오늘 Savo Kusić는 목재 창, 목재-알루미늄 창, 맞춤형 창, 문 및 견적 요청에 중점을 두고 있습니다. 이 텍스트는 기술 아카이브로 남아 있으며 지반 공학 설계, 실험실 테스트 또는 토목 공사에 대한 제안이 아닙니다.
토양 내 물질의 단계
토양은 고체, 액체, 기체의 3단계로 구성됩니다. 고체상은 고체 입자, 액체 물로 표현되며, 기체상은 토양 공극에 닫힌 공기 또는 수증기로 표시됩니다.
특정 유형의 토양은 1상, 2상 또는 3상으로 구성될 수 있습니다. 이는 토양의 구성이 1상, 2상 또는 3상 시스템일 수 있음을 의미합니다. 토양의 물리적 특성은 개별 단계에 따라 다릅니다.
완전히 건조한 모래나 자갈과 같은 비점착성 토양은 고체 입자라는 단 하나의 상으로 구성됩니다. 해당 토양의 공극에 존재하는 공기는 닫혀 있지 않고 고체 입자의 이동을 방해하지 않으므로 상으로 간주할 수 없습니다.
고형 입자와 닫힌 공극으로 구성되고 부분적으로는 물로 채워지고 부분적으로는 공기나 수증기로 채워지는 지하수 위의 습하고 응집성 토양이 3상 시스템의 토양입니다. 움직이는 고형물의 경우 토양 공극의 물과 공기가 동시에 반대됩니다.
기공이 물로 완전히 채워져 공기나 수증기가 없는 지하수위 아래의 토양은 2상 시스템입니다. 더 깊은 층의 토양은 2상 시스템으로 가정됩니다. 왜냐하면 더 깊은 곳의 토양 기공에 있는 폐쇄된 공기는 물리적 특성에 큰 영향을 미치지 않기 때문입니다. 이 경우 물리적 특성은 고체상과 액체상의 특성에 의해 결정됩니다.
입도계 구성
토양의 고체 성분은 큰 자갈과 블록, 수백, 수천 밀리미터 크기에 이르기까지 다양한 크기의 광물 또는 유기물입니다. 아시다시피 분자는 100만분의 1밀리미터, 즉 1밀리미크론입니다. 토양 고형물의 가장 작은 크기는 20 m 또는 미크론으로 간주됩니다.
고형 토양 입자의 크기는 토양의 물리적 특성에 매우 큰 영향을 미칩니다. 이 거칠기는 토양의 총 중량에 대한 개별 입자 크기의 중량 부분 비율을 나타내는 입도 구성으로 표현됩니다. 입상 구성에 따른 토양의 구분은 국가마다 다릅니다. 우리 부서는 다음과 같습니다:
입자 크기 제한
크기 2 mm – 거친 토양 구성과 세립 토양 구성의 경계입니다. 최대 2mm의 고체 입자는 토양 내 물의 모세관 상승을 보여줍니다. 거친 입자의 토양에는 모세관 현상이 없습니다.
크기 0,2 mm – 거친(날카로운) 모래와 미세한(부드러운) 모래 사이의 경계입니다.
크기 0,02 mm - 토양에 있는 개별 곡물을 육안으로 식별할 수 있는 최대 한도입니다.
크기 0,002 mm – 느슨한 토양과 점토 사이의 경계
크기 0,0002 mm – 점토와 콜로이드 점토 사이의 경계입니다.
아래의 고형성분 0,002 mm은 토양의 물리적 특성에 큰 영향을 미칩니다. 이들 성분은 토양의 응집력을 부여하는데, 토양에 그 양이 적고 많을수록 토양의 응집력은 더욱 뚜렷해진다. 그러나 토양 응집력은 0,002 mm보다 작은 고체 입자의 광물 조성에 따라 달라집니다. 이러한 입자가 석영과 같은 매우 단단한 광물이 분해되어 형성되면 응집력이 매우 낮거나 존재하지 않으며 수분 흡수도 상대적으로 낮습니다. 0,002 mm 이하의 입자가 점토 물질의 분해에 의해 생성된 경우 입자가 작을수록 결합성이 더욱 강해지는 반면 이러한 입자의 수분 흡수율은 매우 높습니다.
토양의 입도 구성은 일부 물리적 특성에 대한 중요하고 신뢰할 수 있는 데이터를 제공합니다. 0,002 mm 이하의 점토 입자가 토양에 우세하다면, 그러한 토양은 가소성, 응집성, 흡습성, 높은 모세관 현상, 낮은 투과성을 가지며 내부 마찰각이 낮다는 결론을 이미 내릴 수 있습니다.
토양의 입상 조성은 입상 조성의 선으로 표시됩니다(그림 1).
그림. 1 - 입자크기 토양 구성 라인: 1-자갈이 많은 모래; 2-먼지가 많은 모래; 3-모래 먼지; 4-점토 토양; 5-점토
입도 조성의 세로축은 해당 지점의 가로축으로 표시된 직경보다 작은 고체 입자의 중량 분율을 나타냅니다. 예를 들어, 4 선의 A 지점에서 세로 좌표는 2 mm보다 작은 92% 입자가 있고 나머지 8%는 2 mm.
입도 조성에 따른 토양 분류
2 mm보다 큰 고체 입자를 함유한 토양은 그림과 같이 입상 조성에 따른 토양의 일반적인 구분에 따라 분류됩니다. 1. 이를 통해 토양에 가장 잘 나타나는 것이 기본 부분으로 채택되고 나머지는 추가 부분으로 채택됩니다. 예를 들어, 토양의 일반적인 과립이 대부분 모래이고 자갈이 적은 경우 해당 토양은 자갈 모래로 분류되고 반대는 모래 자갈이 됩니다. 분류에서는 토양의 개별 부분의 비율도 표시될 수 있습니다. 예를 들어 토양에 15% 점토, 45% 먼지, 30% 모래, 10% 자갈이 포함되어 있으면 15% 점토, 10% 자갈이 포함된 점토 토양으로 분류할 수 있습니다.
그러나 2 mm보다 작은 고체 입자를 포함하는 세립토의 경우 입상 구성에 따른 분류는 일반적으로 삼각형 다이어그램에 따라 수행됩니다. 그러한 도표가 여러 개 있는데, 그 중 미국 토양국에서 제공한 가장 기본적인 도표를 나열하겠습니다. 2.
그림. 2 - 미국 토양청 삼각 다이어그램
다이어그램은 정삼각형으로 접힌 세 개의 좌표축으로 구성되며, 각 축은 전체 토양 질량의 중량%로 모래, 먼지 및 점토의 한 부분을 나타냅니다. 다이어그램의 표면은 10 구역으로 나누어져 있으며, 각 구역은 별도의 토양 유형을 나타냅니다. 삼각형의 각 변은 다른 두 가로좌표와 평행한 세로좌표가 올라가는 가로좌표를 나타냅니다.
이 다이어그램의 각 지점에는 주어진 토양에서 지정된 3 부분의 백분율을 나타내고 토양 유형을 결정하는 3 좌표가 있습니다. 예를 들어 다이어그램의 M점은 점토를 나타냅니다. 이는 입도 구성의 다이어그램으로부터 다음과 같은 방식으로 얻어집니다. 1는 개별 분수를 결정합니다. 이 경우(그림 1의 4 선): 35% 점토, 25% 먼지, 40% 모래, 8% 자갈의 양은 다음보다 적기 때문에 무시됩니다. 10%.
이 분류는 미국 구분에 따른 모래, 먼지, 자갈 조각을 말하지만, 이러한 분류에 대한 비교 가치와 경험으로 인해 여전히 그렇게 채택되고 있습니다.
토양 불균일 정도
Allen Hazen에 따르면 토양의 요철 정도는 비율로 나타납니다(그림 3)
U=d60/d10
여기서 d60는 세로축 60%에 해당하는 입자 직경이고, _d10_는 세로축 10%에 해당하는 입자 직경입니다.
U < 5 tlo je ravnomernog sastava,
for U = 5 – 15 토양 구성이 적당히 고르지 않음,
for U > 15 토양 구성이 고르지 않습니다.
입도계 조성의 선이 급격하면 불균일 정도_U_의 값이 작고, 평평한 선의 경우 값이 큽니다. _U_의 가장 작은 값은 1입니다. 입도 구성의 선이 더 평평할수록 U 값이 더 높습니다. 모래의 경우 가장 자주 U=1-15, 점토 토양의 경우 U=10-90이지만 구성이 매우 고르지 않은 토양의 경우 _U_는 매우 높은 값을 가질 수 있습니다.
그림. 3 - 결정립 직경 d60 및 d10
필터 규칙
이 규칙은 필터의 입도 구성을 기반으로 하며, 그 임무는 지하수에 의해 작은 토양 입자가 세척되는 것을 방지하기 위해 과도 입자 크기에 따라 토양과 석재 배수층 사이의 접촉 시 수력 구배를 줄이는 것입니다. 필터층이 충족해야 할 기본 조건은 투수성과 안정성입니다.
필터 구성에는 여러 가지 규칙이 있으며 그중 Terzaghi의 규칙만이 가장 유명한 것으로 여기에 나열됩니다.
테르자기의 법칙
Terzaghi의 규칙은 다음과 같습니다. 필터의 입자화는 전체 필터 질량(F15)의 15% 중량부 양이 필터가 놓이는 토양의 가장 큰 입자(베이스)보다 최소 4배 더 커야 합니다. 15% _B85_의 4 배보다 크지 않은 베이스(B15)의 15% 중량부, 즉 베이스의 85% 중량부에서 가장 작은 입자의 크기입니다. 이 규칙은 다음 관계로 표현될 수 있습니다:
F15/B15 > 4 및 F15/B85 < 4.
첫 번째 비율은 필터의 투수성을 보장하고 두 번째 비율은 안정성을 보장합니다.
그림. 4 - Terzaghia 필터 규칙
베이스의 가장 작은 입자와 가장 큰 입자가 그림에 나와 있습니다. 4 경계선 1 및 2. 필터의 한계선은 3 및 4입니다. 조건 F15 > 4_B15_는 경계선 3 위의 점 a로 표시되고, 조건 F15 < 4_B85_ tačkom b na liniji 4.
필터의 입도 구성 선은 베이스의 입도 구성 선과 거의 평행한 것이 좋습니다.
그림과 같이 베이스의 입도 구성에 대한 두 개의 극단적인 선 대신. 4, 평균 과립의 한 줄이 될 수 있습니다. 이 경우 B15 지점과 B85 지점은 같은 선상에 있습니다(그림 5 참조).
대부분의 경우 베이스와 배수층 사이의 과립화 차이로 인해 하나의 필터 영역이 베이스와 층 사이의 전환에 충분하지 않습니다. 이 경우 필터는 배수 침전물의 가장 큰 입자 크기에 도달할 때까지 동일한 규칙에 따라 결정되는 여러 필터 구역으로 구성됩니다.
그림. 5 - 필터 레이어 계산 예
나열된 구분, 한계 크기 및 규칙은 과거 소스에서 전송되었으며 현재 지질 공학 분류, 실험실 보고서, 필터 설계 또는 성능 계획을 대체할 수 없습니다. 실제 토양 및 배수 시스템에는 특정 프로젝트의 현행 규정 및 조건에 따라 대표적인 샘플링, 적절한 테스트, 지하수 및 지표수, 침식 및 내부 안정성 검사는 물론 공인 전문가의 평가가 필요합니다.