МОДЕЛЬ СЛОИСТОЙ ГРУНТОВОЙ СИСТЕМЫ, ВКЛЮЧАЮЩАЯ В СЕБЯ МОДЕЛЬ МТ - Экспериментальное моделирование процесса термоэрозии в условиях эксплуатации трубопроводов

Модели слоистых грунтовых систем, включающие в себя модель МТ, расположенного по направлению потока воды, и с различной укладкой прослоев льда представлены на рисунках

песчаная система грунта с горизонтальным расположением прослоя льда. модель мт по направлению потока воды. в начале эксперимента

Рис. 7 Песчаная система грунта с горизонтальным расположением прослоя льда. Модель МТ по направлению потока воды. В начале эксперимента

песчаная система грунта с вертикальным расположением прослоек льда. модель мт по направлению потока воды. в начале эксперимента

Рис. 8 Песчаная система грунта с вертикальным расположением прослоек льда. Модель МТ по направлению потока воды. В начале эксперимента

Подготовка моделей слоистой мерзлой системы при наличии модели МТ, происходила в несколько этапов и ранее представлена в нашей работе :

1) Мелкий, пылеватый песок криолитозоны помещается в кюветы и уплотняется. Грунт насыщается водой до 15% ;

    2) Кюветы замораживаются для получения однородного мерзлого массива грунта, высота которого равна ; 1. Применено два способа моделирования ледяного слоя:

A. В случае горизонтальной прокладки - прослойка льда укладывается поверх замороженного слоя грунта на всю площадь поверхности кюветы. .

B. В случае поперечной прокладки - две пластины льда - прослойки, высотой итолщиной каждая прокладываются в нижний слой грунта до дна и на расстоянии друг от друга;

    3) Поверх исследуемых образцов со льдом помещается верхний слой грунта, насыщенного водой с соотношением 15 %. Высота слоя равна. Замораживаются. 4) Перед началом эксперимента в верхний слой грунта по направлению потока воды укладывается модель МТ, концы которого выведены за пределы кюветы и газового термостата для соединения с компрессором; 5) Подача газа компрессором на протяжении всего эксперимента осуществлялась равномерно, с одинаковым давлением и температурой.
стенд для проведения эксперимента

Рис. 9. Стенд для проведения эксперимента. 1 - кювета; 1а - подвижный экран; 1б - теплоизолирующий материал; 2 - мерзлый грунт; 3 - термостат; 4 - регулирование угла подачи воды; 5 - кран; 6 - приемник; 6а - сито; 7 - отстойник пылеватой составляющей грунта и воды; 8 - газовый термостат; 9 - тепловизор; 10 - компрессор; 11 - модель МТ

На рисунке изображена схема усовершенствованного стенда для проведения эксперимента. Установка была дополнена компрессором 10 с подачей воздуха при температуре ? 20єС, которая соответствует температуре транспортируемого по МТ газа. Металлическая трубка 11, которая может располагаться как вдоль, так и поперек уклона кюветы, соединена с пластиковой на входе и выходе, т. о. при проведении экспериментального исследования вода низкой температуры не проникала внутрь модели МТ. Тепловая съемка проводилась с помощью тепловизора 9.

    1) Кювета с подготовленным мерзлым грунтом, температура которого Т= 255 К, и моделью МТ устанавливается открытым сектором с углом наклона, имитирующем склон, под водоподающее устройство, откуда поступает струя воды для размыва грунта; 2) Вода с заданным водотоком постоянного расхода Q= 100 мл/мин и заданной температурой Т= 274 К поступает в кювету - камеру для испытаний мерзлых грунтов на термоэрозионный размыв; 3) В процессе протаивания и размыва грунта, через заданный интервал времени(t=120 c), фиксируются (штангенциркулем) глубина протаивания и глубина размыва грунта; 4) На выходе из камеры электронным термометром фиксируется температуры воды; 5) В приемнике вынесенного грунта фиксируется масса вынесенного грунта; 6) В отстойнике пылеватой составляющей грунта определяется добавочная масса грунта и объем израсходованной воды за время испытания; 7) По окончании испытания грунт высушивается и взвешивается.

Похожие статьи




МОДЕЛЬ СЛОИСТОЙ ГРУНТОВОЙ СИСТЕМЫ, ВКЛЮЧАЮЩАЯ В СЕБЯ МОДЕЛЬ МТ - Экспериментальное моделирование процесса термоэрозии в условиях эксплуатации трубопроводов

Предыдущая | Следующая