Мұрағаттық сараптама мазмұны: мақалада геотехникалық терминдер, формулалар және зертханалық процедуралардың тарихи шолуы сақталған. Бұл геотехникалық зерттеу, жағалауды жобалау, нығыздау спецификациясы, сапаны бақылау жоспары немесе қолданыстағы стандартты алмастыру емес. Топырақтың параметрлерін, жабдықты, нығыздалу энергиясын, қабылдау критерийлерін және қауіпсіз жұмыс әдістерін нақты топырақ пен объект негізінде уәкілетті инженер-геотехникалық және аккредиттелген зертхана анықтайды.
Бүгінде Саво Кусич ағаш терезелерге, ағаш-алюминий терезелер, арнайы терезелер, есік және баға ұсыныстарын сұрау. Бұл мақала техникалық мұрағат ретінде қалады және геотехникалық жобалау, сынау немесе жер жұмыстарын орындау ұсынысын білдірмейді.
Борпылдақ топырақты тығыздау
Борпылдақ топырақтың нығыздалуы қатты бөлшектердің мөлшері мен пішініне, сондай-ақ оның құрылымына байланысты. Байланбаған топырақ жағдайында ең сирек және ең тығыз құрылым үшін кеуектілік n және кеуектілік коэффициенті e өзгеретін белгілі бір шектеулер бар.
Байланбаған материалды кептіріп, құю кезінде нығыздамайтындай етіп стаканға ақырын құйса, оның ең сирек құрылымы алынады. Бұл құрылым emax кеуектілік коэффициентіне сәйкес келеді, оның бастапқы мәтіндегі құм үшін мәні шектерде болады:
emax =0,7-1,0.
Егер бірдей материалды стақанға жұқа қабаттап құйып, әр қабат көлемі тұрақты болғанша, яғни ол қысу кезінде шөгуді тоқтатқанша ағаш балғамен соқса, оның ең тығыз құрылымын алады. Ол emin кеуектілік коэффициентіне сәйкес келеді, оның құм үшін мәні:
emin = 0,45–0,65.
Байланбаған топырақтың нығыздалуы ID салыстырмалы тығыздалуымен өрнектеледі, ол ең жоғары тығыздауға қатысты топырақтың тығыздалу дәрежесін көрсететін коэффициент:
мұндағы e - табиғи тығыздалу жағдайындағы топырақтың кеуектілік коэффициенті. Салыстырмалы тығыздықтың соңғы мәндері:
- ең сирек құрылым үшін e = emax; ID =0;
- ең тығыз құрылым үшін e = emin; ID =1.
Терзагиге сәйкес құмды топырақтың тығыздалу критерийі түпнұсқа мәтінде:
- сирек нығыздалған құм: ID =0-1/3;
- орташа тығыздалған құм: ID =1/3–2/3;
- тығыз нығыздалған құм: ID =2/3-1.
Жолдар мен жағалаулардағы жағалаулар жағдайында мәтін ID = талап етеді2/3-1.
Алдыңғы пішіннің орнына көлемдердің қатынасын қолдануға болады:
мұндағы V – бұзылмаған топырақ үлгісінің көлемі, Vmax – ең аз нығыздалған күйдегі топырақтың бірдей мөлшерінің көлемі, Vmin – максималды нығыздалған күйдегі топырақтың бірдей мөлшерінің көлемі.
Қолдану шегі: тарихи жіктеулер мен шарттарды тікелей жобаға немесе құрылыс алаңына беруге болмайды. Топырақ түрі, сынама алу әдісі, үлгі күйі, қолданылатын стандарт және жоба талаптары әдіс пен критерийді өзгертуі мүмкін.
Байланысқан топырақты тығыздау
Байланыстырылған топырақпен тығыздау тек қатты ингредиенттердің мөлшері мен пішініне және оның құрылымына ғана емес, сонымен қатар когезияға да байланысты. Біріктірудің арқасында қатты бөлшектер бір-біріне жабысып қалады, сондықтан тығыздау кезінде саңылаулардан суды сығу, бөлшектері жүктеме кезінде оңай қозғалатын байланыспаған топыраққа қарағанда әлдеқайда қиын.
Байланысқан топырақты нығыздау кезінде су мөлшерінің маңызы зор. Тампинг арқылы су кеуектерден итеріледі және су пленкасының қалыңдығы төмендейді; кеуектілігі төмендейді, ал ығысу беріктігі мен көлемдік тығыздығы артады. Тығыздық неғұрлым жоғары болса, соғұрлым қатты заттар көп және көлем бірлігіне келетін кеуектер аз болады. Бұл қатынас байланысқан топырақтың тығыздалуын бағалау үшін негіз ретінде қабылданды. Мәтіндегі тығыздауды бақылау құрғақ көлемдік салмақты қолдану арқылы жүзеге асырылады:
γd = Wd / V [N/cm3]
мұндағы Wd толық кептірілген топырақ үлгісінің N-дегі салмағы және V - кептіруге дейінгі тығыздалған күйдегі сол үлгінің көлемі см3.
Проктордың сынағы
Проктор сынағы топырақтағы су мөлшері мен оның тығыздалуы арасындағы байланысты анықтауға қызмет етеді. Ол оңтайлы ылғалдылықты анықтайды, яғни тығыздалған топырақ берілген тығыздау энергиясы үшін максималды құрғақ көлемдік салмақ беретін ылғалдылық.
Тарихи сипатталған Проктор аппараты (сур1) ішкі диаметрі Ø = металл цилиндрден тұрады10 cm, биіктігі12 cm(сурет1_a_), биіктігі бірдей диаметрлі цилиндрдің жалғасы10 cm(сурет1_b_) және металл раммер диаметрі5 cm, салмақ2,5N, диаметрі сәл үлкенірек цилиндрлік бағыттағышта. Бағыттауыш төменгі ұшында ашық, ал үстіңгі жағында жабық, қошқардың тұтқасы өтуі үшін сәл кеңірек саңылау бар (сурет).1_c_). Цилиндрдің төменгі шеті үлкенірек металл пластинаға қойылады және қысу кезінде бекітіледі.
Үлгі бастапқы процедураға сәйкес кептіріледі және електен өткізіледі5 mmірі дәндердің әсерін болдырмау үшін. Содан кейін ол сынама шырышты болып кетпеуі немесе үлгіні өңдеуге болмайтындай аз болмауы керек судың мөлшерімен араластырылады. Біріншіден, шамамен биіктігі бар қабат8 cmнығыздалмаған күйде және соқтығысқан25штрихтар бетіне біркелкі бөлінген. Соққы балғаның биіктіктен еркін түсуі арқылы жүзеге асады30 cm. Қалыңдықтың жаңа қабаты қолданылады8 cm, жаңаларымен зарядталады25соғып, процесті үшінші қабатпен қайталайды. Аяқтағаннан кейін ұзартқыш алынып тасталады, үлгінің беті төменгі цилиндрдің шетіне сәйкестендіріледі және артық топырақ жойылады. Содан кейін тығыздалған топырақ үлгісі алынып, оның құрғақ массалық тығыздығы γd және ылғалдылығы w анықталады.
Сурет1— Проктор тәжірибесі.
Тәжірибе γd және w үшін әртүрлі мәндерді алу үшін бір үлгідегі жаңа, өңделмеген материалмен, бірақ судың басқа мөлшерімен 5 - 6 рет қайталанады. Топырақ ылғалдылығы w диаграмманың абсциссасына, ал құрғақ көлемдік салмақ γd ординатаға түсірілген (сурет 2). Қосылған нүктелер құрғақ көлемдік тығыздық алдымен ылғалмен максималды өсетінін, содан кейін төмендейтінін көрсететін қисық береді. Құрғақ массаның максималды тығыздығына max γd сәйкес келетін ылғалдылық wopt оңтайлы ылғалдылық_ деп аталады. Мәтінде бұл ылғалдылықта берілген тығыздау энергиясы үшін ең жоғары тығыздауға қол жеткізілетіні қабылданған. Осылайша жүргізілетін сынақ стандартты Проктор сынағы деп аталады.
Сурет 2 — Проктор диаграммасы.
Зертханалық қауіпсіздік және стандарт: Құрылғының өлшемдері, соққының массасы мен түсуі, қабаттар мен соққылар саны және үлгіні дайындау - жеке нұсқау емес, мұнда жіберілетін тарихи деректер. Жарамды процедура тиісті стандартты және зертханалық жоспарды анықтауы керек. Кептіру, елеу және таптау шаңнан, ұшатын бөлшектерден, шымшудан және соққыдан жарақат алу қаупін тудырады; тиісті жабдық, қорғаныс және оқытылған оператор қажет.
5 mm
Түпнұсқа мәтінде 5 mm-ден үлкен дәндер жалпы массаның 25% бөлігін құраса, айтарлықтай әсер етпейтіні көрсетілген. 25% артық болса, олардың әсерін пропорционалдылық әдісі немесе өзгертілген Проктор сынағы арқылы қоспаның құрғақ көлемдік салмағын есептеу арқылы ескеру қажет.
Пропорционалдық әдісімен есептеу
Бұл әдіске сәйкес топырақ материал қоспасының құрғақ көлемдік салмағы γдм мөлшері үлкен және кіші дәндердің пропорционалды көрінісіне негізделген.5 mm:
қайда:
- γd — елеуіш саңылауынан өткен материалдың құрғақ көлемдік салмағы5 mm;
- γsc — електен қалған қатты бөлшектердің көлемдік салмағы5 mm;
- m — елеуіш саңылауында қалған материал салмағының пайызы5 mmбүкіл массасына қатысты.
Модификацияланған Проктор сынағы
Түпнұсқа мәтінде келтірілген АҚШ мелиорация бюросының тәжірибесіне сәйкес, егер дәндер мөлшерінен үлкен болса5 mmжасау1/3дейін2/3топырақтың жалпы массасынан сынауды жалпы массамен орындау керек. Диаметрі бар цилиндрде мұны сәтті орындау мүмкін емес болғандықтан10 cm, үлкенірек диаметрлі цилиндр өзгертілген Проктор сынағы деп аталатында пайдаланылады. Мәтін диаметрі бар цилиндрді сипаттайды15,2 cmжәне биіктігі23,2 cm, онда үлгі саны5,5kp шамамен үш бірдей қабатты po-мен толтырады50ауыр балғамен ұрады4,53кп және құлау биіктігі45,7 cm. Егер үлгіде дәндер болса20 mm, сынақ бұзылмаған материалмен орындалады. Егер оның құрамында одан үлкен дәндер болса20 mm, сомасы5,5кп үлгіні елеуіштен өткізеді20 mm, және елеуіштегі қалған бөлігін бірдей көлемдегі материалмен ауыстырады5-20 mm.
Осы жолмен сипатталған процедурадан басқа, мәтінде стандарттыдан ерекшеленетін кез келген орындау әдісі модификацияланған Проктор сынағы деп те аталады.
Тығыздау энергиясы
Проктор цилиндріндегі үлгінің нығыздалу энергиясын мына теңдеу арқылы көрсетуге болады, мұндағы N балғамен соққылар саны, h балғаның түсу биіктігі м, W балға салмағы М (мегапонда), V - үлгінің м-дегі көлемі.3.
Тығыздау энергиясының жоғарылауымен үлгінің тығыздалуына қол жеткізіледі, оның кеуектілігі, яғни топырақтағы су мөлшері азаяды, ал құрғақ көлемдік салмақ артады. Тығыздау энергиясы үшін E1, Е2, Е3және Е4суреттегі сәйкес Проктор сызбалары алынады3. Барлық диаграммалар асимптотикалық түрде қанығу диаграммасынан басталады, оны диаграмма деп те атайды0%барлық кеуектер сумен толтырылған кезде ауа саңылауларының, т5%ауа саңылаулары болған кезде95%сумен толтырылған тесіктер.
Сурет3— Әртүрлі тығыздалу энергиялары үшін прокторлық диаграммалар.
Қанықтылық диаграммасын абсцисса w = wz = n / γs( сызу арқылы құруға болады.1-n), ал ордината бойынша γd = γs(1-n), мұндағы n - топырақтың кеуектілігі, γs - берілген топырақтың қатты бөлшектерінің көлемдік салмағы. Бұдан шығатыны, нығыздау энергиясын қажетті тығыздауды алу үшін реттеуге болады. Табиғи топырақтың немесе нығыздалған үйіндінің тығыздалуын бақылау үшін мәтінде Iz нығыздау индексі жиі қабылданады, берілген топырақтың немесе жағалаудың құрғақ көлемдік салмағының γd Проктор γp алынған көлемдік салмағына қатынасы:
Iz = γd / γp.
Даладағы жобалау және бақылау: тек зертханалық қисық алынған қабаттың сапасын растамайды. Сынамаларды іріктеу, қабат қалыңдығы, машина өтулерінің түрі мен саны, ылғалдылық, дала өлшемдері, көтергіштік қабілеті, дренаж, іргелес құрылымдар мен жерасты қондырғылары жобалық және бақылау жоспарына енгізілуі керек. Ұйымдастырылған сигнализациясыз және қол жеткізуді бақылаусыз роликтің немесе басқа механизмдердің жұмыс аймағына жақындамаңыз.