Cynnwys arbenigwr archifol: mae’r erthygl yn cadw trosolwg hanesyddol o gysyniadau geodechnegol, fformiwlâu a gweithdrefnau labordy. Nid yw’n astudiaeth geodechnegol, dyluniad arglawdd, manyleb cywasgu, cynllun rheoli ansawdd, nac yn cymryd lle’r safon gyfredol. Mae paramedrau pridd, offer, ynni cywasgu, meini prawf derbyn a dulliau gwaith diogel yn cael eu pennu gan beiriannydd geodechnegol awdurdodedig a labordy achrededig yn seiliedig ar y pridd a’r gwrthrych penodol.
Heddiw, mae Savo Kusić yn canolbwyntio ar ffenestri pren, ffenestri pren-alwminiwm, ffenestri personol, drws a ceisiadau am ddyfynbris. Erys yr erthygl hon fel archif dechnegol ac nid yw’n cynrychioli cynnig dylunio geodechnegol, profi na chyflawni gwrthgloddiau.
Cywasgiad pridd rhydd
Mae cywasgu pridd rhydd yn dibynnu ar faint a siâp gronynnau solet, yn ogystal ag ar ei strwythur. Yn achos pridd heb ei rwymo, mae yna derfynau penodol lle mae gwerthoedd mandylledd n a chyfernod mandylledd e ar gyfer y strwythur prinnaf a dwysaf yn symud.
Os caiff y deunydd heb ei rwymo ei sychu a’i arllwys yn araf i ficer fel nad yw’n cywasgu wrth arllwys, ceir ei strwythur raraf. Mae’r strwythur hwn yn cyfateb i’r cyfernod mandylledd emax, y mae ei werth ar gyfer tywod yn y testun gwreiddiol o fewn y terfynau:
emax =0,7-1,0.
Os yw’r un defnydd yn cael ei dywallt i ficer mewn haenau tenau a bod pob haen yn cael ei hyrddio â mallet bren nes bod y cyfaint yn gyson, h.y. nes iddo roi’r gorau i setlo o dan y tampio, ceir ei strwythur trwchaf. Mae’n cyfateb i’r cyfernod mandylledd emin, y mae ei werth ar gyfer tywod yn:
emin = 0,45–0,65.
Mynegir cywasgiad pridd heb ei rwymo gan y cywasgu cymharol ID, cyfernod sy’n dangos graddau cywasgu’r pridd mewn perthynas â’r cywasgiad uchaf:
lle e yw cyfernod mandylledd y pridd yn y cyflwr naturiol o gywasgu. Gwerthoedd terfynol y dwysedd cymharol yw:
- ar gyfer y strwythur prinnaf e = emax; ID =0;
- ar gyfer y strwythur dwysaf e = emin; ID =1.
Mae’r maen prawf ar gyfer cywasgu pridd tywodlyd yn ôl Terzaghi yn y testun gwreiddiol yn darllen:
- tywod wedi’i gywasgu’n denau: ID =0-1/3;
- tywod cywasgedig canolig: ID =1/3–2/3;
- tywod wedi’i gywasgu’n ddwys: ID =2/3-1.
Yn achos argloddiau ar ffyrdd ac argloddiau, mae’r testun yn gofyn am ID =2/3-1.
Yn lle’r ffurf flaenorol, gellir defnyddio cymhareb y cyfeintiau:
lle V yw cyfaint y sampl pridd digyffwrdd, Vmax yw cyfaint yr un faint o bridd yn y cyflwr lleiaf cywasgiad, a Vmin yw cyfaint yr un faint o bridd yn y cyflwr cywasgiad mwyaf.
Terfyn cais: efallai na fydd dosbarthiadau a thelerau hanesyddol yn cael eu trosglwyddo’n uniongyrchol i’r prosiect neu’r safle adeiladu. Gall math o bridd, dull samplu, cyflwr sampl, safon berthnasol a gofyniad prosiect newid y dull a’r meini prawf.
Cywasgiad pridd wedi’i rwymo
Gyda phridd wedi’i rwymo, mae cywasgu nid yn unig yn dibynnu ar faint a siâp cynhwysion solet a’i strwythur, ond hefyd ar gydlyniad. Oherwydd y cydlyniad, mae’r gronynnau solet yn sownd gyda’i gilydd, felly mae gwasgu dŵr allan o’r mandyllau yn ystod cywasgu yn llawer anoddach na phridd heb ei rwymo, y mae ei ronynnau’n symud yn haws dan lwyth.
Wrth gywasgu pridd wedi’i rwymo, mae faint o ddŵr yn bwysig iawn. Trwy tampio, mae dŵr yn cael ei orfodi allan o’r mandyllau ac mae trwch y ffilm ddŵr yn lleihau; mandylledd yn gostwng, a cryfder cneifio a dwysedd swmp yn cynyddu. Po uchaf yw’r dwysedd, y mwyaf o solidau a llai o fandyllau fesul cyfaint uned. Mabwysiadwyd y gymhareb hon fel sail ar gyfer gwerthuso cywasgiad pridd rhwymedig. Mae rheolaeth cywasgu yn y testun yn cael ei wneud gan ddefnyddio pwysau cyfeintiol sych:
γd = Wd / V [N/cm3]
lle Wd yw pwysau sampl pridd wedi’i sychu’n llwyr yn N, a V yw cyfaint yr un sampl mewn cyflwr cywasgedig cyn ei sychu, mewn cm3.
Treial Proctor
Prawf Proctor yw pennu’r berthynas rhwng faint o ddŵr sydd yn y pridd a’i gywasgiad. Mae’n pennu’r lleithder optimaidd, h.y. y lleithder lle mae’r pridd cywasgedig yn rhoi’r pwysau cyfeintiol sych mwyaf ar gyfer egni cywasgu penodol.
Disgrifiwyd offer Proctor yn hanesyddol (Ffig1) yn cynnwys silindr metel â diamedr mewnol Ø =10 cm, uchder12 cm(llun1_a_), parhad o silindr o’r un diamedr uchder10 cm(llun1_b_) a diamedr rammer metel5 cm, pwysau2,5N, mewn canllaw silindrog gyda diamedr ychydig yn fwy. Mae’r canllaw ar agor yn y pen isaf ac ar gau yn y pen uchaf, gydag agoriad ychydig yn ehangach i handlen yr hwrdd basio trwyddo (llun1_c_). Rhoddir pen isaf y silindr ar blât metel mwy a’i osod yn ystod tampio.
Mae’r sampl yn cael ei sychu yn ôl y weithdrefn wreiddiol a’i hidlo trwy ridyll5 mmer mwyn osgoi dylanwad grawn mawr. Yna caiff ei gymysgu â swm o ddŵr na ddylai fod cymaint nes bod y sampl yn mynd yn stwnsh, nac mor fach fel na ellir prosesu’r sampl. Yn gyntaf, haen gydag uchder o tua8 cmmewn cyflwr anghyfannedd a hyrddio gyda25strôc wedi’i ddosbarthu’n gyfartal dros yr wyneb. Mae’r effaith yn cael ei berfformio gan y mallet yn disgyn yn rhydd o uchder30 cm. Cymhwysir haen newydd o drwch8 cm, taliadau gyda rhai newydd25taro ac ailadrodd y broses gyda’r drydedd haen. Ar ôl ei gwblhau, caiff yr estyniad ei dynnu, mae wyneb y sampl wedi’i alinio ag ymyl y silindr isaf, ac mae’r pridd dros ben yn cael ei ddileu. Yna caiff sampl o bridd cywasgedig ei dynnu a phennir ei ddwysedd swmp sych γd a chynnwys lleithder w.
Llun1— Arbrawf Proctor.
Mae’r arbrawf yn cael ei ailadrodd 5 i 6 amseroedd, bob amser gyda deunydd ffres, heb ei drin o’r un sampl, ond gyda swm gwahanol o ddŵr, er mwyn cael gwerthoedd gwahanol ar gyfer γd a w. Rhoddir lleithder pridd w ar abscissa’r diagram, a phwysau cyfeintiol sych γd ar y mesuryn (llun 2). Mae’r pwyntiau cysylltiedig yn rhoi cromlin sy’n dangos bod y dwysedd swmp sych yn cynyddu’n gyntaf gyda lleithder i uchafswm ac yna’n lleihau. Gelwir y lleithder wopt sy’n cyfateb i’r dwysedd swmp sych mwyaf max γd yn optimal humidity. Yn y testun, derbynnir ar y lleithder hwn, y cyflawnir y cywasgiad uchaf ar gyfer egni cywasgu penodol. Gelwir y prawf a wneir yn y modd hwn yn prawf safonol Proctor.
Ffigur 2 — Diagram proctor.
Diogelwch a safon labordy: Data hanesyddol a drosglwyddir yma yw dimensiynau cyfarpar, màs a gostyngiad rammer, nifer yr haenau ac effeithiau a pharatoi samplau, ac nid yw’n gyfarwyddyd ar ei ben ei hun. Rhaid i weithdrefn ddilys ddiffinio’r safon a’r cynllun labordy priodol. Mae sychu, sifftio a thapio yn cario risgiau o lwch, gronynnau hedfan, pinsio ac anafiadau trawiad; mae angen offer priodol, amddiffyniad a gweithredwr hyfforddedig.
Effaith maint grawn dros 5 mm
Yn y testun gwreiddiol, dywedir nad yw grawn sy’n fwy na 5 mm yn cael effaith arwyddocaol os ydynt yn ffurfio hyd at 25% o’r cyfanswm màs. Os oes mwy na 25%, dylid ystyried eu dylanwad trwy gyfrifo pwysau cyfeintiol sych y cymysgedd gan ddefnyddio’r dull cymesuredd neu’r prawf Proctor wedi’i addasu.
Cyfrifo yn ôl dull cymesuredd
Yn ôl y dull hwn, mae pwysau cyfeintiol sych y cymysgedd deunydd pridd γdm yn cael ei gyfrifo yn seiliedig ar gynrychiolaeth gyfrannol grawn rhy fawr ac is.5 mm:
ble mae:
- γd - pwysau cyfeintiol sych y deunydd a aeth trwy agoriad y sgrin5 mm;
- γsc — pwysau cyfaint y gronynnau solet sy’n weddill ar y sgrin agoriadol5 mm;
- m — canran yn ôl pwysau o’r defnydd sy’n weddill ar agoriad y rhidyll5 mmmewn perthynas i’r holl offeren.
Prawf Proctor wedi’i Addasu
Yn ôl profiadau’r US Bureau of Reclamation a ddyfynnwyd yn y testun gwreiddiol, os grawn yn fwy na5 mmgwneud drosodd1/3i2/3o gyfanswm màs y pridd, dylid cynnal y prawf gyda’r cyfanswm màs. Gan nad yw’n bosibl gwneud hyn yn llwyddiannus mewn silindr diamedr10 cm, defnyddir silindr diamedr mwy yn yr hyn a elwir yn modified Proctor test. Mae’r testun yn disgrifio silindr o ddiamedr15,2 cmac uchder23,2 cm, y mae maint y sampl5,5Mae kp yn llenwi tair haen sydd bron yn gyfartal â pho50yn taro gyda morthwyl trwm4,53kp a gollwng uchder45,7 cm. Os yw’r sampl yn cynnwys grawn hyd at20 mm, perfformir y prawf gyda deunydd heb ei aflonyddu. Os yw’n cynnwys grawn sy’n fwy na20 mm, y swm o5,5kp o’r sampl yn cael ei hidlo trwy ridyll o20 mm, ac yn disodli’r gweddill ar y rhidyll gyda deunydd o’r un maint5-20 mm.
Yn ogystal â’r weithdrefn a ddisgrifir yn y modd hwn, yn y testun gelwir unrhyw ddull perfformiad sy’n wahanol i’r un safonol hefyd yn brawf Proctor wedi’i addasu.
Egni cywasgu
Gall egni cywasgu’r sampl yn y silindr Proctor gael ei fynegi gan yr hafaliad, lle N yw nifer y chwythu morthwyl, h yw uchder y gostyngiad morthwyl mewn m, W yw pwysau’r morthwyl yn Mp (megapond), a V yw cyfaint y sampl yn m3.
Gyda chynnydd mewn egni cywasgu, cyflawnir mwy o gywasgu’r sampl, mae ei fandylledd, h.y. faint o ddŵr yn y pridd, yn lleihau, ac mae pwysau cyfaint sych yn cynyddu. Ar gyfer egni cywasgu E1, E2, E3ac E4ceir y plotiau Proctor cyfatebol yn y ffigur3. Mae pob diagram yn dechrau’n asymptotig gyda diagram dirlawnder, a elwir hefyd yn ddiagram0%mandyllau aer pan fydd pob mandyllau wedi’u llenwi â dŵr, h.y5%o mandyllau aer pan fo95%mandyllau wedi’u llenwi â dŵr.
Llun3— Diagramau proctor ar gyfer gwahanol egni cywasgu.
Gellir llunio diagram dirlawnder trwy blotio ar yr abscissa w = wz = n / γs(1-n), ac ar y mesur γd = γs(1-n), lle n yw mandylledd y pridd, a γs yw pwysau cyfeintiol gronynnau solet y pridd a roddir. Mae’n dilyn y gellir addasu’r egni cywasgu i gael y cywasgu a ddymunir. Er mwyn rheoli cywasgu pridd naturiol neu arglawdd cywasgedig, mae’r mynegai cywasgu Iz yn aml yn cael ei fabwysiadu yn y testun, sef cymhareb pwysau cyfeintiol sych y pridd neu’r arglawdd a roddwyd γd i’r pwysau cyfeintiol a gafwyd gan Proctor γp:
Iz = γd / γp.
Dylunio a rheolaeth yn y maes: nid yw cromlin y labordy yn unig yn cadarnhau ansawdd yr haen ddeilliedig. Rhaid cynnwys samplu, trwch haen, math a nifer y pasiau peiriant, lleithder, mesuriadau maes, cynhwysedd dwyn, draeniad, strwythurau cyfagos a gosodiadau tanddaearol yn y cynllun dylunio a rheoli. Peidiwch â mynd at ardal waith y rholer neu beiriannau eraill heb signalau trefnus a rheolaeth mynediad.