মাটির কম্প্রেসিবিলিটি নির্ণয়

গুরুত্বপূর্ণ পেশাদার নোট: এই নিবন্ধটি একটি সংরক্ষণাগার শিক্ষাগত পর্যালোচনা এবং এটি একটি ভূ-প্রযুক্তিগত অধ্যয়ন, বৈধ পরীক্ষাগার মান, ভিত্তি গণনা বা সম্পাদন নির্দেশনা নয়। মূল শর্তাবলী, পদ্ধতি, পরিমাপের একক, মান, শ্রেণীবিভাগ এবং “আমাদের প্রবিধান” এর রেফারেন্সগুলি প্রযোজ্য মান এবং প্রবিধানগুলির সাথে সম্মতি পরীক্ষা না করেই স্থানান্তরিত করা হয়েছিল৷ মৃত্তিকা পরীক্ষা, পদ্ধতির পছন্দ, ফলাফলের ব্যাখ্যা এবং নকশার সিদ্ধান্ত অবশ্যই অনুমোদিত ভূ-প্রযুক্তি বিশেষজ্ঞ এবং একটি নির্দিষ্ট সুবিধা এবং অবস্থানের জন্য উপযুক্ত পরীক্ষাগার দ্বারা সম্পন্ন করা উচিত।

সম্পর্কিত তথ্য: আপনার প্রকল্প অনুযায়ী কাঠের জানালা তৈরি। · মেড-টু-অর্ডার কাঠের-অ্যালুমিনিয়াম জানালা। · কাস্টম তৈরি কাঠের এবং কাঠ-অ্যালুমিনিয়াম দরজা. · একটি উদ্ধৃতি অনুরোধ পাঠান।

ওডোমিটার পরীক্ষার ভিত্তি

মাটির কম্প্রেসিবিলিটি একটি কম্প্রেশন টেস্ট দ্বারা রোধ করা পার্শ্বীয় প্রসারণ দ্বারা নির্ধারিত হয়, যাকে ওডোমিটার পরীক্ষা বা একত্রীকরণ পরীক্ষাও বলা হয়৷

পরীক্ষাটি নিরবচ্ছিন্ন নমুনাগুলির সাথে এবং কিছু ক্ষেত্রে বিরক্তিকরগুলির সাথে সঞ্চালিত হয়। প্রথম ক্ষেত্রে, পরীক্ষার নমুনাটি একটি বৃহত্তর, অবিচ্ছিন্ন নমুনায় ধাতব রিংগুলিকে টিপে নেওয়া হয়, যা অতিরিক্ত নমুনাটি কেটে ফেলার পরে এবং সিলিন্ডারের প্রান্তগুলির সাথে তার পৃষ্ঠগুলিকে সমতল করার পরে রিং সহ যন্ত্রে খাওয়ানো হয়। দ্বিতীয় ক্ষেত্রে, রিংটি ফলন বিন্দুতে সামঞ্জস্যপূর্ণ অবস্থায় নমুনা দিয়ে পূর্ণ হয় এবং সেই অবস্থায় এটি ওডোমিটারে প্রবর্তিত হয়।

পরীক্ষাটি সেই যন্ত্রপাতি ব্যবহার করে করা হয় যা প্রথম তেরজাঘি দ্বারা নির্মিত হয়েছিল এবং তাকে ওডোমিটার বলা হয়। বর্তমানে, এই যন্ত্রের বিভিন্ন ধরনের নির্মাণ রয়েছে, কিন্তু সেগুলি সবই একই নীতির উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে, লোডের নিচে একটি মাটির নমুনার সংকোচন পরীক্ষা করে পার্শ্বীয় প্রসারণ প্রতিরোধ করা।

ওডোমিটার: ডিভাইসের বিবরণ

চিত্র। 1। ওডোমিটার

Oedometer একটি ধাতব সিলিন্ডার নিয়ে গঠিত যেখানে নমুনা দুটি ফিল্টার পাথরের মধ্যে অবস্থিত (চিত্র 1)। 7-10 cm ব্যাস এবং 1-4 cm উচ্চতা সহ একটি ধাতব রিংয়ে নমুনাটি যন্ত্রপাতিতে প্রবর্তন করা হয়। লোড P উপরের ফিল্টার পাথরের মাধ্যমে নমুনায় স্থানান্তরিত হয়। নীচের ফিল্টার পাথরের নীচে, নমুনা থেকে ক্যাপিলারি টিউবে জল নিষ্কাশনের পাশাপাশি জল সরবরাহের জন্য সিলিন্ডারের নীচে চ্যানেল রয়েছে। যেহেতু নমুনার সংকোচন ছিদ্রগুলির ব্যয়ে করা হয়, কারণ ছিদ্রগুলিতে শক্ত মাটির কণা এবং জল কার্যত অসংকোচনীয়, তাই পরীক্ষার সময় নমুনা থেকে জল সরে যায় কিনা তা নিশ্চিত করা প্রয়োজন, যা একটি ফিল্টার পাথর, একটি চ্যানেল এবং একটি কৈশিক নল দ্বারা সম্ভব হয়েছে।

ডিভাইসের বাম দিকে সিলিন্ডারের সামনে একটি ট্যাপ সহ একটি জল সরবরাহ পাইপ রয়েছে, যখন একটি কৈশিক নল রয়েছে, সিলিন্ডারের পিছনে একটি ট্যাপ সহ। কৈশিক নল মাটির ব্যাপ্তিযোগ্যতা গুণাঙ্ক k নির্ধারণ করতেও কাজ করে।

পরীক্ষা

যখন নমুনাটি সিলিন্ডারে স্থাপন করা হয় এবং যন্ত্রটি একত্রিত হয়, তখন কৈশিক নলটিতে জল প্রবাহের জন্য বাম ট্যাপ, জল সরবরাহ বন্ধ করুন এবং ডান ট্যাপটি খুলুন। তারপরে নমুনার লোডটি কাছে আসে, যা ধীরে ধীরে প্রয়োগ করা হয়। নিম্নলিখিত লোডগুলি সাধারণত প্রয়োগ করা হয়:0,50;1,00;2,00;4,00;6,00kp/cm2এবং ভবনের নিচে প্রত্যাশিত সর্বোচ্চ মাটির লোড পর্যন্ত, সাধারণত পর্যন্ত10kp/cm2, এবং বাঁধের সাথে এটি আরও বেশি হতে পারে20kp/cm2. লোডের প্রতিটি স্তরে, এটির প্রয়োগের মুহুর্তে, একটি স্টপওয়াচ শুরু হয় এবং নির্দিষ্ট সময়ের ব্যবধানে15“,30“,1’,2’,5’,15’,45’,2জ5জ24h, তারপর প্রতিবার24h, লোডের সেই স্তরের অধীনে নমুনার একত্রীকরণ না হওয়া পর্যন্ত, একটি মিলিমিটারের সহস্রাংশে সংশ্লিষ্ট নিষ্পত্তি তুলনাকারীতে পড়া হয় এবং রেকর্ডে রেকর্ড করা হয়। নমুনার নিষ্পত্তি Δh ≤ হলে একত্রীকরণ অর্জিত হয়েছে বলে ধরে নেওয়া হয়0,02 mmসময়ের জন্য24ঘন্টা একত্রীকরণ অর্জনের পরে, লোডের পরবর্তী স্তর প্রয়োগ করা হয় এবং পুরো প্রক্রিয়াটি একইভাবে পুনরাবৃত্তি করা হয় এবং লোডের চূড়ান্ত স্তর পর্যন্ত।

মাটির স্থিতিস্থাপক বৈশিষ্ট্য নির্ধারণের জন্য প্রতিরোধ করা পার্শ্বীয় প্রসারণ সহ একত্রীকরণ পরীক্ষা লোডিং এবং আনলোডিং সহ করা হয়। নমুনাটিকে একটি নির্দিষ্ট মাত্রায় লোড করার পরে, আমরা এটিকে লোড করার মতো ধীরে ধীরে আনলোড করি। ত্রাণ সাধারণত পরে করা হয়2,0kp/cm2,4,0kp/cm2এবং6,0kp/cm2.

একটি নিয়ম হিসাবে, পরীক্ষাটি পানির নিচের নমুনা দিয়ে করা হয়, যা যন্ত্রপাতিতে নমুনার উপরের পৃষ্ঠের উচ্চতায় বাম কাচের টিউবে রাখা হয়। জলের উপস্থিতিতে নমুনার সংকোচনযোগ্যতা পরীক্ষা এই কারণে করা হয়, কারণ পরীক্ষাটি দীর্ঘ সময় নেয় এবং সেই সময়ে নমুনা শুকিয়ে যায়, যার ফলস্বরূপ নমুনার সংকোচনযোগ্যতা তার প্রাকৃতিক আর্দ্রতার অবস্থায় মাটির প্রকৃত সংকোচনের চেয়ে কম হবে। এছাড়াও, নমুনা নেওয়ার সময় মাটির প্রাকৃতিক আর্দ্রতা তার চেয়ে বেশি হতে পারে, বিশেষ করে যখন ভূগর্ভস্থ জলের স্তর বেড়ে যায়, যা উচ্চ জলস্তরের সময়কালে মাটির প্রকৃত সংকোচন থেকে উল্লেখযোগ্য বিচ্যুতি ঘটাতে পারে৷

পরীক্ষার ফলাফল তিন ধরনের ডায়াগ্রামে প্রয়োগ করা হয়, যথা আপেক্ষিক কম্প্রেশন ডায়াগ্রাম, পোরোসিটি কোফিসিয়েন্ট পরিবর্তন ডায়াগ্রাম এবং টাইম সেটেলমেন্ট ডায়াগ্রাম।

আপেক্ষিক কম্প্রেশন ডায়াগ্রাম

এই চিত্রটি প্রাপ্ত হয় যখন অ্যাবসিসা অক্ষের নমুনায় স্বাভাবিক চাপ প্রয়োগ করা হয় σ = P/A, যেখানে P হল kp/cm2-এ উপরের ফিল্টার পাথরের মাধ্যমে নমুনার উপর ক্রিয়াশীল লোড, A হল অ্যাপের ক্রস-সেকশনের নমুনা এবং ক্রস-সেকশনের ক্ষেত্রফল। আপেক্ষিক সংকোচন হল Δh/h যেখানে Δh হল একত্রীকরণের সময় লোডের অধীনে নমুনার নিষ্পত্তি Δσ, লোড করার আগে h নমুনার উচ্চতা (চিত্র 2)।

চিত্র। 2। আপেক্ষিক কম্প্রেশন ডায়াগ্রাম

লোড করার সময়, প্রাথমিক কম্প্রেশনের ডায়াগ্রাম a.

আনলোড করার সময়, যদি পানির নিরবচ্ছিন্ন গ্রহন সক্ষম করা হয়, যাতে আনলোড করার সময় নমুনাটি পানির নিচে থেকে যায়, এটি তার আসল অবস্থায় ফিরে আসে, অর্থাৎ ফোলা। যাইহোক, নমুনাটি তার প্রাথমিক অবস্থায় ফিরে আসে না, যার মানে এটি ইলাস্টিক ছাড়াও প্লাস্টিক (স্থায়ী) বিকৃতির মধ্য দিয়ে গেছে। অতএব, এই ক্ষেত্রে, ফোলা চিত্র b আনলোড করার সময় প্রাপ্ত হয়। যাইহোক, যদি পরীক্ষাটি জল না পেয়ে করা হয়, তবে ফোলা ডায়াগ্রামের পরিবর্তে, তথাকথিত ডায়াগ্রাম অফ ইলাস্টিসিটি।

আনলোড করার পরে যদি নমুনাটি আবার লোড করা হয়, সেকেন্ডারি কম্প্রেশন ডায়াগ্রাম c প্রাপ্ত হয়। ফোলা ডায়াগ্রাম এবং সেকেন্ডারি কম্প্রেশন ডায়াগ্রাম c তাদের মধ্যে একটি হিস্টেরেসিস লুপ তৈরি করে। কাদামাটিতে, হিস্টেরেসিস লুপগুলি তাৎপর্যপূর্ণ এবং সেইজন্য ফোলা এবং গৌণ সংকোচনের ক্ষেত্রের বিকৃতি (ডায়াগ্রাম b এবং c) স্থিতিস্থাপক হিসাবে বিবেচিত হয় না, তবে বিপরীতমুখী, কারণ এগুলি হুকের আইন অনুসারে লোডের সমানুপাতিক নয়। প্রাথমিক সংকোচনের ক্ষেত্রে (ডায়াগ্রাম a) যে অংশে তারা ফিরে আসেনি সেখানে বিকৃতি স্থায়ী (অপরিবর্তনীয়)।

মাটির সংকোচনযোগ্যতা মডিউল

আপেক্ষিক সংকোচনের ডায়াগ্রাম থেকে, আমরা হুকের সূত্র অনুসারে জুং এর স্থিতিস্থাপকতার মডুলাস E একটি স্থিতিস্থাপক উপাদানের জন্য মাটির সংকোচনযোগ্যতা মডুলাস Ms

Ms = Δσ / (Δh/h) [kp/cm2],

যেখানে Δσ হল লোড বৃদ্ধি, Δh/h হল সংশ্লিষ্ট আপেক্ষিক কম্প্রেশন, যা প্রাথমিক কম্প্রেশন ডায়াগ্রাম a (চিত্র 2) থেকে নেওয়া হয়েছে।

মাটির সংকোচনশীলতা মডুলাস Ms একটি স্থিতিস্থাপক পদার্থের স্থিতিস্থাপকতার মডুলাস E থেকে পৃথক, কারণ Ms এক এবং একই উপাদানের জন্য ধ্রুবক নয় তবে পরিবর্তনশীল এবং স্বাভাবিক লোড σ এর সাথে বৃদ্ধি পায়। অতএব, কম্প্রেসিবিলিটি মডুলাস Ms-এর একটি নির্দিষ্ট মান শুধুমাত্র সাধারণ মাটির লোড Δσ এর একটি সংকীর্ণ ব্যবধানের জন্য দেওয়া যেতে পারে। মডিউল Ms এর মান বেশি হলে, মাটির সংকোচনযোগ্যতা কম এবং উল্টো। আমাদের ফাউন্ডেশন রেগুলেশন অনুযায়ী, মাটির স্বাভাবিক অবস্থায় সংকোচনযোগ্য মডুলাসের জন্য নিম্নলিখিত মানদণ্ড গৃহীত হয়:

পুনরাবৃত্ত ব্যবধান 100-400 kp/cm2 সহ নীচের শ্রেণীবিভাগটি মূল পাঠ্য থেকে নেওয়া হয়েছে। এটি বর্তমান প্রবিধানের সাথে চেক বা সামঞ্জস্যপূর্ণ হয়নি।

Ms = 0 - 20 kp/cm2 অত্যন্ত সংকোচনযোগ্য মাটি

Ms = 20 - 50 kp/cm2 খুব সংকুচিত মাটি

Ms = 50 - 100 kp/cm2 মাঝারি সংকোচনযোগ্য মাটি

Ms = 100 - 400 kp/cm2 কম সংকোচনযোগ্য মাটি

Ms = 100 - 400 kp/cm2 সামান্য সংকোচনযোগ্য মাটি

Ms = 400 - 1000 kp/cm2 সামান্য সংকোচনযোগ্য মাটি

Ms > 1000         kp/cm2 খুব কম সংকোচনযোগ্য মাটি।

মাটির স্থিতিস্থাপকতা মডিউল

একইভাবে, আমরা মাটির স্থিতিস্থাপকতার মডুলাস পাই E:

E = Δσ / (Δh/h) [kp/cm2],

যেখানে আপেক্ষিক সংকোচন বৃদ্ধি Δh/h সংশ্লিষ্ট স্বাভাবিক চাপ বৃদ্ধির জন্য মাটির স্থিতিস্থাপকতা চিত্র থেকে নেওয়া হয় Δσ.

সাধারন একত্রীকৃত এবং অতি সংহত মাটি

ক্রম3. বিক্ষিপ্ত মাটির নমুনার ছিদ্র সহগের পরিবর্তনের ডায়াগ্রাম

যদি আমরা একটি বিঘ্নিত নমুনা সহ একটি ওডোমিটার পরীক্ষা করি, যা আমরা ফলন বিন্দুতে যন্ত্রে প্রবেশ করি, এবং আমরা চাপের উপর নির্ভর করে e পোরোসিটি সহগ পরিবর্তনের ডায়াগ্রামে পরীক্ষার ফলাফলগুলি প্লট করি σ (চিত্র।3) একত্রীকরণ প্রবাহ চিত্র দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয় 1 প্রাথমিক লোডের জন্য, 2 স্বস্তির জন্য, 3 সেকেন্ডারি লোডের জন্য প্রাথমিক লোড এক্সটেনশনের সীমা a পর্যন্ত σa এবং 4 যে সীমা অতিক্রম.

ত্রাণ চিত্র2এবং সেকেন্ডারি কম্প্রেশন ডায়াগ্রাম3একটি হিস্টেরেসিস লুপ তৈরি করুন যার পিছনে চিত্রটি4ডায়াগ্রামের এক্সটেনশনে চলতে থাকে1, ফ্র্যাকচার ছাড়াই, যেন কোনো আনলোডিং এবং রিলোডিং ছিল না।

ক্রম4. অবিস্তৃত মাটির নমুনার ছিদ্র সহগ পরিবর্তনের চিত্র

যাইহোক, যদি আমরা মাটির একটি নির্দিষ্ট গভীরতা থেকে নেওয়া একটি নিরবচ্ছিন্ন নমুনার সাথে আগের মতোই ওডোমিটার পরীক্ষা করি (চিত্র।4), সেকেন্ডারি লোডের জন্য চিত্র3একটি নির্দিষ্ট লোডে σb বি পয়েন্টে একটি ফ্র্যাকচার দেখাবে, তারপরে চিত্রটি চলতে থাকবে4একটি উচ্চ ঢাল আছে. এই ফাটলটি ঘটেছে কারণ যে মাটি থেকে নমুনাটি নেওয়া হয়েছিল সেটি ওডোমিটারে নমুনার σ লোডের চেয়ে p=γt বেশি লোডের নিচে ছিল। উচ্চতর লোড p এর উৎপত্তি হয় ভূখণ্ডের উপরিভাগে বিদ্যমান উপরের মাটির স্তরের ওজন থেকে, যাকে আমরা বলি মাটির চাপ, অথবা সময়ের সাথে সাথে ক্ষয় বা মোরাইন মাটি বা বরফের দ্বারা বাহিত পূর্বের মাটির স্তরের বোঝা থেকে, যাকে আমরা প্রিলোড বলি। অত্যধিক একত্রীকরণের চেহারা বিশেষত কাদামাটির বৈশিষ্ট্য, যেখানে আমরা সাধারণত একত্রীকৃত এবং অতিরিক্ত একত্রিত কাদামাটির মধ্যে পার্থক্য করি।

সাধারণত একত্রিত কাদামাটি

সাধারণত একত্রিত কাদামাটি স্থল পৃষ্ঠের নীচে অগভীর গভীরতায় থাকে, যা পূর্বে প্রিলোডের সংস্পর্শে আসেনি। এই কাদামাটির একটি নমুনা, উপরের “মাটির চাপ” স্তরগুলির ওজনের চেয়ে বেশি লোড সহ ওডোমিটারে লোড করা, আপেক্ষিক কম্প্রেশন ডায়াগ্রামে বা পোরোসিটি সহগ পরিবর্তন ডায়াগ্রামে বিরতি ছাড়াই একত্রীকরণের একটি অবিচ্ছিন্ন প্রবাহ দেখায়। বস্তুর বোঝার নীচে এই কাদামাটির বন্দোবস্ত স্বাভাবিক, অর্থাৎ একটি নির্দিষ্ট লোডের অধীনে, সময়ের সাথে সাথে বসতি হ্রাস পায়।

অতিসংহত কাদামাটি

অত্যধিক একত্রিত কাদামাটি বেশি গভীরতায় থাকে বা পূর্বে প্রিলোডের সংস্পর্শে আসে। মাটির চাপ বা প্রিলোডের চেয়ে বেশি চাপ সহ ওডোমিটারে লোড করা এই কাদামাটির একটি নমুনা আপেক্ষিক কম্প্রেশন ডায়াগ্রামে বা পোরোসিটি সহগ পরিবর্তন ডায়াগ্রামে একটি ফ্র্যাকচার দেখায়, যাকে বলা হয়। জিওলজিক্যাল ফ্র্যাকচার g, দিকের একটি শক্তিশালী পরিবর্তন সহ (চিত্র 5a)। মাটির চাপ বা প্রিলোড σ1 এর নিচে লোডের জন্য কাঠামোর নীচে এই কাদামাটির বন্দোবস্ত ছোট, কিন্তু σ1.

যদি ভূতাত্ত্বিক বিরতি পরিষ্কারভাবে সংজ্ঞায়িত করা না হয়, তাহলে চিত্রের স্পর্শক ব্যবহার করে এটি নির্ধারণ করা হয় (চিত্র 5b)।

চিত্র। 5। অত্যধিক একত্রিত কাদামাটির ছিদ্র সহগ পরিবর্তনের চিত্র

সময় নিষ্পত্তি চিত্র

এই চিত্রটি, যাকে একত্রীকরণ চিত্রও বলা হয়, পাওয়া যায় যখন ওডোমিটারে নমুনার প্রতিটি ডিগ্রী লোড করার জন্য, ঘন্টায় t সময় অ্যাবসিসা অক্ষে প্রয়োগ করা হয়, এবং মিমি (চিত্র 6a) বা সেটেলমেন্টের মোট % তে। 6b) অর্ডিনেট অক্ষে প্রয়োগ করা হয়।

চিত্র। 6। টাইম সেটেলমেন্ট ডায়াগ্রাম

আবদ্ধ এবং আবদ্ধ মাটি লোডের অধীনে ভিন্নভাবে আচরণ করে। বালির মতো আলগা মাটিতে বড় ছিদ্র থাকে, যেখান থেকে লোডের নিচে দ্রুত পানি বের হয়ে যায়, যাতে মাটি দ্রুত স্থির হয়, লোডের শুরুতে সবচেয়ে বড় বন্দোবস্ত হয় এবং অপেক্ষাকৃত অল্প সময়ের ব্যবধানে একটি নির্দিষ্ট লোডে চূড়ান্ত বন্দোবস্তে পৌঁছায়। কাদামাটির মতো সমন্বিত মাটিতে ছোট ছোট ছিদ্র থাকে যেখান থেকে বোঝার নিচে পানি বের করা কঠিন। সংকুচিত মাটি নিষ্পত্তির সময় প্রক্রিয়ার দুটি পর্যায় রয়েছে। প্রথম পর্যায়ে, মাটিতে লোড প্রয়োগ করার সাথে সাথে, যেহেতু জল ছিদ্র থেকে প্রবাহিত হতে পারে না, তাই এটি চাপে পড়ে এবং পুরো প্রয়োগ করা লোড গ্রহণ করে। দ্বিতীয় পর্যায়ে, চাপযুক্ত ছিদ্রযুক্ত জল লোডের কারণে তার নিজস্ব চাপের অধীনে ধাক্কা দিতে শুরু করে, যা ধীরে ধীরে শক্ত মাটির কণাতে স্থানান্তরিত হয়। এই দ্বিতীয় পর্যায়ে, কণা একত্রিত হয় এবং ছিদ্রগুলি সঙ্কুচিত হয়। চাপের জল ছিদ্র থেকে জোরপূর্বক বের না হওয়া পর্যন্ত অবনমন প্রক্রিয়া চলতে থাকে, অর্থাৎ যতক্ষণ না ছিদ্রগুলিতে জলের চাপযুক্ত অবস্থার অস্তিত্ব বন্ধ হয়ে যায়। অতএব, মাটি একত্রীকরণ প্রাথমিকভাবে একটি হাইড্রোডাইনামিক সমস্যা, যা মাটির ব্যাপ্তিযোগ্যতা এবং ছিদ্রতার উপর নির্ভর করে। কাদামাটির ক্ষেত্রে, যার ব্যাপ্তিযোগ্যতা কম, একত্রীকরণ প্রক্রিয়াটি খুব দীর্ঘ সময় নিতে পারে এবং উপরন্তু, বালির তুলনায় উচ্চতর মোট ছিদ্রের কারণে বসতিগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি হতে পারে। একত্রীকরণ পরীক্ষার ভিত্তিতে, সেটেলমেন্ট সময় কোর্স একত্রীকরণের পুরো সময়কালের জন্য এবং পৃথক পর্যায়ে গণনা করা যেতে পারে।