Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Технология механизации уплотнения грунта в траншеях закрытых дрен с одновременной засыпкой

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Технология механизации уплотнения грунта в траншеях закрытых дрен с одновременной засыпкой"

...6 о*

. 7 ШОИ «33

ийШСТЕРСТЗО МЕЛИОРАЦИИ И ВОДНОГО ХОЗЯЙСТВА РЕСНУБЛШШ УЗБЕКИСТАН

ТАШКЕИТПШ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ШШЕНЕРОЗ ИРРИГАЦИИ И БЕШШАЩШ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА (Т И II И и С X)

На правах рукописи

БАБАЕВ Сашо Тураавич

УЖ 626.826.624. вЬ

ТЕХНОЛОГИИ МЕХАНИЗАЦИИ"УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТА В ТРАПИШ ЗАКРЫТЫХ ДРЕН С ОДНОВРЕМЕННО,! ЗАСШОй

Специальном!. ой,¡Л.02 - "Мелиорация и орошаемое земледелие"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ташквш - 1593

Работа выполнена в Ташкентском ордена Трудового Красного Знамони институте инженеров ирригации я механизации сельского хозяйства ( ТШШСХ ),

Научный руководитель • Официальные оппоненты

кандидат технических наук, отарший научный сотрудник

A.И.Мироагатов.

Заслуженный ирригатор УзССР, заслуженный деятель науки КК АССР, доктор технических наук, профессор Ф.М.Ра»шбасв,

Рчилутзшша механизатор сельского хг:>я1!ства УзССР, кандидлт гохшгчеоких наук, старш:" научннй сотрудник

B.11 .Бордлчокий.

Ведущее предприятие - трест "Дрензжотрой" ПО ¡Сарпш-отроя.

Защита диссертации состоится 8 мая 1993 г. в Ю00 ч» на заседании специализированного Совета Д 120.06.21 Ташкентского ордена Трудового Краоного Знамони шготитута инженеров ирригация и механизации сельского хозяйства по адресу: 700000, Ташкент, ул.Кары-Нилзова, 39, ТШШСХ.

С диооертацией мояно ознакомиться в библиотеке института.

' Автореферат разослан 6 апреля 1993 г.

Ученый секретарь спеппалпзировшшого Совета профессор

БАКИЕВ М.Р.

общая мрштютт р/шота

Актуальность темы. Б настоящее время для предотвращения засоления и заболачивания орошаемых земель широко применяют закрытый горизонтальный дренаж, значительная часть которого прокладывается механизированным способом с использованием траншейных и узко траншейных дреноукладчиков.

Практикой установлено, что одной из основных операций в технологии строительства закрытого дренажа является уплотнение грунта при обратной засыпке, от качества выполнения которого зависит эффе!' тивность и долговечность работы дренажной системы. Существующие •способы уплотнения грунта обратной засыпки закрытых дрен не отвечают предъявляемым требованиям.

Следовательно, особую актуальность приобретают вопросы исследования и разработки способов уплотнения грунтов обратной засыпки закрытых дрен и технологии его устройства, позволявшие повьс.ить качество строительства закрытого дренажа и надежность егс работы.

Цель исследований. Сохранение закрьдад горизонтальных дрен от разрушающих воздействий поверхностных вод, путем увеличения антифильтрационной устойчивости засыпки, а также использование наддрен-ноЙ полосы земли для посева сельхозкультур.

Задача исследований. Разработка средств механизации и исследование технологического процесса уплотнения грунта обратной засыпкя закрытых дрен, путем одновременного полива его водой до водонасы-щенного состояния, обеспечивающей необходимое качество уплотнения грунта обратной засыпки, ее экономичность и высокую надежность работ закрытого горизонтального дренажа.

Методика исследования^ предусматривала разработку и обоснование путем теоретических и экспериментальных исследований увлажняю-

щего рабочего органа для уплотнения грунта обратной засыпки дрен.

Исследования рабочего органа проводились на физических моделях в лабораторно-стецдовых условиях.

При проведении экспериментальных исследований применялись методы определения бытового давления грунта в траншеях и коэффициента трения грунта на границе соприкасания уплотненного и материкового грунта. Оптимизация режимов работы увлажняющего рабочего органа осуществлялась с помощью специально разработанной номогралшы. Обработка экспериментальных' данных проводилась средствами математической статистики. Отработка технологии осуществлялась ь огштно-проиаводствеиннх условиях.

Научная новизна. На основе проведенных теоретических, экспериментальных и производственных исследований установлено: закономерности изменения плотности грунта обратной засыпки в процессе уплотнения методом замочки водой; соотношение плотности грунта обратной -засыпки и монолита; минимальная толщина пригрузочного слоя грунта засыпки, обеспечивающая необходимую плотность грунта; технология уплотнения грунта в траншеях закрытых дрен с применением нового рабочего органа; качественное контактное соединение грунта засыпки со стенками траншей; усадки уложенного слоя фильтрующего материала в результате увлажнения его; основные технологические, конструктивные и режимные параметры рабочего органа.

Практическая ценность.. Разработаны технология устройства обратной засыпки и уплотнения грунта в дренажных траншеях и увлажняющий рабочий орган для ее осуществления.

Применение разработанного способа уплотнения грунта обратной засыпки путем его увлажнения, повышает надежность функционирования дренажной линии, при этом платность грунта обратной засыпки достигает плотность грунта монолита.

Результаты проведенных теоретических и экспериментальных ипсде-

довании мог>т быть использованы конструкторскими, научными и проектными организациями для разработки новой мелиоративной техники при проектировании'и строительстве закрытого дренаяа.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуздшмсь на:

- Республиканской ::аучко-технической конференции но проектирования, строительству п эксплуатации закрытых дренажных систем в зоне орошения. Тшкпрнт, ISbi г.

- Республиканской tmyчно-практипеской конференции молодых уче-них- и специалистов "Задачи молодых yvemoc Й специалистов в повоте-нии качества выпускаемой продукции и освоении производственных исц-ностоП". Ташкент, 19..¡3 с.

- XI научно-прпг.гической конференции молодых ученых и специалистов Узбекистана л» вопросам интенсификации сельского хозяйства

в свете реализации продсвольствеиной программы СССР. Ташкент, I9b3r.

- Республиканской научно-технической конференции по проблеме механизации работ и повышении эффективности использования машин з водохозяйственном комплексе УэССР. Ташкент, 1991 г.

- Негодных научно-производственных конференциях профессорско-преподавательского состава ТИИШСХ (19dl,. . ISSI гг).

Полное содержание диссертации доложено на объединенном заседании кафедр "МГРЦ "ТОГЫР, "СХ1<Г и на НТС ЦШЙ Т!2ШСХ в 1992 г.

Реализация работ». Но результатам теоретических и экспериментальных исследований разработаны технология и изготовлена машина для засыпки и уплотнения грунта в траншеях закрытых дрен ЫЗУ-2. Изготовленный елнтннй образец малину тЗУ-2 внедрен на объектах треста ♦ "ДренажстроИ" управления "Карзтстроя", ¿консмическиП эффект от внедрения технологии составил 36 тне.руб. на одну машину п год.

Кпвчвт ¡.'2У-2 проела. приемочные испытания по результата^ которых изготовлена слитная партия в количестве 10 шт. и внедрены на сбъек-

тах трестов "Уэспеиводцренаж" и "Промжилстрой" Главдагистанвод-строя.

Действующая модель машины МЗУ-2 демонстрировалась на ВДНХ СССР £1983 г.) и УзССР (1987 г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опублико вано 17 работ, включая научно-технические отчеты.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти, глав, основных выводов, списка использованной литературы и приложений и содержит 114 страниц машинописного текста, т9 таблиц, 33 рисунков. Список использованной литературы включает 101 наименований отечественных и 5 зарубежных источников. Прилояе-ния содержат 40 страниц машинописного текста и 3 рисунка.

Основные положения, предъявляемые к защите:

- усовершенствованная технология засыпки и уплотнения грунта в траншеях закрытых дрен, обеспечивающая повышение качества строительства дренажа с применением траншейных и узкотраншейных дрено-укладичков, а также более высокую надежность и эффективность его работы;

- установленные закономерности изменения плотности грунта от его влажности и бытового давления;

- разработка и выбор оптимального варианта конструкции увлажняющего рабочего органа;

- номограмма для оптимизации режимов работы увлажняющего рабо чего органа;

- установленные закономерности изменения коэффициента, учитывающего давление вышележащего слоя грунта на увлажняющий слой грун та, в зависимости от высоты и влажности его.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрывается актуальность темы, дается общая характеристика работы, ставится «ель и задачи исследований, формируется научная новизна, практическая ценность и реализация результатов исследований, & также их апробация.

В первой главе даны основные характеристики обратной засыпки дрен и выполнен обзор существующих технологий ее устройства.

Результаты исследований В.Н.Бердянского, В.Л.Духовного, А.И. Мирсагатова, У.Ю.Пулатова, С.И.Сторожук, Е.Д.Томина, К.Хамдамова, Н.И.Хрисщюва, Ю.А.Чирвы и" других показывают, что эффективность работы дрен зависит от применяемого защитно-фильтрового материала и дренадных труб, качества их стыковки, а также от качества устройства и эффективности работы обрнтной засыпки дрен. Приведенный материал свидетельствует таете о том, что надежность обратной засыпки, в основном, зависит от качества уплотнения ее опасных зон: на контакте со стенкой траншеи и наддренной метровой толщи засыпки;

На основании анализа результатов предыдущих исследований технологического процесса уплотнения грунта обратной засыпки дрен в зоне орошения, обзора литературных источников других авторов, патентной информации обобщения опыта строительства установлено, что уплотнения обратной засыпки траншей, проводимых в настоящее время, не удовлетворяет предъявляемым требованиям. Применяемые технологии устройства для их осуществления не обеспечивают надлежащее качество уплотнения обратной засыпки дренажных траншей. До настоящего времени недостаточна изучен вопрос об оптимальной плотности обратной засыпки дренажных траншей.

На основе анализов известных, гидравлических способов наиболее перспективным в совершенствовании процесса засыпки и уплотнения грунта в траншеях закрытых дрен является способ уплотнения грунта

а

обратной засыпки путем замочки, предложенный А.Н.Мирсагатовыы. Этот способ обеспечивает экономию воды, предотвращает деформацию и заиление дрен при замочке. При этом увлажнению может быть подвергнут не весь грунт засыпки, а только необходимый защитный слой в зависимости от конкретных условий эксплуатации закрытого дренажа (рис.1).

Рис.1. Технология уплотнения грунта засыпки методом полива водой

1 - трубка для подачи воды;

2 - увлажнитель; 3 - дрена;

4 - увлажняющий слой грунта;

5 - не увлажненный слой грунта.

лу лу

Грунт во время засыпки в траншею, то есть при укладке его наклонно-параллельными слоями, поливается До влагонасыщенного состояния и под углом естественного откоса опускается до дренажной линии, постепенно заполняя полость траншеи равномерным слоем. Вода, обволакивая минеральные частицы грунта, уменьшает трение между ними, обеспечивает оплывание ыакропор и создает благоприятные условия для его самоуплотнения /5/. Интенсивность увлажнения грунта при этом способе может быть достигнута путем стабильного обеспечения разбрызгивающего органа водой и выбора направления струи воды относительно движения грунта.

Расход воды увлажнения необходимого объема грунта может быть определен -цо сдедуицзИ зависимости-'

где высота замачиваемого грунта;

В - ширина замачиваемого грунта;

V" - скорость передвижения засыпателл;

- влажность грунта во влагонасыщенном состоянии;

^ - естественная влажность грунта.

Теоретический расход воды для обеспечения и увлажнения необходимого объема грунта с учетом замочки стенки траншеи определяется по формуле ¡,

где уЛ - коэффициент гидравлического расхода;

Л - диаметр, увлажняющий отверстие;

IX - количество отверстий;

Л - ускорение свободного падения;

(I - напор воды.

Сопоставляя выражения (I) и (2), получим

о)

При соблюдении полученного неравенства будет нормальное уплотнение грунта в траншее, что в результате дает качественное его уплотнение. Таким образом, рациональная конструкция уплотняющего органа будет представлять собой дырчатые разбрызгиватели.

Во второй главе описана методика планирования эксперимента, проведение лабораторных исследований а их результаты.

Для определения оптимальных параметров увлажняющего рабочего органа и его конструкции был изготовлен лабораторный стенд.

В результате исследований было установлено, что изменения гидравлического коэффициента от количества отверстий и его диаметра, имеет важное значение для стабильного обеспечения расхода воды ув -лажняющего рабочего органа.

Для определения оптимального расхода воды проводились лабораторные исследования на специальном стенде.

За параметр оптимизации был принят расход воды & через разбрызгиватель. Варьирующими факторами являлись: диаметр отвер- , йтий d , количество отверстий (I и напор воды А . Диаметр и количество отверстий изменялись путем замены разбрызгивающего органа. '

Результаты полученных исследований о воспроизводимости опытов проводились по методике Б.А.Доспехова.

Сравнение расчетного и табличного значений критериев Фишера удовлетворяет его условию. Следовательно, гипотеза о воспроизводимости опытов принимается.

При обработка экспериментального материала по методике 0ЦШ1 (ортогональный центральный композиционный план) были получены следующие уравнения регрессии в общей и размерной форме:

lj= t?*{3,5X, +4,8Xa ♦ 5,4 Xi+SZfo ejSX&'Bflrf-Hxi -4ЗХ5 (4)

CL = 4,36H>6,3Sii+0,4ctn + 7dii-0,05a2-5,3?l£-i36,6 (5)

На.основании (5) построена номограмма, которая показывает, как изменяется расход воды при различном соо ношении (L , П и Я (рис.2). ,

Как видно из номограммы, расход воды возрастает с увеличением диаметра отверстий d. , их количества Гс и напора воды Д , При этом с увеличением количества отверстий уменьшается коэффициент гид равлического сопротивления.

Кз номограммы видно, что при диаметре отверстий до 2 мм и количестве 40 шт. расход воды изменяется незначительно, а при диаметре более 3 мм и количестве отверстий более 60 шт. происходит значительное ее увеличение. При этом направленные струи воды разрушают и смывают грунт во время его замочки.

Таким образом, оптимальным вариантом для нормального обеспечения расхода воды увлажняющим рабочим органом являются следующие па-

Рис.2. йомограымс. для определения расхода вода.

■■■■: 12 _

раметры: диаметр отверстий 2< 3 (мм); количество отверстия 40< П. ^ 60 (шт); напор воды I < Л 4 3 (м.вод.ст).

Для определения оптимальной формы увлажняющего органа изготовлены три конструкции увлажнителя, работающие по принципу "разбрызгивания".

1. Коробчая форма с отверстиями 30 шт (при даиметре отверстия

» 3 мм) размером 26 х 16 х 4 см. При этом струя воды направляется перпендикулярно к наклонно-параллельными слоями движущего грунта.

2. Глубинная форма увлажнителя нп трубо диаметром €0 мм, длиной 2И см перпендикулярно установлены 4 форсунки с 30-ю отверстиями. Установленные форсунки имеют следующие параметру, длина 20 см, диаметр отверстий 3 мм и расстояние мекду отверстиями 16 мм. В этом случае подача- воды через форсунки производилась при статическом положении грунта.

'¿. Нэсадочная форма увлажнителя отличается от глубинной меньшей длиной форсунки (до 10 см) и уменьшенным расстоянием между отверстиями (до 50 мм), что позволяет экономить металлоемкость.

При тч«ой форме насадки подача воды через форсунку осуществляется на движущий слой грунта.

Требуемый расход воды для увлажнения грунта до влагонась-ден-яого состояния для предложенных трех конструкций увлажнителей определялся по формуле (I).

Условия опытов для трех форм увлажнителя приняты: Н = 0,4 м;

8 * 0,3 ы; 47« - 28%; »= ь%\ 60 и/ч; п * 30 шт; <1 * 3 мм;

Я и 1,Ь м.

Требуемый расход воды для увлажнения необходимого объема грунта составил 1

или 0. - 24 л/мин.

Полученные данные по первой форме увлажнителя приведены в таблице I.

Таблица I

Номера! ВремяШоказа-! Длина ! Объем (Напор [Расход Шасса I Средняя опытов!. !тель !засыпа-1воды !воды !воды !лишней !плотность

ж ¡V ¡^«¡а.л/мин'-да

I 1ЬМ »см !' ' ! 1 ! I ' |лр »г/см^

1 73 27,0 1^20 29,5 1,8 24^3 2^3 1,35

2 74 27,3 1,23 28,« 1,8 24,2 2,4 1,34

3 75 27,5 1,24 30,0 " 1,8 24,0 2,4 1,34

• \

По данным таблицы I видно, что при поверхностном увлажнении-грунта появляется лишняя неиспользованная вода СПЯ ), в результате чего недостаточно увлажняется грунт и соответственно уменьшается его плотность.

Полученные данные по второй форме увлажнителя приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Номер опыте № >а}Врем. ,Bjt,c 1 1 я!Показа-1тель 1мерногс 1 стекла tW,.CM -!Длина Юбъем!Напор]4актич.!Средняя плотность {засыпки!воды !воды 1расход I грунта- 1 \1 ,м >,л ^«InT [Рср.Г/СМ3 j II }Ц л/мин{

I 74 24,0 1,22 26,3 1,8 21,3 1,34

2 73 23,9 1,21 26,2 1,В 21,5 1,35

3 75 24,3 1,23 26,7 1,8 21,3 1,34

По данным таблицы 2 видно, что при глубинной форме форсунки, где она внедряется в неподвижную часть грунта, окружающий его грунт создает гидравлическое сопротивление, в результате чего уменьшается расход £>оды, а также отсутствует лишняя вода.

Полученное данные по третьей форме увлажнителя приведены в таблице 3.

Таблица 3

Номер! Время 1 Показа- 1 Длина !объем 1 НапорФактический1 Средняя опыта!*" „ 1тель !засыпки!воды 1воды 1 расход воды!плотность

| ЧЬп.еи | { | -1 |^'Г/С"

1 72 26,5 1,23 20,8 1,8 24,0 1,35

2 74 27,0 1,23 29,4 1,8 23,9 1,35

3 73 26,7 1,24 29,1 1,8 24,0 1,36

Из таблицы 3 видно, что насади чи ой форш форсунки при увлажнении грунта, уменьшение расхода и появление лишней води но происходи. Фактический расход воды составил в среднем 24 л/мин, что согласуется с расчетным. Поэтому для дальнейшего исследования технологического процесса уплотнения грунта обратной засыпки принята третья конструкция увлажняющего органа.

Исследование давления вышележащего слоя грунта (бытового давления) на поверхность увлажненного грунта проводилось на специальном стс-нде. За параметр оптимизации был принят ксоЭДициент, учитывающий давление грунта К . Варьирующим фактором являлись: высота слоя Н и влажность ^ грунта.

При обработке экспериментального материала по методике 01ДШ было получено следующее уравнение регрессии и кодированной и натуральной форме

У 0,55В - 0£?5Х1 - 0,05X8 + 0,075x1 + 0,015x1' 0,015 X < Хг I6>

Итр= 1,046-0,59211-0,0119)^4-0)<5зЬг+0>0004 47-0,0003?/^/ (?)

На основании (7) бил построен график (. рис.3), который показывает, как изменн&тся коэффициент Кур от выемы слоя !1 и влажности засыпаемого грунта, ¡'о графика (рис.3) видно, что при еыос те слоя грунта И «= 0,1...0,46 м влажность грунта на ксг/^ишшпт :1Тр вянлег незначительно (К,,^ I.. ,0,75). при возрастании высотн слоя грунта ст С,4Ь до 1,5 м коьу-шшент Ктр уценьитется о 0,75 до 0,ru.it влаж-

I

15

1,0 сг в 0,6 ¥

к-;

тр

/ ЦУ-бУ- 2 ^ /г/. 3

к

01!0 0,1<5 С, 20 1,15 1,50

Мл

Гнс.З. График изменения коэффициента давления грунта от высоты вышележащего слои при различной влажности грунта.

Р,Ш

2

э а'^ /$•/■>

И„ч

0/0 о,'<5 0,10 /г/3' 1,50

Рис.'}. График изменения давления грунта вышележащего

слоя от писоты и вл'от'.тти грунта.

■■'.■■■■:'.■ • 16 ■ Ч

ности № * 6%, Щ. ..

График (рис.4) показывает, как изменяется давление вышележа- > щего слоя грунта в зависимости от влажности и высоты слоя грунта.

Из приведенного графика видно, что с увеличением слоя грунта Й от 1,2 до 1,5 м, при влажности грунта 12..давление грунта практически не изменяется (К^СОИ! ) при влажности грунтаШ « 6% давление грунта возрастает в среднем на 15%.

Таким образом, из рассмотренных графиков следует, что при влажности грунта && и при полной засыпке траншей грунтом (Н< 1,5м) удельное давление вышележащего слоя грунта составляет Р * 6,5... 7,5 КПа, что соответствует практическим нуждам строительства дренажа.

В третьей главе описаны задачи, методика и условия проведения Экспериментальных и слытно-праизводственных исследований и приведе- . Ны их результаты. Процесс взаимодействия уплотняющего рабочего органа с грунтом непрерывной засыпки изучался в лабораторных услови-¡х на специальном стенде.

Основными задачами исследований являлось установление оптимальных параметров и режима работы оборудования,на основе оценки производительности и качества уплотнения. 1

В процессе исследований применялись следующие основные параметры: скорость тележки - 1?т ; напор воды Д. ; влажность грунта № давление грунта Р .

За параметр оптимизации была принята плотность грунта р .

Варьирующим фактором являлась влажность и давление г грунта.

При обработке экспериментального материала по методике ОЦКЦ было получено следующее уравнение регрессии в кодированной и натуральной форме

йа 1,55*0,<г5х» + 0,«бхгт0>«х?-о,о5бх!-о,045х»ха - (8)

ее

£ = о,з8+в,об2Т*о,о?Р-о/)1ГС-о,оо^Р-о,ооШР (9)

На основании О1) был построен график (рис.5).который показывает, как изменяется плотность грунта в зависимости от влажности грунта при различном удельном давлении грунта.

График показывает, что при влажности грунта 30% плотность' грунта практически не изменяется. При полной засыпке траншеи грунтом (Н^ 1,5 м), удельном давлении Р«7 КПа, оптимальная влажность № <« 1В...22Й, плотность грунта составила р 1,45...1,55 г/см3. При водонасмценном грунте №> 22$ плотность грунта увеличивается незначительно.

По результатам экспериментальных исследований был изготовлен опытннЛ образец машины МЗУ-2 для засыпки и уплотнения грунта в траншеях закрытых дрен (рис.6).

-- : ' '* I'* 1 ^хГтгу^^

' ■ » • - ' - " ' V, ' 1

I'/' ч . .

Ч4 .1 /у Л * 'У

•V

'Ч

Х5Л»-

Рис.6, УкспериментальныЛ образец машины ЫЗУ-2 в рабочей положении

Полевые и опытно-проиэводственшс исследования проводились на строительном объекте треста "Дренажстрой" управления "Каршистроя" в :/х Ш 37, 52, 54.

Для проверки качества уплотнения грунта обратной засыпки с по-гащьп МЗУ-2 по трассе дрены закладывались шур{ы, в которых послойно

¡.г

Iß

Ii

U

Я&

0,9

J

<г

i Р- OKÍlq г. Р- Э,5КПа 3 Р=?,0КПа

IP fr t& 12. 26 30

Рис.5, График изменения плотности грунта от его влажности

'через каждые 0,3 м по глубине, отбирались образцы грунта в теле обратной засылки и стенок траншеи, по результатам которых построен график (рис,7).

1,6 ¡A

IX И

1,0

— i -i___ *** ---- ---

...___ --- ...----

/

Рис.7. График изменения плотности грунта монолита и обратной засыпки до и после уплотнения:

I - монолит; 2 - обратная засыпка после уплотнения; 3 - обратная засыпка до уплотнения.'

0,3 0,6 0.9 <2 1,5 !,$ 2,1 2,к

Йз графика видно, что плотность грунта засыпки в зоне уплотнения колеблется в пределах 1,45 т/мэ в верхней части ее и 1,50... 1,57 в нижней. Плотность грунта в зоне увлажнения находилась в предела 1,25...1,45 т/мэ. Объемная масса насыпанного грунта в

среднем составляла 1,1 Плотность грунта в монолите 1,45...

1,56 т/м3.

В результате практических исследований было установлено, что граница грунта обратной засыпки со стенками траншей в зоне уплотнения и частично в зоне увлажнения не просматривалась, что соответствует хорошему контактному соединению материала и обратной засыпки грунта. Фильтровая обсыпка дрены в результате попавшей в нее воды достаточно уплотнена.

Для проверки эффективности уплотнения грунта дренажной засыпки была проведена ее замочка сверху. Для этого на поверхности4дренажей засыпки была обвалована площадка размером 20 х 3 и, на которой было подано около 40 м3 поды. Наблюдения за процессом азцочки грунта показали, что впитывание воды в грунт происходило медленно, без образования пробоин и трещин у стенок траншеи.

По протоколу № 09-35-664 от 4 ноября 1387 г., подписанного Главсредазирсовхозстроем» приемочная комиссия признала предложенный способ для 2 1СЫПКЙ и уплотнения грунта в траншея* закрытых дрен эффективный и технологичным.

Результаты исследований технологии засыпки и уплотнения грунта в траншеях закрытых дрен с использованием опитчего образца машины МЗУ-2 позволяют осуществить".

- механизацию процесса засыпки и уплотнения грунту в траншеях закрытых дрен;

-. одновременную засыпку и уплотненна грунта з траншеях закрытых дрен;

- уплотнение обратной засыпки на вси глубину и в основном нижние слои; ■ ■.•

- улучшение качества уплотнения, за счет равномерной засыпки к замочки грунта, а также надежного сопряжения обратной засыпки со стенка: «и траншеи;

- повышение производительности труда на 30$;

- повышение эффективности работы дренажа;

- повышение коэффициента'земельного использования посевных площадей, за счет введения в состав севооборота ранее отчуждаемые наддренные полосы на 10$.

В четвертой главе на основании результатов опытно-производственных исследований даны практические рекомендации по технологии и организации работы машины для засылки и уплотнения грунта в тран шеях закрытых дрен в зоне орошения и приведена' их.технико-экономическая эффективность..

Расход воды для увлатдения необходимого объема грунта определялся по формуле (I). ;

Фактический расход воды определялся из выражения

йф-^йгр (10)

где /V - количество секций увлажнителя;

Оп>- расход воды (берется из номограммы (рис.2) .

Условием.для водонасыщенности грунта является неравенство

йгр^йг Ш)

В зависимости от расхода воды для увлажнения заданного объема

грунта и дальности перевозки воды производится выбор транспортных средств. Доставка води от источника К маижно МЗУ-2 производится поливочной машиной ГМ-15. Источниками воды служат водопроводная сеть, сквежкнн вертикального дренажа, открытые водоемы, а также воды кол-лекюрио-дренажной сети.

Линейная эксплуатационная производительность маигош МЗУ-2 определяется по - формуле

Пэ = Не (12) '

гдэ - рабочая скорость маиинн МЗУ-2

(Ур « 90...№ м/ч)

Не- коэффициент использования по времени (К0 = 0,67 - показатель, полученный в период приемочных испытаний;).

Проведенные технико-экономические расчеты по общепринятой методике показали, что с применением данной технологии годовой экономический эффект составил 36 тыс.руб. на одну машину от использования отчужденной зоны дрены.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ существующих технологий и средств механизации ¡io уплотнению грунта обратной засыпки дрен показывает, что в настоящее время нет эффективного способа для засыпки и уплотнения грунта в траншеях дрен не менее одного метра, обеспечивающего оптимальную плотность грунта ~ надежным его контактом со стенками траншеи, а также сохранение дренажного уклона и соосности дренажных труб.

2. Для обеспечения непрерывности технологического процесса засыпки и уплотнения грунта разработан шнековый засыпатель с гидр1 увлажнителем, обеспечивающим достаточное измельчение и увлажнение укладываемого грунта до однородного состава по влажности и крупно! ти частиц.

3. Исследованиями установлено, что засыпатель обеспечивает предварительное уплотнение грунта в пределах до 10% от начальной плотности, а при дальнейшем его увлажнении коэффициент уплотнения грунта составил 0,98 в верхней части увлажненной зоны и 1,1 в нижней ее части от плотности грунта в естественном залегании.

4. Оптимизация режимов работы увлажняющего рабочего оргаца осуществлялась с помощью специально разработанной номограммы. Оптимальным режимом для обеспечения расхода воды являются следующие параметры: диаметр отверстий 2 < C¿^ 3 ш, количество отверстий 40< П < £0 шт, нгцюр воды I < $ 4 3 м род.ст.

Ь. Исследованиями установлено, что оптимальной конструкцией увлажнителя является пасадочная форма увлажнителя, которая обеспе-

чиваст фактический расход воды для достижения заданной влажности грунта.

6, Исследование давления вышележащего слоя грунта (бытового давления) на поверхность увлажненного грунта И его сцепления по боковым стенкам траншей проводилось на специальном стенде.

Исследования показали; что при влажности грунта Ж плот -ностъ его практически не изменяется. При полной засыпке траншеи грунтом (Н 4 1,5 м), удельном давлении Р я 7 1£Па и влажности V" 18.. .22% % плотность грунта составила^ « 1,45..Л,55 г/см3. При влажности

» 22...30% плотность Грунта увеличивается незначительно.

7. Проверка эффективности разработанной технологии осуществлялась в производственных условия* на разработанной опытной машине Ь'ЗУ-2 на объектах дренажного строительства ДСУ-5 управления "Карши- • строя". Качество обратной засыпки определялось по.плотности грунта с закладкой шурфов по трассе дрен и отбором образцов послойно, через каждые 20 м по глубине обратной засыпки в сравнении с грунтом естественного сложений 6 стенках траншеи. Установлено, что грунт обратно?, засыпки имеет практически ровную плотность грунта монолита.

Й. Опытно-производственная проверка разработанной технологии показала во высокую Надежность к эффективность, которая обеспечивает рентабельность использования новой машины, повышает на 17,5$, прирост площади орошаемых земель увеличивается на 1035 и годовой экономический аффект составляет 36 тыс.руб. на одну машину.

Основное содержание диссертационной работы опубликовано в следующих работах: •

1. Мирсагатов Л.Н., Вафаев С.Т. К вопросу уплотнения грунта в траншеях закрытых дреи. Тез.докл.РеспубликенскоЙ научно-технической ; конференции*- Ташкент: 19«1, -с.би-70,

2. Мирсагагов Л.Н., Вафаев С.Т. Исследование работы машины для засыпки и уплотнения грунта в траншеях закрытых дрен в условиях Нар-

Уибу ивда ёпкц горизонтал зовурларни таици сувлар таъсири на-ШЕасида бузюшшини,сувнинг сиэиб утинигз г,арии муставкам зичлэн-ган тупрок катлаш! ^ослд цидии орцали. олдини олиш,*вида зовур усг-ки цисаларини чишлоц хужалпк эшшларшш' акишда фоИдалашш ыасала-си курилади.

Бу ыасалшш 7,ал «илнида биз яомовдац опш; зовурларни цзИтв куыишда туироцни пиббалаш ¡технологии караёвини текшириш ва маха-низацкплаытириш воспталари.тупроцни иайта куь'ишда сифатли шибба-лишйн таьшгнлаи учуй бир вецтнккг узкда унинг сувгв туНннгаи цат-лвмтш у,осил чилиш,ёпш{ зовурни юцори мончда ивляая ва шдасодий тенаикорлига ваэиФэлори курнб чкцнлгап.

_ Иахсус- гаМрлангаи лаборатория курилнаоидэ тупрощш сув била и гэгмиилаа ва нанловчи иичи пщозяаршш таднацот ннлиш натикаспда сув свраини у,зр хил (£ ,' |1 ва П лар шароиткдз шшнловчи нокггро:.: ла «урил?.и,^о«да тулро^ни наиловчи иичя гадозишшг знг дулай форма си прасилди.

Начланган гупроц датлзмига унинг устялаги нзмланкагзн тулроц Натлпиу.нпнг таъсирини юквирш,оахсус лаборатория шароитидз амал-хй оапршда.нагвкалар тупроц зичлигкш: 10-15 Й го оаиишш курсаг-ди.

Назарин ва виалиЛ тадкикотлвр натикоскдо ёпп; зовурларни дай-та куняк ве виббвлаш учун иахсус !.'.ЗУ-2 машикаси ло'Дюда денди ва кшгаб чш;зрилд'л.

¿еле во токриба-иш.аб чидэрисидаги текшрип иолари "Царшистрой"' С окна р« а си- "Дрв контрой" трсстига кэрашш 37,52,54 дэялэт ху-!п;.ш;:;о{".;;шиг од'рп&ш .обьектдэридм ^тказихд;:.

?зСс];кс?ок Дзвлот сув-х|:гялйга ьлилксг. ^«¡«еэсг.шшг :'.ахсуо ;:';"1:сс::':сп 'ХУ-2 иш.тлшсккк пила б чи ¡одпига /.¿туендлкпвак тавсия Е;:тг» МсУ-Й квванэсккпт к?клв1шк.з;:/ии гитис:..;^.: со: ара

This work studies the problems of subsurface longitudinal dralna protecting from the surface waters destroying influence by means of antifiltration filling stability increase and by use of an earth atrip above a drain for crops sowing.

To solve these problems we have developed devices for mechanization and research of the subsurface drains backfilj'iiiii soil compression technology by means of its simultaneous watering till saturated state to provide necessary backfilling soil compression quality,its economy and high reliability of subsurface drains operation.

The researches of the water-supply and moistening element, have been carried on the specially manufactured laboratory p 1 an i, and aa a result the nomogram has been developed for varying d,!I and h water supply determination.The moistening element optimal form has been determined also.

The upper soi] layer (not liable to watering) pressure influence on watered layer has bean researched in laboratory conditions and aa a result the soil density is increased by

10____15/°.0n the results of the theoretical and experimental

studies machines for filling and soil compression in subsurface drain ditches (MFC-2) have been developed and manufactured.Field and experimental studies have been carried on a building object of the "Karshistroy" Administration "Drenagegtroy" Trust in the agricultural farms UN 37,52,54. Goskomvodstroy UzSSIl (former Glavsredasirsovchozetroy) special commission has recomended the machine for industry usage,The economic efficiency from introduction of the developed technology and the new machine (MFC-2) use is 36 thousand of roubles per a machine in a year.

Подписано в печать ЗЛУ.93 г. Формат бумаги 60 х 04 1/16 Бумага типографская Н I Тираж 100 Объом 1.25 п.л. Уак.^ ТвЛкент:ШШ;."СХ, ул.Кары-Ииязова, ЗУ