Ko te tuhipoka tohunga nui: Ko tenei tuhinga he arotakenga matauranga, a, ehara i te rangahau geotechnical, he paerewa taiwhanga whaimana, he tatauranga turanga, he pukapuka tohutohu ranei. Ko nga kupu taketake, nga tikanga, nga waeine o te ine, nga uara, nga whakarōpūtanga me nga tohutoro ki “a tatou ture” i whakawhitia me te kore e aro ki nga paerewa me nga ture e tika ana. Ko te whakamatautau i te oneone, ko te whiriwhiri tikanga, ko te whakamaoritanga o nga hua me nga whakatau hoahoa me whakahaere e nga tohunga hangarau whai mana me te taiwhanga tika mo tetahi mea me tetahi waahi.
Ko te kaupapa mo te whakakoi i te oneone ehara i te waahanga o te tuku a te iwi hou a Savo Kusić. Ko te arotahi whakangao o naianei he matapihi rakau, matapihi konumohe-rakau me te tatau hanga ritenga. Mo tetahi kaupapa matapihi, tatau ranei, ka taea e koe te tuku tono korero.
Te turanga o te whakamatautau oedometer
Ka whakatauhia te compressibility o te oneone ma te whakamatautau whakakopa me te aukati i te toronga taha taha, ka kiia hoki he whakamatautau oedometer he whakamatautau whakatōpū ranei.
Ka mahia te whakamatautau me nga tauira kaore i raru, a i etahi wa me nga tauira ohorere. I te keehi tuatahi, ka tangohia te tauira whakamatautau ma te pehi i nga mowhiti whakarewa ki roto i te tauira nui ake, kaore e raru, katahi ka whangaia ki roto i te taputapu me te mowhiti i muri i te tapahi i te tauira taikaha me te whakataurite i ona mata ki nga taha o te rango. I te tuarua o nga keehi, ka whakakiia te mowhiti ki te tauira i roto i te ahua o te rite ki te waahi tuku, a, i roto i taua ahua ka whakauruhia ki roto i te oedometer.
Ka mahia te whakamatautau ma te whakamahi i nga taputapu i hangaia tuatahi e Terzaghi ka kiia ko te Oedometer. I enei ra, he maha nga momo hangahanga o tenei taputapu, engari he mea hangai katoa i runga i te maapono kotahi, he whakamatautau i te kopeketanga o tetahi tauira oneone i raro i te utaina me te aukati i te toronga taha.
Oedometer: whakaahuatanga taputapu
Fig. 1. Odometer
Ko te Oedometer he ira whakarewa kei roto te tauira i waenganui i nga kohatu tātari e rua (piki. 1). Ka whakauruhia te tauira ki roto i te taputapu i roto i te mowhiti whakarewa me te diameter o 7-10 cm me te teitei o 1-4 cm. Ka whakawhitia te P ki te tauira ma te kowhatu tātari o runga. Kei raro i te kowhatu tātari o raro, he awa kei raro o te rango mo te whakaheke wai mai i te tauira ki roto i te ngongo kapi, me te tuku wai. I te mea ko te kopiri o te tauira ka mahia i runga i te utu o nga pores, na te mea ko nga matūriki oneone totoka me te wai i roto i nga pores kare e taea te whakakorikori, he mea tika kia rere te wai mai i te tauira i te wa o te whakamatautau, ka taea e te kohatu tātari, te hongere me te ngongo capillary.
Kei te taha maui o te taputapu he paipa tuku wai me te tap kei mua o te puoto, ko te ngongo kapi kei te taha matau, me te tap kei muri i te puoto. Ka mahi ano te ngongo capillary ki te whakatau i te whakarea uruhanga o te oneone k.
Whakamatau
Ka tukuna te tauira ki roto i te rango ka huihuia te taputapu, kati te paapa maui, te tuku wai, ka whakatuwheratia te paapa matau, kia rere te wai ki roto i te ngongo kapi. Katahi ka whakatata atu ki te utaina o te tauira, ka tukuna haeretia. Ko nga kawenga e whai ake nei ka whakamahia:0,50;1,00;2,00;4,00;6,00kp/cm2me te piki ake ki te utaina o te oneone teitei rawa atu e tumanakohia ana i raro i te whare, ko te nuinga ki runga10kp/cm2, me nga parepare ka nui ake20kp/cm2. I ia taumata o te utaina, i te wa o tana tono, ka tiimata te maataki me etahi waahi wa15“,30“,1’,2’,5’,15’,45’,2h5h24h, ka haere tonu atu24h, tae noa ki te whakakotahitanga o te tauira i raro i tera taumata o te kawenga, ka panuitia te whakataunga e rite ana i roto i te haumano o te mirimita ki te kaiwhakariterite ka tuhia ki te rekoata. E kiia ana kua tutuki te whakakotahitanga mena ko te whakataunga o te tauira ko Δh ≤0,02 mmmo te wa o24haora. I muri i te tutukitanga o te whakakotahitanga, ka tukuna te taumata o muri o te utaina, ka tukuna ano te katoa o nga mahi i te huarahi ano, ka pera tonu tae noa ki te taumata whakamutunga o te kawenga.
Ko te whakamatautau whakatōpū me te aukati i te toronga taha taha ka mahia ma te uta me te wetewete, hei whakatau i nga ahuatanga rapa o te oneone. I te utaina o te tauira ki tetahi tohu, ka wetewetehia e matou kia rite tonu te ahua o to maatau utaina. I te nuinga o te wa ka mahia te awhina2,0kp/cm2,4,0kp/cm2a6,0kp/cm2.
Hei tikanga, ka mahia te whakamatautau me te tauira i raro i te wai, ka mau ki te ngongo karaihe maui i te teitei o te mata o runga o te tauira i roto i te taputapu. Ko te whakamatautau i te kaha o te tauira ki te aroaro o te wai ka mahia mo tenei take, na te mea he roa te wa o te whakamatautau ka maroke te tauira i taua waa, na te mea ka iti ake te kaha o te tauira ki raro iho i te tino whakakopa o te oneone i roto i tona ahua makuku. I tua atu, ka nui ake pea te makuku o te oneone maori i te wa o te whakatauira, ina koa ka piki te taumata o te wai o raro, tera pea ka paheke te makuku o te oneone i roto i te waa o te taumata wai teitei.
Ka whakamahia nga hua whakamatautau ki nga momo hoahoa e toru, ara ko te hoahoa kōpeketanga whanaunga, te hoahoa huringa whakarea porosity me te hoahoa whakataunga wa.
hoahoa kōpeketanga pātahi
Ka whiwhihia tenei hoahoa ina pa ana te pehanga noa ki te tauira i runga i te tuaka abscissa σ = P/A, ko P te kawenga e mahi ana i runga i te tauira ma te kowhatu tātari o runga i te kp/cm2, A ko te horahanga whiti o te tauira, me te tuaka i runga i te reanga o te taputapu. Δh/h ko Δh te whakataunga o te tauira i raro i te utaina Δσ i te wa whakakotahitanga, h teitei tauira i mua i te utaina (piki. 2).
Fig. 2. Whakaahua kōpeketanga pātahi
I te wa e utaina ana, ka whiwhi hoahoa o te kōpeketanga tuatahi a.
I te wa e wete ana, mena ka taea te whakauru wai kore, kia noho tonu te tauira ki raro i te wai i te wa e wete ana, ka hoki ki tona ahua taketake, ara, te pupuhi. Heoi ano, kaore te tauira e hoki ki tona ahua tuatahi, ko te tikanga kua paheke te kirihou (tuuturu) hei taapiri atu ki te rapa. No reira, i tenei keehi, ka whiwhi te hoahoa huamo b i te wa e wete ana. Heoi, ki te mahia te whakamatautau me te kore e whiwhi wai, hei utu mo te ahua pupuhi, ka kiia ko te diagram of elasticity.
Mēnā ka utaina anō te tauira i muri i te wetenga, ka whiwhi te hoahoa kōpeketanga tuarua c. Ko te hoahoa huamo me te hoahoa kōpeketanga tuarua c ka hanga i te hysteresis loop i waenganui i a raatau. I roto i te paru, he mea nui nga koropiko hysteresis na reira ko te whakarereketanga i te waahi o te pupuhi me te taapiri tuarua (whakaahua b me c) kaore e kiia he maamaa, engari ka taea te huri, na te mea kaore i te rite ki te kawenga e ai ki te ture a Hooke. Ko nga whakarereketanga i te waahi o te kōpeketanga tuatahi (whakaahua a) i te waahanga kaore i hoki mai he pumau (kaore e taea te huri).
Kōwae kōpeketanga oneone
Mai i te hoahoa o te compression whanaunga, ka whiwhi tatou i runga i te ture a Hooke e rite ana ki te modulus elasticity a Jung E mo te mea rapa, te modulus compressibility o te oneone Ms
Ms = Δσ / (Δh/h) [kp/cm2],
kei te Δσ te pikinga o te uta, Δh/h ko te compression whanaunga e rite ana, i tangohia mai i te hoahoa kōpeketanga tuatahi a (piki. 2).
He rereke te Ms te whakakopeketanga o te oneone i te E o te mea rapa, na te mea kare a Ms i te tuturu mo te mea kotahi engari he rerekee ka piki ki te uta noa σ. No reira, ka taea te hoatu tetahi uara motuhake o te Ms mo te waahi whaiti o te uta oneone noa Δσ. Mēnā he teitei ake te uara o te kōwae Ms, he iti ake te kōpeketanga o te oneone me te huri kē. E ai ki o maatau ture turanga, ko nga tohu e whai ake nei mo te whakakoitanga o te oneone i roto i tona ahua maori ka tangohia:
Ko te whakarōpūtanga i raro nei ka haria mai i te tuhinga taketake, tae atu ki te waahi tukurua 100-400 kp/cm2. Kaore ano kia tirohia, kia rite ranei ki nga ture o naianei.
Ms = 0 - 20 kp/cm2 oneone tino compressible
Ms = 20 - 50 kp/cm2 oneone tino compressible
Ms = 50 - 100 kp/cm2 oneone kōpeke waenga
Ms = 100 - 400 kp/cm2 oneone iti ake te compressible
Ms = 100 - 400 kp/cm2 oneone pakupaku noa
Ms = 400 - 1000 kp/cm2 oneone pakupaku noa
Ms > 1000 kp/cm2 oneone iti rawa te kōpeke.
Kōwae whakarākei oneone
He pera ano, ka whiwhi tatou i te modulus o te elasticity o te oneone E:
E = Δσ / (Δh/h) [kp/cm2],
i tangohia ai te pikinga Δh/h mai i te hoahoa elasticity oneone mo te pikinga o te pehanga Δσ.
Te oneone whakatōpū me te oneone whakakotahi
Sl.3. Diagram o nga huringa o te whakarea porosity o te tauira oneone kua raruraru
Mena ka mahia e matou he whakamatautau oedometer me tetahi tauira ohorere, i uru atu matou ki roto i te taputapu i te waahi tuku, ka tohua e matou nga hua o te whakamatautau ki runga i te hoahoa o te huringa o te whakarea porosity e i runga i te pehanga σ (Fig.3) te rerenga whakatōpū e tohuhia ana e nga hoahoa 1 mo te uta tuatahi, 2 mo te whakaora, 3 mo te uta tuarua tae noa ki te tepe a o te toronga uta tuatahi σa me 4 kei tua atu i tera rohe.
Hoahoa awhina2me te hoahoa kōpeketanga tuarua3hanga he koropiko histeresis kei muri i te hoahoa4ka haere tonu ki te toronga o te hoahoa1, me te kore e pakaru, me te mea kaore he tangohanga me te whakahou.
Sl.4. Diagram o te huringa o te whakarea porosity o te tauira oneone koretake
Heoi, mena ka mahia e matou te whakamatautau oedometer i te ahua o mua me tetahi tauira kore ohorere i tangohia mai i tetahi hohonutanga o te oneone (fig.4), hoahoa mo te kawenga tuarua3ka whakaatu i tetahi uta motuhake σb he whati i te ira b, muri iho ka haere tonu te hoahoa4he pikinga teitei ake. I puta tenei pakaru na te mea ko te oneone i tangohia mai ai te tauira i raro i te uta p=γt nui atu i te uta o te tauira σ i te oedometer. Ko te pikaunga teitei p i ahu mai i te taumaha o nga papa o runga o te oneone tae noa ki te mata o te whenua, e kiia nei ko te pehanga o te oneone, mai i te pikaunga o nga papa o mua o te oneone i kawea i te wa i te horo, i te oneone moraine, i te hukapapa ranei, e kiia nei he preload. Ko te ahua o te whakakotahitanga he tino ahuatanga o te uku, i reira ka wehewehe i waenga i te paru kua whakakotahi me te paru kua whakatōpū.
Te uku whakatōpū
Ko te tikanga ko te paru whakatōpū kei te hohonutanga o raro iho o te mata o te whenua, kaore ano kia puta i mua ki te utaina. Ko tetahi tauira o tenei paru, ka utaina ki te oedometer me nga pikaunga nui atu i te taumaha o nga papa o runga “pehanga oneone”, e whakaatu ana i te rere tonu o te whakakotahitanga, kaore he pakaru i roto i te hoahoa kōpeketanga whanaunga, i te hoahoa huringa whakarea porosity ranei. Ko te whakataunga o tenei paru i raro i te kawenga o te mea he mea noa, ara, i raro i tetahi kawenga, ka heke te whakataunga i te wa.
Te uku whakatōpū
Ko te paru kua oti te whakakotahi kei te hohonu rawa atu, kua tukuna ranei i mua ki te utaina. Ko tetahi tauira o tenei paru kua utaina ki roto i te oedometer me te pehanga nui atu i te pehanga o te oneone, i te uta o mua ranei e whakaatu ana i te whati i runga i te hoahoa kōpeketanga whanaunga, i runga ranei i te hoahoa huringa whakarea porosity, te mea e kiia nei. whawhati whenua g, me te huringa kaha o te ahunga (Fig.5a). He iti te taunga o tenei paru i raro i te hanganga mo te utaina i raro i te pehanga oneone, i mua ranei σ1, engari ka tino nui ake mo nga kawenga kei runga ake i te σ1.
Mena kaore i te marama te whakamaaramatanga o te wehenga whenua, katahi ka whakatauhia ma te whakamahi i nga paatata ki te hoahoa (Fig.5b).
Sl.5. Whakaahua o nga huringa o te whakarea porosity o te uku whakakotahi rawa
Hoahoa whakataunga wa
Ko tenei hoahoa, e kiia ana ko te hoahoa whakatōpū, ka whiwhi ina, mo ia tohu o te utaina o te tauira i roto i te oedometer, ka tukuna te wa t i nga haora ki te tuaka abscissa, me te whakataunga i roto i te mm ki te tuaka ordinate (Fig.6a) i roto ranei i te % o te tapeke whakataunga (Fig.6b).
Sl.6. Hoahoa Whakataunga Wā
He rereke te ahua o nga oneone kore here me te here i raro i te utaina. He nui nga pore o nga oneone mahorahora, penei i te onepu, ka tere te kohia mai i te wai i raro i te kawenga, kia tere ai te tau o te oneone, ko te whakataunga nui rawa ka puta i te timatanga o te utaina ka tae ki te whakataunga whakamutunga i runga i te kawenga kua whakaritea i roto i te wa poto. He iti nga pore o nga oneone whakakotahi penei i te uku, he uaua ki te kumete i te wai i raro i te kawenga. E rua nga wahanga o te wa o te whakaeatanga o te oneone. I te waahanga tuatahi, i muri tonu i te tono i te utaina ki te oneone, na te mea kaore e taea e te wai te rere mai i nga pores, ka kaha te taumaha ka whiwhi i te kawenga katoa. I te wahanga tuarua, ka timata te wai pore taumaha ki te pana ki waho i raro i tana ake taumahatanga na te taumahatanga, ka neke haere ki nga matūriki oneone totoka. I tenei wahanga tuarua, ka huihui nga matūriki ka iti haere nga pores. Ka haere tonu te mahi whakaheke kia puta ra ano te wai pehanga ki waho o nga pores, ara, kia mutu ra ano te ahua taumaha o te wai i roto i nga pores. Na reira, ko te whakakotahitanga o te oneone ko te raru hydrodynamic, e whakawhirinaki ana ki te uruhanga o te oneone me te porosity. I te take o te paru, he iti nei te uruhanga, ka roa te wa o te whakatōpūtanga, me te taapiri, ka tino nui ake nga whakataunga na te nui ake o te porosity i te kirikiri. I runga i te whakamatautau whakatōpū, ka taea te tatau i te akoranga wa whakataunga mo te roanga katoa o te whakakotahitanga me nga waahanga takitahi.