I tenei ra, e aro ana a Savo Kusić ki matapihi rakau, matapihi rakau-konumohe, matapihi ritenga, tatau me tono korero. Ka noho tonu tenei tuhinga hei puranga matawhenua, a, ehara i te tuku mo te whakamatautau taiwhanga, hoahoa hangarau, mahi whenua ranei.
He maha nga huarahi hei whakatau i nga huanga o te parenga o roto o te oneone, te whakakotahitanga me te koki o te waku o roto ma te whakamahi i nga whakamatautau taiwhanga, i roto i enei ko te whakamatautau direct shear me te triaxial compression te mea rongonui.
He wheako kutikuti tika
Ka mahia te whakamatautau ki runga taputapu me te waahanga tapawha o te momo A. Casagrandea ranei i runga i tetahi taputapu porohita o te momo Hvorsleva. Ka whakaahuahia e matou te whakamatautau me te taputapu o te waahanga tapawha, koinei te mea e whakamahia nuitia ana. I roto i nga keehi e rua, ka mahia te whakamatautau me te tauira kore ohorere, me te tauira ohorere ranei i te waahi tuku, i roto i tenei keehi he uara whakatairite te whakamatautau.
He taputapu mo te kutikuti tika o te waahanga tapawha (piki. 1)
Fig. 1_Wahanga whakawhiti o te taputapu kutikuti tika a Casagrande_
E rua nga wahanga o te taputapu, ko te anga o runga me te anga o raro, kei reira te mea o raro he pateko, ko te mea o runga ka nekehia, ka taea te neke ki runga ki raro i raro i te mana o te kaha whakapae Z, e mahi ana i runga i te rererangi o te whakapiri o te anga o runga me raro.
Ko te tauira oneone ka whakanohoia ki roto i te mowhiti tapawhā maitai, ko te nuinga o te rahi 100 × 100 × 30 mm, ko aua inenga ranei ina waruhia tikatia. Ka whakanohohia nga kohatu tarai ki runga me raro o te tauira, katahi ka tuu nga mea katoa ki roto i te mowhiti o te taputapu, ka whakakiia ki te wai. Ka whakatakotoria he taputapu mo te uta poutū ki runga i te tauira. Ko te kowhatu tātari o runga e hono ana ki te punaha o te uta poutū o te tauira, ko te raro kei te hono ki nga awa wai, ma reira ka taea te pupuri i te tauira i roto i te ahua kukū i te wa o te whakamatautau, kia kore ai e kitea te whakakotahitanga.
Hei whakakore i te waku i runga i nga papa whakapiri i waenga i te anga o runga me te anga o raro, kei reira nga taputapu me te anga o runga kua kopikopiko, ma reira ka neke te anga o runga i raro i te paanga o te kaha kutikuti whakapae. I tua atu, ko nga mata whakapiri o te anga o runga me raro ka pania ki te tiēre hinu. Ko tetahi atu 2 whakatairite mo te rehita i nga huringa poutū me te whakapae kei roto i te taputapu.
Te whakahaere i nga whakamatautau kutikuti tika
Ko te nuinga2momo whakamatautau kutikuti tika: tere me te puturi whakamatautau. Ko te whakamatautau quick ko te uta i te tauira me tetahi pehanga poutū, ko te nuinga o te waa0,50;1,0;2,0;3,0a4,0kp/cm2, tatari mo te whakatōpūtanga, e kiia ana kua tutuki mena ka heke te heke i te wa o te24haora Δh ≤0,02 mm, katahi ka tukuna he topa kutikuti whakapae Z, o te nui1/20ranei1/40he wahanga o te topa poutū P, ka piki ake ia meneti kia rite tonu te uara tae noa ki te pakaru o te whenua. I te wa e whakamahia ana te kaha kutikuti whakapae, ka aro turukihia te nekehanga o te anga o runga ma te panui i runga i te kaiwhakariterite ka tuhia nga huringa whakapae ki roto i te raarangi i mua tonu o ia kawenga hou. Ko te wa e whakaatu ai te kaiwhakariterite i te nekehanga ohorere, ka kiia ko te pakaru whenua.
Ka whakamahia te whakamatautau tere ki nga oneone paru, he puhoi te whakakotahitanga o te taiao i raro i te kawenga hou, ka rite ki tenei tikanga mo te whakamatautau.
Slow he rite tonu te ahua o mua me te rereketanga anake ka piki ake te kaha kutikuti whakapae i roto i te wa roa, ka taea te 2, 5 me te 15 mmeneti, tae noa ki te whakakotahitanga, ara, ka huri katoa nga huringa whakapae. Ko te mahinga o te whakatōpū i raro i te awenga o te kaha whakapae ka aro turukihia ki te kaiwhakariterite 9 (piki. 1).
Ka whakamahia te whakamatautau puhoi ki te onepu, ki te oneone puehu ranei, i te mea ka piki ake te kaha kutikuti whakapae i roto i te wa poto, ka tere te kutikuti o te tauira i roto i te taputapu na te paanga o te wai taumaha i roto i nga pores, e kore e rite ki te tukanga taiao. Na reira, ka piki ake te wa o te wa ki te pai o nga matūriki oneone kore e herea, kia taea ai te whakaorite o te pehanga wai i roto i nga pores oneone me te pehanga wai o waho. Ka tutuki tenei tauritenga ma te waiho i te wa roa i raro i te paanga o ia taumata o te kawenga whakapae, kia pehia te taikaha o te wai i roto i nga pores i roto i te kohatu tātari.
I tua atu i nga whakamatautau kua whakahuahia, i etahi wa ka mahia he whakamatautau tere me te kore e whakakotahi i raro i te kawenga poutū, ara, ka tukuna te kaha kutikuti whakapae i muri tonu i te whakauru i te tauira ki roto i te taputapu me te utaina ki te utaina poutū. Heoi ano, ka whakamahia tenei tikanga whakamate i raro i nga tikanga motuhake, penei i te keehe o te parepare katahi ano ka oti te hanga ki te oneone uku, ka utaina i muri tonu i te parenga me te kore e whakatiki i mua.
Te whakatau i te koki o te waku o roto me te whakakotahitanga
I runga i nga hua whakamatautau, ka tatauhia te ahotea kutikuti
τ=Z/A i roto i te kp/cm²,
ka riro mai i te kaha kutikuti Z i kp i te wa o te rahunga me te horahanga whiti o te tauira A i cm². Ka mahia te whakamatautau ma te 3 ki te 4 taputapu kua utaina ki te pehanga rereke rereke σ=P/A i kp/cm² ko P te kawenga poutū o te tauira i kp. Ko nga uara e whai ake nei o nga pehanga noa ka tangohia: 1,0; 2,0; 3,0 me 4,0 kp/cm².
Fig. 2. Hoahoa o nga huringa whakapae
I runga i te hoahoa o nga huānga waku o roto, e rua nga momo hoahoa 1 me te hoahoa o nga huringa whakapae (piki. 2) ka whiwhi.
Ka whiwhihia te hoahoa o nga huringa whakapae ma te whakamahi i te nukutanga whakapae ΔL i mm o te anga o runga o te taputapu ki te raro o te tuaka abscissa, ka riro mai ma te panui i te kaiwhakariterite 9, me te tuaka ordinate te ahotea kutikuti rite _cm² (figp. 2).
I runga i te whakamaaramatanga o te oneone, ka whiwhi te hoahoa 1 mo te whakakito me te hoahoa 2 mo nga mea wetewete.
Mo te mea kua whakakopahia, ka piki ake te ahotea kutikuti τ i te tuatahi ka pa ana ki te nukutanga whakapae ΔL tae atu ki te tepe o te taurite P, katahi ka puhoi ake, ko te anau o te hoahoa.1ka piki ake ka eke ki te teitei teitei B, muri iho ka heke te hoahoa mo tetahi roa, kia tae ki te rerenga whakapae. Ko te rohe o te pikinga raina-tika o te hoahoa whakahekenga whakapae, ko te pikinga o te ahotea kutikuti he orite ki te pikinga o te huringa, ka kiia ko te waahi o te whakahekenga rapa. I tua atu i te tepe P, ka heke te pikinga o te ahotea kutikuti i runga i te pikinga o nga huringa ΔL tae noa ki te pito teitei B o te hoahoa. I tenei rohe, ka tiimata te “rere” ka whakamahia hei waahi o te huringa kirihou. Ko te pito teitei o te hoahoa B1e tohu ana i te ahotea kutikuti teitei max τ, me te whakaaro ka puta te pakaru o te oneone i tenei waahi, ara ko te waahi B te waahi pakaru. I tua atu i te tohu B, he wai te rauemi, ka heke te kaha o te kutikuti, me te whakaaro kei roto i tenei rohe, ka pakaru te hononga i waenga i nga matūriki, he parenga retireti anake e whakahē ana i te kaha kutikuti whakapae. Tohu G kei reira te hoahoa1ka haere i te ahunga whakapae ka tangohia hei tepe reti.
Ko te ahotea kutikuti i te tepe rahunga B ka kiia ko te kaha kutikuti, ko te kaha kutikuti parakore ranei_ τf, ko te ahotea kutikuti i te tepe tuku G ka kiia ko te kaha paheke τg.
Mo nga mea wetewete, he rohe rapa hoki te hoahoa nukuhanga whakapae me te tepe orite P, engari ko te whakararo he rohe kirihou tae noa ki te tepe paheke G, ara ko te taumahatanga kutikuti teitei he rite ki te kaha tepe, paheke (τ=τg), kei tua atu ko te ahua wai o te rawa.
Sl.3. Hoahoa kutikuti, a) mo nga oneone hono, b) mo nga oneone koretake
Ka whiwhi te hoahoa kutikuti ina hoatu te pehanga noa σ i kp/cm ki te tuaka abscissa2, me te tuaka taurangi te kaha kutikuti e rite ana τf i te kp/cm2, kei te whakamahia enei uara e rua ki te tauine kotahi (Fig.3). I te mea ka piki ake te kaha kutikuti τf o te oneone ki te pehanga noa σ, ka rere ke mo nga pehanga rereke σ1 whiwhi tohu A, B, C, me D, e tohu ana i nga kaha kutikuti e rite ana.
Ki te whiwhi tohu takitahi A, B, C me D i runga i te hoahoa3mo nga oneone taurite (fig.3a), ka tangohia te kaha retireti _τ_g. Heoi, mo te oneone uku, ka timata te rere o nga rawa i mua i te ekenga o te tepe retireti G, me te kaha ki te tango i te kaha kutikuti i te tepe o te taurite P ki te whakatau i te whakakotahitanga c me te koki o te waku o roto o te oneone, engari i te mea he iti, ko te kaha o te kutikuti e mau tonu ana te huringa ΔL ki te hoahoa.2e rua nga wa nui atu i te huringa i te wa o mua o te utaina i roto i te taputapu. Ko tenei kaha kei waenganui i te taitapa o P me B, ara, G (fig.2).
Te hono i nga tohu A, B, C me D ki te hoahoa 76a ka homai he hoahoa kutikuti, he raina tika i nga whakamatautau angitu. Ma te whakaroa atu i te hoahoa ki te mokowhititanga me te tuaka taurangi, mo σ = 0, ka puta mai i runga i te tauira Coulomb τf = c+σ tgϕ e τf = c = te honohono o te oneone, ko te titahatanga o te hoahoa ki te whakapae ka puta te koki o te waku o roto. Ma te whakaroa atu i te hoahoa kutikuti ki tera taha o te tuaka taurangi, ka puta te ahotea na te whakakotahitanga pk ki te tuaka abscissa, ka whakaatuhia te nui o te whakakotahitanga c hei rite ki te parenga waku:
c = pk tgϕ, no hea pk = c/tgϕ
Mo nga oneone koretake, penei i te onepu, te hoahoa i te piki. 3b, e haere ana i te takenga taunga, i te mea mo σ = 0 ka whiwhi τ = 0. Heoi, ki te mea he kirikiri te kirikiri me te makuku, he ahua rite ki te ahua o te piki. 3a, he iti ake te whakakotahitanga c, e tohu ana i te whakakotahitanga. I tera, ko te ahotea pk i runga i te tuaka abscissa toroa i tera taha o te takenga taunga e tohu ana i te ahotea capillary.
Me tohu ko te whakatau i te whakakotahitanga o te oneone me te waku ma te whakamatautau kutikuti tika he maha nga ngoikoretanga, ko te mea nui ko te ngoikore o te oneone ka puta ki runga i te mata kutikuti kua whakaritea, kaua ki te mata he iti rawa te parenga kutikuti, i te wa e kutikuti ana te tauira i roto i te taputapu, ka heke te nekehanga o te mata o runga, ka heke iho te nekehanga o te mata o runga, ka heke te nekehanga o te taha o runga, na te ahua o te papa o runga, ka heke te nekehanga o te tauira o runga, ka heke te nekehanga o te taha o runga, na te ahua o te papa o runga, ka heke iho te nekehanga o te tauira i te wa o te ahua o runga. Ka taea anake te aro turuki i te kutikuti mo te wa poto, kia kore ai e taea e te parenga retireti i tua atu o te tepe te whakahaere i te pakaru ki te nui rawa o te pakaru, ina koa mo te oneone ngawari ka nui nga rerekee i te wa e kutikuti ana, aha atu.
Whakamātautau kōpeketanga Triaxial
Ka mahia te whakamatautau i runga i te taputapu triaxial, he rereke nga hanganga, engari ko enei katoa i runga i te kaupapa kotahi, e whai ake nei. Ko te tauira ohorere i roto i te ahua o te roera ka tuu poutū ki runga i te turanga ka kitea ki te pehanga taha taha o te papatipu wai mai i nga taha katoa, katahi ki te pehanga poutū, ka piki haere, tae noa ki te pakaru o te tauira ka puta i runga i te mata o te iti rawa o te kutikuti. I runga i te kaha kutikuti i te wehenga, ka tatauhia te whakakotahitanga me te koki o te waku o roto o te oneone.
Whakaahuatanga o te taputapu triaxial
Fig. 4. Ko nga taputapu Triaxial
Ko te taputapu triaxial (fig. 4) kei roto i te waahanga o raro o te pereti turanga o te ruma, kei runga te turanga o te tauira, me te waahanga o runga o te piston mo te utaina poutū o te tauira me te pereti o runga e kati ana i te ruma. Ko nga rahi tauira tino noa ko te diameter ϕ=36 mm, teitei h=2,2-2,5_ϕ_. Ko te diameter o te ruma ko D=135mm, teitei H = 180 mm. Ko te ngongo whaiti K1 mo te whakaheke i te tauira mai i raro ka timata mai i te pokapū o te turanga tauira, ka riro he wai mai i te tauira ma te pereti maiengi ka whakaheke i waho o te ruma ki roto i te ngongo karaihe poutū C1. Mena ka mahia te whakamatautau me te kore e whakaheke i te tauira, ka mahi tenei hongere ki te ine i te pehanga wai i roto i nga pores. I roto i te turanga parahi o te ruma he hongere K2 mo te tuku i te papatipu wai kia whakakiia ai te ruma me te whakatutuki i te pehanga taha i roto i te ruma i runga i te tauira.
Ma te pereti o runga o te ruuma ka tukuna te kakau piston hei uta i te tauira. Ko te tauira i roto i te ruma e karapotia ana e te kiriuhi rapa, ka toro atu ki nga pito e rua, ka honoa ki te piston me te turanga ma nga mowhiti rapa. Kei waenganui o te piston he hongere K3 mo te whakaheke i te tauira mai i te taha o runga.
Ko nga taha o te ruuma kua hiritia ki te purakau Plexiglas e mau ana ki nga papa o runga me raro o te ruma ma nga mowhiti rapa.
Ka whakanohoia te ruma ki runga i te turanga pakari. Ko te uta noa o te tauira ka mahia ma te reanga me nga taumahatanga, ko te owehenga o te nuinga ko 1: 10. Ko te punaha mo te whakatutuki i te pehanga taha taha ki te tauira i roto i te ruma kei roto he pounamu me te papatipu wai B, ka mauria mai ki roto i te ruma ma te ngongo, he manometer mo te ine i te pehanga hau me te pounamu me te hau kapi. Ka whakanohohia he kaiwhakariterite ki runga ake i te piston hei uta i te tauira hei ine i te whakataunga o te tauira i raro i te utaina.
Ko te pehanga taha o te papatipu wai i roto i te ruma ka taea te whakatika i runga i te hiahia ma te whakamahi i te pehanga hau i roto i te pounamu B, ma te maataki V1 me V2. Ko tenei pehanga ka puta he taumahatanga whakapae i roto i te tauira σ2 me σ3, na te wahanga porohita o te tauira ka whakaōrite σ2 = σ3.
Ko te papatipu wai ka taea te wai maru, te hinu ranei, he pai ake mo te hiri pai ake, na te mea ka taea e te wai te haere i roto i nga wiri. I raro i te awe o te pehanga hau i roto i te pounamu B, ka whakakiia e te papatipu wai te ruma ki runga ki te valve V6, ka kati. Ko te kawenga poutū o te tauira P, ka whakawhiti tata kore waku ki te tauira ma te kakau piston, ka wehea e te waahanga whiti o te tauira A ka hoatu te ahotea poutū σ1 = P/A
E whakahaere ana i te whakamatautau compression triaxial
Mo te tauira whakamatautau, ka tukatukahia i roto i tetahi taputapu motuhake, kia whiwhi ai he roera me te diameter o 36 mm, he teitei o 78 mm ranei 90 mm, ka mauhia nga kohatu tarai mai i runga me raro, ka makahia he membrane rapa. Katahi ka utaina te tauira me nga kohatu tātari ki runga i te turanga i roto i te ruuma, nga pito, ka kumea nga kiriuhi rapa ki runga i te turanga me te piston uta ka mau ki nga mowhiti rapa. E ai ki nga mahi a etahi taiwhanga, penei i a Prof. Skempton i Raanana, ka tere te whakamakuku i te tauira i roto i te ruma i te wa o te whakamatautau ma te whakakii i nga taha o te tauira ki te pepa tātari, ka whakatakotoria i mua i te kumea o te kiriuhi rapa. Ina whakauruhia te tauira ki roto i te taputapu me te whakapumautanga o te Plexiglas cylinder ki nga papa o runga me raro, ka taea te mahi whakamatautau, ka taea te mahi i roto i nga huarahi maha, penei:
-
Nga whakamatautau kore. I roto i enei whakamatautau, kaore e whakaaetia te whakaheke i te tauira i te wa e whakamahia ana te whakamatautau taha me te poutū, i te mea ka kati nga valve V4 me V5.
-
Ko nga whakamatautau kore wai me te whakakotahitanga. I te wa o te tono o te pehanga taha, ka whakahekehia te tauira (ka tuwhera nga valve V4 me te V5), i te wa e whakamahia ana te pehanga poutū, kaore e whakaaetia te wai (V4 me V5 kua kati).
3_) Nga tauira kua maroke_. Ka whakahekehia te tauira mo te roanga katoa o te whakamatautau (he tuwhera nga maru V4 me V5), kia tino tutuki ai te whakakotahitanga me te kore he wai whakapouri i roto i nga pores i te wa e whakamahia ana te pehanga poutū σ1. He roa te wa o tenei whakamatautau, ina koa me te oneone ngoikore, na te mea ko te uta poutū σ1 me whakahaere i roto i te maha o nga waahanga iti me te tatari mo te whakakotahitanga i ia waahanga. I tua atu, ko nga whakamatautau kua whakahuahia ka taea te mahi me nga tauira makuku me waahanga.
I runga i nga ahuatanga kua whakahuahia ake nei, ka taea te whakahaere i nga whakamatautau whakahekenga triaxial i roto i nga momo rereke me te whakatika i runga i te momo oneone i raro i nga tikanga kawenga.
Ko nga taputapu, nga tikanga, nga waeine, nga uara me nga tauira e whakaahuatia ana ka whakawhitia mai i te puna o mua. Ehara te tuhinga i te rangahau geotechnical, te kawa taiwhanga, te kaupapa turanga, te tohu mo te pumau o te pari, te mahere keri ranei. Ko te whiriwhiringa o te tauira me te tikanga whakamatautau, te ahua o te rerenga wai me te whakakotahitanga, te wai o te whenua, te tikanga kawenga, nga awenga ru me te haumaru keri me whakatau mo te oneone motuhake me te whare, i runga i nga ture o naianei, me te taiwhanga e tika ana me te tohunga hangarau whai mana.