Meka noʻeau koʻikoʻi: He loiloi hoʻonaʻauao waihona kēia ʻatikala a ʻaʻole ia he haʻawina geotechnical, he maʻamau keʻena hana kūpono, he helu kumu a i ʻole he puke aʻo. Ua hoʻololi ʻia nā huaʻōlelo kumu, nā kaʻina hana, nā ʻāpana o ke ana, nā waiwai, ka hoʻokaʻawale ʻana a me nā kuhikuhi i “kā mākou mau lula” me ka nānā ʻole ʻana i ka hoʻokō ʻana i nā kūlana kūpono a me nā lula. Pono e hoʻokō ʻia ka hoʻāʻo ʻana o ka lepo, ke koho ʻana i ke ʻano, ka wehewehe ʻana i nā hopena a me nā hoʻoholo hoʻolālā e nā loea geotechnical i ʻae ʻia a me ka hale hana kūpono no kahi mea a me kahi kikoʻī.
ʻO ke kumuhana o ka hoʻopili ʻana i ka lepo ʻaʻole ia he ʻāpana o ka hāʻawi lehulehu hou o Savo Kusić. ʻO ka manaʻo hana o kēia manawa he puka puka lāʻau, pukapuka lāʻau-aluminika a me nā puka i hana ʻia. No ka puka aniani a i ʻole ka pāhana puka, hiki iā ʻoe ke hoʻouna noi no ka haʻi ʻōlelo.
Ke kumu o ka ho’āʻo oedometer
Hoʻoholo ʻia ka hoʻopaʻa ʻia ʻana o ka lepo e ka hoʻāʻo hoʻopaʻa ʻana me ka hoʻonui ʻana i ka ʻaoʻao i pale ʻia, i kapa ʻia hoʻi he hōʻike oedometer a i ʻole ka hoʻohui ʻana.
Hana ʻia ka hoʻāʻo me nā laʻana i hoʻopilikia ʻole ʻia, a i kekahi mau hihia me nā mea i hoʻopilikia ʻia. I ka hihia mua, lawe ʻia ka laʻana hoʻāʻo ma ke kaomi ʻana i nā apo metala i loko o kahi laʻana nui, ʻaʻole i hoʻopilikia ʻia, a laila e hānai ʻia i loko o ka mea hana me ke apo ma hope o ka ʻoki ʻana i ka laʻana keu a me ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i kona mau ʻili me nā kihi o ka cylinder. I ka lua o ka hihia, ua hoʻopiha ʻia ke apo me ka hāpana ma kahi kūlana kūlike ma ka helu hua a ma ia mokuʻāina ua hoʻokomo ʻia i loko o ka oedometer.
Hana ʻia ka hoʻāʻo me ka hoʻohana ʻana i ka mea hana i hana mua ʻia e Terzaghi a kapa ʻia ʻo Oedometer. I kēia lā, nui nā ʻano hana like ʻole o kēia hāmeʻa, akā ua hoʻokumu ʻia lākou āpau ma ka loina like, e hoʻāʻo ana i ka paʻi ʻana o kahi laʻa lepo ma lalo o ka ukana me ka pale ʻana i ka hoʻonui ʻana.
Oedometer: wehewehe meahana
Fig. 1. Odometer
Oedometer i loko o kahi pahu metala kahi e waiho ai ka hāpana ma waena o nā pōhaku kānana ʻelua (fig. 1). Hoʻokomo ʻia ka hāpana i loko o ka mea hana i loko o ke apo metala me ke anawaena o 7-10 cm a me ke kiʻekiʻe o 1-4 cm. Hoʻoili ʻia ka ukana P i ka hāpana ma o ka pōhaku kānana luna. Ma lalo o ka pōhaku kānana haʻahaʻa, aia nā ala ma lalo o ka cylinder no ka hoʻoheheʻe ʻana i ka wai mai ka hāpana i loko o ka paipu capillary, a me ka hoʻolako wai. Ma muli o ka hana ʻana o ka hoʻoemi ʻana o ka laʻana ma ka uku o nā pores, no ka mea, ʻaʻole hiki ke hoʻopili ʻia nā ʻāpana lepo paʻa a me ka wai i loko o nā pores, pono e hōʻoia i ka kahe ʻana o ka wai mai ka hāpana i ka wā o ka hoʻāʻo ʻana, i hiki ke hana ʻia ma o ka pōhaku kānana, kahi kahawai a me kahi paipu capillary.
Aia ma ka ʻaoʻao hema o ka hāmeʻa he paipu wai me kahi paipu ma ke alo o ka puʻukū, aʻo ka paipu capillary ma ka ʻaoʻao ʻākau, me kahi paipu ma hope o ka pahu. Hoʻoholo pū ka paipu capillary no ka hoʻoholo ʻana i ka coefficient permeability lepo k.
Hoʻāʻo
Ke hoʻokomo ʻia ka hāpana i loko o ka cylinder a hui ʻia nā mea hana, e pani i ka pā hema, ka lako wai, a wehe i ka paipu ʻākau, no ka kahe ʻana o ka wai i loko o ka paipu capillary. A laila hoʻokokoke ka ukana o ka hāpana, kahi e hoʻopili mālie ʻia. Hoʻohana pinepine ʻia nā haʻawe penei:0,50;1,00;2,00;4,00;6,00kp/cm2a hiki i ka haawe lepo kiʻekiʻe loa i manaʻo ʻia ma lalo o ka hale, ʻo ka hapa nui a hiki i10kp/cm2, a me na dam hiki ke oi aku20kp/cm2. Ma kēlā me kēia pae o ka ukana, i ka manawa o kāna noi, hoʻomaka ʻia kahi wati a ma kekahi mau manawa15“,30“,1’,2’,5’,15’,45’,2h5h24h, a laila i nā mea a pau24h, a hiki i ka hoʻohui ʻana o ka hāpana ma lalo o kēlā kiʻekiʻe o ka ukana, e heluhelu ʻia ka hoʻoponopono pili i ka hapahā tausani o ka millimeter ma ka mea hoʻohālikelike a hoʻopaʻa ʻia i ka moʻolelo. Manaʻo ʻia ua hoʻokō ʻia ka hoʻohui ʻana inā he Δh ≤ ka hoʻoponopono ʻana o ka hāpana.0,02 mmno ka manawa o24hola. Ma hope o ka loaʻa ʻana o ka hoʻohui ʻana, hoʻopili ʻia ka pae aʻe o ka ukana a hana hou ʻia ke kaʻina holoʻokoʻa ma ke ʻano like a pēlā aku a hiki i ka pae hope o ka ukana.
Hana ʻia ka hoʻāʻo hoʻohui ʻana me ka hoʻonui ʻana i ka lateral me ka hoʻouka ʻana a me ka wehe ʻana, i mea e hoʻoholo ai i nā waiwai elastic o ka lepo. I ka hoʻouka ʻana i ka hāpana i kahi pae, wehe mākou iā ia me ka gradualness like me kā mākou hoʻouka ʻana. Hana ʻia ke kōkua ma hope2,0kp/cm2,4,0kp/cm2a6,0kp/cm2.
Ma keʻano maʻamau, hana ʻia ka hoʻāʻo me ka hāpana ma lalo o ka wai, i paʻa ma ka pahu aniani hema ma ke kiʻekiʻe o ka ʻili luna o ka hāpana i loko o ka mea hana. ʻO ka hoʻāʻo ʻana i ka compressibility o ka hāpana i mua o ka wai ua hana ʻia no kēia kumu, no ka mea, lōʻihi ka manawa o ka hoʻāʻo ʻana a maloʻo ka hāpana i kēlā manawa, ʻo ia ka hopena o ka compressibility o ka hāpana e haʻahaʻa ma mua o ka compressibility maoli o ka lepo i loko o kona ʻano kūlohelohe. Eia kekahi, ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka makū o ka lepo maoli ma mua o ka manawa o ka laʻana, ʻoi aku ka nui o ka piʻi ʻana o ke kiʻekiʻe o ka wai o ka honua, hiki ke alakaʻi i kahi ʻokoʻa nui mai ka paʻi maoli ʻana o ka lepo i ka wā o ke kiʻekiʻe o ka wai.
Hoʻohana ʻia nā hopena hoʻāʻo i ʻekolu ʻano kiʻi, ʻo ia hoʻi ke kiʻikuhi pili pili, ke kiʻi hoʻololi o ka porosity coefficient a me ke kiʻi hoʻoponopono manawa.
Kiʻikuhi pili pili
Loaʻa kēia kiʻikuhi ke hoʻohana ʻia ke kaomi maʻamau i ka hāpana ma ke koʻi abscissa σ = P/A, kahi P ka haawe e hana ana ma ka hāpana ma o ka pōhaku kānana luna ma kp/cm2, A ka ʻāpana kea o ka hāpana, a ʻo ia ka axis ma ka apparatus pili. Δh/h kahi Δh ka hoʻoponopono ʻana o ka hāpana ma lalo o ka hoʻouka ʻana Δσ i ka wā hoʻohui, h kiʻekiʻe o ka hāpana ma mua o ka hoʻouka ʻana (fig. 2).
Fig. 2. Paʻi hoʻopili pili
I ka hoʻouka ʻana, loaʻa ka diagram of first compression a.
I ka wā o ka wehe ʻana, inā hoʻohana ʻia ka ʻai ʻole o ka wai, i noho ka hāpana ma lalo o ka wai i ka wā o ka wehe ʻana, hoʻi ia i kona kūlana mua, ʻo ia ka pehu. Eia naʻe, ʻaʻole hoʻi ka hāpana i kona kūlana mua, ʻo ia hoʻi, ua hoʻololi ʻia ka plastic (permanent) deformation me ka elastic. No laila, i kēia hihia, loaʻa ke kiʻikuhi pehu b i ka wā o ka wehe ʻana. Eia naʻe, inā hana ʻia ka hoʻāʻo ʻana me ka loaʻa ʻole o ka wai, ma kahi o kahi kiʻi pehu, ka mea i kapa ʻia ʻo diagram of elasticity.
Inā hoʻouka hou ʻia ka hāpana ma hope o ka hoʻokuʻu ʻana, loaʻa ke kiʻikuhi koʻikoʻi lua c. ʻO ke kiʻikuhi pehu a me ke kiʻi hoʻopiʻi lua c e hana i kahi loop hysteresis ma waena o lākou. I loko o ka pālolo, he mea koʻikoʻi nā puka lou hysteresis a no laila ʻaʻole i manaʻo ʻia ka deformation ma ka wahi o ka pehu a me ke koʻikoʻi lua (nā kiʻi b a me c) ʻaʻole i manaʻo ʻia he elastic, akā hiki ke hoʻohuli ʻia, no ka mea ʻaʻole like lākou i ka ukana e like me ke kānāwai o Hooke. ʻO nā hoʻololi ʻana ma kahi o ka hoʻoemi mua (kiʻi a) ma ka ʻāpana i hoʻi ʻole mai he mau (hiki ʻole ke hoʻohuli).
Module hoʻopololei lepo
Mai ke kiʻikuhi pili, loaʻa iā mākou e like me ke kānāwai o Hooke e like me ka modulus elasticity o Jung E no kahi mea elastic, ka modulus compressibility o ka lepo Ms
Ms = Δσ / (Δh/h) [kp/cm2],
ma kahi o Δσ ka hoʻonui ukana, Δh/h ka pili pili, i lawe ʻia mai ke kiʻi hoʻoemi mua a (fig. 2).
ʻOkoʻa ka modulus compressibility o ka lepo Ms me ka modulus o ka elasticity E o kahi mea elastic, no ka mea, ʻaʻole mau ʻo Ms no ka mea hoʻokahi a me ka mea like akā he loli a piʻi me ka haʻawe maʻamau σ. No laila, hiki ke hā’awi ’ia kekahi waiwai kiko’ī o ka modulus compressibility Ms no ho’okahi manawa haiki o ka haawe lepo ma’amau Δσ. Inā ʻoi aku ke kiʻekiʻe o ka waiwai o ka module Ms, ʻoi aku ka haʻahaʻa o ka compressibility o ka lepo a ʻoi aku ka ʻoi aku. E like me kā mākou mau hoʻoponopono hoʻokumu, ua ʻae ʻia ka ʻōlelo aʻe no ka modulus compressibility o ka lepo i kona ʻano kūlohelohe:
Lawe ʻia ka hoʻokaʻawale ʻana ma lalo mai ka kikokikona kumu, me ka wā hoʻomau 100-400 kp/cm2. ʻAʻole i nānā ʻia a i hoʻohālikelike ʻia me nā lula o kēia manawa.
Ms = 0 - 20 kp/cm2 lepo hikiwawe loa
Ms = 20 - 50 kp/cm2 lepo compressible loa
Ms = 50 - 100 kp/cm2 lepo compressible waena
Ms = 100 - 400 kp/cm2 liʻiliʻi compressible lepo
Ms = 100 - 400 kp/cm2 lepo paʻa iki
Ms = 400 - 1000 kp/cm2 lepo paʻa iki
Ms > 1000 kp/cm2 lepo haʻahaʻa hiki ke hoʻopili.
Module elasticity lepo
Ma ke ʻano like, loaʻa iā mākou ka modulus o ka elasticity o ka lepo E:
E = Δσ / (Δh/h) [kp/cm2],
kahi i lawe ʻia ai ka hoʻonui hoʻoemi pili Δh/h mai ke kiʻikuhi elasticity lepo no ka hoʻonui kaomi maʻamau Δσ.
ʻO ka lepo maʻamau i hoʻohui ʻia a i hoʻohui nui ʻia
Sl.3. Diagram o nā hoʻololi ʻana i ka helu porosity o ka laʻana lepo i hoʻopilikia ʻia
Inā mākou e hana i kahi ho’āʻo oedometer me kahi laʻana i hoʻopilikia ʻia, a mākou i hoʻokomo ai i loko o ka mea hana ma ka helu hua, a hoʻolālā mākou i nā hopena o ka hōʻike ma ke kiʻikuhi o ka hoʻololi ʻana i ka coefficient porosity e ma muli o ke kaomi σ (Fig.3) hōʻike ʻia ke kahe hoʻohui ʻia e nā kiʻi 1 no ka haawe mua, 2 no ka hoomaha, 3 no ka haawe lua a hiki i ka palena a o ka hooloihi haawe mua σa a me 4 ma kela palena.
Kiʻi kōkua2a me ke kiʻi hoʻoemi lua3e hana i ka loop hysteresis ma hope o ke kiʻikuhi4hoʻomau i ka hoʻonui ʻia o ke kiʻi1, me ka haki ʻole, me he mea lā ʻaʻohe hoʻokuʻu a hoʻouka hou.
Sl.4. Diagram of change of porosity coefficient of undisturbed soil sample
Eia nō naʻe, inā e hana mākou i ka hoʻāʻo oedometer e like me ka wā ma mua me kahi laʻana i hoʻopilikia ʻole ʻia i lawe ʻia mai kahi hohonu o ka lepo (fig.4), kiʻi no ka haʻawe lua3e hōʻike ana ma hoʻokahi haʻawe kikoʻī σb he haki ma kahi b, a laila e hoʻomau ke kiʻi4loaʻa kahi piʻi kiʻekiʻe. Ua haʻi ʻia kēia haʻihaʻi no ka mea, ʻoi aku ka nui o ka haʻawe p=γt o ka lepo i lawe ʻia ai ka hāpana ma mua o ka haʻawe o ka hāpana σ i ka oedometer. ʻO ka haʻawe kiʻekiʻe p mai ke kaumaha o nā papa lepo luna e kū nei a hiki i ka ʻili o ka ʻāina, a mākou i kapa ai i ke kaomi lepo, a i ʻole mai ka haʻawe o nā papa lepo mua i lawe ʻia i ka wā e ka ʻeli ʻana a i ʻole mai ka lepo moraine a i ʻole ka hau, i kapa ʻia mākou he preload. ʻO ka hiʻohiʻona o ka overconsolidation ke ʻano o ka pālolo, kahi mākou e hoʻokaʻawale ai ma waena o ka pālolo hoʻohui maʻamau a me ka pālolo i hoʻohui ʻia.
Pālolo hoʻohui maʻamau
ʻO ka pālolo hoʻohui maʻamau aia ma ka hohonu pāpaʻu ma lalo o ka ʻili honua, ʻaʻole i ʻike mua ʻia i ka preload. ʻO kahi laʻana o kēia pālolo, i hoʻouka ʻia i loko o ka oedometer me nā ukana ʻoi aku ka nui ma mua o ke kaumaha o nā papa “poʻe lepo” kiʻekiʻe, e hōʻike ana i kahi kahe mau o ka hoʻohui ʻana, me ka ʻole o ka haki ʻana i ke kiʻikuhi pili pili a i ʻole ke kiʻi hoʻololi porosity coefficient. He mea maʻamau ka noho ʻana o kēia pālolo ma lalo o ka ukana o ka mea, ʻo ia hoʻi ma lalo o kekahi ukana, e emi ana ka hoʻoponopono ʻana i ka manawa.
Pālolo hoʻohuihui nui ʻia
ʻOi aku ka hohonu o ka pālolo i hoʻohui ʻia a i ʻole i kau ʻia ma mua i ka hoʻouka ʻana. ʻO kahi laʻana o kēia pālolo i hoʻouka ʻia i loko o ka oedometer me kahi kaomi ʻoi aku ka nui ma mua o ke kaomi lepo a i ʻole ka preload e hōʻike ana i kahi haʻihaʻi ma ke kiʻikuhi pili pili a i ʻole ke kiʻi hoʻololi porosity coefficient, ka mea i kapa ʻia. geological fracture g, me ka hoʻololi ikaika i ke ala (Fig.5a). He liʻiliʻi ka hoʻonoho ʻana o kēia pālolo ma lalo o ka hale no ka ukana ma lalo o ke kaomi lepo a i ʻole preload σ1, akā ʻoi aku ka nui o nā ukana ma luna o σ1.
Inā ʻaʻole i wehewehe maopopo ʻia ka haʻihaʻi honua, a laila hoʻoholo ʻia me ka hoʻohana ʻana i nā tangents i ke kiʻikuhi (Fig.5b).
Sl.5. Diagram o nā hoʻololi ʻana i ka coefficient porosity o ka pālolo i hoʻohui nui ʻia
Kiʻi hoʻoponopono manawa
Loaʻa kēia kiʻi, i kapa ʻia ʻo ka consolidation diagram, inā, no kēlā me kēia degere o ka hoʻouka ʻana o ka hāpana i loko o ka oedometer, ua hoʻopili ʻia ka manawa t i nā hola i ke axis abscissa, a me ka hoʻoholo ʻana i mm i ke axis ordinate (Fig.6a) a i ʻole % o ka huina hoʻoholo (Fig.6b).
Sl.6. Ka Papa Hoʻoholo Manawa
ʻOkoʻa ke ʻano o ka lepo i hoʻopaʻa ʻole ʻia ma lalo o ka ukana. He mau pores nui ka lepo maloʻo, e like me ke one, kahi e hoʻokuʻu koke ʻia ai ka wai ma lalo o ka ukana, no laila e hoʻopaʻa koke ka lepo, me ka hoʻoponopono nui loa i ka hoʻomaka ʻana o ka ukana a hiki i ka hoʻoponopono hope ma kahi haʻahaʻa i hāʻawi ʻia i kahi manawa pōkole. He mau pores liʻiliʻi nā lepo paʻa e like me ka palolo kahi e paʻakikī ai ka wai ma lalo o ka ukana. ʻElua mau māhele o ka manawa o ka hoʻopaʻa ʻana i ka lepo. I ka papa mua, ma hope koke o ka hoʻopili ʻana i ka ukana i ka lepo, no ka mea ʻaʻole hiki ke kahe ka wai mai loko mai o nā pores, lilo ia i koʻikoʻi a loaʻa ka ukana holoʻokoʻa. I ka lua o ka pae, hoʻomaka ka wai pore koʻikoʻi e pana i waho ma lalo o kona koʻikoʻi ponoʻī ma muli o ka ukana, e hoʻoneʻe mālie ʻia i nā ʻāpana lepo paʻa. I kēia māhele ʻelua, hui pū nā ʻāpana a emi nā pores. Ke hoʻomau nei ke kaʻina hana hoʻohaʻahaʻa a hiki i ka hoʻokuʻu ʻia ʻana o ka wai kaomi i waho o nā pores, ʻo ia hoʻi a hiki i ka pau ʻana o ke kūlana koʻikoʻi o ka wai i loko o nā pores. No laila, ʻo ka hoʻohui ʻana i ka lepo ka pilikia hydrodynamic, e hilinaʻi ana i ka permeability o ka lepo a me ka porosity. I ka hihia o ka pālolo, nona ka permeability haʻahaʻa, hiki i ke kaʻina hana consolidation ke lōʻihi loa, a ʻoi aku ka nui o nā noho ma muli o ke kiʻekiʻe o ka porosity holoʻokoʻa ma mua o ke one. Ma ke kumu o ka ho’āʻo hoʻohui, hiki ke helu ʻia ka papa manawa hoʻoholo no ka lōʻihi holoʻokoʻa o ka hoʻohui ʻana a i nā pae pākahi.