Маанилүү эксперттик эскертүү: Бул макала архивдик билим берүү обзору болуп саналат жана геотехникалык изилдөө, жарактуу лабораториялык стандарт, негиздин эсептөөсү же нускама куралы эмес. Түпнуска терминдер, процедуралар, өлчөө бирдиктери, баалуулуктар, классификациялар жана “биздин жоболорго” шилтемелер колдонуудагы стандарттарга жана эрежелерге шайкештиги текшерилбестен өткөрүлүп берилген. Топурактарды сыноо, ыкманы тандоо, натыйжаларды интерпретациялоо жана долбоорлоо чечимдери ыйгарым укуктуу геотехникалык эксперттер жана белгилүү бир объект жана жайгашкан жер үчүн тиешелүү лаборатория тарабынан жүргүзүлүүгө тийиш.
Топурактын кысылышы темасы Саво Кусичтин жаңы ачык сунушунун бир бөлүгү эмес. Учурдагы өндүрүш багыты жыгач терезелерден, жыгач-алюминий терезелерден жана заказ боюнча жасалган эшиктерден турат. Белгилүү бир терезе же эшик долбоору үчүн сиз котировкага суроону жөнөтө аласыз.
Эдометр тестинин негизи
Топурактын кысылуу жөндөмдүүлүгү каптал кеңейүүсүн алдын алуу менен кысуу сыноосу менен аныкталат, ал эдометрдик тест же консолидация сыноосу деп да аталат.
Сыноо бузулбаган үлгүлөр менен, ал эми кээ бир учурларда бузулган үлгүлөр менен жүргүзүлөт. Биринчи учурда сыноо үлгүсү металл шакекчелерди чоңураак, бузулбаган үлгүгө басуу жолу менен алынат, андан кийин ашыкча үлгүнү кесип, анын беттерин цилиндрдин четтери менен тегиздегенден кийин шакекче менен бирге аппаратка берилет. Экинчи учурда шакекчеге үлгүдөгү консистенциялык абалда келип чыгуучу чекитте толтурулат жана ошол абалда ал едометрге киргизилет.
Сыноо Терзаги биринчи жолу жасаган жана Эдометр деп аталган аппаратты колдонуу менен жүргүзүлөт. Бүгүнкү күндө бул аппараттын бир нече ар кандай конструкциялары бар, бирок алардын баары бир эле принципке негизделген, жүктүн астында топурактын үлгүсүн кысуу жана каптал кеңейүүсүн текшерүү.
Эдометр: түзмөктүн сүрөттөмөсү
сүрөт. 1. Одометр
Эдометр металл цилиндрден турат, анда үлгү эки чыпкалуу таштын ортосунда жайгашкан (сүр. 1). Үлгү аппаратка диаметри 7-10 cm жана бийиктиги 1-4 cm болгон металл шакекчеге киргизилет. жүк P жогорку чыпкасы таш аркылуу үлгүгө өткөрүлүп берилет. Төмөнкү чыпкалуу таштын ылдый жагында цилиндрдин түбүндө үлгүдөгү сууну капиллярдык түтүккө агызуу үчүн, ошондой эле суу менен камсыздоо үчүн каналдар бар. Үлгүнү кысуу тешикчелердин эсебинен жүргүзүлүп жаткандыктан, топурактын катуу бөлүкчөлөрү жана тешикчелердеги суу иш жүзүндө кысылбай тургандыктан, сыноо учурунда суунун үлгүдөн агып чыгышын камсыз кылуу зарыл, бул фильтр ташынын, каналдын жана капилляр түтүгүнүн жардамы менен мүмкүн болот.
Аппараттын сол тарабында цилиндрдин алдында кран менен суу берүүчү түтүк, ал эми капиллярдык түтүк оң жагында, цилиндрдин артында кран бар. Капиллярдык түтүк кыртыштын өткөрүмдүүлүк коэффициентин k аныктоого да кызмат кылат.
Сыноо
Үлгү цилиндрге салынып, аппарат жыйналганда капилляр түтүкчөсүнө суу агып чыгышы үчүн сол кранды, суу өткөргүчтү жана оң кранын ачыңыз. Андан кийин акырындык менен колдонулат үлгүдөгү жүк, жакындайт. Төмөнкү жүктөр адатта колдонулат:0,50;1,00;2,00;4,00;6,00кп/см2жана андан ары имараттын астында күтүлгөн максималдуу топурак жүктөмүнө чейин, жалпысынан чейин10кп/см2, ал эми дамбалар менен андан да көп болушу мүмкүн20кп/см2. Жүктөөнүн ар бир деңгээлинде, аны колдонуу учурунда секундомер жана белгилүү бир убакыт аралыгы менен иштетилет15“,30“,1’,2’,5’,15’,45’,2ч5ч24h, андан ары ар бир24ч, жүктүн ошол деңгээлинде үлгү консолидацияланганга чейин, салыштыргычта миллиметрдин миңден бир бөлүгүндөгү тиешелүү эсептешүү окулат жана жазууга жазылат. Консолидацияга жетишилди деп болжолдонот, эгерде үлгүдөгү эсептешүү Δh ≤ болсо.0,02 mmубакыт үчүн24саат. Консолидацияга жетишилгенден кийин, жүктүн кийинки деңгээли колдонулат жана бүт процедура ошол эле жол менен кайталанат жана жүктүн акыркы деңгээлине чейин уланат.
Топурактын серпилгич касиеттерин аныктоо үчүн жүктөө жана түшүрүү менен каптал кеңейүүсүн алдын алуу менен консолидация сыноосу жүргүзүлөт. Үлгүнү белгилүү бир даражада жүктөгөндөн кийин, биз аны жүктөгөндөй акырындык менен түшүрөбүз. Жардам берүү, адатта, андан кийин жүргүзүлөт2,0кп/см2,4,0кп/см2жана6,0кп/см2.
Эреже катары, сыноо суунун астындагы үлгү менен жүргүзүлөт, ал аппараттагы үлгүнүн үстүнкү бетинин бийиктигинде сол айнек түтүктө кармалат. Суу болгон шартта үлгүнүн кысылышын текшерүү ушул себептен жүргүзүлөт, анткени сыноо көп убакытты талап кылат жана үлгү ошол убакыттын ичинде кургап калат, мунун натыйжасында үлгүнүн кысылышы жер кыртышынын табигый нымдуулук абалындагы иш жүзүндө кысылышынан төмөн болмок. Мындан тышкары, кыртыштын табигый нымдуулугу, өзгөчө жер астындагы суулардын деңгээли көтөрүлгөндө, үлгү алуу учурундагыдан жогору болушу мүмкүн, бул суунун деңгээли жогору болгон мезгилде кыртыштын иш жүзүндө кысылышынан олуттуу четтөөлөргө алып келиши мүмкүн.
Сыноо натыйжалары диаграммалардын үч түрүнө колдонулат, атап айтканда, салыштырмалуу кысуу диаграммасы, көзөнөктүүлүк коэффициентинин өзгөрүү диаграммасы жана убакыттын эсептешүү диаграммасы.
Салыштырмалуу кысуу диаграммасы
Бул диаграмма абсцисса огунда үлгүгө нормалдуу басым колдонулганда алынат σ = P/A, мында P - кп/см менен үстүнкү чыпкалоочу таш аркылуу үлгүгө таасир этүүчү жүк2, A - үлгүнүн кесилишинин огуна салыштырмалуу аппараты жана кысуу аянты. Δh/h мында Δh - консолидация учурунда Δσ жүктүн астында үлгүнүн отурушу, h жүктөө алдындагы үлгүнүн бийиктиги (сүр. 2).
Сүр. 2. Салыштырмалуу кысуу диаграммасы
Жүктөө учурунда, баштапкы кысуу диаграммасы a.
Жүк түшүрүү учурунда, сууну тоскоолдуксуз алуу иштетилсе, үлгү түшүрүү учурунда суунун астында кала турган болсо, ал баштапкы абалына кайтып келет, б.а. шишип. Бирок үлгү баштапкы абалына кайтып келбейт, демек ал серпилгичтиктен тышкары пластикалык (туруктуу) деформацияга дуушар болгон. Ошондуктан, бул учурда, шишип b диаграммасы түшүрүү учурунда алынат. Бирок, эгерде сыноо суусуз аткарылса, шишик диаграммасынын ордуна, ийкемдүүлүктүн диаграммасы деп аталган.
Эгер үлгү түшүргөндөн кийин кайра жүктөлсө, c кошумча кысуу диаграммасы алынат. Шишик диаграммасы жана экинчи кысуу диаграммасы c алардын ортосунда гистерезис циклин түзөт. Чоподо гистерезис илмектери олуттуу, ошондуктан шишик жана экинчилик кысуу чөйрөсүндөгү деформация (b жана c диаграммалары) ийкемдүү деп эсептелбейт, бирок алар Гуктун мыйзамы боюнча жүккө пропорционалдуу эмес. Биринчи кысуу аймагындагы деформациялар (а диаграммасы) алар кайтып келбеген бөлүгүндө туруктуу (кайтарымсыз).
Топурак кысылуу модулу
Салыштырмалуу кысуу диаграммасынан биз Гук мыйзамына ылайык, ийкемдүү материал үчүн Юнгдун ийкемдүүлүк модулуна E, топурактын кысылуу модулу Ms
Ms = Δσ / (Δh/h) [kp/cm2],
мында Δσ - жүктүн өсүшү, Δh/h - тиешелүү салыштырмалуу кысуу, ал биринчи кысуу диаграммасынан алынган a (сүр. 2).
Топурактын кысылуу модулу Ms серпилгичтүү материалдын ийкемдүүлүк модулунан E айырмаланат, анткени Ms бир эле материал үчүн туруктуу эмес, бирок өзгөрүлмө жана нормалдуу жүк σ менен көбөйөт. Демек, Ms кысылуу модулунун бир конкреттүү мааниси кыртыштын нормалдуу жүктөмүнүн Δσ бир тар интервалы үчүн гана берилиши мүмкүн. Эгерде Ms модулунун мааниси жогору болсо, кыртыштын кысылышы төмөн жана тескерисинче. Биздин пайдубалдын жоболоруна ылайык, табигый абалында кыртыштын кысылуу модулунун төмөнкү критерийи кабыл алынган:
Төмөндөгү классификация 100-400 kp/cm2 кайталанган интервалды кошкондо, түпнуска тексттен алынган. Ал текшериле элек жана азыркы нормаларга ылайыкташтырылган эмес.
Ms = 0 - 20 кп/см2 өтө кысылган топурак
Ms = 20 - 50 кп/см2 абдан кысылган топурак
Ms = 50 - 100 кп/см2 орточо кысылган топурак
Ms = 100 - 400 кп/см2 азыраак кысылган топурак
Ms = 100 - 400 кп/см2 бир аз кысылган топурак
Ms = 400 - 1000 кп/см2 бир аз кысылган топурак
Ms > 1000 кп/см2 өтө аз кысылган топурак.
Топурак ийкемдүүлүк модулу
Ошол эле жол менен биз топурактын ийкемдүүлүк модулун алабыз E:
E = Δσ / (Δh/h) [kp/cm2],
мында Δh/h салыштырмалуу кысуу өсүш нормалдуу басымдын Δσ. үчүн топурактын ийкемдүүлүк диаграммасынан алынат._
Нормалдуу консолидацияланган жана ашыкча топурак
Sl.3. Бузулган топурак үлгүсүнүн көзөнөктүүлүк коэффициентинин өзгөрүү диаграммасы
Эгерде биз агып чыгуу чекитинде аппаратка киргизген бузулган үлгү менен эдометрдик сыноону жүргүзсөк жана сыноонун натыйжаларын басымга σ жараша e көзөнөктүүлүк коэффициентинин өзгөрүү диаграммасына түшүрөбүз (сүрөт.3) консолидация агымы диаграммалар менен берилген 1 негизги жүк үчүн, 2 жеңилдетүү үчүн, 3 экинчилик жүк үчүн негизги жүктүн узартылышынын а чегине чейин σa жана 4 бул чектен ашкан.
Рельеф диаграммасы2жана экинчилик кысуу диаграммасы3Гистерезис циклин түзөт, анын артында диаграмма турат4диаграмманын узартылышын улантууда1, сыныксыз, тушуруу жана кайра жуктоо жоктой.
Sl.4. Үзүлбөгөн топурак үлгүсүнүн көзөнөктүүлүк коэффициентинин өзгөрүү диаграммасы
Бирок, эгерде биз эдометрдик сыноону мурдагыдай эле кыртыштын белгилүү бир тереңдигинен алынган бузулбаган үлгү менен жүргүзсөк (сүр.4), экинчилик жүк үчүн диаграмма3бир белгилүү жүктө σb б чекитиндеги сыныкты көрсөтөт, андан кийин диаграмма уланат4жогорураак эңкейишке ээ. Бул сынык үлгү алынган топурактын эдометрдеги σ үлгүсүнүн жүгүнө караганда p=γt көбүрөөк жүк астында болгондугунан келип чыккан. Жогорку жүк p, биз топурак басымы деп атаган рельефтин үстүнкү катмарларынын салмагынан келип чыгат, же эрозия же мореналык топурактан же муздан убакыттын өтүшү менен алып кеткен мурунку топурак катмарларынын жүгүнөн келип чыгат, муну биз алдын ала жүк деп атайбыз. Ашыкча консолидациянын көрүнүшү ылайга өзгөчө мүнөздүү, мында биз нормалдуу консолидацияланган жана ашыкча консолидацияланган чопону айырмалайбыз.
Адатта консолидацияланган чопо
Демейде консолидацияланган чопо жер бетинин астындагы тайызыраак тереңдикте болот, ал мурда алдын ала жүктөөгө дуушар болгон эмес. Эдометрге үстүңкү “топурак басымынын” катмарларынын салмагынан чоң жүктөр жүктөлгөн бул чопонун үлгүсү салыштырмалуу кысуу диаграммасында же көзөнөктүүлүк коэффициентинин өзгөрүү диаграммасында үзгүлтүксүз консолидациянын үзгүлтүксүз агымын көрсөтөт. Бул чопонун объекттин жүгү астында отурушу нормалдуу, б.а. белгилүү бир жүктүн астында отуруу убакыттын өтүшү менен азаят.
Ашыкча консолидацияланган чопо
Ашыкча консолидацияланган чопо чоңураак тереңдикте жатат же мурда алдын ала жүктөөгө дуушар болгон. Топурак басымынан же алдын ала жүктөөдөн жогору басымы бар эдометрге жүктөлгөн бул чопонун үлгүсү салыштырмалуу кысуу диаграммасында же көзөнөктүүлүк коэффициентинин өзгөрүү диаграммасында сыныкты көрсөтөт, деп аталган. геологиялык жарака g, багытынын катуу өзгөрүшү менен (сүр.5а). Бул чопонун конструкциянын астына жайгашуусу топурактын басымынан же алдын ала жүктөө σ төмөн жүк үчүн аз1, бирок σ жогору жүктөөлөр үчүн бир кыйла чоңоёт1.
Эгерде геологиялык үзүү так аныкталбаса, анда ал диаграмманын тангенстерин колдонуу менен аныкталат (сүрөт 1).5б).
Sl.5. Ашыкча консолидацияланган чопонун көзөнөктүүлүк коэффициентинин өзгөрүү диаграммасы
Убакыт эсептешүү диаграммасы
Бул диаграмма, ошондой эле консолидация диаграммасы деп да аталат, качан үлгүнү эдометрге жүктөөнүн ар бир даражасы үчүн абсцисса огуна саат менен t убакыт, ал эми ордината огуна мм менен отурукташуу колдонулганда алынат (сүрөт 2).6а) же жалпы эсептешүүнүн % менен (сүрөт.6б).
Sl.6. Убакыт менен эсептешүү диаграммасы
Байланбаган жана байланган топурактар жүктөмдө башкача мамиле кылат. Кум сыяктуу борпоң топурактардын чоң тешикчелери бар, алардан суу жүк астында тез сыгылып чыгат, ошону менен топурак тез чөгүлөт, эң чоң отуруу жүктүн башталышында болот жана салыштырмалуу кыска убакыт аралыгында берилген жүктө акыркы отурукташууга жетет. Чопо сыяктуу бириктирилген топурактардын кичинекей тешикчелери бар, алардан суу жүктүн астында сыгылып чыгуу кыйын. Топурактардын ныкташынын убакыт процессинде эки фаза бар. Биринчи фазада, топуракка жүк түшкөндөн кийин дароо, суу тешикчелерден агып чыга албагандыктан, ал стресске кабылып, бүт жүктөлгөн жүктү алат. Экинчи этапта катуу топурактын бөлүкчөлөрүнө акырындык менен өтүүчү жүктүн эсебинен стресске дуушар болгон тешикче суулар өзүнүн стресси астында сыртка чыга баштайт. Бул экинчи фазада бөлүкчөлөр биригип, тешикчелер кичирейет. Чөкүү процесси басымдагы суу тешикчелерден күч менен сыртка чыгарылмайынча, башкача айтканда, тешикчелердеги суунун стресстик абалы токтогонго чейин уланат. Демек, топурактын консолидациясы эң оболу гидродинамикалык проблема болуп саналат, ал кыртыштын өткөрүмдүүлүгүнө жана көзөнөктүүлүгүнө көз каранды. Өткөргүчтүгү төмөн болгон чоподон жасалган учурда, консолидация процесси өтө узакка созулушу мүмкүн жана андан тышкары, отурукташуулар кумга караганда жалпы көзөнөктүүлүгүнөн улам кыйла көп болушу мүмкүн. Консолидация сынагынын негизинде эсептешүү убактысын консолидациялоонун бүткүл узактыгы үчүн жана айрым фазалар боюнча эсептөөгө болот.