4.7 Расчет уровня виброскорости

Цель расчета состоит в определении уровня виброскорости и его сравнении с допустимыми значениями уровня виброскорости согласно санитарных норм.

Источником механических вибраций является дисбаланс во вращающихся частях конструкций.

Для оценки уровня виброскорости необходимо иметь виброграмму, которая представлена на рис.1.

Обработка виброграммы производится следующим образом. Определяется расстояние между точками а и б, б и с, которые лежат на кривой вибрации.

Тогда амплитуда колебаний определяется:

где аб – расстояние между точками а и б, мм;

вс - – расстояние между точками б и с, мм;

Скорость вибрации, м/с

V=2πAf

где f – частота вибрации, Гц.

Уровень виброскорости, дБ

где v₀ – пороговая величина виброскорости, равная 5·10^-5 м/с.

Полученные значения уровня виброскорости необходимо сравнить с санитарными нормами (табл.1).

Уровень виброскорости, дБ	Частота, Гц
	1,4-2,8	2,8-5,6	5,6-90
	107	100	92

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЕТА

1. Определяется амплитуда вибрации, уровень виброскорости.

2. Сравнить уровень виброскорости с ГОСТ 12.1.012-90.

4.8 Расчёт допускаемой крутизны откосов, обеспечивающей безопасность при рытье глубоких котлованов

В гидротехническом строительстве глубина котлованов достигает 30-40 м, а в некоторых случаях и более. Допускаемая крутизна откосов, обеспечивающая безопасность работающих, определяется расчетом. Расчет углов откосов может быть произведен по методу проф. Н.И.Маслова, Этот метод основан на двух предпосылках:

1) угол устойчивого откоса для любой горной породы есть угол её сопротивления сдвигу (ψ_р);

2) критическое напряжение в толще грунта определяется равенством двух главных напряжений от массы столба грунта высотой, равной расстоянию от горизонтальной поверхности верха до рассматриваемого уровня.

Коэффициент сопротивления сдвигу определяется:

(1)

где φ – угол внутреннего трения, град.;

с – сила сцепления, т/м²;

р_n – вертикальное давление на глубине h, равное γh, здесь γ – объемная масса грунта, т/м³; h – высота столба.

Величина F_p численно равна тангенсу угла сопротивления грунта сдвигу при запасе устойчивости n = 1, т.е. F_p= tg ψ_р

Таким образом, если построить угол откоса α, исходя из выражения:

(2)

то получим откос с коэффициентом запаса устойчивости n.

Величина коэффициента запаса устойчивости n для временных котлованов при строительстве шлюзов, зданий ГЭС и т.п. принимается 1,2-2,4, а для карьеров, срок существования которых достигает 10 лет и более - 1,5-1,8.

Окончательная расчетная формула для определения безопасного угла откоса котлована будет иметь вид:

При глубоких котлованах откос обычно разделяется по высоте на несколько зон , исходя из технических возможностей используемой землеройной техники.

Таким образом, исходными данными для выполнения расчета являются:

1) Глубина котлована

2) Количество зон по высоте, высота каждой зоны .

3) Род грунта, для которого по справочным материалам определяется:

- угол внутреннего трения φ, град;

- сила сцепления грунта С, т/м²;

- насыпная плотность грунта γ, т/м³.

4) Коэффициент запаса n

В расчете принимается, что грунт однородный. Ширина горизонтальных площадок между зонами для работы землеройной техники принимается 6 м.

Порядок выполнения расчета

1. Выписываются исходные данные для расчета и из справочных материалов выбираются значения φ, с, γ (см.табл.1,2,3)

Насыпная площадь грунта γТаблица 1

Наименование грунта	Маловлажный, т/м^3	Очень влажный, т/м^3	Насыщенный, т/м^3
Суглинок	1,5	1,7	1,3
Глина и суглинок средней плотности	1,6	1,7	1,9
Плотные	1,8	1,8	1,9
Очень плотные глины	1,9	1,9	2,0
Растительный грунт	1,5	1,6	1,7
Песок мелкий:
чистый разрыхленный	1,6	1,8	2,0
плотнослежавшийся	1,8	1,9	2,1
Песок среднезернистый:
рыхлый	1,7	1,8	2,0
плотный	1,8	1,9	2,1
Песок крупный:
плотный	1,8	1,9	2,1

Угол внутреннего трения φ

Таблица 2

Наименование грунта	Маловлажный, град.	Очень влажный, град.	Насыщенный, град.
Суглинок	24	22	20
Глина и суглинок средней плотности	27	26	25
Плотные	30	26	25
Очень плотные глины	34	32	30
Растительный грунт	35	35	33
Песок мелкий:
чистый разрыхленный	40	40	25
плотнослежавшийся	45	45	35
Песок среднезернистый:
рыхлый	40	40	35
плотный	45	45	40
Песок крупный:
плотный	45	45	45

Среднее значение силы сцепления с

Таблица 3

Наименование грунта	Сила сцепления, т/м^2
Песок	До 0,2
Растительный грунт	До 0,5
Супес	До 1,5
Суглинки	До 5,0
Глины	До 8,2

2. Рассчитывается вертикальная нагрузка для каждой зоны: = γH; ; и т.д.

3. Рассчитывается коэффициент сопротивления сдвигу ψ_р для каждой зоны по формуле (1).

4. Рассчитывается угол устойчивости откоса при заданном коэффициенте запаса n по формуле (2).

5. Строится в масштабе расчетная форма откоса котлована с горизонтальными площадками для землеройной техники (см.рис.1)

Рис.1