Хөндлөнгүй уурхай барилгын үед гуурсны даралтад хүрэх хурдны тохиромжтой утга яаж сонгох вэ?

Хөндлөнгүй уурхай барилгын үед гуурсны даралт хурдны тохиромжтой утгыг сонгох нь орчин үеийн хөндлөнгүй технологийн төсөлд хамгийн чухал шийдвэрүүдийн нэг юм. Гуурсны даралт барилгын хурд төслийн хугацаа, зардал үр дүнтэй бүтээмж, тоног төхөөрөмжийн ачаалал, хөрсний тогтвортой бүтэцтүүдийг шууд нөлөөлөө. Тодруулбал, хөрсний үйлчлэл таамаглаж болохуйц бөгөөд хүнд нөхцөлд бүтээмжтүүдийн хувьд гуурсны даралт хурд нь амжилтын тулд илүү чухал ач холбогдолтой. Гуурсны даралт барилгын ажилд газрын газарзүйн нөхцөлд хармоник хамтран ажиллахын зэрэгцээ үйлдвэрлэлийн үр дүнтэй бүтээмжтүүдийн хүсэлд хариу үзүүлэх нь газарзүйн инженерүүд ба гүйцэтгэгчид хүлээж буй үүрэг юм.

Хөрсний шаварлаг бүтэц нь хоолойн даралтад тавих ажилд өөртөө онцгой дуулга илүүдүүлэлтүүд үүсгэнэ, учир нь шаварлаг хөрс нь хийгүйдүүлэлтүүдтүүн хамтран үйлчилж, хэлбэр өөрчлөхдөө төвөгтэй бөөршмүүр. Харин гранулар хөрснүүд нь таамаглаж болмуйн хэмжээнд шилжин, сууж, хөрсний бүтэц нь үл тогтоо, шаварлаг хөрс нь даралтын хүчний таамаглаж болмуйн хэмжээнд үйлчилж, хоолойн бүтэц нь тогтвортой байдаг. Гэтэдүүр, шаварлаг хөрсний хийгүйдүүлэлтүүд нь даралтад тавих хурдны ихдсэн тохиолдолд аюултай порын усны даралт, хоолойн төвөгтэй бөөршмүүр, хоолойн гадна талд хүчтүүр үрэлдүүлэлтүүд үүсгэнэ. Шаварлаг хөрсний нөхцөлд даралтад тавих хурдыг зөв тохируулах тухай ойлголт нь хоолойн даралтад тавих ажилд аюулгүй, хүртэмүүр, хугацааны дагуу гүйцэтгэхийн тулд чухал.

Хоолойн даралтад тавих ажилд хөрс-хурд харилцан үйлчилж буй явц

Шаварлаг хөрсний үйлчилж буй онцлог нь даралтад тавих хурдыг яаж нөлөөлж

Шаварлаг хөрс цагаан хоолойн бүтээлд үүсдэг даралт ба хөдөлгөөний хурдад тодорхой хариу үзүүлдэг. Хоолойн хурд нэмэгдэх үед шаварлаг хөрсийн усгүй шүүлтүүдийн хөндлөн хүч тулган хоолойн өмнөд талын хүчтүүдийн даралтыг төвдөржүүлдэг. Цагаан хоолойн бүтээлд хурд нэмэгдэх нь илүүдэл хөрсний усны даралтын нөмрөлтүүдийн үүсдэг, үүнээс хөрсний үр дүнтүүдийн даралт бүүр бүүр сулардэг, ачааллын төвдөржүүлдэг чадвар бүүр бүүр сулардэг. Харин цагаан хоолойн бүтээлд хурд удаан байх үед хөрсний ус хамгийн удаан сарнидэг, хөрсний тогтвортой байдал хадгалдэг, газрын төвдөржүүлдэг хувиршлүүд таамаглаж болдэг.

Цагаан хоолойн бүтээлд нягтрангуйлт ба хөрсний усны даралт

Хоолойн даралтанд бүтээх нүхний усны даралтын хурд хоолойн даралтанд хурдтай шууд пропорционал. Хөнгөн бүтээмжит хүүрдүү, дунд зэрэг хүүрдүү хөлсөнд хоолойг хурдан даралтанд хөдөлгөх нь усын хоолойн даралтанд орчимд гадагш гарахыг саатуулж, ийнхүү нүхний усны даралт үүсгэн, хоолойн өмнө тулгуур гадаргууг үл тогтвортой болгох, хоолойн ард газрын үүрдлүүр үүсгэх, гадаргуу дээрх суулгалтыг нэмэгдүүлж, хоолойн даралтанд хурд хэт удаан бүтээмжит хүүрдүү хөлсөнд нүхний усны даралтын хэсэгчлэн саяхан диссипаци хийгдэхийн тулд хоолойн даралтанд хурдыг хүрэлцэхүүн удаан, гэтэл төслийн хурдыг хадгалах, урт хугацааны тоног төхөөрөмжийн хүртэлх хүчирдүүлэлтийг багасгахын тулд хүрэлцэхүүн хурдан байх ёстой.

Хүүрдүү хөлсөнд хоолойн даралтанд хурдыг сонгох гол хүчин зүйлс

Хөлсний хүч, хатуулагийн параметрүүд

Хөрсний шүүрдүгүй хөдөлгөөн хүч, түүний хатуулагийн индекс нь хоолойн даралтад суулгах ажлын хурдны сонголтын үндэс юм. Хатуулагийн утга илүү өндөр бүхий хатуулагийн хөрснүүд нь хурдан деформацийн үед илүү бага илүүдүгүй порын даралт үүсгэдэг тул илүү хурдан даралтад суулгах хурдыг зөвшөөрдүгүй. Харин хөөлөн хөрснүүд нь төрөлхийн тогтвортой бүүлгийн үүрдүгүй болон газрын илүүдүгүй хөдөлгөөнийг саархуулахын тулд илүү удаан хоолойн даралтад суулгах хурд шаарддаг. Геотехникийн судалгааны тайлангууд лабораторийн ба талын туршилтын өгөгдлүүд, түүнд шүүрдүгүй хөдөлгөөн хүч ба хөрсний ангилал орж, хоолойн даралтад суулгах ажлын аюулгүй хурдын хүрээнийг шууд тодорхойлдүгүй.

Үрэлдүгүй бүүлгийн өнцөг ба адгезион шинж чанарууд

Хоолойн бүтээцтүүр хөдөлгөөний хүчний тодорхойлолт ба хоолойн бүтээцтүүр барилгын үргэлжлүүр хурдны тодорхойлолтод шавар-хоолойн харилцан үйлчлэлийн үрэлдүүр хүч нь тодорхойлох гол хүчин зүйл юм. Шавар ба хоолойн гадаад гадаргууны хоорондын үрэлдүүр хүч ихсэх нь хөдөлгөөний хүчний илтгэгчийн дагуу экспоненциалан өсгөж, практик хурдны хязгаарлалт үүсгэнэ. Хэт улаан шавар дээр хоолойн бүтээцтүүр барилгын үед үрэлдүүр хүчнүүдийн хяналтын тулд удаан хурд сонгох шаардлагатай бөлгөөн, хөдөлгөөний төхөөрөмж дээр ачаалал үүсгэхгүйн тулд. Тослогч системүүд ба хоолойн давхарга үрэлдүүр хүчний багасгалтад тусламж үзүүлдэг, гэтэл шорооны үндсэн дагуулалт хоолойн бүтээцтүүр барилгын идэвхтүүнийг хязгаарлаж үлдмүүн.

Хоолойн бүтээцтүүр барилгын практик хурд сонгох арга зүй

Шавар нөхцөлд стандарт хурдны хүрээ

Индустрин стандартууд болон туршлага нь хоолойн даралтанд бүтээлд газрын шавар орчинд хоолойн даралтанд бүтээлд төвхнүүр хурдны түүнд хамаарах утгыг зааж өгдөг. Усгүй шаварын хүчирхүүл 20 кПа-аас бага бүтээлд хоолойн даралтанд бүтээлд төвхнүүр хурдны саналд үүнд хамаарах утга нь 20–50 мм/минут бөлгөөн. Дунд зэрэг шавар (20–50 кПа) хоолойн даралтанд бүтээлд 50–100 мм/минут хурдны төвхнүүр хүчирхүүлд төвхнүүр хурдны саналд үүнд хамаарах утга нь 50–100 мм/минут бөлгөөн. Хатуу шавар (50–100 кПа) 100–200 мм/минут хурдны төвхнүүр хүчирхүүлд төвхнүүр хурдны саналд үүнд хамаарах утга нь 100–200 мм/минут бөлгөөн. Маш хатуу шавар хоолойн даралтанд бүтээлд 300 мм/минут хурдны төвхнүүр хүчирхүүлд төвхнүүр хурдны саналд үүнд хамаарах утга нь 300 мм/минут бөлгөөн. Эдгээр утгууд нь зөвхөн заагч утгууд бөлгөөн; газрын нөхцөл, хоолойн диаметр болон төхөөрөмжийн чадвар бүх төвхнүүр хурдны саналд үүнд хамаарах утга нь хоолойн даралтанд бүтээлд төвхнүүр хурдны саналд үүнд хамаарах утга нь өөрчлөгдөн.

Бодит цагт хяналт ба хурдны тохируулалт

Орчин үеийн хоолойн даралтанд бүтээх ажилд түлхэлтийн хүч, нүхний даралт, гадаргуугийн бүтэн бүүрэл, төрөлхийн тогтвортой байдалыг тасралтгүй хянах замаар түлхэлтийн хурдыг бодит цагт шалгаж, зохистой хийнхүү үүрд нь өөрчлөн ажилладаг. Хоолойн даралтанд бүтээх ажилд нүхний даралт хэтэрхий их болж үүсвэл түлхэлтийн хурд немедлен багасгаж, даралтын сарнилт болон тогтвортой байдлын сэргээлт хүлээдэг. Харин газрын төрөлхийн бүтэн бүүрэл тогтвортой үлдэж, даралт хүлээж авах хязгаарт үлдэвэл хоолойн даралтанд бүтээх ажилд түлхэлтийн хурдыг ажилбарын үр дүнд сайжруулах зорилгоор хүртэлхийн хүртэл номхон нэмж болдог. Энэ тохируулан ажиллах арга нь түлхэлтийн хурдыг сонгож авахдаа ажилд оролцох үед газрын нөхцөлд үндэслэн, урьдчилан таамагласан үнэлгээнд зөвхөн тулгуурлан бүтээх ажилд түлхэлтийн хурдыг үүрд нь үлдээж, тогтвортой байлгаж үлдээдэг.

Түүн дээр тавигдаж буй асуулт

Хоолойн даралтанд бүтээх ажилд шаварлаг газард түлхэлтийн хамгийн бага аюулгүй хурд ямар бөлгөөн?

Нийтлэг хамгийн бага хөдөлгөөний хурд байхгүй; тэр нь шаварлагын хүч, газрын нөхцөлд хамаарна. Хөнгөн шаварлагын хувьд 20–30 мм/минут хурдтай гуурсны хөдөлгөөн бүтээлд ихэвчлэн хадгалан бүрхүүлж, аюулгүй байдаг. Гэтэд, гадарга дээрх маш хөнгөн шаварлагын хувьд илүү удаан хөдөлгөөн шаардагдаж магнай. Хамгийн бага аюулгүй хурд нь нүхний усны сарнилтын чадвар ба бүтээлд тавигдаж буй хугацааны хязгаарлалт хоорондын тэнцвэрт суурилж бүтдэг. Газрын инженерүүд нь консолидацийн хурд, ажиглалтын үед тодорхойлогдсон шаварлагын онцлог шинж чанарууд үндэслэн түүн дээр тооцоо хийдэг, гуурсны хөдөлгөөн бүтээлд шаварлагын аюулгүй хүлээн авах чадварыг давахгүйн тулд.

Гуурсны диаметр шаварлагын хувьд хөдөлгөөний хурдын сонголтонд яаж нөлөөлдөг?

Хоолойн диаметр их бүхд хоолойн даралтанд бүтээх хүч их бүхд, ажилд орж буй шавар гадаргуугийн талбай их бүхд. Түүн дагаад, том хоолойн даралтанд бүтээх хурдатгалыг үрэлзэл ба порын даралтын үүсэлтийг удирдахын тулд ихэнхдээ удаан хурдатгалд тавих ёстой. Жижиг диаметртэй хоолойн даралтанд бүтээх хурдатгал нь бага гадаргуугийн хавсаралт ба бага хүч шаардлагын улмаас порын даралтын илүүдэл үүсэлтийг хязгаарлаж, заримдаа илүү хурдан хурдатгалд тавих боломжтой. Хоолойн диаметр ба шаварын хүч хоёулан хамтран тодорхой проектын хоолойн даралтанд бүтээх хурдатгалын дээд хязгаарыг тодорхойлдог.

Может хоолойн даралтад тавих бүтээл хөрөөлөх системүүд ашиглаж буй үед хурдатгалыг нэмж болой?

Тослолын системүүд хоолой ба шавар хоорондын үрэлдүүрлэлийг багасгаж, хоолойг дамжуулахад шаардагдах түлхэлт хүчний хэмжээг бууруулдаг. Энэ үрэлдүүрлэлийн багасалт нь тослолгүй нөхцөлд харьцуулан хоолойг дамжуулах бүтээлд түлхэлт хурдны нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог. Гэтэл тослол нь порын усны дарлалын үүсэлд саад тавибөөр бүтээлд шаварын үндсэн хүч чанарыг өөрчлөбөөр. Түлхэлт хурд нь тослолын тусламжтайгаар нэмэгдүүлэх боломжтой гэвч газрын нүүрлэлтийн хурд ба тогтвортой бүтээлд шаардагдах хязгаарлалт нь үүнээс хамаарахгүй. Тослол нь бүтээлд боломжтой бүтээлд хурдны нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог, гэтэл хоолойг дамжуулах бүтээлд аюулгүй түлхэлт хурдны геотехникийн хязгаарлалтыг давж чадбөөр.