Nota esperta importanti: Dan l-artikolu huwa reviżjoni edukattiva arkivjali u mhuwiex studju ġeotekniku, standard validu tal-laboratorju, kalkolu tal-pedament jew manwal ta ’struzzjoni. It-termini, il-proċeduri, l-unitajiet tal-kejl, il-valuri, il-klassifikazzjonijiet u r-referenzi oriġinali għar-“regolamenti tagħna” ġew trasferiti mingħajr ma tiġi vverifikata l-konformità mal-istandards u r-regolamenti applikabbli. L-ittestjar tal-ħamrija, l-għażla tal-metodu, l-interpretazzjoni tar-riżultati u d-deċiżjonijiet tad-disinn għandhom jitwettqu minn esperti ġeotekniċi awtorizzati u l-laboratorju xieraq għal oġġett u post speċifiku.
Is-suġġett tal-kompressibbiltà tal-ħamrija mhuwiex parti mill-offerta pubblika l-ġdida ta’ Savo Kusić. Il-fokus tal-produzzjoni attwali jikkonsisti fi twieqi tal-injam, twieqi tal-injam-aluminju u bibien magħmulin apposta. Għal proġett speċifiku ta’ tieqa jew bieb, tista’ tibgħat talba għal kwotazzjoni.
Bażi tat-test tal-edometru
Il-kompressibbiltà tal-ħamrija hija ddeterminata minn test tal-kompressjoni b’espansjoni laterali evitata, li jissejjaħ ukoll test tal-edometri jew test ta’ konsolidazzjoni.
It-test jitwettaq b’kampjuni mhux disturbati, u f’xi każijiet ma ’dawk disturbati. Fl-ewwel każ, il-kampjun tat-test jittieħed billi tagħfas ċrieki tal-metall f’kampjun akbar u mhux disturbat, li mbagħad jiddaħħal fl-apparat flimkien maċ-ċirku wara li jinqata ’l-kampjun żejjed u twitti l-uċuħ tiegħu mat-truf taċ-ċilindru. Fit-tieni każ, iċ-ċirku jimtela bil-kampjun fi stat ta’ konsistenza fil-punt ta’ rendiment u f’dak l-istat jiġi introdott fl-edometru.
It-test isir bl-użu tal-apparat li l-ewwel inbena minn Terzaghi u jissejjaħ l-Oedometer. Illum, hemm diversi kostruzzjonijiet differenti ta ‘dan l-apparat, iżda kollha huma bbażati fuq l-istess prinċipju, li jittestjaw il-kompressjoni ta’ kampjun tal-ħamrija taħt tagħbija b’espansjoni laterali evitata.
Oedometer: deskrizzjoni tat-tagħmir
Fig. 1. Odometru
Edometru jikkonsisti f’ċilindru tal-metall li fih il-kampjun jinsab bejn żewġ ġebel filtru (fig. 1). Il-kampjun jiġi introdott fl-apparat f’ċirku tal-metall b’dijametru ta’ 7-10 cm u għoli ta’ 1-4 cm. It-tagħbija P tiġi trasferita għall-kampjun permezz tal-ġebla tal-filtru ta ’fuq. Taħt il-ġebla tal-filtru t’isfel, hemm kanali fil-qiegħ taċ-ċilindru biex jitbattal l-ilma mill-kampjun fit-tubu kapillari, kif ukoll għall-provvista tal-ilma. Peress li l-kompressjoni tal-kampjun issir għad-detriment tal-pori, minħabba li l-partiċelli solidi tal-ħamrija u l-ilma fil-pori huma prattikament inkompressibbli, huwa meħtieġ li jiġi żgurat li l-ilma jitbattal mill-kampjun matul it-test, li jsir possibbli permezz ta ’ġebla tal-filtru, kanal u tubu kapillari.
Fuq in-naħa tax-xellug tal-apparat hemm pajp tal-provvista tal-ilma b’vit quddiem iċ-ċilindru, filwaqt li tubu kapillari jinsab fuq in-naħa tal-lemin, b’vit wara ċ-ċilindru. It-tubu kapillari jservi wkoll biex jiddetermina l-koeffiċjent tal-permeabilità tal-ħamrija k.
Ittestjar
Meta l-kampjun jitqiegħed fiċ-ċilindru u l-apparat jiġi mmuntat, agħlaq il-vit tax-xellug, il-provvista tal-ilma, u tiftaħ il-vit tal-lemin, biex l-ilma jgħaddi fit-tubu kapillari. Imbagħad it-tagħbija tal-kampjun tiġi avviċinata, li tiġi applikata gradwalment. It-tagħbijiet li ġejjin huma ġeneralment applikati:0,50;1,00;2,00;4,00;6,00kp/ċm2u aktar sa l-ogħla tagħbija tal-ħamrija mistennija taħt il-bini, l-aktar sa10kp/ċm2, u bid-digi jista’ jkun saħansitra aktar20kp/ċm2. F’kull livell ta ‘tagħbija, fil-mument tal-applikazzjoni tiegħu, jinbeda stopwatch u f’ċerti intervalli ta’ ħin15“,30“,1’,2’,5’,15’,45’,2h5h24h, imbagħad kull aktar24h, sal-konsolidazzjoni tal-kampjun taħt dak il-livell ta ‘tagħbija, is-saldu korrispondenti f’eluf ta’ millimetru jinqara fuq il-komparatur u rreġistrat fir-rekord. Il-konsolidazzjoni hija preżunta li nkisbet jekk is-saldu tal-kampjun ikun Δh ≤0,02 mmgħal żmien ta24siegħa. Wara li tinkiseb il-konsolidazzjoni, jiġi applikat il-livell ta ’tagħbija li jmiss u l-proċedura kollha tiġi ripetuta bl-istess mod u l-bqija sal-livell finali tat-tagħbija.
It-test ta ’konsolidazzjoni b’espansjoni laterali evitata jitwettaq bit-tagħbija u l-ħatt, sabiex jiġu ddeterminati l-proprjetajiet elastiċi tal-ħamrija. Wara li tgħabbew il-kampjun sa ċertu grad, inħottu bl-istess gradwali kif tgħabbih. L-eżenzjoni normalment isir wara2,0kp/ċm2,4,0kp/ċm2u6,0kp/ċm2.
Bħala regola, it-test isir bil-kampjun taħt l-ilma, li jinżamm fuq it-tubu tal-ħġieġ tax-xellug fl-għoli tal-wiċċ ta ’fuq tal-kampjun fl-apparat. L-ittestjar tal-kompressibbiltà tal-kampjun fil-preżenza tal-ilma jsir għal din ir-raġuni, minħabba li t-test jieħu żmien twil u l-kampjun jinxef matul dak iż-żmien, b’riżultat ta ‘dan il-kompressibbiltà tal-kampjun tkun aktar baxxa mill-kompressibbiltà attwali tal-ħamrija fl-istat ta’ umdità naturali tagħha. Barra minn hekk, l-umdità naturali tal-ħamrija tista ‘tkun ogħla milli kienet fil-ħin tat-teħid tal-kampjuni, speċjalment meta l-livell tal-ilma ta’ taħt l-art jogħla, li jista ‘jwassal għal devjazzjoni sinifikanti mill-kompressibbiltà attwali tal-ħamrija matul il-perjodu ta’ żmien ta ’livell għoli tal-ilma.
Ir-riżultati tat-test huma applikati għal tliet tipi ta’ dijagrammi, jiġifieri d-dijagramma tal-kompressjoni relattiva, id-dijagramma tal-bidla tal-koeffiċjent tal-porożità u d-dijagramma tas-saldu tal-ħin.
Dijagramma tal-kompressjoni relattiva
Din id-dijagramma tinkiseb meta tiġi applikata pressjoni normali fuq il-kampjun fuq l-assi ascissa σ = P/A, fejn P hija t-tagħbija li taġixxi fuq il-kampjun permezz tal-ġebla tal-filtru ta’ fuq f’kp/cm2, A hija s-sezzjoni trasversali tal-erja tal-apparat tal-kampjun u relattiv fil-kompressjoni tal-apparat. Δh/h fejn Δh hija l-issetiljar tal-kampjun taħt tagħbija Δσ waqt il-konsolidazzjoni, h għoli tal-kampjun qabel it-tagħbija (fig. 2).
Fig. 2. Dijagramma tal-kompressjoni relattiva
Matul it-tagħbija, tinkiseb dijagramma tal-kompressjoni primarja a.
Matul il-ħatt, jekk it-teħid bla xkiel ta ‘l-ilma huwa attivat, sabiex il-kampjun baqa’ taħt l-ilma waqt il-ħatt, jerġa ’lura għall-istat oriġinali tiegħu, jiġifieri nefħa. Madankollu, il-kampjun ma jerġax lura għall-istat inizjali tiegħu, li jfisser li għadda minn deformazzjoni tal-plastik (permanenti) minbarra elastika. Għalhekk, f’dan il-każ, id-dijagramma ta ’nefħa b tinkiseb waqt il-ħatt. Madankollu, jekk it-test sar mingħajr ma rċieva l-ilma, minflok dijagramma ta ‘nefħa, l-hekk imsejħa dijagramma ta’ elastiċità.
Jekk il-kampjun jerġa’ jitgħabba wara l-ħatt, tinkiseb id-dijagramma tal-kompressjoni sekondarja c. Id-dijagramma tan-nefħa u d-dijagramma tal-kompressjoni sekondarja c jiffurmaw linja ta ’isteresi bejniethom. Fit-tafal, il-linji ta ‘l-isteresi huma sinifikanti u għalhekk id-deformazzjoni fiż-żona ta’ nefħa u kompressjoni sekondarja (dijagrammi b u c) mhumiex ikkunsidrati elastiċi, iżda riversibbli, peress li mhumiex proporzjonali għat-tagħbija skond il-liġi ta ’Hooke. Deformazzjonijiet fiż-żona tal-kompressjoni primarja (dijagramma a) fil-parti fejn ma rritornawx huma permanenti (irriversibbli).
Modulu tal-kompressibbiltà tal-ħamrija
Mid-dijagramma tal-kompressjoni relattiva, niksbu skond il-liġi ta’ Hooke b’mod analogu għall-modulu ta’ elastiċità ta’ Jung E għal materjal elastiku, il-modulu ta’ kompressjoni tal-ħamrija Ms
Ms = Δσ / (Δh/h) [kp/cm2],
fejn Δσ hija l-inkrement tat-tagħbija, Δh/h hija l-kompressjoni relattiva korrispondenti, li hija meħuda mid-dijagramma tal-kompressjoni primarja a (fig. 2).
Il-modulu ta ‘kompressibbiltà tal-ħamrija Ms huwa differenti mill-modulu ta’ elastiċità E ta ’materjal elastiku, minħabba li Ms mhix kostanti għall-istess materjal iżda hija varjabbli u tiżdied mat-tagħbija normali σ. Għalhekk, valur speċifiku wieħed tal-modulu ta ‘kompressibilità Ms jista’ jingħata biss għal intervall wieħed dejjaq ta ‘tagħbija normali tal-ħamrija Δσ. Jekk il-valur tal-modulu Ms huwa ogħla, il-kompressibbiltà tal-ħamrija hija aktar baxxa u viċi versa. Skont ir-regolamenti tal-pedament tagħna, il-kriterju li ġej għall-modulu ta’ kompressibbiltà tal-ħamrija fl-istat naturali tagħha huwa adottat:
Il-klassifikazzjoni hawn taħt hija trasferita mit-test oriġinali, inkluż l-intervall ripetut 100-400 kp/cm2. Ma ġiex iċċekkjat jew armonizzat mar-regolamenti attwali.
Ms = 0 - 20 kp/cm2 ħamrija kompressabbli ħafna
Ms = 20 - 50 kp/cm2 ħamrija kompressabbli ħafna
Ms = 50 - 100 kp/cm2 ħamrija medja kompressabbli
Ms = 100 - 400 kp/cm2 ħamrija inqas kompressabbli
Ms = 100 - 400 kp/cm2 ħamrija kemmxejn kompressibbli
Ms = 400 - 1000 kp/cm2 ħamrija kemmxejn kompressibbli
Ms > 1000 kp/cm2 ħamrija kompressa baxxa ħafna.
Modulu tal-elastiċità tal-ħamrija
Bl-istess mod, irridu nġibu l-modulu ta’ elastiċità tal-ħamrija E:
E = Δσ / (Δh/h) [kp/cm2],
fejn l-inkrement relattiv tal-kompressjoni Δh/h jittieħed mid-dijagramma tal-elastiċità tal-ħamrija għall-inkrement tal-pressjoni normali korrispondenti Δσ.
Ħamrija normali kkonsolidata u kkonsolidata żżejjed
Sl.3. Dijagramma tal-bidliet fil-koeffiċjent tal-porożità tal-kampjun tal-ħamrija disturbat
Jekk inwettqu test oedometer b’kampjun disturbat, li dħalna fl-apparat fil-punt ta ‘rendiment, u aħna nippjanaw ir-riżultati tat-test fuq id-dijagramma tal-bidla fil-koeffiċjent tal-porożità e skond il-pressjoni σ (Fig.3) il-fluss ta’ konsolidazzjoni huwa rappreżentat minn dijagrammi 1 għat-tagħbija primarja, 2 għall-eżenzjoni, 3 għat-tagħbija sekondarja sal-limitu a tal-estensjoni tat-tagħbija primarja σa u 4 lil hinn minn dak il-limitu.
Dijagramma ta’ eżenzjoni2u dijagramma tal-kompressjoni sekondarja3jiffurmaw linja ta ’istereżi li warajha d-dijagramma4tkompli fl-estensjoni tad-dijagramma1, mingħajr tkissir, bħallikieku ma kienx hemm ħatt u tagħbija mill-ġdid.
Sl.4. Dijagramma tal-bidla tal-koeffiċjent tal-porożità tal-kampjun tal-ħamrija mhux disturbat
Madankollu, jekk nagħmlu t-test tal-edometru bl-istess mod bħal qabel b’kampjun mhux disturbat meħud minn ċertu fond tal-ħamrija (fig.4), dijagramma għal tagħbija sekondarja3se juri f’tagħbija waħda speċifika σb ksur fil-punt b, wara li d-dijagramma se tkompli4għandhom inklinazzjoni ogħla. Din il-ksur seħħet minħabba li l-ħamrija li minnha ttieħed il-kampjun kienet taħt tagħbija akbar p=γt mit-tagħbija tal-kampjun σ fl-edometru. It-tagħbija ogħla p toriġina mill-piż tas-saffi ta ‘fuq tal-ħamrija eżistenti għall-wiċċ tat-terren, li nsejħu pressjoni tal-ħamrija, jew mit-tagħbija ta’ saffi tal-ħamrija preċedenti li jinġarru matul iż-żmien mill-erożjoni jew minn ħamrija morrena jew silġ, li nsejħu preload. Id-dehra ta ’konsolidazzjoni żejda hija partikolarment karatteristika tat-tafal, fejn aħna niddistingwu bejn tafal normalment konsolidat u konsolidat żżejjed.
Tafal normalment konsolidat
It-tafal normalment konsolidat jinsab f’fond inqas taħt il-wiċċ tal-art, li qabel ma kienx espost għal preload. Kampjun ta ‘dan it-tafal, mgħobbi fl-oedometer b’tagħbijiet akbar mill-piż tas-saffi ta’ fuq tal-“pressjoni tal-ħamrija”, juri fluss kontinwu ta ’konsolidazzjoni, mingħajr waqfiet fid-dijagramma tal-kompressjoni relattiva jew fid-dijagramma tal-bidla tal-koeffiċjent tal-porożità. Is-saldu ta ’dan it-tafal taħt it-tagħbija tal-oġġett huwa normali, jiġifieri taħt ċertu tagħbija, is-saldu jonqos maż-żmien.
Tafal ikkonsolidat żżejjed
It-tafal ikkonsolidat żżejjed jinsab f’fond akbar jew qabel kien soġġett għal preloading. Kampjun ta ’dan it-tafal mgħobbi fl-oedometer bi pressjoni akbar mill-pressjoni tal-ħamrija jew preload juri ksur fuq id-dijagramma tal-kompressjoni relattiva jew fuq id-dijagramma tal-bidla tal-koeffiċjent tal-porożità, l-hekk imsejħa. ksur ġeoloġiku g, b’bidla qawwija fid-direzzjoni (Fig.5a). Is-settlement ta ’dan it-tafal taħt l-istruttura huwa żgħir għat-tagħbija taħt il-pressjoni tal-ħamrija jew preload σ1, iżda jsir akbar b’mod sinifikanti għal tagħbijiet ’il fuq minn σ1.
Jekk il-waqfa ġeoloġika mhix definita b’mod ċar, allura hija determinata bl-użu ta ’tanġenti għad-dijagramma (Fig.5b).
Sl.5. Dijagramma tal-bidliet fil-koeffiċjent tal-porożità tat-tafal ikkonsolidat żżejjed
Dijagramma tas-saldu tal-ħin
Din id-dijagramma, imsejħa wkoll id-dijagramma ta ‘konsolidazzjoni, tinkiseb meta, għal kull grad ta’ tagħbija tal-kampjun fl-oedometer, il-ħin t f’sigħat jiġi applikat għall-assi tal-abscissa, u s-saldu f’mm għall-assi ordinati (Fig.6a) jew f’% tas-saldu totali (Fig.6b).
Sl.6. Dijagramma tas-Settlement tal-Ħin
Il-ħamrija mhux marbuta u marbuta jġibu ruħhom b’mod differenti taħt tagħbija. Ħamrija maħlula, bħar-ramel, għandha pori kbar, li minnhom l-ilma jiġi mbuttat malajr taħt tagħbija, sabiex il-ħamrija toqgħod malajr, bl-akbar settlement iseħħ fil-bidu tat-tagħbija u jilħaq is-saldu finali f’tagħbija partikolari f’intervall ta ’żmien relattivament qasir. Ħamrija koeżiva bħat-tafal għandha pori żgħar li minnhom huwa diffiċli biex jingħafas l-ilma taħt tagħbija. Hemm żewġ fażijiet fil-proċess ta ‘żmien ta’ settlement tal-ħamrija kompatta. Fl-ewwel fażi, immedjatament wara li tapplika t-tagħbija mal-ħamrija, peress li l-ilma ma jistax joħroġ mill-pori, isir stressat u jirċievi t-tagħbija kollha applikata. Fit-tieni stadju, l-ilma tal-pori enfasizzat jibda jimbotta ’l barra taħt l-istress tiegħu stess minħabba t-tagħbija, li gradwalment tiġi trasferita għall-partiċelli solidi tal-ħamrija. F’din it-tieni fażi, il-partiċelli jingħaqdu flimkien u l-pori jiċkienu. Il-proċess ta ’subsidenza jkompli sakemm l-ilma tal-pressjoni jiġi mġiegħel barra mill-pori, jiġifieri sakemm l-istat stressat tal-ilma fil-pori ma jibqax jeżisti. Għalhekk, il-konsolidazzjoni tal-ħamrija hija primarjament problema idrodinamika, li tiddependi fuq il-permeabilità u l-porożità tal-ħamrija. Fil-każ tat-tafal, li l-permeabilità tiegħu hija baxxa, il-proċess ta ‘konsolidazzjoni jista’ jieħu żmien twil ħafna, u barra minn hekk, is-settlements jistgħu jkunu akbar b’mod sinifikanti minħabba l-porożità ġenerali ogħla milli fil-każ tar-ramel. Fuq il-bażi tat-test ta’ konsolidazzjoni, il-kors tal-ħin tas-saldu jista’ jiġi kkalkulat għat-tul kollu tal-konsolidazzjoni u f’fażijiet individwali.