I dag er Savo Kusić fokusert på trevinduer, tre-aluminium vinduer, egendefinerte vinduer, dør og forespørsler om tilbud. Denne teksten forblir som geoteknisk arkiv og er ikke et tilbud om laboratorietesting, geoteknisk prosjektering eller jordarbeid.
Det er flere måter å bestemme elementene for indre jordmotstand, kohesjon og vinkelen på intern friksjon ved hjelp av laboratorietester, blant disse er direkte skjærtesten og _triaksial kompresjonstesten de mest kjente.
Direkte skjæropplevelse
Testen utføres på et apparat med rektangulært snitt av type A. Casagrandea eller på et sirkulært apparat av typen Hvorsleva. Vi vil beskrive eksperimentet med enheten med rektangulær seksjon, som er den mest brukte. I begge tilfeller utføres testen med en uforstyrret prøve, eller med en forstyrret prøve ved flytegrensen, i så fall har testen en sammenligningsverdi.
Apparat for direkte skjæring av en rektangulær seksjon (fig. 1)
Fig. 1_Tverrsnitt av Casagrandes direkte skjæreapparat_
Enheten består av to deler, den øvre og nedre rammen, hvor den nedre er statisk, mens den øvre er bevegelig og kan flyttes på den nedre under påvirkning av horisontalkraften Z, som virker på kontaktplanet til den øvre og nedre rammen.
Jordprøven plasseres i en rektangulær stålring, vanligvis av størrelsen 100 × 100 × 30 mm, eller de dimensjonene når de er skrapet nøyaktig. Filtersteiner legges over toppen og bunnen av prøven, og deretter legges alt i ringen på apparatet, som deretter fylles med vann. En enhet for vertikal belastning er plassert på prøven. Den øvre filtersteinen er koblet til systemet for vertikal belastning av prøven, mens den nedre er koblet til vannkanaler, ved hjelp av hvilke prøven kan holdes i en mettet tilstand under testen, for å utelukke tilsynelatende kohesjon.
For å utelukke friksjon på kontaktflatene mellom den øvre og nedre rammen, er det enheter med den øvre rammen vridd, ved hjelp av hvilke den øvre rammen beveger seg under påvirkning av horisontal skjærkraft. I tillegg er kontaktflatene til den øvre og nedre rammen belagt med vaselin. En annen 2-komparator for registrering av vertikale og horisontale deformasjoner er inkludert i enheten.
Gjennomføring av direkte skjærtester
Det er det meste2typer direkte skjærtest: rask og sakte test. _hurtig_testen består i å belaste prøven med et visst vertikalt trykk, som vanligvis utgjør0,50;1,0;2,0;3,0og4,0kp/cm2, avvente konsolideringen, som antas å være oppnådd dersom innsynkningen i løpet av24timer Δh ≤0,02 mm, og deretter påføres en horisontal skjærkraft Z av størrelse1/20eller1/40del av den vertikale kraften P, som øker hvert minutt med samme verdi til bakken bryter. Under påføring av den horisontale skjærkraften overvåkes bevegelsesforløpet til den øvre rammen konstant ved å lese på komparatoren og de horisontale deformasjonene registreres i loggen rett før hver ny last. Øyeblikket, der komparatoren viser en plutselig bevegelse, blir tatt i bruk som banebrytende.
Hurtigtesten brukes på leirholdig jord, hvis naturlige konsolidering under en ny belastning er langsom og tilsvarer denne metoden for å utføre testen.
Slow-testen utføres på lignende måte som før med den eneste forskjellen at den horisontale skjærkraften øker i et lengre tidsintervall, som kan være 2, 5 og 15 mminutter eller frem til konsolidering, dvs. inntil de horisontale deformasjonene blir fullstendige. Forløpet av konsolidering under påvirkning av horisontal kraft overvåkes på komparatoren 9 (fig. 1).
Den langsomme testen påføres sandholdig eller støvete jord, der ved en økning i den horisontale skjærkraften i løpet av et kort tidsintervall, vil skjæringen av prøven i apparatet akselerere på grunn av effekten av stresset vann i porene, som ikke ville tilsvare en naturlig prosess. Derfor øker tidsintervallet med finheten til de ubundne jordpartiklene, for å tillate utjevning av vanntrykket i jordporene med det ytre vanntrykket. Denne utjevningen oppnås ved å etterlate nok tid under effekten av hvert nivå av horisontal belastning, slik at overflødig vann i porene presses ut gjennom filtersteinen.
I tillegg til de nevnte testene, utføres i visse tilfeller en hurtigtest uten konsolidering under vertikal belastning, det vil si at den horisontale skjærkraften påføres umiddelbart etter at prøven er innført i apparatet og lastet den med en vertikal belastning. Denne utførelsesmetoden brukes imidlertid under spesielle forhold, for eksempel ved en nyinstallert voll laget av leirjord, som belastes umiddelbart etter fylling uten forutgående komprimering.
Bestemmelse av vinkelen på indre friksjon og kohesjon
Basert på testresultatene beregnes skjærspenningen
τ=Z/A i kp/cm²,
som er hentet fra skjærkraften Z i kp i feiløyeblikket og tverrsnittsarealet til prøven A i cm². Testen utføres med 3 til 4 apparater lastet med forskjellig normaltrykk σ=P/A i kp/cm² der P er den vertikale belastningen til prøven i kp. Følgende verdier for normalt trykk tas vanligvis: 1,0; 2,0; 3,0 og 4,0 kp/cm².
Fig. 2. Diagram over horisontale deformasjoner
Basert på diagrammet over indre friksjonselementer, oppnås to typer diagrammer 1 og et diagram over horisontale deformasjoner (fig. 2).
Diagrammet av horisontale deformasjoner er oppnådd ved å bruke den horisontale forskyvningen ΔL i mm av den øvre rammen til enheten til den nedre på abscisseaksen, som oppnås ved å lese komparatoren 9, og på ordinataksen den tilsvarende skjærspenningen _fig.τ² (fig.τ²) 2).
Avhengig av jordkomprimering oppnås diagrammet 1 for komprimert og diagram 2 for løsmasser.
For et komprimert materiale øker skjærspenningen τ til å begynne med ganske kraftig i forhold til horisontalforskyvningen ΔL opp til grensen for proporsjonalitet P, deretter langsommere, hvorved kurven til diagrammet 1 øker og når en maksimal høyde B, hvoretter lengdediagrammet avtar over en hendelse u horisontalt. Sonen for rettlinjet klatring av det horisontale deformasjonsdiagrammet, der økningen i skjærspenning er proporsjonal med økningen i deformasjon, antas å være området med elastisk deformasjon. Utover grensen P avtar økningen i skjærspenning i henhold til økningen i deformasjoner ΔL opp til det høyeste punktet B i diagrammet. I denne sonen begynner materialet å “flyte”, og det blir adoptert som et område med plastisk deformasjon. Det høyeste punktet B i 1-diagrammet representerer maksimal skjærspenning max τ, og det antas at jordbrudd oppstår på dette punktet, dvs. at punkt B er bruddpunktet. Utover punkt B er materialet i flytende tilstand, skjærstyrken avtar, og det antas at i denne sonen, hvor forbindelsen mellom partiklene er brutt, er det kun glidemotstand som motsetter seg den horisontale skjærkraften. Punktet G der diagrammet 1 svinger til horisontal retning, brukes som glidegrense.
Skjærspenningen ved bruddgrensen B kalles skjærstyrken eller ren skjærstyrke τf, mens skjærspenningen ved flytegrensen G kalles slippstyrken τg.
For et løst materiale har horisontalforskyvningsdiagrammet også et elastisk område med proporsjonalitetsgrense P, men nedstrøms er et plastområde opp til glidegrensen G, dvs. maksimal skjærspenning er lik grensestyrken, glidning (τ=τg), utover hvilken væsketilstanden til materialet.
Sl.3. Skjærdiagram, a) for sammenhengende jord, b) for usammenhengende jord
Skjærdiagrammet oppnås når normaltrykket σ i kp/cm påføres abscisseaksen2, og på ordinataksen den tilsvarende skjærstyrken τf i kp/cm2, hvor begge disse verdiene brukes i samme skala (fig.3). Siden skjærstyrken τf til jorda øker med normaltrykket σ, vil det for forskjellige trykk σ1 oppnå punktene A, B, C og D, som representerer de tilsvarende skjærstyrkene.
For å få individuelle punkt A, B, C og D på diagrammet3for sammenhengende jordsmonn (fig.3a), er glidestyrken _τ_g vedtatt. Men når det gjelder leirholdig jord, begynner materialet å flyte lenge før glidegrensen G er nådd, og det er en tendens til å ta i bruk skjærstyrken ved proporsjonalitetsgrensen P for å bestemme kohesjonen c og vinkelen på indre friksjon i jorda, men siden den er relativt liten, er skjærstyrken som deformasjonen ofte benyttes for på diagrammet ΔL.2to ganger større enn deformasjonen ved forrige belastningstrinn i apparatet. Denne styrken er et sted mellom grensen til P og B, det vil si G (fig.2).
Koblepunktene A, B, C og D på diagrammet 76a gir et skjærdiagram, som er en rett linje i vellykkede tester. Ved å utvide diagrammet til skjæringspunktet med ordinataksen, for σ = 0, får man ut fra Coulomb-mønsteret τf = c+σ tgϕ at τf = c = jordkohesjon, mens helningen til diagrammet mot horisontal friksjon gir vinkelen. Ved å utvide skjærdiagrammet på den andre siden av ordinataksen, oppnås spenningen på grunn av kohesjon pk på abscisseaksen, når størrelsen på kohesjonen c uttrykkes som ekvivalent av friksjonsmotstand:
c = pk tgϕ, hvorfra pk = c/tgϕ
For usammenhengende jordsmonn, som sand, diagrammet i fig. 3b, som går gjennom koordinatorigo, siden for σ = 0 får vi τ = 0. Men hvis sanden er finkornet og våt, vises et diagram som ligner det på fig. 3a, med en mindre kohesjon c, som representerer tilsynelatende kohesjon. I så fall representerer spenningen pk på den utvidede abscisseaksen på den andre siden av koordinatorigo kapillærspenningen.
Det bør bemerkes at bestemmelsen av jordkohesjon og friksjon ved direkte skjærtesting har flere ulemper, hvorav de viktigste er at jordfeil oppstår på en forhåndsbestemt skjæroverflate og ikke på overflaten med minst skjærmotstand, at under skjæring av prøven i apparatet, reduseres skjærbevegelsen til den nedre, og deretter på den nedre overflaten. deformasjoner av prøven under skjæring kan kun overvåkes over en kort lengde, slik at glidemotstanden utover grensen ikke kan kontrollere brudd i tilstrekkelig grad, spesielt ved bløt jord når deformasjonene under skjæring er store osv.
Triaksial kompresjonstest
Testen utføres på et triaksialt apparat, som har forskjellige konstruksjoner, men alle er basert på samme prinsipp, som er som følger. Den uforstyrrede prøven i form av en rulle plasseres vertikalt på stativet og utsettes for sidetrykket av væskemassen fra alle sider og deretter for det vertikale trykket, som gradvis øker, inntil brudd i prøven forårsakes på overflaten med minst skjærmotstand. Basert på skjærstyrken ved brudd beregnes jordas kohesjon og indre friksjonsvinkel.
Beskrivelse av triaksial enhet
Fig. 4. Triaksialt apparat
Det triaksiale apparatet (fig. 4) består i den nedre delen av bunnplaten til kammeret, som prøvestativet hviler på, og i den øvre delen av stempelet for vertikal belastning av prøven og den øvre platen som lukker kammeret. De vanligste prøvedimensjonene er diameter ϕ=36 mm, høyde h=2,2-2,5_ϕ_. Kammerets diameter er D=135mm, høyde H = 180 mm. Et smalt rør K1 for å drenere prøven fra bunnen starter fra midten av prøvestanden, som mottar vann fra prøven gjennom en porøs plate og drenerer den utenfor kammeret inn i et vertikalt glassrør C1. Hvis testen utføres uten å tømme prøven, tjener denne kanalen til å måle vanntrykket i porene. I bronsebasen til kammeret er det en kanal K2 for tilførsel av flytende masse for å fylle kammeret og oppnå sidetrykk i kammeret på prøven.
Gjennom den øvre platen av kammeret passerer stempelhåndtaket for lasting av prøven. Prøven i kammeret er omgitt av en gummimembran, som forlenges i begge ender og er forbundet med stempelet og basen ved hjelp av gummiringer. I midten av stempelet er det en kanal K3 for drenering av prøven fra oversiden.
Sidene på kammeret er hermetisk forseglet med en pleksiglass-sylinder som er festet til kammerets øvre og nedre plater via gummiringer.
Kammeret er plassert på et solid underlag. Normal lasting av prøven gjøres via en spak med vekter, hvor forholdet oftest er 1: 10. Systemet for å oppnå sidetrykk på prøven i kammeret består av en flaske med flytende masse B, som bringes inn i kammeret ved hjelp av et rør, et manometer for måling av lufttrykk og en flaske med trykkluft. En komparator er plassert over stempelet for å laste prøven for å måle setningen av prøven under belastning.
Sidetrykket til væskemassen i kammeret kan justeres etter ønske ved hjelp av lufttrykket i flasken B, via ventilene V1 og V2. Dette trykket forårsaker horisontale spenninger i prøven σ2 og σ3, som på grunn av prøvens sirkulære snitt utjevnes σ2 = σ3.
Væskemassen kan være destillert vann eller olje, som er foretrukket for bedre tetting, fordi vann kan passere gjennom skruene. Under påvirkning av lufttrykk i flaske B fyller væskemassen kammeret opp til ventil V6, som deretter lukkes. Den vertikale lasten til prøven P, som overføres nesten friksjonsfritt til prøven via stempelhåndtaket, delt på tverrsnittsarealet til prøven A gir den vertikale spenningen σ1 = P/A
Utfører triaksial kompresjonstest
For testprøven behandles den i et separat apparat, slik at det oppnås en rulle med en diameter på 36 mm, en høyde på 78 mm eller 90 mm, hvor filtersteiner legges fra topp og bunn og påføres en gummimembran. Deretter legges prøven sammen med filtersteinene på stativet i kammeret, endene, gummimembranene trekkes over stativet og lastestempelet og sikres med gummiringer. I henhold til praksis ved visse laboratorier, som Prof. Skempton i London, akselereres drenering av prøven i kammeret under testen ved å fore sidene av prøven med filterpapir, som legges før gummimembranen trekkes på. Når prøven er innført i apparatet og pleksiglass-sylinderen er festet i øvre og nedre plate, er det mulig å utføre tester, som kan utføres på flere måter, for eksempel følgende:
-
Udrenerte tester. I disse testene er drenering av prøven ikke tillatt under påføring av den laterale og vertikale testen, mens ventilene V4 og V5 er lukket.
-
Utrenerte tester med konsolidering. Under påføring av sidetrykk tømmes prøven (ventilene V4 og V5 er åpne), mens under påføring av vertikalt trykk er drenering ikke tillatt (V4 og V5 er lukket).
3_) Drenerte prøver_. Prøven dreneres under hele testens varighet (ventilene V4 og V5 er åpne), slik at fullstendig konsolidering skjer og det ikke dannes stresset vann i porene under påføring av vertikalt trykk σ1. Denne testen tar lang tid, spesielt med dårlig gjennomtrengelig jord, fordi den vertikale belastningen σ1 må utføres i et stort antall små etapper og konsolidering må avventes i hvert trinn. I tillegg kan de nevnte testene utføres med mettede og delvis mettede prøver_._
I lys av de nevnte mulighetene, kan triaksiale kompresjonstester utføres i forskjellige varianter og justeres etter jordtype under belastningsforhold.
Enhetene, prosedyrene, enhetene, verdiene og mønstrene som er beskrevet er overført fra en historisk kilde. Teksten er ikke en geoteknisk undersøkelse, laboratorieprotokoll, grunnprosjekt, bevis på skråningsstabilitet eller graveplan. Valg av prøve og testmetode, drenerings- og konsolideringstilstand, grunnvann, lastregime, seismiske påvirkninger og gravesikkerhet må bestemmes for den spesifikke jorda og bygningen, i henhold til gjeldende regelverk, med det aktuelle laboratoriet og autorisert geoteknisk ekspert.