Cov lus ceeb toom tseem ceeb: Cov kab lus no yog kev tshuaj xyuas cov ntaub ntawv pov thawj thiab tsis yog kev kawm geotechnical, cov qauv kuaj tau raug, lub hauv paus suav lossis phau ntawv qhia. Cov ntsiab lus qub, cov txheej txheem, cov ntsuas ntsuas, qhov tseem ceeb, kev faib tawm thiab kev xa mus rau “peb cov cai” raug xa mus yam tsis tau kuaj xyuas ua raws li cov qauv thiab cov cai. Kev sim av, kev xaiv ntawm txoj kev, kev txhais cov txiaj ntsig thiab kev txiav txim siab tsim qauv yuav tsum tau ua los ntawm cov kws tshaj lij geotechnical uas tau tso cai thiab lub chaw soj nstuam tsim nyog rau ib qho khoom tshwj xeeb thiab qhov chaw.
Lub ntsiab lus ntawm cov av compressibility tsis yog ib feem ntawm qhov kev thov rau pej xeem tshiab ntawm Savo Kusić. Lub hom phiaj ntawm kev tsim khoom tam sim no muaj xws li ntoo qhov rais, ntoo-aluminium Qhov rais thiab lub qhov rooj tsim. Rau ib qhov project qhov rais lossis qhov rooj, koj tuaj yeem xa thov lus.
Basis of oedometer test
Lub compressibility ntawm cov av yog txiav txim los ntawm ib tug compression test nrog tiv thaiv lateral expansion, uas tseem hu ua oedometer test los yog ib tug consolidation test.
Qhov kev sim ua nrog cov qauv tsis muaj kev cuam tshuam, thiab qee zaum muaj kev cuam tshuam. Hauv thawj kis, cov qauv kuaj tau raug coj los ntawm nias lub nplhaib hlau rau hauv cov qauv loj dua, tsis muaj kev cuam tshuam, uas yog tom qab ntawd muab tso rau hauv cov cuab yeej ua ke nrog lub nplhaib tom qab txiav tawm cov qauv ntau dhau thiab ua kom nws qhov chaw nrog cov npoo ntawm lub tog raj kheej. Hauv qhov thib ob, lub nplhaib tau ntim nrog cov qauv hauv lub xeev ntawm qhov sib xws ntawm qhov taw tes tawm los thiab hauv lub xeev ntawd nws tau nkag mus rau hauv oedometer.
Qhov kev sim no yog ua los ntawm kev siv cov cuab yeej uas tau tsim ua ntej los ntawm Terzaghi thiab hu ua Oedometer. Niaj hnub no, muaj ntau yam kev tsim kho ntawm cov cuab yeej no, tab sis lawv txhua tus ua raws tib txoj cai, sim cov compression ntawm cov qauv av hauv qab load nrog tiv thaiv kev nthuav dav.
Oedometer: ntaus ntawv piav qhia
Daim duab. 1. Odometer
Oedometer muaj ib lub tog raj kheej hlau uas cov qauv nyob nruab nrab ntawm ob lub pob zeb lim (daim duab 1). Cov qauv yog nkag mus rau hauv lub cuab yeej hauv lub nplhaib hlau nrog lub cheeb ntawm 7-10 cm thiab qhov siab ntawm 1-4 cm. Lub load P pauv mus rau tus qauv ntawm lub pob zeb lim sab saud. Hauv qab lub pob zeb lim qis, muaj cov kab hauv qab ntawm lub tog raj kheej rau cov dej ntws los ntawm cov qauv mus rau hauv lub raj capillary, nrog rau kev siv dej. Txij li thaum compression ntawm cov qauv yog ua tiav ntawm tus nqi ntawm cov pores, vim hais tias cov khoom av hais thiab dej nyob rau hauv lub pores yog xyaum incompressible, nws yog tsim nyog los xyuas kom meej tias cov dej ntws los ntawm tus qauv thaum lub sij hawm kev xeem, uas yog ua tau los ntawm ib tug lim pob zeb, ib tug channel thiab capillary raj.
Nyob rau sab laug ntawm lub cuab yeej yog cov kav dej xa dej nrog lub kais dej nyob rau hauv pem hauv ntej ntawm lub tog raj kheej, thaum lub raj capillary nyob rau sab xis, nrog tus kais dej qab lub tog raj kheej. Lub raj capillary kuj tseem ua haujlwm los txiav txim siab cov av permeability coefficient k.
Kev sim
Thaum cov qauv muab tso rau hauv lub tog raj kheej thiab cov cuab yeej sib sau ua ke, kaw sab laug kais dej, thiab qhib lub kais dej sab xis, kom dej ntws mus rau hauv lub raj capillary. Tom qab ntawd lub load ntawm tus qauv yog approached, uas yog siv maj mam. Cov nram qab no loads feem ntau yog siv:0,50;1,00;2,00;4,00;6,00kp/cm ua2thiab ntxiv mus rau qhov siab tshaj plaws av load xav tau nyob rau hauv lub tsev, feem ntau mus txog10kp/cm ua2, thiab nrog dams nws tuaj yeem ua tau ntau dua20kp/cm ua2. Ntawm txhua theem ntawm kev thauj khoom, thaum lub sijhawm ntawm nws daim ntawv thov, lub sijhawm nres nres tau pib thiab nyob rau qee lub sijhawm15“,30“,1’,2’,5’,15’,45’,2h5h24h, ua ntej txhua yam24h, kom txog rau thaum lub consolidation ntawm tus qauv nyob rau hauv uas theem ntawm load, sib haum xeeb nyob rau hauv txhiab ntawm ib millimeter yog nyeem nyob rau hauv tus piv thiab sau nyob rau hauv cov ntaub ntawv. Consolidation yog xav tias tau ua tiav yog tias qhov kev sib hais haum ntawm tus qauv yog Δh ≤0,02 mmrau lub sijhawm24teev. Tom qab kev sib sau ua tiav tiav, qib tom ntej ntawm kev thauj khoom yog siv thiab tag nrho cov txheej txheem rov qab ua tib yam thiab lwm yam kom txog rau thaum theem kawg ntawm kev thauj khoom.
Kev sib sau ua ke nrog kev tiv thaiv kev nthuav dav yog nqa tawm nrog kev thauj khoom thiab kev tshem tawm, txhawm rau txiav txim siab qhov elasticity ntawm cov av. Thaum thauj cov qauv mus rau ib qho kev kawm, peb unloaded nrog tib gradualness thaum peb thauj nws. Kev nyem feem ntau yog ua tom qab2,0kp/cm ua2,4,0kp/cm ua2thiab6,0kp/cm ua2.
Raws li txoj cai, qhov kev sim yog ua nrog cov qauv hauv qab dej, uas yog tuav ntawm sab laug iav raj ntawm qhov siab ntawm qhov saum npoo ntawm cov qauv hauv cov cuab yeej. Kev ntsuam xyuas lub compressibility ntawm cov qauv nyob rau hauv lub xub ntiag ntawm cov dej yog ua li no, vim hais tias qhov kev xeem yuav siv sij hawm ntev thiab cov qauv dries nyob rau hauv lub sij hawm ntawd, vim hais tias cov compressibility ntawm cov qauv yuav qis dua qhov tseeb compressibility ntawm cov av nyob rau hauv nws natural ya raws. Tsis tas li ntawd, cov av noo noo tej zaum yuav siab dua thaum lub sijhawm ua piv txwv, tshwj xeeb tshaj yog thaum cov dej hauv av nce siab, uas tuaj yeem ua rau muaj qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv ntawm cov av hauv lub sijhawm ntawm cov dej siab.
Cov txiaj ntsig kev ntsuas tau siv rau peb hom kab kos, uas yog daim duab sib txheeb compression, daim duab porosity coefficient hloov pauv thiab lub sijhawm sib cog lus daim duab.
Tus txheeb ze compression daim duab
daim duab no tau txais thaum lub siab ib txwm siv rau cov qauv ntawm abscissa axis σ = P / A, qhov twg P yog cov khoom thauj ntawm cov qauv ntawm lub pob zeb lim sab saud hauv kp / cm2, A yog qhov chaw hla ntu ntawm qhov kev sib txuas ntawm qhov kev sib txuas ntawm cov qauv, thiab cov qauv sib txawv ntawm qhov sib txawv ntawm qhov compress Δh/h qhov twg Δh yog qhov kev daws teeb meem ntawm cov qauv hauv qab load Δσ thaum sib sau ua ke, h qauv qhov siab ua ntej thauj khoom (daim duab 2).
Daim duab. 2. Relative compression daim duab
Thaum lub sijhawm thauj khoom, daim duab ntawm thawj compression a.
Thaum lub sij hawm unloading, yog tias cov dej tsis muaj kev cuam tshuam tau qhib, kom cov qauv tseem nyob hauv dej thaum lub sij hawm thauj khoom, nws rov qab mus rau qhov qub qub, piv txwv li o. Txawm li cas los xij, tus qauv tsis rov qab mus rau nws lub xeev thawj zaug, uas txhais tau hais tias nws tau dhau los ntawm cov yas (sab mus tas li) deformation ntxiv rau elastic. Yog li ntawd, nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, daim duab o b tau txais thaum lub sij hawm unloading. Txawm li cas los xij, yog tias qhov ntsuas tau ua tiav yam tsis tau txais dej, es tsis txhob siv daim duab o, hu ua daim duab elasticity.
Yog tias tus qauv raug thauj khoom dua tom qab tshem tawm, daim duab qhia kev compression thib ob c tau txais. Daim duab o thiab daim duab thib ob compression c tsim lub voj hysteresis ntawm lawv. Hauv av nplaum, lub hysteresis loops yog qhov tseem ceeb thiab yog li ntawd qhov deformation nyob rau hauv qhov chaw ntawm qhov o thiab kev sib tw thib ob (daim duab b thiab c) tsis suav tias yog elastic, tab sis thim rov qab, vim tias lawv tsis sib npaug rau qhov hnyav raws li Hooke txoj cai. Deformations hauv cheeb tsam ntawm thawj compression (daim duab a) nyob rau hauv qhov chaw uas lawv tsis rov qab mus tas li (irreversible).
Av compressibility module
Los ntawm daim duab ntawm tus txheeb ze compression, peb tau txais raws li Hooke txoj cai analogously rau Jung lub modulus ntawm elasticity E rau ib tug elastic khoom, lub compressibility modulus ntawm cov av Ms
Ms = Δσ / (Δh/h) [kp/cm2],
qhov twg Δσ yog qhov load increment, Δh/h yog tus txheeb ze compression, uas yog muab los ntawm thawj compression daim duab a (daim duab 2).
Lub compressibility modulus ntawm cov av Ms txawv ntawm cov modulus ntawm elasticity E ntawm ib tug elastic khoom, vim hais tias Ms tsis tas li rau ib tug thiab tib cov ntaub ntawv tab sis kuj sib txawv thiab nce nrog rau ib txwm load σ. Yog li ntawd, ib qho nqi tshwj xeeb ntawm compressibility modulus Ms tuaj yeem muab rau ib lub sijhawm nqaim ntawm cov av ib txwm muaj Δσ. Yog hais tias tus nqi ntawm cov module Ms siab dua, lub compressibility ntawm cov av yog qis dua thiab vice versa. Raws li peb cov kev cai hauv paus, cov qauv hauv qab no rau kev sib xyaw ua ke ntawm cov av hauv nws lub xeev ntuj raug saws:
Kev faib tawm hauv qab no yog nqa los ntawm cov ntawv qub, suav nrog lub sijhawm rov ua dua 100-400 kp/cm2. Nws tsis tau raug kuaj xyuas lossis ua raws li cov cai tam sim no.
Ms = 0 - 20 kp/cm2 compressible av heev
Ms = 20 - 50 kp/cm2 compressible av heev
Ms = 50 - 100 kp/cm2 medium compressible av
Ms = 100 - 400 kp/cm2 tsawg compressible av
Ms = 100 - 400 kp/cm2 me ntsis compressible av
Ms = 400 - 1000 kp/cm2 me ntsis compressible av
Ms> 1000 kp/cm2 cov av uas tsis tshua muaj zog.
Av elasticity module
tib txoj kev, peb tau txais cov qauv ntawm elasticity ntawm cov av E:
E = Δσ / (Δh/h) [kp/cm2],
qhov twg tus txheeb ze compression increment Δh/h yog muab los ntawm cov av elasticity daim duab rau qhov sib xws li ib txwm siab increment Δσ.
Ib txwm sib sau ua ke thiab overconsolidated av
Daim duab. 3. Daim duab ntawm kev hloov pauv hauv porosity coefficient ntawm cuam tshuam cov av qauv
Yog tias peb ua qhov kev ntsuas oedometer nrog cov qauv cuam tshuam, uas peb nkag mus rau hauv lub cuab yeej ntawm qhov taw tes tawm, thiab peb npaj cov txiaj ntsig ntawm qhov ntsuas ntawm daim duab ntawm qhov kev hloov pauv ntawm qhov porosity coefficient e nyob ntawm qhov siab σ (Fig. 3), qhov sib sau ua ke yog qhov sib koom ua ke. 1 rau thawj qhov load, 2 rau unloading, 3 rau qhov kev thauj khoom thib ob mus txog qhov txwv ntawm thawj qhov kev thauj khoom txuas ntxiv σa thiab **4 ** dhau qhov txwv.
Lub unloading daim duab 2 thiab daim duab thib ob compression daim duab 3 tsim lub hysteresis voj tom qab uas daim duab 4 txuas ntxiv ntawm daim duab 1 yog tias tsis muaj kev tawg, tsis muaj kev tawg. reloading.
Daim duab. 4. Daim duab pauv ntawm porosity coefficient ntawm undisturbed av qauv
Txawm li cas los xij, yog tias peb ua qhov ntsuas oedometer zoo ib yam li ua ntej nrog cov qauv tsis muaj kev cuam tshuam los ntawm qee qhov tob ntawm cov av (daim duab.4), daim duab rau theem nrab load3yuav qhia ntawm ib qho tshwj xeeb load σb tawg ntawm taw tes b, tom qab ntawd daim duab yuav txuas ntxiv mus4muaj txoj kab nqes dua. Qhov tawg no tshwm sim vim hais tias cov av los ntawm cov qauv coj mus rau hauv lub load ntau dua p=γt tshaj qhov load ntawm tus qauv σ nyob rau hauv lub oedometer. Qhov siab dua load p yog los ntawm qhov hnyav ntawm cov txheej txheem saum npoo av uas twb muaj lawm mus rau saum npoo av, uas peb hu ua av siab, los yog los ntawm kev thauj khoom ntawm cov av ua ntej cov txheej txheem nqa tawm dhau sijhawm los ntawm kev yaig lossis los ntawm moraine av lossis dej khov, uas peb hu ua preload. Cov tsos ntawm overconsolidation yog tshwj xeeb tshaj yog cov yam ntxwv ntawm av nplaum, uas peb paub qhov txawv ntawm ib txwm consolidated thiab overconsolidated av nplaum.
Nquag sib sau ua ke av nplaum
Feem ntau consolidated av nplaum yog nyob rau hauv qhov tob tob hauv qab hauv av, uas tsis tau raug yav tas los raug rau preload. Ib qho piv txwv ntawm cov av nplaum no, loaded nyob rau hauv oedometer nrog loads ntau tshaj qhov hnyav ntawm lub Upper “av siab” khaubncaws sab nraud povtseg, qhia ib tug nruam ntws ntawm consolidation, tsis so nyob rau hauv tus txheeb ze compression daim duab los yog nyob rau hauv lub porosity coefficient hloov daim duab. Qhov kev sib haum xeeb ntawm cov av nplaum no nyob rau hauv lub load ntawm cov khoom yog ib txwm, piv txwv li nyob rau hauv ib tug tej yam load, kev sib hais haum txo nyob rau hauv lub sij hawm.
Overconsolidated av nplaum
Overconsolidated av nplaum yog nyob rau hauv qhov tob ntau dua los yog yav tas los raug rau preloading. Ib qho piv txwv ntawm cov av nplaum no loaded nyob rau hauv lub oedometer nrog lub siab ntau dua cov av siab los yog preload qhia ib tug puas ntawm tus txheeb ze compression daim duab los yog nyob rau hauv lub porosity coefficient hloov daim duab, lub thiaj li hu ua. _geological puas g, _ nrog kev hloov pauv loj (Daim duab.5a). Qhov kev sib haum xeeb ntawm cov av nplaum no nyob rau hauv cov qauv me me rau cov load hauv qab cov av siab lossis preload σ1, tab sis ua qhov loj dua rau cov loads saum σ1.
Yog hais tias qhov geological so tsis meej meej, ces nws yog txiav txim siab siv tangents rau daim duab (Fig.5b).
Sl.5. Daim duab pauv ntawm porosity coefficient ntawm overconsolidated av nplaum
Daim duab qhia lub sijhawm
Daim duab no, tseem hu ua daim duab sib sau ua ke, tau txais thaum, rau txhua qhov kev thauj khoom ntawm tus qauv hauv oedometer, lub sijhawm t hauv cov xuab moos yog siv rau lub abscissa axis, thiab kev sib haum xeeb hauv mm mus rau ordinate axis (Fig.6a) los yog hauv % ntawm tag nrho cov kev sib hais haum (Fig.6b).
Sl.6. Lub sij hawm daws teeb meem
Unbound thiab bound av coj txawv nyob rau hauv load. Cov av xoob, xws li cov xuab zeb, muaj qhov pores loj, los ntawm cov dej tau nrawm nrawm los ntawm kev thauj khoom, kom cov av nyob hauv qhov nrawm, nrog rau qhov loj tshaj plaws kev sib haum xeeb tshwm sim thaum pib ntawm lub load thiab mus txog qhov kawg kev sib hais haum ntawm ib tug muab load nyob rau hauv ib tug luv luv lub sij hawm luv luv. Cohesive av xws li av nplaum muaj me me pores los ntawm cov dej uas nyuaj rau nyem tawm hauv qab load. Muaj ob theem nyob rau hauv lub sij hawm txheej txheem ntawm compacted av daws teeb meem. Nyob rau hauv thawj theem, tam sim ntawd tom qab siv lub load rau cov av, vim hais tias cov dej tsis tuaj yeem ntws tawm ntawm lub qhov hws, nws yuav nyuaj siab thiab tau txais tag nrho cov ntaub ntawv load. Nyob rau theem thib ob, cov dej pore uas muaj kev ntxhov siab pib thawb tawm ntawm nws tus kheej kev ntxhov siab vim yog lub nra, uas maj mam hloov mus rau cov khoom hauv av. Nyob rau theem ob no, cov khoom tuaj sib sau ua ke thiab cov pores txo qis. Cov txheej txheem txo qis txuas ntxiv mus txog thaum cov dej siab raug yuam tawm ntawm lub qhov hws, piv txwv li kom txog thaum lub xeev cov dej hauv lub qhov hws tsis muaj zog. Yog li ntawd, av consolidation feem ntau yog ib qho teeb meem hydrodynamic, uas nyob ntawm cov av permeability thiab porosity. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm av nplaum, uas nws permeability yog tsawg, cov txheej txheem consolidation yuav siv sij hawm ntev heev, thiab nyob rau hauv tas li ntawd, cov kev sib haum xeeb yuav ua tau ntau dua vim lub zuag qhia tag nrho porosity ntau dua li cov xuab zeb. Nyob rau hauv lub hauv paus ntawm kev sib sau ua ke, lub sij hawm kev sib hais haum yuav raug xam rau tag nrho lub sij hawm ntawm lub consolidation thiab nyob rau hauv tus kheej theem.