Cathetan pakar sing penting: Artikel iki minangka review pendidikan arsip lan dudu studi geoteknik, standar laboratorium sing valid, pitungan pondasi utawa manual instruksi. Istilah asli, tata cara, unit pangukuran, nilai, klasifikasi lan referensi kanggo “peraturan kita” ditransfer tanpa mriksa kepatuhan karo standar lan peraturan sing ditrapake. Tes lemah, pilihan metode, interpretasi asil lan keputusan desain kudu ditindakake dening ahli geoteknik sing sah lan laboratorium sing cocog kanggo obyek lan lokasi tartamtu.
Topik babagan kompresibilitas lemah dudu bagean saka tawaran umum anyar Savo Kusić. Fokus produksi saiki kalebu jendela kayu, jendela kayu-aluminium lan pintu digawe khusus. Kanggo proyek jendhela utawa lawang tartamtu, sampeyan bisa ngirim panjaluk penawaran.
Dasar tes oedometer
Kompresibilitas lemah ditemtokake kanthi tes kompresi kanthi ekspansi lateral sing dicegah, sing uga disebut tes oedometer utawa tes konsolidasi.
Tes ditindakake kanthi conto sing ora diganggu, lan ing sawetara kasus karo conto sing kaganggu. Ing kasus sing sepisanan, sampel tes dijupuk kanthi mencet dering logam menyang sampel sing luwih gedhe lan ora diganggu, sing banjur dilebokake menyang piranti bebarengan karo dering kasebut sawise ngethok conto keluwihan lan leveling permukaan karo pinggiran silinder. Ing kasus kapindho, dering diisi karo sampel ing negara konsistensi ing titik ngasilake lan ing negara kasebut dilebokake ing oedometer.
Tes kasebut ditindakake kanthi nggunakake piranti sing pisanan digawe dening Terzaghi lan diarani Oedometer. Saiki, ana macem-macem konstruksi aparat iki, nanging kabeh adhedhasar prinsip sing padha, nguji kompresi sampel lemah ing beban kanthi ekspansi lateral sing dicegah.
Oedometer: katrangan piranti
Gbr. 1. Odometer
Oedometer kasusun saka silinder logam kang sampel dumunung ing antarane rong watu panyaring (fig. 1). Sampel dilebokake ing piranti ing cincin logam kanthi diameter 7-10 cm lan dhuwure 1-4 cm. Beban P ditransfer menyang sampel liwat watu panyaring ndhuwur. Ing ngisor watu panyaring ngisor, ana saluran ing ngisor silinder kanggo ngilekake banyu saka sampel menyang tabung kapiler, uga kanggo pasokan banyu. Wiwit kompresi sampel ditindakake kanthi biaya pori-pori, amarga partikel lemah lan banyu sing padhet ing pori-pori praktis ora bisa dikompres, perlu kanggo mesthekake yen banyu mili saka sampel sajrone tes kasebut, sing bisa ditindakake kanthi watu panyaring, saluran lan tabung kapiler.
Ing sisih kiwa piranti kasebut ana pipa pasokan banyu kanthi tunyuk ing ngarep silinder, nalika tabung kapiler ana ing sisih tengen, kanthi tunyuk ing mburi silinder. Pipa kapiler uga digunakake kanggo nemtokake koefisien permeabilitas lemah k.
Tes
Nalika sampel diselehake ing silinder lan apparatus wis nglumpuk, nutup tunyuk kiwa, sumber banyu, lan mbukak tunyuk tengen, kanggo banyu mili menyang tabung kapiler. Banjur beban sampel dicedhaki, sing ditrapake kanthi bertahap. Beban ing ngisor iki biasane ditrapake:0,50;1,00;2,00;4,00;6,00kp/cm2lan luwih nganti beban lemah paling dhuwur samesthine ing bangunan, biasane nganti10kp/cm2, lan karo bendungan bisa dadi luwih20kp/cm2. Ing saben tingkat beban, ing wayahe aplikasi, stopwatch diwiwiti lan ing interval wektu tartamtu15“,30“,1’,2’,5’,15’,45’,2h5h24h, banjur saben luwih24h, nganti konsolidasi sampel ing tingkat beban kasebut, pemukiman sing cocog ing sepersewu milimeter diwaca ing komparator lan dicathet ing rekaman. Konsolidasi dianggep wis digayuh yen penyelesaian sampel yaiku Δh ≤0,02 mmkanggo wektu24jam. Sawise konsolidasi wis rampung, tingkat beban sabanjure ditrapake lan kabeh prosedur diulang kanthi cara sing padha lan sateruse nganti tingkat beban pungkasan.
Tes konsolidasi kanthi ekspansi lateral sing dicegah ditindakake kanthi loading lan unloading, kanggo nemtokake sifat elastis lemah. Sawise ngemot sampel menyang tingkat tartamtu, kita mbongkar kanthi bertahap sing padha nalika dimuat. Relief biasane ditindakake sawise2,0kp/cm2,4,0kp/cm2lan6,0kp/cm2.
Minangka aturan, tes ditindakake kanthi sampel ing banyu, sing dicekel ing tabung kaca kiwa ing dhuwur permukaan ndhuwur sampel ing piranti kasebut. Tes kompresibilitas sampel ing ngarsane banyu ditindakake kanggo alasan iki, amarga tes kasebut butuh wektu suwe lan sampel garing sajrone wektu kasebut, minangka asil kompresibilitas sampel bakal luwih murah tinimbang kompresibilitas nyata lemah ing kahanan kelembapan alami. Kajaba iku, kelembapan lemah alami bisa uga luwih dhuwur tinimbang nalika sampling, utamane nalika tingkat banyu ing lemah mundhak, sing bisa nyebabake panyimpangan sing signifikan saka kompresibilitas lemah sing nyata sajrone wektu tingkat banyu dhuwur.
Asil tes ditrapake kanggo telung jinis diagram, yaiku diagram kompresi relatif, diagram owah-owahan koefisien porositas lan diagram penyelesaian wektu.
Diagram kompresi relatif
Diagram iki dijupuk nalika tekanan normal ditrapake kanggo sampel ing sumbu absis σ = P/A, ngendi P punika beban tumindak ing sampel liwat watu Filter ndhuwur ing kp/cm2, A punika area cross-sectional saka sampel, lan sumbu ing apparatus koordinat ing apparatus. Δh/h ngendi Δh minangka pamukiman saka sampel ing beban Δσ sak konsolidasi, h dhuwur sampel sadurunge loading (fig. 2).
Gbr. 2. Diagram kompresi relatif
Nalika loading, diagram kompresi primer a.
Sajrone unloading, yen intake banyu tanpa alangan diaktifake, supaya sampel tetep ana ing banyu sajrone unloading, bakal bali menyang kahanan asline, yaiku bengkak. Nanging, sampel ora bali menyang negara wiwitan, sing tegese wis ngalami deformasi plastik (permanen) saliyane elastis. Mulane, ing kasus iki, diagram swelling b dijupuk nalika unloading. Nanging, yen tes ditindakake tanpa nampa banyu, tinimbang diagram pembengkakan, sing diarani diagram elastisitas.
Yen sampel dimuat maneh sawise diundhuh, diagram kompresi sekunder c dijupuk. Diagram bengkak lan diagram kompresi sekunder c mbentuk loop histeresis ing antarane. Ing lempung, puteran hysteresis penting lan mulane deformasi ing area bengkak lan kompresi sekunder (diagram b lan c) ora dianggep elastis, nanging bisa dibalik, amarga ora sebanding karo beban miturut hukum Hooke. Deformasi ing area kompresi primer (diagram a) ing bagean sing ora bali iku permanen (ora bisa dibalèkaké).
Modul kompresibilitas tanah
Saka diagram kompresi relatif, kita entuk miturut hukum Hooke kanthi analog karo modulus elastisitas Jung E kanggo bahan elastis, modulus kompresibilitas lemah Ms
Ms = Δσ / (Δh/h) [kp/cm2],
ngendi Δσ minangka tambahan beban, Δh/h minangka kompresi relatif sing cocog, sing dijupuk saka diagram kompresi primer a (fig. 2).
Modulus kompresibilitas lemah Ms beda karo modulus elastisitas E saka bahan elastis, amarga Ms ora konstan kanggo siji lan materi sing padha nanging variabel lan mundhak karo beban normal σ. Mulane, siji nilai spesifik modulus kompresibilitas Ms bisa diwenehi mung kanggo siji interval sempit saka beban lemah normal Δσ. Yen nilai modul Ms luwih dhuwur, kompresibilitas lemah luwih murah lan kosok balene. Miturut peraturan pondasi kita, kritéria ing ngisor iki kanggo modulus kompresibilitas lemah ing kahanan alam diadopsi:
Klasifikasi ing ngisor iki digawa saka teks asli, kalebu interval bola-bali 100-400 kp/cm2. Ora dicenthang utawa dicocogake karo peraturan saiki.
Ms = 0 - 20 kp/cm2 lemah banget mampat
Ms = 20 - 50 kp/cm2 lemah banget mampat
Ms = 50 - 100 kp/cm2 lemah kompresibel sedang
Ms = 100 - 400 kp/cm2 lemah kurang kompresibel
Ms = 100 - 400 kp/cm2 lemah rada kompresibel
Ms = 400 - 1000 kp/cm2 lemah rada mampat
Ms > 1000 kp/cm2 lemah kompresibel banget.
Modul elastisitas tanah
Kanthi cara sing padha, kita entuk modulus elastisitas lemah E:
E = Δσ / (Δh/h) [kp/cm2],
endi kenaikan kompresi relatif Δh/h dijupuk saka diagram elastisitas lemah kanggo kenaikan tekanan normal sing cocog Δσ.
Lemah gabungan normal lan overconsolidated
Gbr. 3. Diagram owah-owahan koefisien porositas sampel lemah sing diganggu
Yen kita nindakake tes oedometer kanthi sampel sing diganggu, sing kita lebokake ing piranti ing titik ngasilake, lan kita ngrancang asil tes kasebut ing diagram owah-owahan koefisien porositas e gumantung saka tekanan σ (Gbr. 3 aliran diagram diwakili). 1 kanggo beban primer, 2 kanggo unloading, 3 kanggo beban sekunder nganti wates a ekstensi beban primer σa lan 4 ngluwihi wates kasebut.
Diagram unloading 2 lan diagram kompresi sekunder 3 mbentuk loop histerisis ing mburine diagram 4 terus ing ekstensi diagram 1, tanpa mbongkar, kaya-kaya ora ana unloading ngisi ulang.
Gbr. 4. Diagram perubahan koefisien porositas sampel tanah yang tidak terganggu
Nanging, yen kita nindakake tes oedometer kanthi cara sing padha kaya sadurunge kanthi sampel sing ora diganggu sing dijupuk saka ambane lemah tartamtu (anjir.4), diagram kanggo beban sekunder3bakal nuduhake ing siji mbukak tartamtu σb fraktur ing titik b, sawise kang diagram bakal terus4duwe slope sing luwih dhuwur. Patah iki kedadeyan amarga lemah sing dijupuk sampel ana ing ngisor beban p=γt luwih gedhe tinimbang beban sampel σ ing oedometer. Beban sing luwih dhuwur asale saka bobot lapisan lemah ndhuwur sing ana menyang permukaan terrain, sing diarani tekanan lemah, utawa saka beban lapisan lemah sadurungé digawa liwat wektu kanthi erosi utawa saka lemah moraine utawa es, sing diarani preload. Katon saka overconsolidation utamané karakteristik saka lempung, ngendi kita mbedakake antarane normal consolidated lan overconsolidated lempung.
Biasane lempung gabungan
Lempung sing digabungake biasane ana ing jero sing luwih cethek ing ngisor permukaan lemah, sing sadurunge durung kena preload. Sampel lempung iki, dimuat ing oedometer kanthi beban sing luwih gedhe tinimbang bobot lapisan “tekanan lemah” ndhuwur, nuduhake aliran konsolidasi sing terus-terusan, tanpa jeda ing diagram kompresi relatif utawa ing diagram owah-owahan koefisien porositas. Pemukiman lempung iki ing ngisor beban obyek kasebut normal, yaiku ing beban tartamtu, pemukiman mudhun ing wektu.
Lempung overconsolidated
Lempung overconsolidated ana ing ambane sing luwih gedhe utawa sadurunge wis kena preloading. Sampel lempung iki dimuat ing oedometer kanthi tekanan sing luwih gedhe tinimbang tekanan lemah utawa preload nuduhake fraktur ing diagram kompresi relatif utawa ing diagram pangowahan koefisien porositas, sing diarani. fraktur geologi g, kanthi owah-owahan arah sing kuat (Fig.5a). Pemukiman lempung iki ing ngisor struktur cilik kanggo beban ing ngisor tekanan lemah utawa preload σ1, nanging dadi luwih gedhe kanggo beban ing ndhuwur σ1.
Yen break geologi ora ditetepake kanthi jelas, banjur ditemtokake nggunakake tangen kanggo diagram (Gbr.5b).
Sl.5. Diagram owah-owahan ing koefisien porositas lempung overconsolidated
Diagram penyelesaian wektu
Diagram iki, uga disebut diagram konsolidasi, dipikolehi nalika, kanggo saben tingkat muatan sampel ing oedometer, wektu t ing jam ditrapake ing sumbu abscissa, lan pemukiman ing mm menyang sumbu ordinat (Fig.6a) utawa ing% saka total pemukiman (Fig.6b).
Sl.6. Diagram Penyelesaian Wektu
Lemah sing ora kaiket lan kaiket tumindake beda sajrone beban. Lemah sing longgar, kayata wedhi, duwe pori-pori gedhe, saka ngendi banyu cepet dicelupake ing sangisore beban, saéngga lemah dadi cepet, kanthi pemukiman paling gedhe dumadi ing wiwitan beban lan tekan pemukiman pungkasan ing beban tartamtu ing interval wektu sing relatif cendhak. Lemah sing kohesif kayata lempung duwe pori-pori cilik sing angel dicemplungake banyu nalika beban. Ana rong fase ing proses wektu pemukiman lemah. Ing fase kapisan, sanalika sawise ngetrapake beban menyang lemah, amarga banyu ora bisa mili metu saka pori-pori, dadi stres lan nampa kabeh beban sing ditrapake. Ing tahap kapindho, banyu pori sing ditekan wiwit ngetokake tekanan dhewe amarga beban kasebut, sing mboko sithik ditransfer menyang partikel lemah sing padhet. Ing fase kapindho iki, partikel teka bebarengan lan pori-pori nyilikake. Proses subsidence terus nganti banyu tekanan dipeksa metu saka pori-pori, yaiku nganti kahanan banyu sing ditekan ing pori-pori ora ana. Mulane, konsolidasi lemah utamane minangka masalah hidrodinamik, sing gumantung saka permeabilitas lan porositas lemah. Ing kasus lempung, sing permeabilitas kurang, proses konsolidasi bisa njupuk wektu sing suwe banget, lan uga, pemukiman bisa luwih gedhe amarga porositas sakabèhé sing luwih dhuwur tinimbang ing pasir. Adhedhasar tes konsolidasi, kursus wektu pemukiman bisa diwilang sajrone kabeh konsolidasi lan ing fase individu.