Sot, Savo Kusić është i fokusuar në dritaret prej druri, dritare prej druri-alumini, dritare të personalizuara, dera dhe kërkesat për kuotim. Ky tekst mbetet si një arkiv teknik dhe nuk është një ofertë e projektimit gjeoteknik, testimit laboratorik apo punimeve tokësore.
Fazat e materialeve në tokë
Toka përbëhet nga tre faza: e ngurtë, e lëngët dhe e gaztë. Faza e ngurtë përfaqësohet nga grimcat e ngurta, uji i lëngshëm dhe faza e gaztë nga ajri i mbyllur ose avujt e ujit në poret e tokës.
Disa lloje toke mund të përbëhen nga një, dy ose tre faza, që do të thotë se dheu mund të jetë një sistem njëfazor, dyfazor ose trefazor. Vetitë fizike të tokës varen nga fazat individuale.
Toka jokoherente, si rëra ose zhavorri plotësisht i thatë, përbëhet nga vetëm një fazë - grimcat e ngurta. Ajri që ekziston në poret e asaj toke nuk është i mbyllur dhe nuk kundërshton lëvizjen e grimcave të ngurta, kështu që nuk mund të konsiderohet një fazë.
Toka koherente e lagësht mbi nivelin e ujërave nëntokësore, e cila përbëhet nga grimca të ngurta dhe pore të mbyllura, të mbushura pjesërisht me ujë dhe pjesërisht me ajër ose avuj uji, është dheu i sistemit trefazor. Në rastin e lëvizjes së trupave të ngurtë, uji dhe ajri në poret e tokës janë të kundërta në të njëjtën kohë.
Toka nën nivelin e ujërave nëntokësore, poret e të cilit janë plotësisht të mbushura me ujë, në mënyrë që të mos ketë ajër apo avull uji në to, është një sistem dyfazor. Toka në shtresat më të thella supozohet të jetë e një sistemi dyfazor, sepse ajri i mbyllur në poret e tokës në thellësi më të mëdha nuk ka ndikim të rëndësishëm në vetitë fizike të tij, të cilat në atë rast përcaktohen nga vetitë e fazës së ngurtë dhe të lëngshme.
Përbërja granulometrike
Përbërësit e ngurtë të tokës janë lëndë minerale ose organike të madhësive të ndryshme, duke filluar nga guralecat dhe blloqet e mëdha, me madhësi disa qindra e mijëra milimetra deri në madhësinë e një molekule. Siç e dini, një molekulë është një e milionta e një milimetri, një milimikron. Madhësia më e vogël e trupave të ngurtë të tokës konsiderohet të jetë 20 m ose mikronë.
Trashësia e grimcave të ngurta të tokës ka një ndikim shumë të madh në vetitë fizike të saj. Kjo trashësi shprehet me përbërjen granulometrike, e cila përfaqëson raportin e madhësive individuale të kokrrave sipas pjesëve të tyre të peshës me peshën totale të tokës. Ndarja e tokës sipas përbërjes granulometrike është e ndryshme në vende të ndryshme. Ndarja jonë është si më poshtë:
Kufijtë e madhësisë së grimcave
Madhësia2 mm- kufiri midis tokës së trashë dhe asaj të imët. Grimcat e ngurta deri në2mmtregojnë ngritjen kapilar të ujit në tokë. Toka me kokërr të trashë nuk ka kapilaritet.
Madhësia0,2 mm– kufiri midis rërës së trashë (të mprehtë) dhe rërës së imët (të butë).
Madhësia0,02 mm- kufiri deri në të cilin kokrrat individuale në tokë mund të njihen me sy të lirë.
Madhësia0,002 mm– kufiri ndërmjet tokës së lirshme dhe argjilës
Madhësia0,0002 mm– kufiri ndërmjet argjilës dhe argjilës koloidale.
Përbërësit e ngurtë nën 0,002 mm kanë një ndikim të madh në vetitë fizike të tokës. Këta përbërës i japin kohezion tokës dhe nëse janë më të vegjël dhe më të shumtë në tokë, aq më kohezive është toka. Sidoqoftë, kohezioni i tokës varet gjithashtu nga përbërja minerale e grimcave të ngurta më të vogla se 0,002 mm. Nëse këto grimca formohen nga dekompozimi i mineraleve shumë të forta si kuarci, atëherë kohezioni i tyre është shumë i ulët ose inekzistent, dhe thithja e tyre e ujit është gjithashtu relativisht e ulët. Nëse grimcat nën 0,002 mm janë krijuar nga dekompozimi i materialeve argjilore, atëherë ato kanë veti lidhëse që janë më të forta nëse grimcat janë më të vogla, ndërsa thithja e ujit e grimcave të tilla është shumë e lartë.
Përbërja granulometrike e tokës siguron të dhëna të rëndësishme dhe të besueshme për disa nga vetitë fizike të saj. Nëse në tokë mbizotërojnë grimcat e argjilës nën 0,002 mm, atëherë tashmë mund të konkludohet se toka e tillë është plastike, koherente, higroskopike, me kapilaritet të lartë, përshkueshmëri të ulët dhe me kënd të ulët të fërkimit të brendshëm.
Përbërja granulometrike e tokës përfaqësohet nga vijat e përbërjes granulometrike (fig. 1).
Sl. 1 - Linjat e përbërjes granulometrike të tokës: 1-rërë me zhavorr; 2-rërë me pluhur; 3-pluhur ranor; 4-tokë argjilore; 5-argjila
Ordinatat e linjave të përbërjes granulometrike tregojnë fraksionin e peshës së grimcave të ngurta më të vogla se diametri i përfaqësuar nga abshisa e pikës së caktuar. Për shembull, në pikën A të drejtëzës 4 ordinata tregon se ka grimca 92% më të vogla se 2 mm dhe se pjesa e mbetur 8% është më e madhe se 2 mm.
Klasifikimi i tokës sipas përbërjes granulometrike
Tokat që përmbajnë grimca të ngurta më të mëdha se 2 mm klasifikohen sipas ndarjes së përgjithshme të tokës sipas përbërjes granulometrike, e paraqitur në fig. 1. Duke vepruar kështu, ajo që është më e përfaqësuar në tokë është miratuar si fraksion bazë, ndërsa të tjerët janë shtesë. Për shembull, nëse granulimi i përgjithshëm i tokës është kryesisht rërë me një sasi më të vogël zhavorri, atëherë dheu i tillë klasifikohet si rërë zhavorri, ndërsa e kundërta do të ishte zhavorri ranor. Në klasifikim, mund të tregohen gjithashtu pjesët e fraksioneve individuale në tokë. Për shembull, nëse një tokë përmban 15% argjilë, 45% pluhur, 30% rërë dhe 10% zhavorr, ajo mund të klasifikohet si tokë argjilore me 15% argjilë dhe 10% zhavorr. Megjithatë, për tokat me kokërr të imët që përmbajnë grimca të ngurta më pak se2 mm, klasifikimi në bazë të përbërjes së tyre granulometrike më së shpeshti bëhet sipas një diagrami trekëndor. Ekzistojnë disa diagrame të tilla, nga të cilat do të rendisim më themelorin nga Byroja Amerikane e Tokave, fig.2.
Sl.2- Diagrami trekëndor i Byrosë së Tokës së SHBA-së
Diagrami përbëhet nga tre boshte koordinative të renditura në një trekëndësh barabrinjës, në të cilin secili bosht përfaqëson një fraksion, përkatësisht rërë, pluhur dhe argjilë në % ndaj peshës së të gjithë masës së tokës. Zona e diagramit është e ndarë në10zonë, secila prej të cilave përfaqëson një lloj toke të veçantë. Secila anë e trekëndëshit paraqet një abshisë nga e cila ngrihen ordinatat paralele me dy abshisat e tjera. Çdo pikë në këtë diagram ka3koordinatat që përfaqësojnë përqindjet e listuara3fraksionet në një tokë të caktuar dhe të përcaktojë llojin e tokës. Kështu, për shembull, pika M në diagram përfaqëson argjilën. Përftohet në atë mënyrë që nga diagrami i përbërjes granulometrike fig.1përcaktoni fraksionet individuale, të cilat në këtë rast do të ishin (linja4në fig.1):35%balta,25%pluhur,40%rërë, ku sasia e8%zhavorri i lënë pas dore pasi arrin në më pak se10%. Ky klasifikim i referohet fraksioneve të rërës, pluhurit dhe zhavorrit sipas ndarjes amerikane, por është adoptuar si i tillë për shkak të vlerave krahasuese dhe përvojës që ka me një klasifikim të tillë.
Shkalla e pabarazisë së tokës
Sipas Allen Hazen, shkalla e pabarazisë së tokës është raporti (fig. 3)
U=d60/d10
ku d60 është diametri i kokrrizave që i korrespondon ordinatës 60% dhe d10 është diametri i kokrrizave që i korrespondon ordinatës 10%. Për U < 5 toka ka një përbërje uniforme, për U = 5 – 15 toka ka një përbërje mesatarisht të pabarabartë, për U > 15 toka ka një përbërje të pabarabartë. Kur vija e përbërjes granulometrike është e pjerrët, vlera e shkallës së pabarazisë U është e vogël, ndërsa ajo për një vijë të sheshtë është e madhe. Vlera më e vogël për U është 1. Nëse vija e përbërjes granulometrike është më e sheshtë, vlera e U është më e lartë. Për rërën është më shpesh U=1-15, për tokat argjilore U=10-90, por për tokat me përbërje shumë të pabarabartë U mund të ketë vlera shumë të mëdha.
Sl.3- Përcaktimi i diametrit të kokrrizave d60dhe d10
Rregulli i filtrit
Ky rregull bazohet në përbërjen granulometrike të filtrit, detyra e të cilit është të zvogëlojë gradientin hidraulik në kontaktin midis tokës dhe shtresës së kullimit të gurit nga madhësia e kokrrës kalimtare, në mënyrë që të parandalohet larja e grimcave të vogla të tokës nga ujërat nëntokësore. Kushtet bazë që duhet të plotësojë shtresa e filtrit janë që ajo të jetë e përshkueshme nga uji dhe e qëndrueshme. Ekzistojnë disa rregulla për përbërjen e filtrave, ndër të cilët këtu si më i njohuri do të renditet vetëm rregulli i Terzaghit.
Rregulli i Terzaghit
Rregulli i Terzaghit thotë: Granulimi i filtrit duhet të jetë i tillë që kokrrat e tij në sasinë15%pjesë ndaj peshës së të gjithë masës së filtrit (F15) të jetë më e pakta4herë më të mëdha se grimcat më të trasha të tokës mbi të cilat qëndron filtri (bazat) në sasinë15%e pjesëve sipas peshës së bazës (B15), pa qenë më i madh se4herë B85, kjo është madhësia e grimcave më të vogla në85%pjesë sipas peshës së bazës. Ky rregull mund të shprehet me marrëdhëniet:
F15/B15 >4dhe F15/B85< 4.
Raporti i parë siguron përshkueshmërinë e filtrit nga uji, ndërsa i dyti garanton qëndrueshmërinë e tij.
Sl.4- Rregulli i filtrit të Terzaghisë
Grimcat më të vogla dhe më të mëdha të bazës janë paraqitur në fig.4vijat kufitare1dhe2. Vijat kufitare të filtrit janë3dhe4. Gjendja F15 >4_B15_ përfaqësohet nga pika a në vijën kufitare3, gjendja F15< 4_B85_ tačkom b na liniji 4.
Rekomandohet që vija e përbërjes granulometrike të filtrit të jetë afërsisht paralele me vijën e përbërjes granulometrike të bazës.
Në vend të dy vijave ekstreme të përbërjes granulometrike të bazës si në fig.4, mund të jetë një linjë e kokrrizimit mesatar. Në atë rast, pikat B15 dhe B85 janë në të njëjtën linjë (si në fig.5).
Më shpesh, ndryshimi në granulimin midis bazës dhe shtresës së kullimit është i tillë që një zonë filtri nuk është e mjaftueshme për kalimin midis bazës dhe shtresës. Në këtë rast, filtri përbëhet nga disa zona filtri, të cilat përcaktohen sipas të njëjtit rregull, derisa të arrihet madhësia më e madhe e kokrrës së depozitës së kullimit.
Fig. 5 - Shembull i llogaritjes së shtresave të filtrit
Ndarjet e listuara, madhësitë kufitare dhe rregullat janë transferuar nga një burim historik dhe nuk janë zëvendësues për një klasifikim aktual gjeoteknik, raport laboratorik, dizajn filtri ose plan performance. Sistemi aktual i tokës dhe i kullimit kërkon marrjen e mostrave përfaqësuese, testet e duhura, kontrollin e ujërave nëntokësore dhe sipërfaqësore, erozionit dhe stabilitetit të brendshëm, si dhe një vlerësim nga një ekspert i autorizuar sipas rregulloreve dhe kushteve të zbatueshme të projektit specifik.