минералов.
Химическое выветривание приводит к появлению в составе грунта тонкодисперсных и коллоидных глинистых частиц. Особенно богаты тонкодисперсными и коллоидными частицами верхние почвенные слои грунтовой толщи, где наряду с минеральными частицами в коллоидном состоянии накапливается также органическое вещество почвы — перегной (гумус).
Процессы образования земной коры продолжались в течение многих миллионов лет. В табл. 1.1 приведена геохронология последовательного накопления осадочных пород земли и смена геологических эр и периодов.
В качестве оснований зданий и сооружений, а также строительного материала часто используются четвертичные осадочные грунты, которые подразделяются на генетические типы (табл. 1.2).
Так как свойства грунтов во многом зависят от их происхождения (генезиса), то все горные породы разделяются на три группы (рис. 1.2).
Породы осадочного происхождения занимают всего 5 % объема земной коры, однако по занимаемой площади (75%) они самые распространенные, вследствие чего являются основанием для строительства большинства зданий и сооружений.
Если проследить историю формирования понятия о материалах, составляющих основание сооружений, а также используемых для насыпей, то можно заметить, что отсутствует единое мнение различных специалистов об их названии. Приведем некоторые из названий, взятых из опубликованных в разное время работ ряда авторов.
Таблица 1.1 Геохронологическая таблица (по Н.М. Дорошкевичу, 1972)
Определение угла естественного откоса грунтов. Земляные работы в строительстве Определение угла естественного откоса песка
Цель работы:
Ознакомление с методикой определения угла естественного откоса для песчаных грунтов.
Приобретение навыков в работе с прибором для определения угла естественного откоса сыпучих грунтов.
Определение угла естественного откоса песка в воздушно-сухом и подводном состоянии.
Необходимое оборудование и материалы
Методические указания к выполнению работы.
Журнал лабораторных работ.
Прибор для определения угла естественного откоса полевой лаборатории Литвинова.
Емкость с водой.
Отсутствие сцепления в песках позволяет определять угол внутреннего трения φ 0 по углу естественного откоса грунта в условиях предельного равновесия (рис. 2.3.).
Рис.2.3. Схема к определению угла естественного откоса песчаного гранта.
T 1 =
где φ – угол внутреннего трения; tg φ – коэффициент трения
Углом естественного откоса песчаного грунта называют максимальное значение угла, образуемого с горизонтальной плоскостью, поверхностью грунта, отсыпанного без толчков и динамических воздействий.
Угол естественного откоса определяют для песчаного грунта в воздушно-сухом состоянии и под водой. Для испытания используем прибор Литвинова.
Порядок выполнения работы
Определение угла естественного откоса грунта в воздушно-сухом состоянии производят следующим образом. Прибор устанавливают на стол, выдвижная створка при этом опущена до дна. В малое отделение прибора до верха засыпают испытываемый песок (рис.2.4). После этого постепенно поднимают выдвижную створку без толчков; при этом прибор придерживают рукой. Грунт постепенно частично пересыпается в другое отделение до наступления положение равновесия.
Рис. 2.4. Общий вид прибора для определения угла естественного откоса песков (Ящик Кулона).
Угол между плоскостью свободного откоса и горизонтальной плоскостью и есть угол естественного откоса. По делениям на днище и боковой стенке отсчитывают высоту и заложение откоса и вычисляют тангенс угла естественного откоса; отсчеты ведут с точностью до 1мм.
Определение угла естественного откоса грунта в подводном состоянии отличается от предыдущего тем, что после того, как в малое отделение прибора насыпают испытываемый грунт, в большое отделения до верха наливают воду. Верхнюю створку подымают на несколько миллиметров, чтобы вода могла проникнуть в малое отделение. Когда весь грунт пропитается водой, поднимают створку выше и испытание продолжают так же, как и предыдущее. Результаты испытаний заносят в таблицу 2.4.
Гранулометрический состав. Практически характер и качество разрушения породы четко определяется ее гранулометрическим составом. Он характеризует разрыхленную горную породу по процентному содержанию в ней частиц различной крупности и может быть изображен кривой (рис. 2.1), если по оси абсцисс отложить диаметр частиц, мм, а по оси ординат — суммарное содержание частиц диаметром, меньшим данного, в процентах.
Для характеристики неоднородности рыхлых пород используется отношение d60/d10=Kн называемое коэффициентом неоднородности (d60, d10 — максимальные диаметры кусков, составляющих 60 и 10% общего объема рыхлой породы соответственно).
Особенно важное значение гранулометрический состав породы имеет при процессах гидромеханизации. От него зависят удельный расход воды на разработку и транспортирование, наименьший допустимый уклон подошвы забоя и лотков, критическая скорость воды.
Угол естественного откоса φ — максимальный угол, образуемый свободной поверхностью рыхлой раздробленной породы с горизонтальной плоскостью. Частицы породы, находящиеся на этой поверхности, испытывают состояние предельного равновесия. Если вес частицы Р (рис. 2.2), то в состоянии предельного равновесия на свободной поверхности на частицу действуют силы: Рп — сила нормального давления, прижимающая частицу к свободной поверхности; Рτ — сила, стремящаяся сдвинуть частицу вниз; Fт — сила трения, зависящая от Рn и коэффициента трения fтр, R — реакция опоры. Поскольку частица находится в равновесии, имеем
Таким образом, угол естественного откоса зависит от коэффициента трения между кусками породы и поверхностью, по которой возможно ее скольжение. Для рыхлой (сыпучей) среды, например песка, он может быть определен с помощью цилиндрической емкости без дна. Емкость устанавливают на горизонтальной площадке и заполняют породой. Затем емкость поднимают и порода формирует свободную поверхность, соответствующую углу естественного откоса.
В общем случае угол естественного откоса зависит от шероховатости зерен, степени их увлажнения, гранулометрического состава и формы, а также от плотности материала. С увеличением влажности до некоторого предела у таких горных пород, как уголь или песок, угол естественного откоса возрастает. С увеличением крупности и угловатости частиц он также увеличивается. В целом у рыхлых пород он находится в пределах 0-40°.
По углам естественного откоса определяют максимальные допустимые углы откосов уступов и бортов карьеров, насыпей, отвалов и штабелей.
Угол естественного откоса — это наибольший угол, который может быть образован откосом свободно насыпанного грунта в состоянии равновесия с горизонтальной плоскостью.
Угол естественного откоса зависит от гранулометрического состава и формы частиц. С уменьшением размера зерен угол естественного откоса становится положе.
В воздушно-сухом состоянии угол естественного откоса песчаного грунта равен 30-40°, под водой — 24-33°. Для грунтов, не обладающих сцеплением (сыпучих), угол естественного откоса не превышает угла внутреннего трения
Для определения угла естественного откоса песчаного грунта в воздушно-сухом состоянии используют прибор УВТ (рис. 9.11, 9.12 ), под водой — ВИА (рис. 9.13 ).
Согласно рис. 9.12 при наклоне ящика песок осыпается и, разрыхляясь, образует откос с углом, который можно определить транспортиром или по формуле
Понятие об угле естественного откоса относится только к сухим сыпучим грунтам, а для связных глинистых оно теряет всякий смысл, так как у последних он зависит от влажности, высоты откоса и величины пригрузки на откос и может изменяться от 0 до 90°.
Рис. 9.11. Прибор УВТ-2: 1 — шкала; 2 — резервуар; 3 — мерительный столик; 4 — обойма; 5 — опора; 6 — образец песка
Рис. 9.12. Определение угла естественного откоса вращением емкости (а) и медленным снятием пластинки (б): А — ось вращения емкости
Рис. 9.13. Прибор ВИА: 1 — ящик ВИА; 2 — образец песка; 3 — емкость с водой; 4 — транспортир; 5 — ось вращения; 6- пьезометр; 7- штатив
При разработке и усадке разрыхленного грунта выемки и насыпи образуют естественные откосы различной крутизны. Наибольшую крутизну плоских откосов земляных сооружений, траншей и котлованов, устраиваемых без креплений, следует принимать согласно табл. 9.2. При обеспечении естественной крутизны откосов обеспечивается устойчивость земляных насыпей и выемок.
Таблица 9.2. Наибольшая крутизна откосов траншей и котлованов, град.
| Грунты | Крутизна откосов при глубине выемки, м (отношение высоты к заложению) | ||
| 1,5 | 3,0 | 5,0 | |
| Насыпные неуплотненные | 56(1:0,67) | 45(1:1) | 38(1:1,25) |
| Песчаные и гравийные влажные | 63(1:0,5) | 45(1:1) | 45(1:1) |
| Глинистые: | |||
| супесь | 76(1:0,25) | 56(1:0,67) | 50(1:0,85) |
| суглинок | 90(1:0) | 63(1:0,5) | 53 (1:0,75) |
| глина | 90(1:0) | 76(1:0,25) | 63(1:0,5) |
| Лессы и лессовидные сухие | 90(1:0) | 63(1:0,5) | 63(1:0,6) |
| Моренные: | |||
| песчаные, супесчаные | 76(1:0,25) | 60(1:0,57) | 53 (1:0,75) |
| суглинистые | 78(1:0,2) | 63(1:0,5) | 57(1:0,65) |
Откосы насыпей постоянных сооружений выполняют более пологими, чем откосы выемок.
Лабораторная работа 1. Определение величины угла ссыпания и угла естественного откоса зернисто-кускового материала
Цель работы. Определить величины угла естественного откоса и угла ссыпания зернисто-кускового материала.
Теоретические положения . Зернисто-кусковой материал, лежащий на наклонной плоскости (например, на наклонной плоскости бункера , на наклонном ленточном транспортере и т. д.), при определенном угле наклона этой плоскости к горизонту начинает ссыпаться по ней. Такой предельный угол наклона называется углом ссыпания.
В зависимости от формы кусочков можно наблюдать два вида движения кускового материала по плоскости ссыпания: скольжение и перекатывание. Скольжение наблюдается при кусках с развитыми плоскими гранями; передвижению кусков здесь препятствует трение скольжения между гранями кусков и плоскостью ссыпания. Качение наблюдается при форме кусков, близкой к шару. В этом случае передвижение куска происходит как скатывание его, с сопротивлением трения качения.
Предельное состояние покоя слоя кускового материала на наклонной плоскости имеет место тогда, когда сила трения F равна проекции М силы тяжести G на эту плоскость (рисунок 1). С другой стороны, эта же сила трения пропорциональна нормальному давлению кускового материала на наклонную плоскость
F = M = fN ,
откуда f = М / N = tgα
где f – коэффициент трения, определяемый свойствами самого материала, равный tga ;
α – угол ссыпания зернисто-кускового материала.
Если рассматривать весь слой сыпучего материала , который перемещается по гладкой наклонной плоскости, то здесь, даже в случае кусков шарообразной формы, происходит скорее скольжение материала по плоскости, чем перекатывание, так как весь материал «течет» сплошной массой.
Угол ссыпания зависит от коэффициента трения материала о плоскость ссыпания, от формы и крупности кусков, от структуры поверхности, по которой происходит ссыпание (поверхность может быть гладкой, шероховатой, ребристой и т. д.), а также он влажности самого кускового материала.
Если насыпать зернисто-кусковой материал на горизонтальную плоскость, то он располагается на ней в виде конуса. Угол между образующей этого конуса и горизонтальной плоскостью называется углом естественного откоса зернисто-кускового материала.
Угол естественного откоса всегда больше угла ссыпания (для одного и того же материала), так как наличие неровностей на поверхности материала препятствует скатыванию, а тем более скольжению кусков. Угол естественного откоса в большой степени зависит от фракционного состава кускового материала, ибо последний определяет собой общую структуру поверхности конуса. Эта разнородность размера кусков вызывает в то же время преимущественное скатывание крупных кусков материала на край насыпаемой кучи, вследствие того, что неровности поверхности оказывают меньшее сопротивление перекатыванию крупн ых кусков, чем мелких (рисунок 2). Неравномерное распределение кусков по крупности необходимо учитывать при загрузке насадочных абсорберов, шахтных печей и т. д., так как в местах расположения крупных кусков, т. е. на-периферии, получается большее сечение каналов и газ пойдет преимущественно по этим каналам, имеющим меньшее гидравлическое сопротивление.
Тонко измельченные материалы имеют больший угол естественного откоса, т. е. меньшую сыпучесть, в связи с более развитой поверхностью трения.
Угол естественного откоса значительно зависит от влажности материала, потому что вода, располагаясь на поверхности кусков, вызывает слипание их и тем самым затрудняет движение отдельных кусков. Чем меньше куски материала, тем больше проявляется влияние влажности; но чрезмерное увлажнение приводит к увеличению послойной текучести жидкости между кусочками материала, и угол естественного откоса вновь уменьшается (таблица 1).
Угол естественного откоса, град, для породы
