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AKTUALITÄT
Das Niveau moderner Bautechnik ist sehr hoch, und Ingenieurbauwerke können auf beliebigen Böden gebaut werden. Aber unzureichende Untersuchung der ingenieur-geologischen Bedingungen kann in Zukunft die Ursache von Einsacken in verschiedenen Teilen eines Gebäudes, Rißbildung und totaler Zerstörung von Gebäuden sein.
Deshalb sind die ingenieur-geologischen Untersuchungen die erste und wichtigste Arbeitsetappe und Voraussetzung für erfolgreiches Bauen.
Das Ziel der ingenieur-geologischen Forschung ist die Untersuchung von ingenieur-geologischen Verhältnissen des Baugrundstücks, von geomorphologischer und geologischer Struktur, lithologischen Zusammensetzung, von physikalisch-mechanischer Eigenschaften des Bodens und hydrologischen Verhältnissen.
Die Hauptarbeit bei den ingenieur-geologischen Untersuchungen macht Bohren. Die wichtigsten Aufgaben dabei sind die Untersuchung eines geologischen Schnittes und die Feststellung physikalisch-mechanischer Eigenschaften des Bodens.
Die physikalisch-mechanische Eigenschaften des Bodens sollen beim Bohren von ingenieur-geologischen Bohrungen richtig festgestellt werden, da diese Eigenschaften die Technologie des Bauens der Ingenieurbauwerke beeinflüssen. Deshalb soll die Bodenprobe, die für die Feststellung dieser Eigenschaften entnommen wird, minimal gestört sein.
Die Probenentnahme beim ingenieur-geologischen Bohren erfolgt mit Hilfe spezieller Vorrichtungen, Probenehmer. Für die Forschung wurde das Stossverfahren des Einsenkens des Probenehmers in den Boden gewählt, da es am meisten verbreitet und perspektivisch ist.
Eine grosse Rolle für die Entnahme einer richtigen Bodenprobe spielt die Weise der Probeentnahme und die Sicherheit der Festhaltens der Probe beim Ziehen nach oben.
Deshalb ist diese Arbeit der Untersuchung des Probenahmeprozesses beim Stossverfahren und der Auswahl einer optimalen Bauart des Kernrohres eines Probenehmers des Stosstyps gewidmet.
ZIELSETZUNG UND AUFGABEN DER ARBEIT
Das Ziel der Magisterarbeit ist die Auswahl einer Bauart des Kernrohres eines Probennehmers des Stosstyps, die die Entnahme der maximal qualitativen Bodenprobe ermöglichen wird.
Um dieses Ziel zu erreichen, müssen folgende Aufgaben gelöst werden: 1) experimentelle Bestimmung der Zuverlössigkeit von Kernbrechen mit bekannten Modellen von Kernbrecher; 2) Bestimmung der peripherischen Zone der Störung der Bodenprobe nach Experimentergebnissen 3) Bestimmung der Tiefe der Zerstörung des oberen Teils der Bodenprobe;4) Auswahl einer optimalen Bauart des Probenehmers nach erhaltenen Daten.
VERMUTLICHE WISSENSCHAFTLICHE NEUHEIT
Im Laufe der Arbeitausführung auf experimentellem und mathematischem Wege wird die peripherische Zone der Störung der Bodenprobe bestimmt. Es werden Empfehlungen in Bezug auf minimal zulässigen Durchmesser der entnommenen Probe gegeben.
Durch mathematische Berechnungen wird die Tiefe der Zerstörung des oberen Teils des Monolithes bestimmt, und es werden Empfehlungen in Bezug auf minimale Höhe der entnommenen Probe gegeben.
VERMUTLICHER PRAKTISCHER WERT
Im Laufe der Arbeitausführung auf experimentellem Wege wird das am meisten für vorgegebene Bedingungen passende Modell des Kernbrechers gewählt. Für andere Modelle, die experimentell erprobt werden, werden Empfehlungen in Bezug auf die Möglichkeit deren Verwendung unter den geprüften Bedingungen gegeben.
ÜBERSICHT ÜBER EXISTIERENDE ENTWICKLUNGEN
Da eine maximal optimale Bauart des Kernrohres eines Probenehmers des Stosstyps bestimmt werden muss, wird die Übersicht über existierende Entwicklungen in zwei Richtungen gegeben: 1) Übersicht über Bauarten von Probenehmer; 2) Übersicht über Bauarten von Kernbrecher.
UNGELÖSTE PROBLEME UND AUFGABEN
Heutzutage bleibt beim Bohren von ingenieur-geologischen Bohrungen das Problem der Bodenprobenahme, derer Qualität richtige Festlegung physikal-mechanischer Eigenschaften des Massivs ermöglicht, ungelöst. Grosse Schwierigkeiten entstehen bei der Festlegung physikal-mechanischer Eigenschaften weicher Böden. Bei Verwendung von Probenhemer des Stosstyps werden das stirnseitige Teil und die peripherische Zone der Probe gestört. Probenehmer, die in weichen Böden verwendet werden, ermöglichen keinen sicheren Schutz der Probe. Die Entwicklung einer Bauart des Kernrohrs eines Probenehmers des Stosstyps, die den Schutz des oberen Teils und der peripherischen Zone der Probe ermöglichen wird, wird derer Qualität erhöhen.
GEPLANTES UND ERHALTENES ERGEBNIS
Im Laufe der Ausführung der Magisterarbeit wurde Übersicht über Bauarten der Probenehmer gegeben und Ursachen der Verschlächtung der Qualität der Proben, die mit Probennehmer des Stosstyps entnommen werden, analysiert. Es wurden theoretische Forschungen durchgeführt, und Kernbrecher, die Entnahme ungestörter Kernproben ermöglichen, gewählt wurden.
Geplant ist die Ausführung folgender Arbeiten:
theoretische Forschungen der Zerstörung des oberen Teils der Probe unter Einfluss von Hydrostossbelastungen und Entwicklung einer Vorrichtung, die diese Belastungen reduziert;
experimentelle und theoretische Forschungen des Prozesses der Bodenprobenahme durch Stossverfahren mit Verwendung der gewählten Kernbrecher;
Schlussfolgerungen und Empfehlungen.
ZUSAMMENFASSUNG
Im Laufe der Arbeitausführung wird also die aktuelle Aufgabe- Ausarbeitung des Kernrohres des Probenehmers des Stosstyps, die qualitative Bodenprobenahme ermöglicht, gelöst. Das wird die Festlegung physikalisch-mechanischer Eigenschaften des Bodens und die Untersuchung des geologischen Schnittes für die Auswahl notwendiger Bautechnologie ermöglichen.
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