د ناستې محاسبه

د بار تر اغېز لاندې هره خاوره، له کلکې ډبرې پرته، کښته کېږي. کښته کېدنه عموماً له دوو لاملونو رامنځته کېږي: د خاورې تراکم یعنې د هغې د حجم کمېدل د هغې له سوریو څخه د هوا یا اوبو د ایستلو له امله او د خاورې اړخیزه وتنه د بنسټ د څنډو ترڅنګ د خاورې د جامدو ذرو د ښویېدو له امله.

د خاورې کښېناستل د تراکم له امله له الاستیکو او پلاستیکي بدلونونو څخه جوړېږي، چې د بنسټ د بار له امله رامنځته کېږي او په کې د بار له لیرې کولو سره خاوره په جزوي ډول خپل پخواني حالت ته ستنېږي.

د اړخیزو ښویېدنو له امله کېناستل د خاورې یوازې له پلاستیکي بدلونونو څخه جوړېږي، چې په کې د بار کمېدو پر مهال خاوره خپل لومړني حالت ته نه ستنېږي. دا ډېری وخت د هغو وړو بنسټونو په صورت کې رامنځته کېږي چې د ځمکې له سطحې لاندې په لږه ژوره کې جوړ شوي وي. همدارنګه، د خاورې اړخیزه ښویېدنه په ډېره لنده خاوره کې هم رامنځته کېږي، چې د دنني رګښت زاویه یې کمه وي.

S obzirom na to da se dozvoljeno opterećenje tla uzima u zoni elastično-plastičnih deformacija, proračun slijeganja vrši se samo na osnovu smanjenja poroznosti tla pod opterećenjem, pri čemu se zanemaruju slijeganja usljed bočnog istiskivanja tla, za koja se usvaja da su neznatna.

د ټینګښت له امله کېناستل د خاورې په نفوذپذیرۍ پورې تړاو لري، ځکه دا د هغو تشو پر حساب رامنځته کېږي چې په طبیعي خاوره کې تل لږ یا ډېر له اوبو څخه ډکې وي. له همدې امله، د بار لاندې د خاورې کېناستل په اصل کې یو هایدروډینامیک پدیده ده، ځکه د کېناستو بهیر د تشو څخه د اوبو د ایستلو په سرعت پورې تړلی دی، او په دې کې د خاورې نفوذپذیري تر ټولو مهمه ونډه لري.

غیرمنسجمې خاورې لکه جغل او شګه لوی سوري لري، له همدې امله یې نفوذپذیري لوړه ده او د بنسټ د بار لاندې د سوریو اوبه ژر وباسل کېږي. له همدې کبله په غیرمنسجمه خاوره کې د بنسټ کښیناستل د بار تر اغېز لاندې ژر ترسره کېږي، اکثره لا د جوړولو پر مهال یا لږ وروسته ترې. له همدې امله په غیرمنسجمه خاوره کې د بنسټ کښیناستل ډېر کم محاسبه کېږي.

همغږي خاوره واړه سوری لري، د نفوذ وړتیا یې کمه ده او د بنسټ د بار تر اغېز لاندې له سوریو د اوبو ایستل ډېر اوږد وخت نیولی شي، د ځینو نرمو خټو په حالت کې حتی لسیزې. برسېره پر دې، ځکه چې د همغږې خاورې ټولیزه سوریوالتیا د ناهمسخه خاورې په پرتله په څرګند ډول ډېره وي، د همغږې خاورې کښیناستنه هم خورا زیاته وي.

د هم‌پیوسته خاورې په حالت کې، چې سوري یې تر یوې کچې له هوا او تر یوې کچې له اوبو ډک وي، لومړی د سورو په هوا کې د فشردګۍ له امله نشست رامنځته کېږي، په داسې حال کې چې د اوبو اندازه ثابته پاتې کېږي، او بیا د سورو څخه د اوبو د ایستلو له امله نشست رامنځته کېږي. د خاورې د جامد بار لاندې، د وزن او د بنسټ د ګټور بار د اغېز له کبله د نشست دواړه ډولونه رامنځته کېږي، خو د نشست وختي بهیر توپیر لري.

نور لاملونه هم شته چې د خاورې کېناستنه رامنځته کوي، لکه د ځمکې لاندې اوبو د کچې تلپاتې ټیټېدل، د خاورې د ترکیب کیمیاوي بدلونونه او په خاوره کې نور ګډوډۍ.

د کېناستو/تښتېدو مطالعه له مخکیني د کېناستو محاسبې څخه جوړه ده، چې د خاورې د نمونو د لابراتواري ازموینې پر بنسټ تر سره کېږي، او له د کېناستو د څارنې څخه، چې د ودانۍ د جوړولو پر مهال او تر هغه وروسته د یو ټاکلي وخت لپاره ترسره کېږي.

د بنسټ د مرکزي بارولو پر مهال د کیناستلو محاسبه

راځئ هغه بنسټیزه پښه په پام کې ونیسو چې په داسې خاوره کې بنسټ شوې وي چې له څو بېلابېلو طبقو څخه جوړه ده، د بېلګې په توګه د شګو طبقه H0، یعنې H1 د پښې لاندې، د خټینې خاورې طبقه د H2 په ضخامت، د نري‌دانو خټې طبقه د H3 په ضخامت، چې لاندې یې کلک جغل د لا زیات ضخامت له طبقې سره پروت وي، او د ځمکې لاندې اوبو کچه NPV (شکل 1a).

د کېناستو د محاسبې لپاره اړینه ده چې د خاورې د خپل وزن له امله د تنشونو ډیاګرام (په شکل 1b کې چپ ډیاګرام) او د بنسټ له اضافي بار له امله د تنشونو ډیاګرام (په شکل 1b کې ښي ډیاګرام) رسم شي. د خاورې د خپل وزن له امله د تنشونو ډیاګرام د طبقو د ضخامت Σ_H_ او د هغوی د حجم وزنونو γ څخه ترلاسه کوو. که د شګې حجم وزن γ1، د اوبو لاندې شګې γ’1، د اوبو لاندې خټې ډوله خاورې γ’2, د اوبو لاندې خټې γ’3 وي، نو په خاوره کې د خپل وزن له امله د فشار تنشونه به دا وي (شکل 1)

γ1 · H’;    γ’1 · H’’;    γ’2 · H2;    γ’3 · H3;

د بار د اغېز له امله د فشار ډیاګرام د کومې پېژندل شوې طریقې په مرسته، د بېلګې په توګه د Steinbrenner یا Newmark له مخې، د بنسټ لاندې د بېلابېلو ژورو لپاره محاسبه کوو.

که د P په وسیله د بنسټ بار، د A په وسیله هغه سطحه چې له خاورې سره نښلي، او د γ1 په وسیله د بنسټ ایښودنې په ژوروالي t کې د ځمکې د واحد حجم وزن د ځمکې له سطحې لاندې وښیو، نو د بنسټ ځانګړی بار P/A دی، حال دا چې په هماغه ژوروالي کې د خاورې خپل وزن γ1t دی. د دې لپاره چې د بنسټ د بار له امله د خاورې اضافي بار ترلاسه شي، باید د خاورې د خپل وزن فشار γ1t له د بنسټ له بار P/A څخه کم شي، نو له همدې امله د خاورې اضافي بار برابریږي له

p0 = P/A – γ1t.

په هماغه ژوره t کې د خاورې د خپل وزن له امله تنش γ1t هم اغېز کوي، نو په دې ژوره کې ټول تنش (P/A – γ1t) + γ1t, عمل کوي، په داسې حال کې چې د γ1t تنش لاندې د خاورې کنسولېداسیون د ودانۍ له جوړېدو مخکې ترسره شوی وي.

انځ. 1. د بنسټ د مرکزي بار لاندې د کښېناستو محاسبه

خو که د بنسټ یوه برخه د بنسټي پلنټ له پاسه په خاوره ډکېږي (انځ. 1c), باید د ډک شوې خاورې بار 2_Q_ په پام کې ونیول شي، نو په دې حالت کې اضافي بار داسې کېږي

_P+2_Q/A – γ1t.

د پټې بڼې بنسټ لپاره A = b x 1,0 m پر 1 m’ بنسټ دی.

د کښته کېدنې محاسبه د فشار د اغېز د ژورۍ تر کچې پورې د ټول فشار منونکي خاورې د ټولو طبقو لپاره ترسره کېږي. پخوا د جوړښت د بار د اغېز حد هغه ژوروالی ګڼل کېده تر کومه چې د شدت ناپاکې ≥ 10% p0 تنشونه حاکم وي. نن دا منل کېږي چې دا حد په هغه ژوروالي کې دی چې د اضافي بار له امله تنش pz د خاورې د خپل وزن د تنش 20% سره برابر وي: pz = 0,2 ·γ_Σ_H. د دې ژوروالي لاندې کښته کېدنه نه حسابېږي. د بلې قاعدې له مخې د کښته کېدنې محاسبه د 2_b_ تر 3_b_ ژوروالي پورې د طبقو لپاره سپارښتنه کېږي، چې b د بنسټ پلنوالی دی. که په پای کې د 1a په څېر د جغل طبقه موجوده وي، هغه د کښته کېدنې په محاسبه کې په پام کې نه نیول کېږي، ځکه چې د بنسټ تر بار لاندې یې کښته کېدنه ناچیزه ده او د جوړولو پر مهال ترسره کېږي.

د z ژوروالي کې د بنسټي پښې لاندې د خپل وزن له کبله د فشار تنش pg شتون لري (شکل 1b)، چې پکې د اوچتونکي ځواک اغېز هم په پام کې نیول شوی دی. دې ابتدايي فشار تنش ته د ودانۍ د بارونو د اغېز له کبله د هماغه ژوروالي فشار pz ورزیاتېږي. نو له همدې امله، په هره کومه نقطه M کې چې د بنسټي پښې لاندې د z ژوروالي کې وي، ټولیز فشار تنش pn = pg + pz حاکم وي.

د اضافي بار تر اغېز لاندې، خاوره کښېني او په اړخونو کې بدلېږي. که د اړخیزو بدلونونو له پامه غورځول وشي، ځکه چې نسبي کم دي، او ځکه چې د خاورې اجازه ورکړل شوی بار د الاستیک-پلاستیک بدلونونو په سیمه کې دی، نو منل کېدای شي چې د کښېناستو محاسبه د اډیومیټر د کمپرسېبیلېټي ازموینې پر بنسټ تر سره کېږي، له نه‌خراب شوي نمونې سره چې د خاورې د څارل شوې نقطې په ساحه کې اخیستل شوې وي، او د همدې ازموینې په وسیله د خاورې د کمپرسېبیلیت ماډول Ms ټاکل کېږي.

د Hooke د قانون پر بنسټ لرو

Δ_s_ = pz/Ms,

چې پکې Δ_s_ ځانګړی کښېناستل دی، د طبقې د ضخامت په واحد کې، pz په خاوره کې د z ژوروالي کې د اضافي بار له امله تنش دی.

که د طبقې ضخامت dz په کافي اندازه کوچنی فرض کړو، څو pz او Ms د ثابتو په توګه ومنل شي، نو ابتدايي نشست به وي

Δ_s dz_ = pz/Ms dz.

د H ضخامت لرونکي طبقې ټولیزه کښته کېدنه به وي

که pZ او MS د H ضخامت لرونکي طبقې لپاره ثابت وي، نو به وي

s = pz/Ms · H.

په اصل کې pz او Ms د H1 ضخامت لرونکي پوړ لپاره ثابت نه دي، بلکې د M په نقطه کې د هغوی منځنی ارزښت منل کېږي.

د خاورې د تراکم د ماډول Ms په لابراتواري ډول د هرې طبقې لپاره بېلابېل ټاکل کېږي. د نورمال کنسولېډ شوې خاورې لپاره، د Ms ماډول د لومړني کمپریشن له ډیاګرامه ټاکل کېږي، چې هلته ټول بار σ2 = pg + pz; σ1 = pg = Σ_γt,_ اضافي بار Δ_σ_ = σ2 – σ1 = (pg + pz) – pg, او د نسبي کمپریشن اړوند ارزښتونه Δ_h2_/h او Δ_h1_/h, دي، نو له همدې امله

Međutim, ako je u pitanju prekonsolidovana glina, onda se modul stišljivosti određuje iz dijagrama sekundarne kompresije. Iz primjera na sl. 2 imamo za:

انځ. 2. د نسبي کمپریشن له دیاګرامه د خاورې د فشار منونکي ماډول ټاکل

له پورتني څخه څرګندیږي چې د مخکې‌فشرده شوې خټې کېناستنه به د عادي فشرده شوې خاورې له کېناستنې څخه ډېره کمه وي.

د بنسټ د کلکوالي اغېز پر کېناستو

که څه هم په عملي ډول بشپړ ارتجاعي بنسټونه نه شته، چې د یوې نقطې کښېناستل د ګاونډۍ نقطې له کښېناستو څخه خپلواک وي، د کښېناستو د محاسبې لپاره ارتجاعي او کلک بنسټونه سره بېلېږي.

الاستیک بنسټونه، چې تر دې لاندې د ډبرو توږونه او ډکونه مراد دي، د یوشان بار لاندې په بېلابېلو نقطو کې بېلابېل کښېناستل رامنځته کوي. له همدې امله په دغو بنسټونو کې د کښېناستو محاسبه د ټول بار لاندې سطحې لپاره نه، بلکې د هغې د جلا نقطو لپاره ترسره کېږي: د کونج نقطې A، B، C او D، د اړخونو منځنۍ نقطې E، F، H او J، او د مستطیل د سطحې منځنۍ نقطه G (شکل 3). د یوشان بار په حالت کې د B، C او D نقطو کښېناستل د A نقطې په څېر دي، د H نقطې کښېناستل د E په څېر دي، او د J نقطې د F په څېر دي، د هماغه جوړښت لرونکې خاورې لپاره.

انځ. 3. د بار لاندې سطحې د بېلابېلو ټکو د کښته کېدو محاسبه

د بار شوې سطحې د هرې ټکي G لاندې د کښېناستو د محاسبې لپاره، مستطیل ABCD په څلورو کوچنیو مستطیلونو وېشل کېږي او د G کښناسته د هغو کښناستو د ټولګې په توګه تر لاسه کېږي چې د وېشل شوو هر مستطیل له خوا رامنځته کېږي.

صلب بنسټونه د الاستیکو په څېر په هماغه ډول نه کېني، ځکه چې په هغوی کې د بېلابېلو نقطو کېناستل امکان نه لري. له همدې امله د صلبو بنسټونو کېناستل د یوه واحد په توګه حسابېږي، خو د سختۍ د درجې له مخې د کېناستو منځنی ارزښت په بېلابېلو لارو محاسبه کېږي، ځکه د بنسټ د سختۍ له مخې د بنسټ په تله کې د فشار وېش ټاکل کېږي.

د مربع یا کوچني مستطیل په بڼه د کلکو بنسټونو لپاره، چې پکې a < 2_b_ وي، د منځنۍ نقطې G کښېناستل sG محاسبه کېږي او د بنسټ عمومي کښېناستل s = 3/4 sG منل کېږي. د اوږده مستطیل یا پټۍ په بڼه د کلکو بنسټونو لپاره د پای ټکی E، منځنۍ نقطه G او د دوی تر منځ په نیم واټن کې ټکی M، د بنسټي سټې د اوږدې محاورې په امتداد، کښېناستل محاسبه کېږي او منځنۍ ارزښت منل کېږي.

وان هامه داسې ګڼي چې د کښته کېدو ډېر دقیق محاسبه د «ځانګړي ټکي P» لپاره ده، چې د منځنیو محورونو څخه په واټن کې موقعیت لري

له منځنیو محورونو څخه. د وان هېم له مخې، د بنسټ د ځینو ټاکلو نقطو کښېناستل د بنسټي تل کې د فشار د وېش له طریقې څخه خپلواک دي. د دې نقطو لپاره کښېناستل د دې فرضیې له مخې محاسبه کېدای شي چې په بنسټي تل کې د فشار وېش یو شان دی. د کلک بنسټي سټې لپاره، چې یوشان بار پرې وارد شوی وي، که څه هم په بنسټي تل کې د فشار وېش ناهموار وي او د سټې پر څنډو لور ته زیاتېږي، بیا هم د بنسټي سټې کښېناستل د ځانګړي نقطې P له کښېناستو سره برابر وي. د P ځانګړي نقطې لاندې په ژورتیا z کې، د اوږدوالي a، سور b لرونکې مستطیلي ساحې فشارونه، چې پر یوشان بار p0 بار شوې وي، د 1 جدول په مرسته محاسبه کېدای شي چې جېلینک جوړ کړی دی.

د σzP تنش په z ژوروالي کې د ځانګړې نقطې P لاندې σzP = (σz/p0)·p0 دی، چې پکې p0 د خاورې تکميلي بار دی.

Tabl. 1. ارزښتونه σz/p د ټکو P لاندې د تنشونو لپاره، د بنسټي پټۍ د ژوروالي z د پلنوالي b سره او د اوږدوالي a د پلنوالي b سره د نسبت پر بنسټ_

Proračun slijeganja na osnovu promjene koeficijenta poroznosti tla

که e0 د خاورې له طبقې څخه د اخېستل شوې ناخرابې شوې نمونې د تشووالي ضریب وښیو، او ei د همدې نمونې د تشووالي ضریب د ایډیومیټر په دننه کې د σ1 بار تر اغېز لاندې د کنسولېشن له بشپړېدو وروسته وي (sl. 4a)، نو د بار Δ_σ تر اغېز لاندې د خاورې د لومړني حجم کمېدل د تشووالي له کمېدو، یعنې د خاورې د تشووالي ضریب سره سمون لري

Δ_e_ = e0 – e1

Sl. 4. د خاورې د تشوالي ضریب د بدلون پر بنسټ د ناستې محاسبه

د خاورې د نمونې لومړنی حجم دی

ځانګړې کیناستل Δ_s_، یعنې د خاورې د حجم په واحد کې کیناستل 1+e0 دی

Δ_s_ =(e0–e1) / (1+e0)

د dz په ضخامت د عنصرې طبقې کېناستل د شکل 4b له مخې

Δ_s_ dz=(e0–e1) / (1+e0)  dz

د H ضخامت لرونکي طبقې کېناستل به وي

که دا ومنو چې p په z ژوروالي کې د خاورې د خپل وزن له امله تنش دی، چې په اډيومیټر کې د σ0 بار سره سمون خوري، Δp د ودانۍ له امله د خاورې د تکميلي بار تنش دی، چې په اډيومیټر کې د بار د زیاتوالي Δ_σ_ سره سمون لري، p1 د خاورې د خپل وزن او تکميلي بار تر اغېز لاندې ټول تنش دی چې په اډيومیټر کې د ټول بار σ1 سره سمون خوري، نو مخکنی بڼه په دې ډول لیکلای شو

که A د خاورې د اضافي بار له امله د تنش د ډیاګرام سطحه وښیو، A = Δ_pH_ (په شکل 4b کې سیوري شوې ساحه)، چې پکې Δ_p_ د طبقې په منځ کې د اضافي بار له امله تنش دی

a=Δ_e_/Δ_p_, د مسامیتوب د ضریب د توپیر او د اضافي بار له اړوند تنش Vc = (1+e0)/a د نسبت په توګه، کولای شو ولیکو

یعنې s = A/Vc [cm]

که خاوره له څو طبقو جوړه وي، نو د هرې طبقې کېناستنه s محاسبه کېږي؛ د بېلابېلو طبقو د کېناستو مجموعه ټولیزه کېناستنه Σ_s_ ورکوي.