Importanteng pahinumdom sa eksperto: Kini nga artikulo usa ka archival educational review ug dili usa ka geotechnical nga pagtuon, usa ka balido nga laboratory standard, usa ka kalkulasyon sa pundasyon o usa ka instruksiyon nga manwal. Ang orihinal nga mga termino, mga pamaagi, mga yunit sa pagsukod, mga bili, mga klasipikasyon ug mga pakisayran sa “among mga regulasyon” gibalhin nga walay pagsusi sa pagsunod sa angay nga mga sumbanan ug mga regulasyon. Ang pagsulay sa yuta, pagpili sa pamaagi, paghubad sa mga resulta ug mga desisyon sa disenyo kinahanglan nga himuon sa awtorisado nga mga eksperto sa geotechnical ug ang angay nga laboratoryo alang sa usa ka piho nga butang ug lokasyon.
Ang hisgutanan bahin sa pagkamapilit sa yuta dili bahin sa bag-ong tanyag sa publiko sa Savo Kusić. Ang kasamtangang pokus sa produksiyon naglangkob sa mga tamboanan nga kahoy, mga tamboanan sa kahoy-aluminum ug mga pultahan nga hinimo sa custom. Para sa usa ka piho nga proyekto sa bintana o pultahan, mahimo nimong ipadala ang hangyo alang sa kinutlo.
Base sa oedometer test
Ang compressibility sa yuta gitino pinaagi sa usa ka compression test nga gipugngan ang lateral expansion, nga gitawag usab og oedometer test o usa ka consolidation test.
Ang pagsulay gihimo uban ang wala mabalda nga mga sampol, ug sa pipila ka mga kaso sa mga nadisturbo. Sa una nga kaso, ang sample sa pagsulay gikuha pinaagi sa pagpindot sa mga singsing nga metal ngadto sa usa ka mas dako, dili mabalda nga sample, nga dayon gipakaon sa apparatus kauban ang singsing pagkahuman giputol ang sobra nga sample ug gipatag ang mga ibabaw niini sa mga ngilit sa silindro. Sa ikaduha nga kaso, ang singsing napuno sa sample sa usa ka kahimtang sa pagkamakanunayon sa abot nga punto ug sa maong estado kini gipaila-ila ngadto sa oedometer.
Ang pagsulay gihimo gamit ang apparatus nga una nga gitukod ni Terzaghi ug gitawag nga Oedometer. Karon, adunay daghang lainlaing mga konstruksyon sa kini nga aparato, apan silang tanan gibase sa parehas nga prinsipyo, pagsulay sa pag-compress sa usa ka sample sa yuta ubos sa karga nga adunay gipugngan nga pagpalapad sa ulahi.
Oedometer: deskripsyon sa device
Fig. 1. Odometer
Oedometer naglangkob sa usa ka metal nga silindro diin ang sample nahimutang taliwala sa duha ka filter nga bato (fig. 1). Ang sample gipasulod sa apparatus sa usa ka metal nga singsing nga adunay diyametro nga 7-10 cm ug taas nga 1-4 cm. Ang load P gibalhin sa sample pinaagi sa ibabaw nga filter nga bato. Ubos sa ubos nga filter nga bato, adunay mga kanal sa ilawom sa silindro alang sa paghubas sa tubig gikan sa sample ngadto sa capillary tube, ingon man alang sa suplay sa tubig. Tungod kay ang pag-compress sa sample gihimo sa gasto sa mga pores, tungod kay ang solidong mga partikulo sa yuta ug tubig sa mga pores halos dili ma-compress, kinahanglan nga masiguro nga ang tubig gikan sa sample sa panahon sa pagsulay, nga gihimo nga posible pinaagi sa usa ka filter nga bato, usa ka kanal ug usa ka tubo sa capillary.
Sa wala nga bahin sa aparato adunay usa ka tubo sa suplay sa tubig nga adunay gripo sa atubangan sa silindro, samtang ang usa ka tubo sa capillary naa sa tuo nga kilid, nga adunay gripo sa luyo sa silindro. Ang tubo sa capillary nagsilbi usab aron mahibal-an ang coefficient sa pagkamatuhup sa yuta k.
Pagsulay
Sa diha nga ang sample ibutang sa silindro ug ang apparatus gitigum, isira ang wala nga gripo, ang suplay sa tubig, ug ablihi ang tuo nga gripo, aron ang tubig moagos ngadto sa capillary tube. Dayon ang pagkarga sa sample gipaduol, nga hinay-hinay nga gipadapat. Ang mosunod nga mga karga kasagarang gigamit:0,50;1,00;2,00;4,00;6,00kp/cm2ug dugang pa hangtod sa labing taas nga karga sa yuta nga gipaabot ubos sa bilding, kasagaran hangtod sa10kp/cm2, ug uban sa mga dam kini mahimong labaw pa20kp/cm2. Sa matag lebel sa load, sa higayon sa paggamit niini, ang usa ka stopwatch magsugod ug sa piho nga mga agwat sa panahon15“,30“,1’,2’,5’,15’,45’,2h5h24h, unya sa matag dugang24h, hangtod sa pagkonsolida sa sampol ubos sa kana nga lebel sa karga, ang katugbang nga settlement sa usa ka libo nga milimetro gibasa sa comparator ug girekord sa rekord. Ang pagkonsolida gituohan nga nakab-ot kung ang paghusay sa sample mao ang Δh ≤0,02 mmalang sa panahon sa24oras. Human makab-ot ang konsolidasyon, ang sunod nga lebel sa load gipadapat ug ang tibuok nga pamaagi gisubli sa samang paagi ug uban pa hangtod sa kataposang lebel sa load.
Ang pagsulay sa konsolidasyon nga adunay gipugngan nga pagpalapad sa ulahi gihimo uban ang pagkarga ug pagdiskarga, aron mahibal-an ang pagkamaunat-unat nga mga kabtangan sa yuta. Ang pagkarga sa sample sa usa ka piho nga ang-ang, among gidiskarga kini sa parehas nga hinay-hinay sa among pagkarga niini. Ang paghupay kasagarang gihimo pagkahuman2,0kp/cm2,4,0kp/cm2ug6,0kp/cm2.
Ingon sa usa ka lagda, ang pagsulay gihimo uban ang sample sa ilawom sa tubig, nga gihimo sa wala nga tubo nga bildo sa gitas-on sa ibabaw nga bahin sa sample sa apparatus. Ang pagsulay sa compressibility sa sample sa presensya sa tubig gihimo tungod niini nga rason, tungod kay ang pagsulay nagkinahanglan og taas nga panahon ug ang sample nauga nianang panahona, ingon nga resulta nga ang compressibility sa sample mahimong mas ubos kaysa sa aktwal nga compressibility sa yuta sa natural nga kaumog nga kahimtang niini. Dugang pa, ang natural nga kaumog sa yuta mahimong mas taas kaysa sa panahon sa sampling, ilabi na kung ang lebel sa tubig sa yuta mosaka, nga mahimong mosangpot sa usa ka mahinungdanon nga pagtipas gikan sa aktuwal nga pagka-compress sa yuta sa panahon sa taas nga lebel sa tubig.
Ang mga resulta sa pagsulay gipadapat sa tulo ka matang sa mga diagram, nga mao ang relatibong compression diagram, ang porosity coefficient change diagram ug ang time settlement diagram.
Relatibong compression diagram
Kini nga diagram makuha kung ang normal nga presyur gigamit sa sample sa abscissa axis σ = P/A, diin ang P mao ang load nga naglihok sa sample pinaagi sa ibabaw nga filter nga bato sa kp/cm2, A mao ang cross-sectional area sa sample, ug ang axis sa relatibong bahin sa sample sa apparatus Δh/h diin ang Δh mao ang settlement sa sample ubos sa load Δσ atol sa consolidation, h sample height sa dili pa ikarga (fig. 2).
Fig. 2. Relative compression diagram
Atol sa loading, diagram sa primary compression a.
Atol sa pagdiskarga, kung ang walay pugong nga pag-inom sa tubig gipagana, aron ang sample magpabilin sa ilawom sa tubig sa panahon sa pagdiskarga, kini mobalik sa iyang orihinal nga kahimtang, i.e. paghubag. Bisan pa, ang sample dili mobalik sa una nga kahimtang niini, nga nagpasabut nga kini nakaagi sa plastik (permanente) nga pagbag-o dugang sa pagkamaunat. Busa, sa niini nga kaso, ang paghubag diagram b nakuha sa panahon sa unloading. Bisan pa, kung ang pagsulay gihimo nga wala makadawat tubig, imbes nga usa ka diagram sa paghubag, ang gitawag nga diagram of elasticity.
Kon ang sample ikarga pag-usab human sa pagdiskarga, ang secondary compression diagram c makuha. Ang swelling diagram ug ang secondary compression diagram c nagporma og hysteresis loop tali kanila. Sa yutang kulonon, ang mga hysteresis loops hinungdanon ug busa ang deformation sa lugar sa paghubag ug sekondaryang kompresiyon (mga diagram b ug c) dili giisip nga pagkamaunat, apan mabalik, tungod kay dili kini proporsyonal sa karga sumala sa balaod ni Hooke. Ang mga deformasyon sa dapit sa primary compression (diagram a) sa parte nga wala na nibalik kay permanente (irreversible).
Module sa pagka-compress sa yuta
Gikan sa diagram sa relative compression, atong makuha sumala sa balaod ni Hooke nga susama sa modulus of elasticity ni Jung E para sa usa ka elastic nga materyal, ang compressibility modulus sa yuta Ms
Ms = Δσ / (Δh/h) [kp/cm2],
diin Δσ mao ang pag-usbaw sa load, Δh/h mao ang katugbang nga relative compression, nga gikuha gikan sa primary compression diagram a (fig. 2).
Ang compressibility modulus sa yuta Ms lahi sa modulus of elasticity E sa usa ka elastic nga materyal, tungod kay ang Ms dili makanunayon para sa usa ug parehas nga materyal apan nagbag-o ug nagdugang sa normal nga karga σ. Busa, ang usa ka espesipikong bili sa compressibility modulus Ms mahatag lamang sa usa ka pig-ot nga agwat sa normal nga load sa yuta Δσ. Kung ang kantidad sa module Ms mas taas, ang compressibility sa yuta mas ubos ug vice versa. Sumala sa atong mga regulasyon sa pundasyon, ang mosunod nga sukdanan alang sa compressibility modulus sa yuta sa natural nga kahimtang niini gisagop:
Ang klasipikasyon sa ubos gikuha gikan sa orihinal nga teksto, lakip ang gibalikbalik nga interval 100-400 kp/cm2. Wala kini gisusi o nahiuyon sa kasamtangang mga regulasyon.
Ms = 0 - 20 kp/cm2 hilabihan ka mapilit nga yuta
Ms = 20 - 50 kp/cm2 compressible kaayo nga yuta
Ms = 50 - 100 kp/cm2 medium compressible nga yuta
Ms = 100 - 400 kp/cm2 dili kaayo mapilit nga yuta
Ms = 100 - 400 kp/cm2 gamay nga compressible nga yuta
Ms = 400 - 1000 kp/cm2 gamay nga compressible nga yuta
Ms > 1000 kp/cm2 ubos kaayo nga compressible nga yuta.
Module sa elasticity sa yuta
Sa samang paagi, makuha nato ang modulus of elasticity sa yuta E:
E = Δσ / (Δh/h) [kp/cm2],
diin ang relatibong compression increment Δh/h gikuha gikan sa soil elasticity diagram para sa katugbang nga normal pressure increment Δσ.
Normal nga consolidated ug overconsolidated nga yuta
Si Sl.3. Diagram sa mga kausaban sa porosity coefficient sa disturbed soil sample
Kung maghimo kami usa ka pagsulay sa oedometer nga adunay usa ka disturbed sample, nga among gisulod sa apparatus sa yield point, ug among giplano ang mga resulta sa pagsulay sa diagram sa pagbag-o sa porosity coefficient e depende sa pressure σ (Fig.3) ang dagan sa pagkonsolida girepresentahan sa mga diagram 1 para sa panguna nga karga, 2 alang sa kahupayan, 3 alang sa ikaduhang load hangtod sa limit a sa nag-unang load extension σa ug 4 lapas sa maong limitasyon.
Relief diagram2ug secondary compression diagram3paghimo sa usa ka hysteresis loop sa luyo diin ang diagram4nagpadayon sa extension sa diagram1, nga walay pagbuak, nga murag walay unloading ug reloading.
Si Sl.4. Diagram sa pagbag-o sa porosity coefficient sa wala mabalda nga sample sa yuta
Bisan pa, kung himuon naton ang pagsulay sa oedometer sa parehas nga paagi sama sa una nga adunay usa ka wala mabalda nga sample nga gikuha gikan sa usa ka giladmon sa yuta (fig.4), diagram para sa sekondaryang load3magpakita sa usa ka piho nga load σb usa ka bali sa punto b, pagkahuman ang diagram magpadayon4adunay mas taas nga bakilid. Kini nga bali nahitabo tungod kay ang yuta diin ang sample gikuha ubos sa usa ka mas dako nga load p=γt kay sa load sa sample σ sa oedometer. Ang mas taas nga load p nagagikan sa gibug-aton sa kasamtangan nga ibabaw nga mga lut-od sa yuta ngadto sa ibabaw sa terrain, nga gitawag nato nga pressure sa yuta, o gikan sa karga sa naunang mga lut-od sa yuta nga nadala sa paglabay sa panahon pinaagi sa erosion o gikan sa moraine nga yuta o yelo, nga gitawag nato nga preload. Ang dagway sa sobra nga pagkonsolida mao ang partikular nga kinaiya sa yutang kulonon, diin atong mailhan ang kasagarang gikonsolida ug sobra nga gikonsolida nga yutang kolonon.
Kasagaran nga gihiusa nga yutang kulonon
Ang kasagarang gikonsolida nga yutang kulonon anaa sa mas mabaw nga giladmon ubos sa nawong sa yuta, nga wala pa ma-expose kaniadto sa preload. Ang usa ka sample niini nga yutang kulonon, nga gikarga sa oedometer nga adunay mga karga nga mas dako pa kay sa gibug-aton sa ibabaw nga “presyur sa yuta” nga mga lut-od, nagpakita sa usa ka padayon nga pag-agos sa pagkonsolida, nga walay mga break sa relatibong compression diagram o sa porosity coefficient change diagram. Ang paghusay niini nga yutang kulonon ubos sa luwan sa butang mao ang normal, i.e. ubos sa usa ka piho nga load, ang settlement mikunhod sa paglabay sa panahon.
Sobra nga gikonsolida nga yutang kolonon
Ang overconsolidated nga yutang kulonon anaa sa mas lawom nga giladmon o kaniadto gipailalom sa preloading. Ang usa ka sample niini nga yutang kulonon nga gikarga sa oedometer nga adunay presyur nga mas dako pa kay sa pressure sa yuta o preload nagpakita sa usa ka bali sa relatibong compression diagram o sa porosity coefficient change diagram, ang gitawag. geological fracture g, nga adunay kusog nga pagbag-o sa direksyon (Fig.5a). Ang paghusay niini nga yutang kulonon sa ilawom sa istruktura gamay ra alang sa karga nga ubos sa pressure sa yuta o preload σ1, apan mahimong mas dako alang sa mga karga nga labaw sa σ1.
Kung ang geological break dili klaro nga gihubit, nan kini gitino gamit ang mga tangent sa diagram (Fig.5b).
Si Sl.5. Diagram sa mga kausaban sa porosity coefficient sa overconsolidated clay
Time settlement diagram
Kini nga diagram, gitawag usab nga consolidation diagram, makuha kung, alang sa matag ang-ang sa pagkarga sa sample sa oedometer, ang oras t sa mga oras gipadapat sa abscissa axis, ug ang settlement sa mm sa ordinate axis (Fig.6a) o sa % sa kinatibuk-ang settlement (Fig.6b).
Si Sl.6. Time Settlement Diagram
Ang mga yuta nga wala gigapos ug gigapos lahi ang kinaiya ubos sa karga. Ang mga luag nga yuta, sama sa balas, adunay dagkong mga pores, diin ang tubig dali nga gipislit sa ilawom sa karga, aron ang yuta dali nga mahusay, nga ang pinakadako nga paghusay mahitabo sa sinugdanan sa pagkarga ug makaabut sa katapusan nga paghusay sa usa ka gihatag nga karga sa medyo mubo nga agwat sa panahon. Ang nahugpong nga mga yuta sama sa yutang kulonon adunay gagmay nga mga pores diin ang tubig lisud ipislit sa ilawom sa karga. Adunay duha ka hugna sa proseso sa panahon sa compacted soil settlement. Sa unang hugna, diha-diha dayon human sa pagpadapat sa load sa yuta, tungod kay ang tubig dili moagos gikan sa mga pores, kini mahimong stressed ug makadawat sa tibuok nga gigamit load. Sa ikaduha nga yugto, ang gibug-aton nga pore nga tubig nagsugod sa pagduso sa ilawom sa kaugalingon nga kapit-os tungod sa pagkarga, nga anam-anam nga gibalhin sa solidong mga partikulo sa yuta. Niining ikaduha nga hugna, ang mga partikulo magkahiusa ug ang mga pores mogamay. Ang proseso sa subsidence nagpadayon hangtod nga ang pressure nga tubig mapugos sa paggawas sa mga pores, i.e. hangtod ang stress nga kahimtang sa tubig sa mga pores wala na maglungtad. Busa, ang pagkonsolida sa yuta sa panguna usa ka problema sa hydrodynamic, nga nagdepende sa pagkamatuhup sa yuta ug porosity. Sa kaso sa yuta nga kolonon, kansang pagkamatuhup ubos, ang proseso sa pagkonsolida mahimong dugay kaayo, ug dugang pa, ang mga settlement mahimong mas dako tungod sa mas taas nga kinatibuk-ang porosity kay sa kaso sa balas. Pinasukad sa pagsulay sa pagkonsolida, ang kurso sa oras sa paghusay mahimong kalkulado alang sa tibuuk nga gidugayon sa panagsama ug sa mga indibidwal nga hugna.