Argiefkundige inhoud: die artikel bewaar ’n historiese oorsig van geotegniese terme, formules en laboratoriumprosedures. Dit is nie ’n geotegniese studie, walontwerp, verdigtingspesifikasie, kwaliteitbeheerplan of plaasvervanger vir die huidige standaard nie. Grondparameters, toerusting, verdigtingsenergie, aanvaardingskriteria en veilige werkmetodes word bepaal deur ’n gemagtigde geotegniese ingenieur en ’n geakkrediteerde laboratorium gebaseer op die spesifieke grond en voorwerp.
Vandag is Savo Kusić gefokus op houtvensters, hout-aluminium vensters, pasgemaakte vensters, deur en versoeke om kwotasie. Hierdie artikel bly as ’n tegniese argief en verteenwoordig nie ’n aanbod van geotegniese ontwerp, toetsing of uitvoering van grondwerke nie.
Kompaktering van los grond
Kompaktering van los grond hang af van die grootte en vorm van soliede deeltjies, sowel as die struktuur daarvan. In die geval van ongebonde grond is daar sekere perke waarin die waardes van porositeit n en porositeitskoëffisiënt e vir die skaarsste en digste struktuur beweeg.
As die ongebonde materiaal gedroog word en stadig in ’n beker gegooi word sodat dit nie saampak tydens giet nie, word die skaarsste struktuur daarvan verkry. Hierdie struktuur stem ooreen met die porositeitskoëffisiënt emax, waarvan die waarde vir sand in die oorspronklike teks binne die perke is:
emax =0,7-1,0.
As dieselfde materiaal in dun lae in ’n beker gegooi word en elke laag met ’n houthamer gestamp word totdat die volume konstant is, dit wil sê totdat dit ophou afsak onder stamp, word sy digtste struktuur verkry. Dit stem ooreen met die porositeitskoëffisiënt emin, wie se waarde vir sand is:
emin = 0,45–0,65.
Die verdigting van ongebonde grond word uitgedruk deur die relatiewe verdigting ID, ’n koëffisiënt wat die mate van verdigting van die grond in verhouding tot die hoogste verdigting toon:
waar e die grondporositeitskoëffisiënt in die natuurlike toestand van verdigting is. Die finale waardes van die relatiewe digtheid is:
- vir die skaarsste struktuur e = emax; ID =0;
- vir die digste struktuur e = emin; ID =1.
Die maatstaf vir verdigting van sanderige grond volgens Terzaghi in die oorspronklike teks lui:
- yl gekompakteerde sand: ID =0-1/3;
- medium gekompakteerde sand: ID =1/3–2/3;
- dig gekompakteerde sand: ID =2/3-1.
In die geval van walle op paaie en walle, vereis die teks ID =2/3-1.
In plaas van die vorige vorm, kan die verhouding van volumes gebruik word:
waar V die volume van die onversteurde grondmonster is, Vmax is die volume van dieselfde hoeveelheid grond in die toestand van die minste verdigting, en Vmin is die volume van dieselfde hoeveelheid grond in die toestand van maksimum verdigting.
** Toepassingsperk:** historiese klassifikasies en terme mag nie direk na die projek of konstruksieterrein oorgedra word nie. Grondtipe, monsternemingsmetode, monstertoestand, toepaslike standaard en projekvereiste kan die metode en kriteria verander.
Verdichting van gebonde grond
Met gebonde grond hang verdigting nie net af van die grootte en vorm van vaste bestanddele en die struktuur daarvan nie, maar ook van samehorigheid. As gevolg van die samehorigheid is die vaste deeltjies aanmekaar vas, dus is dit baie moeiliker om water uit die porieë te druk tydens verdigting as met ongebonde grond, waarvan die deeltjies makliker onder las beweeg.
Wanneer gebonde grond gekompakteer word, is die hoeveelheid water van groot belang. Deur te stamp word water uit die porieë gedruk en die dikte van die waterfilm neem af; porositeit neem af, en skuifsterkte en massadigtheid neem toe. Hoe hoër die digtheid, hoe meer vaste stowwe en minder porieë per volume-eenheid. Hierdie verhouding is aangeneem as die basis vir die evaluering van die verdigting van gebonde grond. Kompaksiebeheer in die teks word uitgevoer met behulp van droë volumetriese gewig:
γd = Wd / V [N/cm3]
waar Wd die gewig van ’n volledig gedroogde grondmonster in N is, en V is die volume van dieselfde monster in ’n gekompakteerde toestand voor droging, in cm3.
Proctor se verhoor
Proctor se toets dien om die verband tussen die hoeveelheid water in die grond en die verdigting daarvan te bepaal. Dit bepaal die optimale humiditeit, dit wil sê die humiditeit waarteen die gekompakteerde grond die maksimum droë volumetriese gewig vir ’n gegewe verdigtingsenergie gee.
Histories beskryf Proctor se apparaat (Fig1) bestaan uit ’n metaalsilinder met ’n binnedeursnee Ø =10 cm, hoogte12 cm(prent1_a_), ’n voortsetting van ’n silinder van dieselfde hoogte deursnee10 cm(prent1_b_) en metaalstamper deursnee5 cm, gewig2,5N, in ’n silindriese gids met ’n effens groter deursnee. Die gids is oop aan die onderkant, en gesluit aan die bokant, met ’n effens wyer opening vir die ramhandvatsel om deur te gaan (prent1_c_). Die onderkant van die silinder word op ’n groter metaalplaat geplaas en tydens stamp vasgemaak.
Die monster word volgens die oorspronklike prosedure gedroog en deur ’n sif gesif5 mmom die invloed van groot korrels te vermy. Dit word dan gemeng met ’n hoeveelheid water wat nie soveel moet wees dat die monster pap word nie, en ook nie so klein dat die monster nie verwerk kan word nie. Eerstens, ’n laag met ’n hoogte van ongeveer8 cmin ’n ongekompakteerde toestand en vasgestamp25strepe eweredig oor die oppervlak versprei. Die impak word uitgevoer deur vrye val van die hamer vanaf ’n hoogte30 cm. ’n Nuwe laag dikte word aangebring8 cm, laai met nuwes25tref en herhaal die proses met die derde laag. Na voltooiing word die verlenging verwyder, die oppervlak van die monster word in lyn gebring met die rand van die onderste silinder, en die oortollige grond word verwyder. ’n Monster gekompakteerde grond word dan verwyder en die droë massadigtheid γd en voginhoud w word bepaal.
Prent1— Proctor se eksperiment.
Die eksperiment word 5 tot 6 keer herhaal, altyd met vars, onbehandelde materiaal van dieselfde monster, maar met ’n ander hoeveelheid water, om verskillende waardes vir γd en w te verkry. Grondvog w word op die abskis van die diagram toegedien, en droë volume gewig γd op die ordinaat (prent 2). Die gekoppelde punte gee ’n kurwe wat wys dat die droë massadigtheid eers met vog tot ’n maksimum toeneem en dan afneem. Die humiditeit wopt wat ooreenstem met die maksimum droë massadigtheid max γd word die optimale humiditeit genoem. In die teks word aanvaar dat by hierdie humiditeit die hoogste verdigting vir ’n gegewe verdigtingsenergie behaal word. Die toets wat op hierdie manier uitgevoer word, word standaard Proctor se toets genoem.
Figuur 2 — Proctordiagram.
Laboratoriumveiligheid en -standaard: Apparaatafmetings, massa en val van stamper, aantal lae en impakte en monstervoorbereiding is historiese data wat hier oorgedra word, nie ’n alleenstaande instruksie nie. ’n Geldige prosedure moet die toepaslike standaard en laboratoriumplan definieer. Droog, sif en stamp hou risiko’s in van stof, vlieënde deeltjies, knyp- en impakbesering; behoorlike toerusting, beskerming en ’n opgeleide operateur word vereis.
Effek van korrelgrootte bo 5 mm
In die oorspronklike teks word gestel dat korrels groter as 5 mm nie ’n noemenswaardige impak het as hulle tot 25% van die totale massa uitmaak nie. As daar meer as 25% is, moet die invloed daarvan in ag geneem word deur die droë volumetriese gewig van die mengsel te bereken deur die proporsionaliteitsmetode of die gewysigde Proctor-toets te gebruik.
Berekening volgens proporsionaliteitsmetode
Volgens hierdie metode word die droë volumetriese gewig van die grondmateriaalmengsel γdm bereken op grond van die proporsionele voorstelling van oor- en ondergrootte korrels5 mm:
waar is:
- γd — droë volumetriese gewig van die materiaal wat deur die sifopening gegaan het5 mm;
- γsc — volumetriese gewig van vaste deeltjies wat op die sifopening oorbly5 mm;
- m — persentasie volgens gewig van die materiaal wat op die sifopening oorbly5 mmin verhouding tot die hele massa.
Gewysigde Proctor-toets
Volgens die ervarings van die US Bureau of Reclamation wat in die oorspronklike teks aangehaal word, as korrels groter as5 mmmaak oor1/3aan2/3van die totale massa van die grond, moet die toets met die totale massa uitgevoer word. Aangesien dit nie moontlik is om dit suksesvol in ’n silinder van deursnee te doen nie10 cm, ’n groter deursnee silinder word gebruik in die sogenaamde modified Proctor-toets. Die teks beskryf ’n silinder met deursnee15,2 cmen hoogte23,2 cm, waarin die monster hoeveelheid5,5kp vul drie ongeveer gelyke lae in met po50slaan met ’n swaar hamer4,53kp en valhoogte45,7 cm. As die monster korrels bevat tot20 mm, word die toets met onversteurde materiaal uitgevoer. As dit korrels groter as bevat20 mm, die bedrag van5,5kp van die monster word deur ’n sif van gesif20 mm, en vervang die res op die sif met materiaal van dieselfde grootte5-20 mm.
Benewens die prosedure wat op hierdie manier beskryf word, word in die teks enige metode van prestasie wat van die standaard een verskil, ook ’n gewysigde Proctor-toets genoem.
Kompaksie-energie
Die verdigtingsenergie van die monster in die Proctor-silinder kan uitgedruk word deur die vergelyking, waar N die aantal hamerhoue is, h die hoogte van die hamerval in m is, W die gewig van die hamer in Mp (megapond) is en V die volume van die monster in m is.3.
Met ’n toename in verdigtingsenergie word groter verdigting van die monster verkry, die porositeit daarvan, dit wil sê die hoeveelheid water in die grond, neem af, en die droë volume gewig neem toe. Vir verdigting energieë E1, E2, E3en E4die ooreenstemmende Proctor-plotte in die figuur word verkry3. Alle diagramme begin asimptoties met ’n versadigingsdiagram, ook genoem ’n diagram0%van lugporieë wanneer alle porieë met water gevul is, dws5%van lugporieë wanneer dit is95%porieë gevul met water.
Prent3— Proktordiagramme vir verskillende verdigtingsenergieë.
’n Versadigingsdiagram kan gekonstrueer word deur op die abskis w = wz = n / γs(1-n), en op die ordinaat γd = γs(1-n), waar n grondporositeit is, en γs die volumegewig van soliede deeltjies van die gegewe grond is. Dit volg dat die verdigtingsenergie aangepas kan word om die verlangde verdigting te verkry. Om die verdigting van natuurlike grond of ’n verdigte wal te beheer, word die verdigtingsindeks Iz dikwels in die teks gebruik, die verhouding van die droë volumetriese gewig van die gegewe grond of wal γd tot die volumetriese gewig verkry deur Proctor γp:
Iz = γd / γp.
Ontwerp en beheer in die veld: die laboratoriumkromme alleen bevestig nie die kwaliteit van die afgeleide laag nie. Monsterneming, laagdikte, tipe en aantal masjienpassasies, humiditeit, veldmetings, dravermoë, dreinering, aangrensende strukture en ondergrondse installasies moet by die ontwerp- en beheerplan ingesluit word. Moenie die werkarea van die roller of ander masjinerie nader sonder georganiseerde sein en toegangsbeheer nie.