Гидротранспортирование грунта

С увеличением скорости движение потока становится турбулентным, появляются вертикальные токи воды, которые поддерживают во взвешенном состоянии частицы грунта. Чем выше скорость, тем большей крупности частицы могут находиться во взвешенном состоянии.

Наличие в потоке мелких фракций облегчает взвешивание более крупных частиц, а транспортирование густой пульпы выгоднее, если при этом не засоряется пульповод.

С уменьшением скорости движения пульпы твердые частицы начинают оседать на дно потока. Среднюю скорость пульпы, соответствующую началу осаждения твердых частиц на дно, называют критической скоростью. Величина этой скорости, зависящая от типа пульповода, состава грунта и консистенции пульпы, имеет чрезвычайно важное практическое значение, так как при скоростях ниже критической возможно частичное или полное заиливание канав и лотков при безнапорном транспортировании, или пульповодов при напорном транспортировании.

Нецелесообразно транспортировать пульпу со скоростью, превышающей критическую, так как потери напора, а следовательно, и потребность в энергии на транспортирование возрастают пропорционально квадрату увеличения скорости.

Если уклон местности меньше необходимого для грунтовых канав, но достаточный для деревянных лотков, то устраиваются последние, которые укладывают на грунт или, где это необходимо, на легкие деревянные эстакады. Деревянная обшивка лотков быстро истирается, поэтому целесообразно их обивать металлическими листами.

Пульповодные канавы следует устраивать только тогда, когда при движении пульпы они не будут размываться.

Транспортирование грунта под напором — наиболее распространенный способ. Его применяют всегда при разработке грунта землесосными снарядами и очень часто при разработке гидромониторами. Скорость движения пульпы по трубам во избежание их засорения должна быть для песков 2,0—2,5, для песчано-гравийной смеси -3,0—4,0 и при наличии крупного гравия — 6,0—8,0 м/с.

Для снижения стоимости и повышения производительности гидромеханизированных работ необходимо стремиться к максимально возможному повышению консистенции пульпы и к обеспечению ее равномерности.

Консистенцию пульпы в трубах можно контролировать с помощью радиоактивных изотопов.

К аэродромным насыпям, возведенным средствами гидромеханизации, предъявляются те же требования, что и к насыпям при возведении их землеройными машинами, т. е. насыпи по всей площади должны быть намыты из однородных устойчивых грунтов.

При надводном намыве, который применяется в аэродромном строительстве, в зоне выпуска пульпы оседают не только крупные частицы грунта, но и мелкие вследствие шероховатости поверхности намыва.

Изучением закономерности раскладки грунта в теле намываемых инженерных сооружений занимались многие исследователи. Применительно к практике аэродромного строительства наиболее подробно этот вопрос изучил И. Я. Русинов, который установил, что при намыве насыпей могут образоваться три текстуры грунта: микрослоистая при свободном потоке, слоисто-грядовая при бурном потоке и смятая при сверхбурном потоке пульпы.

От характера укладки грунта при намыве зависит плотность грунта в насыпи и однородность физико-механических свойств грунта по площади.

Наибольшую плотность имеют насыпи с микрослоистой текстурой, наименьшую — со смятой. Насыпи с микрослоистой текстурой обладают однородной по площади несущей способностью и более высоким модулем деформации, чем насыпи с другими текстурами.