ВЛИЯНИЕ СХЕМ И СПОСОБОВ НАМЫВА НА ПЛОТНОСТЬ УКЛАДКИ НАМЫВАЕМОГО ГРУНТА
Схема намыва в некоторых случаях влияет на качество укладки грунта в тело сооружения, поэтому при ее выборе руководствуются техническими и геотехническими требованиями к сооружению, возводимому методом намыва.
Способы намыва также могут оказывать непосредственное влияние на качество укладки грунта. Сопоставляя эстакадный низкоопорный и безэстакадный способы намыва,, необходимо отметить влияние высоты падения (с эстакад) струи гидросмеси и мощности потока гидросмеси, выливающейся из намывного трубопровода на намываемый откос. Так,, падающая с высокой эстакады струя гидросмеси образует в песчаных отложениях глубокую воронку, из которой изливается гидросмесь на намываемый откос оказываются сильно утрамбованными, а песчаные отложения на дне (в центре) воронки предельно рыхлыми с плотной коркой на поверхности. После замыва в такой воронке в центральной части сохранится рыхлый гр\нт, который даст значительную просадку.
Сопоставляя поток гидросмеси, равномерно изливающейся по длинному фронту намыва при эстакадном способе намыва, с мощным сосредоточенным потоком гидросмеси, изливающейся из торца трубы при безэста- кадном или низкоопорном способах намыва, нетрудно увидеть различие в гидравлике этих потоков, а следовательно, и различие как в раскладке грунта по фракциям, так и в значениях плотности намытого грунта. При эстакадном способе намыва легче достигается микрослоистая текстура, а при низкоопорном и безэстакадном —- слоисто-грядовая и смя- 1ая с присущими им значениями плотность грунта.
При эстакадном способе намыва наблюдается фракционирование грунта не только по длине откоса, но и по длине сооружения.
Все рассмотренные ранее причины намыва, влияющие на плотность укладки грунта, относятся к надводному намыву.
Подводный намыв может встретиться при подаче гидросмеси в воду из торца трубы (например, при намыве русловой части плотины) и при стекании гидросмеси с надводного откоса в воду (например, в прудок-отстойник). В обоих случаях поток гидросмеси быстро теряет свою энергию вследствие взаимодействия с окружающей водной средой, поэтому условия осаждения частиц на подводный откос будут иными, чем при надводном намыве.
Осаждение частиц при подводном намыве близко по характеру к групповому падению частиц в спокойной воде. Как показывают опыты, растекание струи (потока) гидросмеси в воде происходит с ее расширением при угле конусности, равном около 9°, а под расширяющейся струей имеется область затишья или ооласть со слабыми обратными течениями. Характер укладки грунта на подводный откос показан на рис. 166.
При крупном грунте (см. рис. 166,1) и сравнительно небольших скоростях потока гидросмеси при поступлении в воду грунт отлагается па откосе длиной
Как показывают приведенные данные, горизонтальное заложение откоса (длина проекции откоса на горизонтальную сь) при единичной высоте вертикального (единичной толщине намываемого слоя грунта) равно примерно глубине водоема. Увеличение пологости откоса с глубиной можно объяснить разжижением гидросмеси при большой высоте падения вследствие увлечения массы воды и разносом медного грунта в результате образующихся коловратных течений при подводном намыве. Откос в этом случае имеет вогнутую форму.
Как показали эксперименты, плотность массивов, намытых под водой, ниже плотности грунта при надводном намыве.
В большинстве случаев плотность грунта при подводном намыве равна 1,39—1,42 г/см3, т. е. песок находится в состоянии, близком к предельно рыхлому. Параметры намыва, в том числе и интенсивность намыва, очень мало влияют на плотность укладки грунта; гранулометрический состав и крупность грунта также незначительно влияют на плотность укладки; однако более окатанные пески намываются и под воду плотнее, чем остроугольные неокатанные зерна.
А. И. Огурцов отметил, что сам поток гидросмеси, гидродинамически воздействуя на намываемый откос, уплотняет его. Следовательно, целесообразнее гидросмесь из труб выпускать в воду на незначительном удалении от области намыва. Им также отмечено различие плотностей грунта в разных частях намытой под водой призмы; в центре, под трубопроводом, где воздействие потока гидросмеси на грунт было наибольшим, плотность укладки грунта оказалась также наибольшей (рис. 167).