မြေဆီလွှာ၏ ပွတ်တိုက်မှုနှင့် စည်းကပ်မှု

အတုပ်အနှောင်ရှိမြေထဲမှ ဆလင်ဒါတစ်ခုကို ဖြတ်ထုတ်ပြီး ပုံမှန်ဖိအား P ၏ သက်ရောက်မှုအောက်တွင် ထားလျှင် (ပုံ 1 )၊ ဆလင်ဒါအတွင်း အသစ်သော အားသက်ရောက်မှုများ ဖြစ်ပေါ်လာပြီး ၎င်းတို့မှာ ဒေါင်လိုက် ဖိအားဗိုင်းအား σ နှင့် အလျားလိုက် ညှပ်ဗိုင်းအား တို့ ဖြစ်သည်။ ဖိအား P ကို တဖြည်းဖြည်း တိုးမြှင့်ပါက အချိန်အတန်ကြာပြီးနောက် ဆလင်ဒါပေါ်တွင် စောင်းကွဲကြောင်းများ ပေါ်လာပြီး၊ ချက်ချင်းပင် ဆလင်ဒါ ကွဲထွက်လာမည်။ ကွဲထွက်သည့် အခိုက်အတန့်တွင် ဆလင်ဒါသည် ဖိအား P ၏ သက်ရောက်မှုကြောင့် နှင့် အနည်းဆုံး ခုခံမှုရှိသော ညှပ်မျဉ်းပြင် N-N တစ်လျှောက် ပြောင်းရွှေ့သွားသည်။

ပုံ 1. စည်းနှောင်ထားသော မြေဆီလွှာမှ ထုတ်ယူထားသော လုံးပတ်ပုံအပေါ် ဖိအား၏ သက်ရောက်မှု

ပျက်ကွက်သည့် အခိုက်အတန့်တွင် လှံတုံးက P အင်အား၏ သက်ရောက်မှုကို ဆန့်ကျင်၍ ပေးသည့် မြေဆီလွှာ၏ ခုခံမှုကို မြေဆီလွှာ၏ ရိတ်ခုခံမှုဟု ခေါ်ပြီး၊ အနည်းဆုံးခုခံမှုရှိသော ပြား၏ α ထောင့်ကို အလျားပြားနှင့် ဆိုင်သော မြေဆီလွှာ၏ အနည်းဆုံး ရိတ်ခုခံမှု ပြား၏ ထောင့် ဟု ခေါ်သည်။

ချုပ်နှောင်ထားသော မြေဆီလွှာ၏ shear ခံနိုင်ရည်မှာ အခြေခံအတားအဆီး နှစ်ခုဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်- ခိုင်မာသော အမှုန့်များအကြား အတွင်းပိုင်း ပွတ်တိုက်မှု နှင့် ခိုင်မာသော အမှုန့်များကို ချိတ်ဆက်ထားသော cohesion တို့ ဖြစ်သည်။ မြေဆီလွှာ၏ shear ခိုင်ခံ့မှုကို ပျက်ကွက်သည့် အချိန်တွင် ရှိသော အမြင့်ဆုံး shear stress နှင့် တူညီသည်ဟု ယူဆပြီး ညီမျှချက်ဖြင့် ဖော်ပြသည်

τf = c + σ tg_φ_

ဤတွင်– τf သည် မြေဆီလွှာ၏ အဖြတ်ခံအား [kp/cm2],

c မြေဆီလွှာ၏ ကော်ဟီရှင် [kp/cm3],

σ မြေအတွက် ပုံမှန်ဖိအား [kp/cm3],

φ မြေဆီလွှာ၏ အတွင်းပိုင်း ပွတ်တိုက်မှုထောင့်။

အထက်ပါ ပုံစံကို ပြင်သစ်နိုင်ငံသား Coulomb သည် 1785 ခုနှစ်တွင် ပေးခဲ့သည်။ ဤပုံစံအရ သတ်မှတ်ထားသော မြေသားအတွက် ပေါင်းစည်းမှု c သည် တည်ငြိမ်ပြီး ပုံမှန်ဖိအားနှင့် မသက်ဆိုင်သော်လည်း၊ ပွတ်တိုက်ခံနိုင်မှု σ tg_ϕ_ သည် ဖိအား σ နှင့် တိုက်ရိုက်အချိုးကျသည်။ အမှန်တကယ်တွင် သတ်မှတ်ထားသော မြေသားအတွက် ပေါင်းစည်းမှု e သည် တည်ငြိမ်မနေဘဲ၊ ၎င်းလည်း အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ ပုံမှန်ဖိအား σ ပေါ် မူတည်သည်၊ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် ထိုဖိအား၏ သက်ရောက်မှုအောက်တွင် ခိုင်မာသော အမှုန်များကို ဝန်းရံထားသော ရေဖလင်၏ ထူထပ်မှု လျော့နည်းသွားပြီး ထိုသို့ပေါင်းစည်းမှု တိုးလာသည်။ Coulomb ၏ ပုံစံသည် ရေစိမ့်လွယ်သော မြေသားများအတွက် သက်ဆိုင်ပြီး၊ ထိုမြေသားများတွင် ပုံမှန်ဖိအား၏ သက်ရောက်မှုအောက်၌ အပေါက်များအတွင်းရှိ ရေသည် ခုခံမှုမရှိဘဲ ဖိထုတ်ခံရသည်။ ဤသည်မှာ ကျောက်ခဲပါသောနှင့် သဲမြေ၏ အခြေအနေဖြစ်သော်လည်း၊ ရေစိမ့်ဝင်မှု နည်းသော ချိတ်ဆက်မြေ၏ အခြေအနေ မဟုတ်ပေ။ ထိုသို့သော မြေတွင် အပေါက်ရေကို ဖိထုတ်ရန် ခက်ခဲပြီး၊ ဝန်တင်မှု P ၏ သက်ရောက်မှုအောက်တွင် ဖိအားခံ အပေါက်ရေ အဖြစ် ကျန်ရစ်သည်။

မြေဆီလွှာအတွင်းရှိ ထိရောက်ဖိအားနှင့် နျူထရယ်ဖိအားများ

ပုံ။ 2။ မြေဆီလွှာအတွင်း ထိရောက်သောနှင့် နျူထရယ်ဖိအား

စမ်းသပ်နမူနာအဖြစ် မြေဆီလွှာနမူနာကို၊ ဥပမာ ခြောက်သွေ့သော သဲကို၊ အိုး၏ အောက်ခြေတွင် ထားပြီး ၎င်းအပေါ်တွင် အလေးချိန်တစ်ခုဖြင့် ဖိအားပေးပါက၊ ဥပမာ အလေးချိန် W ရှိသော lead shot ဖြင့် ဖိပါက၊ ထိုအလေးချိန်၏ စုစုပေါင်းအားကို မြေဆီလွှာ၏ ခိုင်မာသော အမှုန့်များကသာ လက်ခံရရှိသည်။ နမူနာမျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ သီးသန့်ဖိအား p0 = W/A ကို kp/cm3 ဖြင့် ဖော်ပြပြီး၊ A သည် နမူနာ၏ အပိုင်းဖြတ်ဧရိယာ ဖြစ်ကာ၊ ၎င်းသည် နမူနာ၏ အနုတ်ကျခြင်းကို ဖြစ်စေပြီး၊ ဆိုလိုသည်မှာ ၎င်း၏ ပေါက်လွတ်မှု လျော့နည်းသွားစေသည်။ သို့သော် shear strength တိုးခြင်း၊ compressibility modulus တိုးခြင်း စသည့် နမူနာ၏ အခြား ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများကိုလည်း ပြောင်းလဲစေသည်။ အမှုန့်များအကြား ထိတွေ့မျက်နှာပြင်များပေါ်တွင် လွှမ်းမိုးနေသော ဖိအားကို effective သို့မဟုတ် intergranular pressure σ’ ဟုခေါ်သည်။ Consolidation ရရှိသွားသောအခါ၊ ဆိုလိုသည်မှာ နမူနာသည် p0 အားသက်ရောက်မှုအောက်တွင် ဆက်လက် မအနုတ်ကျတော့သောအခါ၊ effective pressure သည် မြေဆီလွှာကို စောင့်ကြည့်နေသော အနက်တွင် လွှမ်းမိုးနေသော စုစုပေါင်း သီးသန့်ဖိအားနှင့် ညီတူသည်။ ဤအခြေအနေတွင်၊ ပုံ 2 ရှိ နမူနာမျက်နှာပြင်အောက် အနက်တွင် σ’ = W/A + hzγ ဖြစ်ပြီး၊ γ သည် နမူနာ၏ ထုထည်အလေးချိန် ဖြစ်သည်။

သို့ရာတွင် တန်ဆာအတွင်းရှိ နမူနာကို ခဲကျည်ဆန်အစား ရေအားဖြင့် h အမြင့်ထိ၊ ထိုရေသည် နမူနာ၏ အပေါက်များအားလုံးကို ဖြည့်ပြီးဖြစ်သည့်အခြေအနေတွင် ဖိအားပေးပါက၊ နမူနာအပေါ်ရှိ ရေတိုင်ဖိအား hγw (ဤတွင် γw သည် ရေ၏ ထုထည်အလေးချိန်ဖြစ်သည်) သည် နမူနာ၏ ကျသွားခြင်းနှင့် ၎င်း၏ အပေါက်ပါဝင်မှု လျော့နည်းခြင်းကို မဖြစ်စေသကဲ့သို့ ၎င်း၏ ဖြတ်တောက်အားခံနိုင်စွမ်းနှင့် ဖိသိပ်နိုင်မှု မော်ဂျူးလည်း မတိုးစေပါ။ ထို့ကြောင့် ဟိုက်ဒရိုစတက်တစ် ဖိအား hγw ကို ကြားနေဖိအား ဟု ခေါ်သည်။ u ဖြင့် ဖော်ပြသော ကြားနေဖိအားသည် နမူနာတစ်လျှောက် ဦးတည်ရာအားလုံးတွင် တန်းတူပြင်းအားဖြင့် ကူးစက်သွားသည်။ ရေ 자체၌ ဖြတ်တောက်အားခံနိုင်စွမ်း လုံးဝမရှိသောကြောင့် ဤဖိအားသည် ဖြတ်တောက်အားခံနိုင်စွမ်း တိုးပွားစေမည် မဟုတ်ပါ။

ထို့ကြောင့် ထိရောက်ဖိအား σ’ သည် မြေ၏ တင်းမာအမှုန်များအကြား ထိတွေ့မျက်နှာပြင်များမှတစ်ဆင့် ကူးလွှဲပြီး၊ နျူထရယ်ဖိအား u သည် ပေါက်များအတွင်းရှိ ရေမှတစ်ဆင့် ကူးလွှဲသည်။ အကယ်၍ တုံ၏ အောက်ခြေအပိုင်းသည် ထုထည်အလေးချိန် γz ရှိသော ရေနှင့် ပြည့်ဝသည့် မြေနမူနာဖြင့် ပြည့်နေပြီး၊ နမူနာမျက်နှာပြင်အထက်မှ N အဆင့်အထိ တုံသည် ထုထည်အလေးချိန် γw ရှိသော ရေနှင့် ပြည့်နေပါက၊ နမူနာ၏ မည်သည့်အချက်တွင်မဆို စုစုပေါင်းဖိအား σ သည် σ = σ’ + u. ဖြစ်မည်။

hz အနက်တွင်၊ နမူနာ၏ မျက်နှာပြင်အောက်၌ ထိရောက်ဖိအားမှာ σ = σ’ - u ဖြစ်မည်

σ = h γw + h γz ဖြစ်သောအခါ

               u = (h + hz) γw.

ထို့ကြောင့် σ’ = hz γ’ ဖြစ်သည်

γ’ သည် ရေထဲတွင် နစ်မြုပ်နေသော မြေ၏ ထုထည်အလေးချိန် ဖြစ်သည်။

မြေ၏ ဖြတ်တောက်ခံနိုင်အားအတွက် အထွေထွေညီမျှခြင်း

ချိတ်ဆက်ထားသော မြေဆီလွှာကို P တင်အားဖြင့် တင်လျှင်၊ ဤတင်အားကြောင့် မြေဆီလွှာ နစ်မြုပ်မှု ဖြစ်လာပြီး၊ ပထမဦးစွာ အပေါက်များအတွင်းရှိ လေကို ထုတ်ပယ်သွားမည်ဖြစ်ရာ မကြာမီ အပေါက်များတွင် ရေတင်သာ ကျန်ရစ်မည်။ ချိတ်ဆက်ထားသော မြေဆီလွှာ၏ ရေစိမ့်ထွက်နိုင်စွမ်း နည်းပါးမှုကြောင့် ရေကို ချက်ချင်း မထုတ်ပယ်နိုင်သဖြင့် ၎င်းသည် အပေါက်များအတွင်း ဖိအားတင်ခံရသော ရေအဖြစ် ကျန်ရှိပြီး အစပိုင်းတွင် အပြင်ဘက်တင်အား P စုစုပေါင်းကို လက်ခံယူသည်။ နောက်ပိုင်းကာလတွင် P တင်အား၏ သက်ရောက်မှုအောက်၌ အပေါက်များမှ ရေ စတင်ထုတ်ပယ်လာပြီး အခဲအမှုန်များ ပိုမိုနီးကပ်လာကာ ယခုအခါ ၎င်းတို့သည် P တင်အား၏ အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုကို လက်ခံယူကြသည်။ ထိုအခါ τf =c + (σ - u) tg_ϕ,_ ဖြစ်ပြီး σ သည် P တင်အားမှ ဖြစ်သော စုစုပေါင်းဖိအား၊ u သည် အပေါက်ရေဖိအား ဖြစ်သည်။

မြေအောက်ရေဖိအား u သည် ကွန်ဆော်လီဒေးရှင်း၏ အချိန်လမ်းကြောင်း၊ မြေဆီလွှာ၏ စိမ့်ဝင်နိုင်စွမ်း၊ မြေဆီလွှာအပေါ်ဝန်၏ အရွယ်အစား စသည်တို့ကဲ့သို့သော အချက်များစွာအပေါ် မူတည်သည်။ မြေဆီလွှာ၏ ဖြတ်တောက်ခံအားသည် မြေအောက်ရေဖိအားပေါ် မူတည်ပြီး u=0 တွင် အမြင့်ဆုံးဖြစ်သည်၊ ထိုအခါ မြေဆီလွှာ၏ ကွန်ဆော်လီဒေးရှင်း ဖြစ်ပေါ်လာသည်။

မြေသား၏ ကော်လိုအိုဒ်ဆိုင်ရာ လုပ်ဆောင်မှု

မြေ၏ အတွင်းခံခုခံမှု အစိတ်အပိုင်းများဖြစ်သော kohezije နှင့် trenja တို့သည် မတူနိုင်ပြီး၊ မြေရှိ ခိုင်မာသော အမှုန်များ၏ အရွယ်အစားနှင့် ၎င်း၏ ပလတ်စတစ်ဂုဏ်သတ္တိများပေါ်တွင် အလွန်မူတည်သည်။ ပေါင်းစည်းမြေ၏ အတွင်းပွတ်တိုက်ခုခံမှုနှင့် နှိုင်းယှဉ်၍ kohezije ၏ သက်ရောက်မှုကို သတ်မှတ်ရန် ရည်ရွယ်ကာ၊ Skempton သည် မြေ၏ ကော်လိုက်ဒယ် လှုပ်ရှားမှု _K_P ဟူသော အယူအဆကို မိတ်ဆက်ခဲ့ပြီး၊ ၎င်းကို ပလတ်စတစ် အညွှန်းကိန်း IP နှင့် စုစုပေါင်း အလေးချိန်၏ % အဖြစ် 0,002 mm ထက် သေးငယ်သော အမှုန်များ၏ ပမာဏ အချိုးအစားဖြင့် ဖော်ပြထားသည်။ ထိုအခါ အောက်ပါ စံနှုန်းကို လက်ခံခဲ့သည် (sl. 3):

ပုံ 3။ မြေဆီလွှာ၏ ကော်လိုအိုဒယ် လှုပ်ရှားမှု

KP < 0,75 ဖြစ်ပါက မလှုပ်ရှားသော အယ်လ်ကာလီမြေစေးများ ဖြစ်သည်၊

KP = 0,75 – 1,25 အတွက် သာမန်ရွှံ့မြေများဖြစ်သည်၊

Kp > 1,25 သက်ရှိရွှံ့မြေ (active clay) အတွက်။

KP တိုးလာသည်နှင့်အမျှ ချိတ်ဆက်မြေ၏ အတွင်းပွတ်တိုက်မှုနှင့် နှိုင်းယှဉ်လျှင် cohesion ၏ သက်ရောက်မှု မြင့်တက်လာသည်။

မြေ၏ အာရုံခံနိုင်စွမ်း

အကွက်ချိတ်မြေတွင် 3—3,4 cm အချင်းနှင့် ~ 5 cm အမြင့်ရှိသော ဆလင်ဒါကို ထုတ်ယူပြီး ပုံမှန်ဝန်ဖြင့် တင်လျှင်၊ ဆလင်ဒါ ပျက်စီးသည့် အခိုက်အတန့်တွင် မူလအခြေအနေရှိ မြေ၏ ဖိအားခံအား σ__ₙ: ကို ရရှိမည်ဖြစ်သည်

σn = P/A kp/cm2 တွင်၊

ဤနေရာတွင် A သည် လုံးတိုင်၏ ဖြတ်ပိုင်းမျက်နှာပြင် ဖြစ်သည်။

စမ်းသပ်မှု ပြီးဆုံးပြီးနောက် ကျိုးသွားသော နမူနာကို နေရာပြောင်းကာ အတူတူ အရွယ်အစားရှိသော လုံးတိုင်ကို ထပ်မံပြုလုပ်သည်၊ ထိုအတွက် မူလစမ်းသပ်မှုအတွင်း ရှိခဲ့သော စိုထိုင်းဆအတိုင်း ဆက်ရှိနေစေရမည်။ ထို့နောက် ပြန်လည်ပုံဖော်ထားသော လုံးတိုင်ကို ပြုလုပ်ပြီးချက်ချင်း ၎င်းနှင့် စမ်းသပ်မှုကို ထပ်မံပြုလုပ်၍ အနှောင့်အယှက်ခံထားသော အခြေအနေရှိ မြေ၏ ဖိအားခံနိုင်အား σ__ₚ. ကို ရရှိစေသည်။

ထိခိုက်လွယ်မှု (sensitivitet) S__ₜ သည် မပျက်စီးသည့် အခြေအနေရှိ ဖိအားခံနိုင်မှုနှင့် ပျက်စီးသည့် အခြေအနေရှိ ဖိအားခံနိုင်မှုတို့၏ အချိုးဖြစ်သည်: St = σn/σp,

စံသတ်မှတ်ချက်တစ်ခုအရ S__ₜ အား အောက်ပါအတိုင်း အကဲဖြတ်သည်-

• အတွက် S__ₜ = 1 — 2 သည် ရွံ့မြေ၏ ထိခိုက်လွယ်မှု နည်းပါးသည်၊
• S__ₜ = 2 — 4 သည် ရွှံ့မြေ၏ အလယ်အလတ် ထိခိုက်လွယ်မှု ဖြစ်သည်၊
• အတွက် S__ₜ = 4 — 8 သည် ရွှံ့၏ အထိအခိုက်ခံနိုင်မှု မြင့်မားကြောင်း ပြသသည်၊
• S__ₜ > 8 အတွက် ၎င်းသည် အလွန်အာရုံခံသော ရွှံ့မြေ ဖြစ်သည်။

သဘာဝတွင် စက်မှုသက်ရောက်မှု၊ ဥပမာ မြေငလျင်ကြောင့်၊ ရွှံ့မြေသည် ၎င်း၏ ခိုင်ခံ့မှုကို ရုတ်တရက် ဆုံးရှုံးသွားပြီး၊ နောက်မှ ငြိမ်သက်နေသော အခြေအနေတွင် ထိုခိုင်ခံ့မှုကို ပြန်ရရှိလာတတ်သည်။ ဤဂုဏ်သတ္တိကို မြေသား၏ thixotropy ဟု ခေါ်သည်။ ရွှံ့အမျိုးအစား အများအပြားတွင် အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ thixotropic ဂုဏ်သတ္တိများ ရှိသည်။ နော်ဝေ၊ ဆွီဒင်နှင့် ဖင်လန်တွင် thixotropic ရွှံ့မြေ ထွက်ကျလာခြင်းကြောင့် ဖြတ်တံဆိပ်စောင်းများ လျှောကျသွားသည့် ဖြစ်ရပ်များ သိရှိထားကြပြီး၊ စမ်းသပ်စစ်ဆေးမှုအရ ဤဖြစ်စဉ်အတွင်း ရွှံ့၏ စိုထိုင်းဆ ပြောင်းလဲခြင်း မရှိကြောင်း၊ ဆိုလိုသည်မှာ ထွက်ကျမီနှင့် ထွက်ကျပြီးနောက် ရွှံ့၏ စိုထိုင်းဆ တည်ငြိမ်နေကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့သည်။