Өнөөдөр Саво Кусич нь модон цонх, мод-хөнгөн цагаан цонх, захиалгат цонхнууд, хаалга болон үнийн санал авах хүсэлт. Энэ бичвэр нь геотехникийн архив хэвээр байгаа бөгөөд лабораторийн туршилт, геотехникийн зураг төсөл, газар шорооны ажилд зориулсан санал биш юм.
Лабораторийн туршилтыг ашиглан хөрсний дотоод эсэргүүцэл, нэгдэл, дотоод үрэлтийн өнцгийн элементүүдийг тодорхойлох хэд хэдэн арга байдаг бөгөөд тэдгээрийн дотроос шууд зүсэлтийн туршилт ба гурвалсан тэнхлэгийн шахалтын туршилт нь хамгийн алдартай юм.
Шууд зүсэх туршлага
Туршилтыг _А төрлийн тэгш өнцөгт хэсэг бүхий төхөөрөмж дээр гүйцэтгэнэ. Касаграндеа буюу Хворслева төрлийн дугуй аппарат дээр. Бид хамгийн өргөн хэрэглэгддэг тэгш өнцөгт огтлолын төхөөрөмжтэй хийсэн туршилтыг тайлбарлах болно. Аль ч тохиолдолд туршилтыг хөндөгдөөгүй дээжээр эсвэл гарцын цэг дээр эвдэрсэн дээжээр хийдэг бөгөөд энэ тохиолдолд туршилт нь харьцуулсан утгатай байна.
Тэгш өнцөгт хэсгийг шууд зүсэх төхөөрөмж (зураг 1)
Зураг. 1_Касаграндын шууд зүсэх аппаратын хөндлөн огтлол_
Төхөөрөмж нь дээд ба доод хүрээ гэсэн хоёр хэсгээс бүрдэх ба доод хэсэг нь хөдөлгөөнгүй, дээд хэсэг нь хөдлөх бөгөөд дээд ба доод хүрээний контактын хавтгайд үйлчилдэг Z хэвтээ хүчний нөлөөгөөр доод хэсэгт хөдөлж болно.
Хөрсний дээжийг ихэвчлэн 100 × 100 × 30 mm хэмжээтэй, эсвэл нарийн хуссан тохиолдолд тэдгээр хэмжээтэй тэгш өнцөгт ган цагирагт хийнэ. Шүүлтүүрийн чулууг дээжийн дээд ба доод хэсэгт байрлуулж, дараа нь бүх зүйлийг төхөөрөмжийн цагирагт хийж, дараа нь усаар дүүргэнэ. Босоо ачааллын төхөөрөмжийг дээж дээр байрлуулсан. Дээд шүүлтүүр чулуу нь дээжийг босоо ачааллын системд холбодог бол доод хэсэг нь усны сувагт холбогдсон бөгөөд үүний тусламжтайгаар туршилтын явцад дээжийг ханасан байдалд байлгаж, илэрхий уялдаа холбоог арилгах боломжтой.
Дээд ба доод хүрээ хоорондын контактын гадаргуу дээрх үрэлтийг арилгахын тулд дээд хүрээ нь мушгирсан төхөөрөмжүүд байдаг бөгөөд тэдгээрийн тусламжтайгаар дээд хүрээ нь хэвтээ зүсэх хүчний нөлөөн дор хөдөлдөг. Үүнээс гадна дээд ба доод хүрээний контакт гадаргуу нь газрын тосны вазелинаар бүрсэн байна. Босоо болон хэвтээ хэв гажилтыг бүртгэх өөр 2 харьцуулагч төхөөрөмжид багтсан болно.
Шууд зүсэлтийн туршилт хийх
Ихэнх нь байдаг2шууд зүсэлтийн туршилтын төрлүүд: хурдан ба удаан_ туршилт. Хурдан туршилт нь дээжийг тодорхой босоо даралтаар ачихаас бүрддэг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн0,50;1,0;2,0;3,0болон4,0кп/см2, үед суулт гарсан тохиолдолд хүрсэн гэж үзэж буй нэгтгэлийг хүлээнэ.24цаг Δh ≤0,02 mm, дараа нь Z хэмжээтэй хэвтээ зүсэх хүчийг хэрэглэнэ1/20эсвэл1/40газар хагарах хүртэл минут тутамд ижил утгаар нэмэгддэг босоо хүчний P хэсэг. Хэвтээ зүсэх хүчийг хэрэглэх үед дээд хүрээний хөдөлгөөний явцыг харьцуулагч дээр унших замаар байнга хянаж, хэвтээ хэв гажилтыг шинэ ачаалал бүрийн өмнө шууд бүртгэдэг. Харьцуулагчийн гэнэтийн хөдөлгөөнийг харуулсан мөчийг газар эвдэх гэж үздэг.
Шуурхай туршилтыг шаварлаг хөрсөнд ашигладаг бөгөөд шинэ ачааллын дор байгалийн нягтрал нь удаан бөгөөд туршилтыг хийх энэ аргатай тохирч байна.
_Удаан_туршилтыг өмнөхтэй ижил аргаар гүйцэтгэдэг бөгөөд цорын ганц ялгаа нь хэвтээ зүсэх хүч нь илүү урт хугацааны интервалаар нэмэгдэж, 2, 5, 15 mминутууд эсвэл нэгтгэх хүртэл, өөрөөр хэлбэл хэвтээ хэвтээ хэвтээ шинж тэмдэггүй болох хүртэл нэмэгддэг. Хэвтээ хүчний нөлөөн дор бэхжих явцыг 9 харьцуулагч дээр хянадаг (зураг 1).
Удаан туршилтыг элсэрхэг эсвэл тоостой хөрсөнд ашигладаг бөгөөд богино хугацааны интервалд хэвтээ зүсэлтийн хүч ихэссэн тохиолдолд нүх сүв дэх стресстэй усны нөлөөгөөр аппарат дахь дээжийн зүсэлт хурдасдаг бөгөөд энэ нь байгалийн процесст тохирохгүй. Иймээс хөрсний нүх сүв дэх усны даралтыг гаднах усны даралттай тэнцүүлэхийн тулд цаг хугацааны интервал нь холбоогүй хөрсний хэсгүүдийн нарийн ширхэгтэй байх тусам нэмэгддэг. Хэвтээ ачааллын түвшин бүрийн нөлөөгөөр хангалттай хугацаа үлдээснээр нүх сүв дэх илүүдэл усыг шүүлтүүрийн чулуугаар шахаж гаргаснаар энэхүү тэгшитгэлд хүрдэг.
Дээрх туршилтаас гадна зарим тохиолдолд босоо ачааллын дор нягтралгүйгээр хурдан туршилтыг хийдэг, өөрөөр хэлбэл дээжийг төхөөрөмжид оруулж, босоо ачаалалтай ачаалсны дараа хэвтээ зүсэлтийн хүчийг шууд хэрэглэдэг. Гэсэн хэдий ч энэхүү гүйцэтгэлийн аргыг тусгай нөхцөлд, тухайлбал, шаварлаг хөрсөөр хийсэн шинэхэн суулгасан далангийн хувьд, далангийн дараа шууд ачааллыг урьдчилан нягтруулахгүйгээр ашигладаг.
Дотоод үрэлтийн болон нэгдлийн өнцгийг тодорхойлох
Туршилтын үр дүнд тулгуурлан зүсэлтийн стресс
τ=Z/A кп/см²,
энэ нь эвдрэлийн үеийн зүсэлтийн хүч Z kp ба дээжийн хөндлөн огтлолын талбайн A см²-ээс авна. Туршилтыг 3-ээс 4 хүртэлх төхөөрөмжид өөр өөр хэвийн даралтаар ачаалагдсан σ=P/A кп/см²-д хийнэ, энд P нь дээжийн босоо ачаалал кп байна. Ердийн даралтын дараах утгыг ихэвчлэн авдаг: 1,0; 2,0; 3,0 ба 4,0 кп/см².
Зураг. 2. Хэвтээ хэв гажилтын диаграмм
Дотоод үрэлтийн элементүүдийн диаграмм дээр үндэслэн хоёр төрлийн 1 диаграмм ба хэвтээ хэв гажилтын диаграммыг (зураг 2) авсан.
Хэвтээ хэв гажилтын диаграммыг төхөөрөмжийн дээд хүрээний хэвтээ шилжилтийг ΔL мм-ээр абсцисса тэнхлэгийн доод хэсэгт хэрэглэх замаар олж авсан бөгөөд үүнийг харьцуулагч 9, ординатын тэнхлэгт харгалзах тэнхлэгт k_ττττ/см-ээр хэмжигдэх замаар олж авсан. 2).
Хөрсний нягтралаас хамааран нягтруулсан 1, сул материалын 2 диаграммыг авна.
Нягтруулсан материалын хувьд зүсэлтийн хүчдэл τ эхлээд хэвтээ шилжилттэй харьцуулахад ΔL пропорциональ P хязгаар хүртэл огцом нэмэгдэж, дараа нь бүдүүвчийн муруй нь аажмаар нэмэгддэг.1нэмэгдэж, хамгийн их B өндөрт хүрч, дараа нь диаграмм нь тодорхой уртаар буурч, эцэст нь хэвтээ урсгалд хүрнэ. Хэвтээ хэв гажилтын диаграммын шулуун шугамын авиралтын бүсийг уян харимхай хэв гажилтын талбай гэж үзнэ. P хязгаараас хэтэрсэн тохиолдолд диаграммын хамгийн өндөр В цэг хүртэл ΔL хэв гажилтын өсөлтийн дагуу зүсэлтийн хүчдэлийн өсөлт буурна. Энэ бүсэд материал нь “урсаж” эхэлдэг бөгөөд үүнийг хуванцар деформацийн бүс болгон авдаг. В диаграммын хамгийн өндөр цэг1хамгийн их зүсэлтийн хүч max τ-ийг илэрхийлэх ба энэ үед хөрсний хугарал үүснэ, өөрөөр хэлбэл В цэг нь хугарлын цэг болно. В цэгээс цааш материал нь шингэн төлөвт, зүсэлтийн бат бэх буурч, бөөмс хоорондын холбоо тасарсан энэ бүсэд зөвхөн хэвтээ зүсэлтийн хүчийг эсэргүүцэх гулсалтын эсэргүүцэлтэй байна гэж үздэг. Диаграмм байгаа газарт G цэг1Хэвтээ чиглэлд өнгөрөхийг гулсалтын хязгаар болгон баталсан.
Б эвдрэлийн хязгаар дахь зүсэлтийн хүчийг зүсэлтийн бат бэх буюу цэвэр зүсэлтийн хүч τf гэж нэрлэдэг бол G уналтын хязгаар дахь зүсэлтийн хүчийг гулсалтын бат бэх τg гэнэ.
Сул материалын хувьд хэвтээ нүүлгэн шилжүүлэлтийн диаграмм нь мөн пропорциональ P хязгаартай уян харимхай бүстэй байдаг, гэхдээ доод урсгал нь гулсалтын хязгаар G хүртэлх хуванцар бүс юм, өөрөөр хэлбэл хамгийн их зүсэлтийн хүч нь хязгаарын бат бэх, гулсалтын (τ=τg) тэнцүү, үүнээс цааш материалын шингэн төлөв юм.
Sl.3. Таслах диаграмм, а) уялдаатай хөрсний хувьд, б) нэгдэлгүй хөрсний хувьд
Абсцисса тэнхлэгт кп/см-ээр хэмжигдэх σ хэвийн даралтыг хэрэглэх үед зүсэлтийн диаграммыг олж авна.2, ба ордны тэнхлэг дээр харгалзах зүсэлтийн хүч τf кп/см-ээр илэрхийлэгдэнэ2, эдгээр утгыг хоёуланг нь ижил масштабаар ашигладаг (зураг 1).3). Хөрсний зүсэлтийн бат бэх τf нь хэвийн даралттай σ нэмэгдэх тул өөр өөр даралтанд σ нэмэгдэнэ.1 харгалзах зүсэлтийн хүчийг илэрхийлэх A, B, C, D цэгүүдийг олж авна.
Диаграм дээрх A, B, C, D цэгүүдийг авахын тулд3уялдаатай хөрсний хувьд (Зураг 1).3a) гулсалтын бат бэхийг _τ_g баталсан. Гэсэн хэдий ч шаварлаг хөрсний хувьд гулсалтын хязгаар G хүрэхээс хамаагүй өмнө материал урсаж эхэлдэг ба наалдамхай c ба хөрсний дотоод үрэлтийн өнцгийг тодорхойлохын тулд P пропорциональ байдлын хязгаарт зүсэлтийн бат бэхийг авах хандлагатай байдаг, гэхдээ харьцангуй бага тул хэв гажилтыг ихэвчлэн Δ диаграмм дээр авдаг.2аппаратын ачааллын өмнөх үеийн хэв гажилтаас хоёр дахин их. Энэ хүч нь P ба B хилийн хооронд хаа нэгтээ байдаг, өөрөөр хэлбэл G (зураг 1).2).
A, B, C, D цэгүүдийг 76a диаграммд холбох нь зүсэлтийн диаграммыг өгдөг бөгөөд энэ нь амжилттай туршилтын шулуун шугам юм. Диаграммыг ординатын тэнхлэгтэй огтлолцох хэсэгт сунгаснаар σ = 0-ийн хувьд Кулоны τf = c+σ tgϕ хэв маягт үндэслэн τf = c = хөрсний уялдаа холбоог олж авсан бол диаграмын налуу нь i horizon-ийн дотоод өнцгийг харуулж байна. Ординат тэнхлэгийн нөгөө талд зүсэлтийн диаграммыг сунгаснаар нэгдэл c үрэлтийн эсэргүүцлийн эквивалентаар илэрхийлэгдэх үед абсцисса тэнхлэг дээр pk уялдаатай холбоотой хүчдэлийг авна:
c = pk tgϕ, эндээс pk = c/tgϕ
Элс зэрэг уялдаа холбоогүй хөрсний хувьд зураг дээрх диаграммыг үзүүлэв. 3b, координатын эхийг дайран өнгөрдөг тул σ = 0-ийн хувьд бид τ = 0-г авна. Гэсэн хэдий ч элс нь нарийн ширхэгтэй, нойтон байвал зураг дээрхтэй төстэй диаграмм. 3a, илэрхий уялдаа холбоог илэрхийлдэг c жижиг уялдаатай. Энэ тохиолдолд координатын эхийн нөгөө талд байрлах абсцисса тэнхлэг дээрх pk хүчдэл нь хялгасан судасны стрессийг илэрхийлнэ.
Хөрсний уялдаа холбоо, үрэлтийг шууд зүсэлтийн туршилтаар тодорхойлох нь хэд хэдэн сул талуудтай байдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй бөгөөд тэдгээрийн хамгийн чухал нь хөрсний эвдрэл нь хамгийн бага зүслэгийн эсэргүүцэлтэй гадаргуу дээр биш, харин урьдчилан тодорхойлсон зүсэлтийн гадаргуу дээр тохиолддог, аппаратад дээжийг огтлох үед зүсэлтийн гадаргуу нь дараа нь доошоо хөглөрч, дараа нь хүрээний гадаргуугийн доод хэлбэр багасдаг. хяргах явцад дээжийг зөвхөн богино хугацаанд хянах боломжтой бөгөөд ингэснээр хязгаараас давсан гулсах эсэргүүцэл нь хугарлыг хангалттай хэмжээгээр хянах боломжгүй, ялангуяа зүсэлтийн үед хэв гажилт их байх үед зөөлөн хөрсний хувьд
Гурвалсан тэнхлэгийн шахалтын туршилт
Туршилтыг гурвалсан тэнхлэгт төхөөрөмж дээр гүйцэтгэдэг бөгөөд тэдгээр нь өөр өөр бүтэцтэй боловч бүгд ижил зарчим дээр суурилдаг бөгөөд энэ нь дараах байдалтай байна. Роллер хэлбэрийн үл эвдэрсэн дээжийг босоо тэнхлэгт байрлуулж, бүх талаас нь шингэний массын хажуугийн даралт, дараа нь босоо даралт нь аажмаар нэмэгддэг бөгөөд дээжийн хугарал хамгийн бага зүсэлтийн эсэргүүцэлтэй гадаргуу дээр үүсдэг. Хагарлын үеийн зүсэлтийн бат бэхийг үндэслэн хөрсний нэгдэл ба дотоод үрэлтийн өнцгийг тооцоолно.
Гурвалсан тэнхлэгт төхөөрөмжийн тайлбар
Зураг. 4. Гурвалсан тэнхлэгт төхөөрөмж
Гурвалсан тэнхлэгт төхөөрөмж (зураг 4) нь дээжийн тавиур байрладаг камерын суурийн доод хэсэг, дээжийг босоо ачаалах поршений дээд хэсэг ба камерыг хаадаг дээд хавтангаас бүрдэнэ. Хамгийн түгээмэл дээжийн хэмжээсүүд нь диаметр ϕ=36 mm, өндөр h=2,2-2,5_ϕ_ юм. Тасалгааны диаметр нь D=135mm, өндөр H = 180 mm байна. Дээжийг доод талаас нь шавхах нарийн хоолой K1 нь дээжийн тавиурын төвөөс эхэлж, сүвэрхэг хавтангаар дээжээс усыг хүлээн авч, тасалгааны гаднах босоо шилэн хоолой C1 руу цутгадаг. Туршилтыг дээжийг шавхахгүйгээр хийсэн бол энэ суваг нь нүх сүв дэх усны даралтыг хэмжихэд үйлчилдэг. Тасалгааны хүрэл сууринд камерыг дүүргэх, дээж дээрх камерт хажуугийн даралтыг бий болгохын тулд шингэний массыг нийлүүлэх K2 суваг байдаг.
Тасалгааны дээд хавтангаар дээжийг ачаалах поршений бариул дамждаг. Тасалгааны дээжийг резинэн мембранаар хүрээлж, хоёр төгсгөлд нь сунгаж, резинэн цагирагуудын тусламжтайгаар поршений болон суурьтай холбодог. Поршений дунд хэсэгт дээжийг дээд талаас нь шавхах K3 суваг байдаг.
Тасалгааны хажуу талууд нь резинэн цагиргуудын тусламжтайгаар тасалгааны дээд ба доод хавтанд бэхлэгдсэн Plexiglas цилиндрээр битүүмжилсэн.
Тасалгаа нь хатуу суурин дээр байрладаг. Дээжийн хэвийн ачааллыг жин бүхий хөшүүргээр гүйцэтгэдэг бөгөөд тэдгээрийн харьцаа нь ихэвчлэн 1: 10 байдаг. Тасалгааны дээжинд хажуугийн даралтыг бий болгох систем нь хоолой, агаарын даралтыг хэмжих манометр, шахсан агаар бүхий савны тусламжтайгаар камерт оруулдаг шингэн масстай В савнаас бүрдэнэ. Ачааллын дор дээжийн суултыг хэмжихийн тулд дээжийг ачаалах поршений дээр харьцуулагчийг байрлуулна.
Тасалгаан дахь шингэний массын хажуугийн даралтыг V1 болон V2 хавхлагуудаар дамжуулан В савны агаарын даралтыг ашиглан тохируулж болно. Энэ даралт нь дээжийн σ2 ба σ3-д хэвтээ хүчдэл үүсгэдэг бөгөөд дээжийн дугуй зүсэлтийн улмаас σ2 = σ3 тэнцүү болдог.
Шингэн масс нь нэрмэл ус эсвэл тос байж болох ба энэ нь эрэг шургаар ус нэвтэрч чаддаг тул илүү сайн битүүмжлэхийг илүүд үздэг. В лонхны агаарын даралтын нөлөөн дор шингэний масс нь V6 хавхлага хүртэл тасалгааг дүүргэж, дараа нь хаагдана. Поршений бариулаар дээж рүү бараг үрэлтгүй шилждэг P дээжийн босоо ачааллыг дээжийн хөндлөн огтлолын талбайд хуваасан A босоо ачааллыг σ1 = P/A
Гурвалсан тэнхлэгт шахалтын туршилт хийж байна
Туршилтын дээжийг тусад нь төхөөрөмжид боловсруулснаар 36 mm диаметртэй, 78 mm эсвэл 90 mm өндөртэй булыг гаргаж, дээр нь доод талаас нь шүүлтүүрийн чулууг байрлуулж, резинэн мембран дээр тавьдаг. Дараа нь дээжийг шүүлтүүрийн чулуунуудтай хамт тасалгааны тавиур дээр байрлуулж, төгсгөлд нь резинэн мембраныг тавиур болон ачааны поршений дээгүүр татаж, резинэн цагирагаар бэхлэнэ. Лондон дахь профессор Скемптон зэрэг зарим лабораторийн практикт резинэн мембраныг татахаас өмнө дээжийн хажуу талыг шүүлтүүрийн цаасаар бүрэх замаар сорьцын өрөөнд сорьцыг шавхах ажиллагааг хурдасгадаг. Дээжийг төхөөрөмжид оруулж, Plexiglas цилиндрийг дээд ба доод хавтангуудад бэхлэх үед туршилтыг хэд хэдэн аргаар хийж болно, тухайлбал:
-
Дренажгүй туршилтууд. Эдгээр туршилтуудад хажуу ба босоо туршилтыг хэрэглэх үед дээжийг шавхахыг зөвшөөрдөггүй, харин V4 болон V5 хавхлагууд хаалттай байна.
-
Нэгтгэлтэй усгүй сорилтууд. Хажуугийн даралтыг хэрэглэх үед дээжийг шавхах (V4 ба V5 хавхлагууд нээлттэй), босоо даралт хэрэглэх үед ус зайлуулахыг зөвшөөрдөггүй (V4 ба V5 хаалттай).
3_) Ус зайлуулах сорьцууд_. Туршилтын бүх хугацаанд дээжийг шавхаж (V4 ба V5 хавхлагууд нээлттэй) бөгөөд ингэснээр бүрэн нягтрал үүсч, σ1 босоо даралтыг хэрэглэх үед нүхэнд даралттай ус үүсэхгүй. σ1 босоо ачааллыг олон тооны жижиг үе шаттайгаар хийж, үе шат бүрт бэхжилтийг хүлээх шаардлагатай байдаг тул энэ туршилт нь ялангуяа ус нэвтрүүлэх чадвар муутай хөрсөнд удаан хугацаа шаарддаг. Нэмж дурдахад дурдсан туршилтыг ханасан болон хэсэгчлэн ханасан_ дээжээр хийж болно._
Дээр дурдсан боломжуудыг харгалзан гурван тэнхлэгт шахалтын туршилтыг янз бүрийн хувилбараар хийж, ачааллын нөхцөлд хөрсний төрлөөс хамаарч тохируулж болно.
Тодорхойлогдсон төхөөрөмж, журам, нэгж, утга, хэв маягийг түүхэн эх сурвалжаас шилжүүлсэн. Текст нь геотехникийн судалгаа, лабораторийн протокол, суурийн төсөл, налуугийн тогтвортой байдлын баталгаа, малталтын төлөвлөгөө биш юм. Сорьцын сонголт, туршилтын арга, ус зайлуулах, нэгтгэх байдал, гүний ус, ачааллын горим, газар хөдлөлтийн нөлөөлөл, малталтын аюулгүй байдлыг тухайн хөрс, барилга байгууламжийн хувьд одоогийн дүрэм журмын дагуу зохих лаборатори, эрх бүхий геотехникийн шинжээчээр тодорхойлно.