საარქივო ექსპერტის შინაარსი: სტატიაში დაცულია გეოტექნიკური ტერმინების, ფორმულებისა და ლაბორატორიული პროცედურების ისტორიული მიმოხილვა. ეს არ არის გეოტექნიკური კვლევა, სანაპიროს დიზაინი, დატკეპნის სპეციფიკაცია, ხარისხის კონტროლის გეგმა ან არსებული სტანდარტის შემცვლელი. ნიადაგის პარამეტრებს, აღჭურვილობას, დატკეპნის ენერგიას, მიღების კრიტერიუმებს და სამუშაოს უსაფრთხო მეთოდებს განსაზღვრავს უფლებამოსილი გეოტექნიკური ინჟინერი და აკრედიტებული ლაბორატორია კონკრეტული ნიადაგისა და ობიექტის საფუძველზე.
დღეს სავო კუსიჩი ორიენტირებულია ხის ფანჯრებზე, ხის-ალუმინის ფანჯრები, მორგებული ფანჯრები, კარი და ითხოვს ციტატას. ეს სტატია რჩება ტექნიკურ არქივად და არ წარმოადგენს შეთავაზებას გეოტექნიკური დიზაინის, ტესტირების ან მიწის სამუშაოების შესრულების შესახებ.
ფხვიერი ნიადაგის დატკეპნა
ფხვიერი ნიადაგის დატკეპნა დამოკიდებულია მყარი ნაწილაკების ზომასა და ფორმაზე, ასევე მის სტრუქტურაზე. შეუზღუდავი ნიადაგის შემთხვევაში, არსებობს გარკვეული საზღვრები, რომლებშიც მოძრაობს ფორიანობის n და ფორიანობის კოეფიციენტის e მნიშვნელობები უიშვიათესი და მკვრივი სტრუქტურისთვის.
თუ შეკრულ მასალას აშრობენ და ნელ-ნელა ასხამენ ჭიქაში ისე, რომ ჩამოსხმისას არ დატკეპნოს, მიიღება მისი _ უიშვიათესი სტრუქტურა. ეს სტრუქტურა შეესაბამება ფორიანობის კოეფიციენტს emax, რომლის ღირებულება ქვიშისთვის თავდაპირველ ტექსტში არის საზღვრებში:
max =0,7-1,0.
თუ ერთიდაიგივე მასალა თხელ ფენად ჩაასხით ჭიქაში და თითოეულ ფენას ხის ჩაქუჩით აჭრიან, სანამ მოცულობა მუდმივი არ იქნება, ანუ სანამ არ შეწყვეტს ჩაყრას, მიიღება მისი _ ყველაზე მკვრივი სტრუქტურა. იგი შეესაბამება ფორიანობის კოეფიციენტს emin, რომლის მნიშვნელობა ქვიშისთვის არის:
emin = 0,45–0,65.
შეუზღუდავი ნიადაგის დატკეპნა გამოიხატება ფარდობითი დატკეპნით ID, კოეფიციენტით, რომელიც აჩვენებს ნიადაგის დატკეპნის ხარისხს უმაღლეს დატკეპნასთან მიმართებაში:
სადაც e არის ნიადაგის ფორიანობის კოეფიციენტი დატკეპნის ბუნებრივ მდგომარეობაში. ფარდობითი სიმკვრივის საბოლოო მნიშვნელობებია:
- უიშვიათესი სტრუქტურისთვის e = emax; ID =0;
- ყველაზე მკვრივი სტრუქტურისთვის e = emin; ID =1.
თავდაპირველ ტექსტში თერზაღის მიხედვით ქვიშიანი ნიადაგის დატკეპნის კრიტერიუმი წერია:
- იშვიათად დატკეპნილი ქვიშა: ID =0-1/3;
- საშუალო დატკეპნილი ქვიშა: ID =1/3–2/3;
- მჭიდროდ დატკეპნილი ქვიშა: ID =2/3-1.
გზებზე და სანაპიროებზე ნაპირების შემთხვევაში ტექსტი მოითხოვს ID =2/3-1.
წინა ფორმის ნაცვლად, შეიძლება გამოყენებულ იქნას მოცულობის თანაფარდობა:
სადაც V არის დაუბრკოლებელი ნიადაგის ნიმუშის მოცულობა, Vmax არის იგივე რაოდენობის ნიადაგის მოცულობა ყველაზე მცირე დატკეპნის მდგომარეობაში და Vmin არის იმავე რაოდენობის ნიადაგის მოცულობა მაქსიმალური დატკეპნის მდგომარეობაში.
აპლიკაციის ლიმიტი: ისტორიული კლასიფიკაციები და პირობები არ შეიძლება პირდაპირ გადავიდეს პროექტზე ან სამშენებლო მოედანზე. ნიადაგის ტიპი, სინჯის აღების მეთოდი, ნიმუშის მდგომარეობა, მოქმედი სტანდარტი და პროექტის მოთხოვნა შეიძლება შეცვალოს მეთოდი და კრიტერიუმები.
შეკრული ნიადაგის დატკეპნა
შეკრული ნიადაგით, დატკეპნა დამოკიდებულია არა მხოლოდ მყარი ინგრედიენტების ზომასა და ფორმაზე და მის სტრუქტურაზე, არამედ შეკრულობაზეც. შეკრულობის გამო, მყარი ნაწილაკები ერთმანეთში იჭედება, ამიტომ დატკეპნის დროს ფორებიდან წყლის გამოწურვა გაცილებით რთულია, ვიდრე შეუზღუდავი ნიადაგი, რომლის ნაწილაკები უფრო ადვილად მოძრაობენ დატვირთვის ქვეშ.
შეკრული ნიადაგის დატკეპნისას წყლის რაოდენობას დიდი მნიშვნელობა აქვს. დაჭერით წყალი გამოიდევნება ფორებიდან და მცირდება წყლის ფირის სისქე; ფორიანობა მცირდება, ათვლის სიმტკიცე და სიმკვრივე იზრდება. რაც უფრო მაღალია სიმკვრივე, მით მეტია მყარი და ნაკლები ფორები ერთეულ მოცულობაზე. ეს თანაფარდობა მიღებულ იქნა შეკრული ნიადაგის დატკეპნის შესაფასებლად. ტექსტში დატკეპნის კონტროლი ხორციელდება მშრალი მოცულობითი წონის გამოყენებით:
γd = Wd / V [N/cm3]
სადაც Wd არის მთლიანად გამხმარი ნიადაგის ნიმუშის წონა N-ში და V არის იგივე ნიმუშის მოცულობა დატკეპნილ მდგომარეობაში გაშრობამდე, სმ3.
პროქტორის საცდელი
პროქტორის ტესტი ემსახურება ნიადაგში წყლის რაოდენობასა და მის დატკეპნას შორის კავშირის დადგენას. იგი განსაზღვრავს ოპტიმალურ ტენიანობას, ანუ ტენიანობას, რომლის დროსაც დატკეპნილი ნიადაგი იძლევა მაქსიმალურ მშრალ მოცულობით წონას მოცემული დატკეპნის ენერგიისთვის.
ისტორიულად აღწერილი პროქტორის აპარატი (ნახ1) შედგება ლითონის ცილინდრისგან Ø = შიდა დიამეტრით10 cm, სიმაღლე12 cm(სურათი1_a_), იგივე სიმაღლის დიამეტრის ცილინდრის გაგრძელება10 cm(სურათი1_ბ_) და ლითონის ჭურჭლის დიამეტრი5 cm, წონა2,5N, ცილინდრულ სახელმძღვანელოში ოდნავ უფრო დიდი დიამეტრით. სახელმძღვანელო ღიაა ქვედა ბოლოში და დახურულია ზედა ბოლოში, ოდნავ ფართო ღიობით, რომლითაც ვერძის სახელური უნდა გაიაროს (სურათი1_c_). ცილინდრის ქვედა ბოლო მოთავსებულია უფრო დიდ მეტალის ფირფიტაზე და ფიქსირდება დაკეცვისას.
ნიმუშს აშრობენ თავდაპირველი პროცედურის მიხედვით და აცერებენ საცერში5 mmმსხვილი მარცვლების გავლენის თავიდან ასაცილებლად. შემდეგ მას ურევენ იმ რაოდენობის წყალს, რომელიც არ უნდა იყოს იმდენად, რომ ნიმუში გახდეს დაბურული და არც ისე პატარა, რომ ნიმუშის დამუშავება შეუძლებელია. პირველი, ფენა, რომლის სიმაღლეა დაახლ8 cmდაუტკეპნილ მდგომარეობაში და დაჯახებული25დარტყმები თანაბრად ნაწილდება ზედაპირზე. ზემოქმედება ხორციელდება ჩაქუჩის თავისუფალი ვარდნით სიმაღლიდან30 cm. გამოიყენება სისქის ახალი ფენა8 cm, დამუხტავს ახლით25ურტყამს და იმეორებს პროცესს მესამე ფენით. დასრულების შემდეგ, გაფართოება ამოღებულია, ნიმუშის ზედაპირი სწორდება ქვედა ცილინდრის კიდესთან და ჭარბი ნიადაგი ამოღებულია. შემდეგ ამოღებულია დატკეპნილი ნიადაგის ნიმუში და განისაზღვრება მისი მშრალი ნაყარი γd და ტენიანობის w.
სურათი1- პროქტორის ექსპერიმენტი.
ექსპერიმენტი მეორდება 5-დან 6-ჯერ, ყოველთვის სუფთა, დაუმუშავებელი მასალით ერთი და იგივე ნიმუშიდან, მაგრამ განსხვავებული რაოდენობის წყალთან ერთად, რათა მივიღოთ განსხვავებული მნიშვნელობები γd და w-სთვის. ნიადაგის ტენიანობა w გამოიყენება დიაგრამის აბსციზაზე, ხოლო მშრალი მოცულობითი წონა γd ორდინატზე (სურათი 2). დაკავშირებული წერტილები იძლევა მრუდს, რომელიც აჩვენებს, რომ მშრალი ნაყარი სიმკვრივე ჯერ იზრდება ტენიანობით მაქსიმუმამდე და შემდეგ მცირდება. ტენიანობა _wopt_ს, რომელიც შეესაბამება მაქსიმალური მშრალი ნაყარი სიმკვრივის max γd ეწოდება _ოპტიმალური ტენიანობა. ტექსტში მიღებულია, რომ ამ ტენიანობის დროს მიიღწევა ყველაზე მაღალი დატკეპნა მოცემული დატკეპნის ენერგიისთვის. ამ გზით ჩატარებულ ტესტს ეწოდება _ სტანდარტული პროქტორის ტესტი.
სურათი 2 — პროქტორის დიაგრამა.
ლაბორატორიის უსაფრთხოება და სტანდარტი: აპარატის ზომები, ჭექა-ქუხილის მასა და ვარდნა, ფენების რაოდენობა და ზემოქმედება და ნიმუშის მომზადება არის აქ გადაცემული ისტორიული მონაცემები და არა ცალკეული ინსტრუქცია. მოქმედმა პროცედურამ უნდა განსაზღვროს შესაბამისი სტანდარტი და ლაბორატორიული გეგმა. გაშრობა, გაცრილი და დატკეპნა იწვევს მტვრის, მფრინავი ნაწილაკების, დაჭიმვის და დარტყმის რისკებს; საჭიროა სათანადო აღჭურვილობა, დაცვა და გაწვრთნილი ოპერატორი.
მარცვლის ზომის ეფექტი 5 mm
თავდაპირველ ტექსტში ნათქვამია, რომ 5 mm-ზე დიდი მარცვლები არ ახდენენ მნიშვნელოვან გავლენას, თუ ისინი შეადგენენ მთლიანი მასის 25%-ს. თუ 25%-ზე მეტია, მათი გავლენა მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული ნარევის მშრალი მოცულობითი წონის გამოთვლით პროპორციულობის მეთოდის ან შეცვლილი პროქტორის ტესტის გამოყენებით.
გაანგარიშება პროპორციულობის მეთოდით
ამ მეთოდის მიხედვით, ნიადაგის მასალის ნარევის მშრალი მოცულობითი წონა γdm გამოითვლება ზედმეტად და მცირე ზომის მარცვლების პროპორციული წარმოდგენის საფუძველზე.5 mm:
სად არის:
- γd - მასალის მშრალი მოცულობითი წონა, რომელიც გაიარა საცერში5 mm;
- γsc — საცრის გახსნაზე დარჩენილი მყარი ნაწილაკების მოცულობითი წონა5 mm;
- m - საცერზე დარჩენილი მასალის წონის პროცენტი5 mmმთელ მასასთან მიმართებაში.
შეცვლილი პროქტორის ტესტი
თავდაპირველ ტექსტში მოყვანილი აშშ-ს მელიორაციის ბიუროს გამოცდილების მიხედვით, თუ მარცვლები აღემატება5 mmგადააკეთე1/3რომ2/3ნიადაგის მთლიანი მასიდან გამოცდა უნდა ჩატარდეს მთლიანი მასით. ვინაიდან ამის წარმატებით გაკეთება შეუძლებელია დიამეტრის ცილინდრში10 cm, უფრო დიდი დიამეტრის ცილინდრი გამოიყენება ე.წ _ მოდიფიცირებული პროქტორის ტესტში. ტექსტი აღწერს დიამეტრის ცილინდრს15,2 cmდა სიმაღლე23,2 cm, რომელშიც ნიმუშის რაოდენობა5,5kp ავსებს სამ დაახლოებით თანაბარ ფენას po-ით50მძიმე ჩაქუჩით ურტყამს4,53კპ და ვარდნის სიმაღლე45,7 cm. თუ ნიმუში შეიცავს მარცვლებს მდე20 mm, ტესტი ტარდება დაუბრკოლებელი მასალით. თუ ის შეიცავს უფრო დიდ მარცვლებს20 mm, ოდენობით5,5კპ ნიმუში გაცრილია საცერში20 mm, ხოლო საცერზე დანარჩენს ცვლის იმავე ზომის მასალით5-20 mm.
ამ გზით აღწერილი პროცედურის გარდა, ტექსტში შესრულების ნებისმიერ მეთოდს, რომელიც განსხვავდება სტანდარტულისგან, ასევე უწოდებენ შეცვლილ პროქტორის ტესტს.
დატკეპნის ენერგია
პროქტორის ცილინდრში ნიმუშის დატკეპნის ენერგია შეიძლება გამოისახოს განტოლებით, სადაც N არის ჩაქუჩის დარტყმის რაოდენობა, h არის ჩაქუჩის ვარდნის სიმაღლე m-ში, W არის ჩაქუჩის წონა Mp-ში (მეგაპონდი) და V არის ნიმუშის მოცულობა m-ში.3.
დატკეპნის ენერგიის მატებასთან ერთად მიიღწევა ნიმუშის უფრო დიდი დატკეპნა, მისი ფორიანობა, ანუ ნიადაგში წყლის რაოდენობა მცირდება და მშრალი მოცულობითი წონა იზრდება. დატკეპნის ენერგიებისთვის ე1, ე2, ე3და ე4მიღებულია შესაბამისი პროქტორის ნაკვეთები ფიგურაში3. ყველა დიაგრამა ასიმპტომურად იწყება გაჯერების დიაგრამით, რომელსაც ასევე უწოდებენ დიაგრამას0%ჰაერის ფორების როცა ყველა ფორები ივსება წყლით, ე.ი5%ჰაერის ფორების როცა არის95%წყლით სავსე ფორები.
სურათი3— პროქტორის დიაგრამები სხვადასხვა დატკეპნის ენერგიისთვის.
გაჯერების დიაგრამა შეიძლება აშენდეს აბსცისაზე w = wz = n / γs(1-n), ხოლო ორდინატზე γd = γs(1-n), სადაც n არის ნიადაგის ფორიანობა, ხოლო γs არის მოცემული ნიადაგის მყარი ნაწილაკების მოცულობითი წონა. აქედან გამომდინარეობს, რომ დატკეპნის ენერგია შეიძლება დარეგულირდეს სასურველი დატკეპნის მისაღებად. ბუნებრივი ნიადაგის ან დატკეპნილი ნაპირის დატკეპნის გასაკონტროლებლად ტექსტში ხშირად მიიღება დატკეპნის ინდექსი Iz, მოცემული ნიადაგის ან სანაპიროს მშრალი მოცულობითი წონის თანაფარდობა γd პროქტორის γp-ის მიერ მიღებულ მოცულობით წონასთან:
Iz = γd / γp.
** დიზაინი და კონტროლი საველე პირობებში:** მხოლოდ ლაბორატორიული მრუდი არ ადასტურებს მიღებული ფენის ხარისხს. სინჯის აღება, ფენის სისქე, მანქანების გადასასვლელების ტიპი და რაოდენობა, ტენიანობა, საველე გაზომვები, ტარების სიმძლავრე, დრენაჟი, მიმდებარე ნაგებობები და მიწისქვეშა დანადგარები უნდა იყოს გათვალისწინებული საპროექტო და საკონტროლო გეგმაში. არ მიუახლოვდეთ როლიკერის ან სხვა დანადგარის სამუშაო ადგილს ორგანიზებული სიგნალიზაციისა და დაშვების კონტროლის გარეშე.