Приложение Д. Крупномасштабные полевые испытания активных систем укрепления склона и защиты от камнепадов вида нагель-сеть

Приложение Д

Крупномасштабные полевые испытания активных систем укрепления склона и защиты от камнепадов вида нагель-сеть

Д.1 Предмет испытания

Целью данного испытания является анализ и улучшение понимания несущей способности системы в максимально реалистичных условиях, а также исследование и подтверждение теоретического модельного подхода, используемого в расчетах, основополагающих допущений в реальных условиях и проведение воспроизводимых лабораторных испытаний. В рамках данного испытания также можно проверить силы, действующие на нагели.

Д.2 Контрольный образец

Образцы активной системы укрепления грунта должны отражать особенности материала и геометрии изделий. Состояние грунта должно быть как можно более подходящим для целей сравнения. Испытательная установка должна быть как можно больше, чтобы избежать граничных эффектов в модельном испытании. В рамках данной испытательной установки необходимо смоделировать реальный выход пласта на дневную поверхность поврежденного склона.

Д.3 Испытательное оборудование

Испытательное устройство состоит из жесткой стальной рамы, которая может вращаться вокруг одной из граней.

Необходимо использовать стальную раму с размерами не менее 13x15 м, которая может быть заполнена грунтовым материалом на площади 10x12 м, толщина слоя должна составлять не менее 1,2 м. Испытываемая проволочная сеть помещается на поверхность слоя грунта, а зубчатые пластины крепятся на раму и фиксируются их гайками на анкерах.

Сеть должна быть пришита к верхним и нижним несущим канатам и привинчена к вертикальным сторонам рамы с помощью стальных U-образных профилей, чтобы создать покрытие, неподвижное в поперечном направлении. Используемые нагели следует рассматривать как не подверженные изгибу в местах соединения с рамой.

Различные углы наклона рамы сканируются с помощью лазерного устройства. Для определения наклона стальной рамы используются маятник и автоматический инклинометр. В качестве средств для ориентирования и опорных точек используются белые шарики/конусы или другие метки совместно с различными зеркалами.

Потенциометр каната можно использовать для измерения смещений верхнего среднего нагеля. Кроме того, датчики напряжений должны использоваться для определения сил в верхних и нижних несущих канатах.

Датчики деформаций (см. Рисунок Д.1) используются для определения (на основе измеренных деформаций) нормальных и изгибающих сил на выбранных нагелях. Положение датчиков деформации зависит от установки для испытаний и длины нагеля.

Также необходимо определить смещение всех нагелей с помощью подробного лазерного сканирования с идентифицируемыми метками (например, белые шарики/конусы) на их оголовках.

Также регистрируются выпучивания сети (деформированная форма сети). Кроме того, следует измерить силы, действующие на верхние и нижние несущие канаты, см. Рисунок Д.2.

Все испытательное оборудование должно быть откалибровано и должно иметь такой диапазон измерений, который охватывает ожидаемые результаты измерений.

Рисунок Д.1 - Положение датчиков деформации на нагелях

Рисунок Д.2 - Испытательная установка

Д.4 Процедура и результаты испытания

При подъема краном наклон рамы может меняться от 0° до 85°.

Поверхность, на которой расположены оголовки нагелей, и стальные рамы должна быть сначала отсканирована в горизонтальном положении, чтобы служить эталонным уровнем. Сканирование повторяется после изменения наклона на 5°.

Датчики с красной маркировкой предназначены для измерения нормальных сил на нагелях. По результатам измерений деформаций в горизонтальном и вертикальном направлениях могут быть рассчитаны изгибающие моменты, действующие на нагели по горизонтали и вертикали.

Сопротивление сдвига определяется как нормальная сила в нагелях, в момент повреждения первой проволоки в проволочной сетке независимо от наклона рамы.

Д.5 Протокол испытаний

Протокол испытаний должен содержать следующие сведения:

- Подробное и точное описание испытываемого образца: конструкция проволочной сети, размер проволочной сети, характеристики компонентов;

- Тип используемой прижимной зубчатой пластины;

- Типы используемых нагелей и схему их расположения;

- Описание грунта;

- Дата проведения испытания;

- Изображения лазерного сканирования, демонстрирующие деформацию системы при разных углах наклона;

- Измеренные силы, воздействующие на канаты в каждом из наклонных положений;

- Деформации, измеренные датчиками на нагелях в каждом из наклонных положений и соответствующие расчетные нормальные силы, и изгибающие моменты в обоих направлениях;

- Сдвигающая сила и соответствующий уклон.