Catetan ahli penting: Artikel ieu mangrupa ulasan atikan arsip sarta lain ulikan geotéhnik, standar laboratorium valid, itungan yayasan atawa manual instruksi. Istilah asli, prosedur, unit pangukuran, nilai, klasifikasi sareng rujukan kana “peraturan kami” ditransfer tanpa mariksa patuh kana standar sareng peraturan anu berlaku. Uji taneuh, pilihan metode, interpretasi hasil sareng kaputusan desain kedah dilakukeun ku ahli geotéhnis anu otorisasi sareng laboratorium anu cocog pikeun objék sareng lokasi anu khusus.
Topik ngeunaan kompresibilitas taneuh sanes bagian tina tawaran publik anyar Savo Kusić. Fokus produksi ayeuna diwangun ku jandela kayu, jandela kayu-aluminium jeung panto custom-dijieun. Pikeun proyék jandela atawa panto husus, Anjeun bisa ngirim nyuhunkeun cutatan.
Dasar tés oedometer
Kompresibilitas taneuh ditangtukeun ku uji komprési kalayan ékspansi gurat anu dicegah, anu ogé disebut uji oedometer atanapi uji konsolidasi.
Tes dilaksanakeun kalayan sampel anu teu kaganggu, sareng dina sababaraha kasus anu kaganggu. Dina kasus anu pertama, sampel tés dicandak ku mencét cingcin logam kana sampel anu teu kaganggu anu langkung ageung, anu teras diasupkeun kana aparat sareng cincin saatos motong kaleuwihan sampel sareng leveling permukaanna sareng ujung silinder. Dina kasus kadua, cingcin ieu ngeusi sampel dina kaayaan konsistensi dina titik ngahasilkeun sarta dina kaayaan nu eta diwanohkeun kana oedometer nu.
Tés dilaksanakeun ngagunakeun aparat anu mimiti diwangun ku Terzaghi sareng disebut Oedometer. Kiwari, aya sababaraha konstruksi anu béda tina aparatur ieu, tapi aranjeunna sadayana dumasar kana prinsip anu sami, nguji komprési sampel taneuh dina beban kalayan ékspansi gurat anu dicegah.
Oedometer: katerangan alat
Gbr. 1. Odometer
Oedometer diwangun ku silinder logam dimana sampelna aya di antara dua batu saringan (gbr. 1). Sampel diwanohkeun kana aparat dina cingcin logam kalayan diaméter 7-10 cm sareng jangkungna 1-4 cm. Beban P ditransferkeun ka sampel ngaliwatan batu saringan luhur. Handapeun batu filter handap, aya saluran di handapeun silinder pikeun draining cai tina sampel kana tube kapilér, kitu ogé pikeun suplai cai. Kusabab komprési sampel dilakukeun ku biaya pori-pori, sabab partikel taneuh padet sareng cai dina pori-pori praktis teu tiasa dikomprés, perlu pikeun mastikeun yén cai solokan tina sampel salami tés, anu dimungkinkeun ku saringan batu, saluran sareng pipa kapiler.
Di sisi kénca alat aya pipa suplai cai kalawan ketok di hareup silinder, sedengkeun tube kapilér aya di sisi katuhu, jeung ketok tukangeun silinder nu. Pipa kapiler ogé boga fungsi pikeun nangtukeun koefisien perméabilitas taneuh k.
Nguji
Nalika sampel disimpen dina silinder jeung aparat geus dirakit, nutup ketok kénca, suplai cai, tur muka ketok katuhu, pikeun cai ngalir kana tube kapilér. Lajeng beban sampel ditilik, nu dilarapkeun laun. Beban handap biasana dilarapkeun:0,50;1,00;2,00;4,00;6,00kp/cm2sarta salajengna nepi ka beban taneuh pangluhurna ekspektasi handapeun wangunan, lolobana nepi ka10kp/cm2, sarta kalawan bendungan bisa jadi malah leuwih20kp/cm2. Dina unggal tingkat beban, dina momen aplikasi na, stopwatch dimimitian tur dina interval waktu nu tangtu15“,30“,1’,2’,5’,15’,45’,2h5h24h, lajeng unggal salajengna24h, nepi ka konsolidasi sampel dina tingkat beban éta, padumukan pakait dina saperseribu milimeter dibaca dina comparator jeung kacatet dina catetan. Konsolidasi dianggap geus kahontal lamun padumukan sampel nyaéta Δh ≤0,02 mmkeur jaman24jam. Saatos konsolidasi kahontal, tingkat beban salajengna diterapkeun sareng sadayana prosedur diulang ku cara anu sami sareng saterasna dugi ka tingkat beban ahir.
Uji konsolidasi kalayan ékspansi gurat anu dicegah dilaksanakeun kalayan ngamuat sareng ngabongkar, pikeun nangtukeun sipat elastis taneuh. Sanggeus ngamuat sampel ka tingkat nu tangtu, urang ngabongkar momotanana kalawan gradualness sarua salaku urang dimuat eta. Relief biasana dilakukeun saatosna2,0kp/cm2,4,0kp/cm2jeung6,0kp/cm2.
Salaku aturan, tés dilaksanakeun sareng sampel dina cai, anu dilaksanakeun dina tabung kaca kénca dina jangkungna permukaan luhur sampel dina aparatur. Nguji komprésibilitas sampel ku ayana cai dilakukeun pikeun alesan ieu, sabab tés nyandak waktos anu lami sareng sampelna garing dina waktos éta, akibatna komprésibilitas sampel bakal langkung handap tina komprésibilitas saleresna taneuh dina kaayaan Uap alami. Sajaba ti éta, Uap taneuh alam bisa jadi leuwih luhur ti éta dina waktu sampling, utamana lamun tingkat cai taneuh naék, nu bisa ngakibatkeun simpangan signifikan tina compressibility sabenerna taneuh salila periode waktu tingkat cai luhur.
Hasil tés dilarapkeun kana tilu rupa diagram, nyaéta diagram kompresi relatif, diagram parobahan koefisien porositas jeung diagram patempatan waktu.
Diagram komprési rélatif
Diagram ieu dicandak nalika tekanan normal diterapkeun kana sampel dina sumbu absis σ = P/A, dimana P nyaéta beban nu nimpah sampel ngaliwatan batu saringan luhur dina kp/cm2, A nyaéta wewengkon cross-sectional sampel, jeung sumbu dina apparatus koordinat. Δh/h dimana Δh nyaéta padumukan sampel dina beban Δσ salila konsolidasi, h jangkungna sampel saméméh loading (gbr. 2).
Gbr. 2. Diagram komprési rélatif
Dina ngamuat, diagram komprési primér a.
Sawaktos ngabongkar momotanana, upami asupan cai anu teu aya halangan diaktipkeun, supados sampel tetep aya dina cai salami ngabongkar, éta bakal balik deui ka kaayaan aslina, nyaéta bareuh. Sanajan kitu, sampel teu balik deui ka kaayaan awal, nu hartina geus undergone plastik (permanén) deformasi salian elastis. Ku alatan éta, dina hal ieu, diagram bareuh b dicandak salila unloading. Sanajan kitu, lamun tés ieu dipigawé tanpa narima cai, tinimbang diagram bareuh, nu disebut diagram of elasticity.
Upami sampel dimuat deui saatos dibongkar, diagram komprési sekundér c dicandak. Diagram bareuh jeung diagram komprési sekundér c ngabentuk loop histeresis antara aranjeunna. Dina liat, puteran hysteresis signifikan sahingga deformasi di wewengkon bareuh jeung komprési sekundér (diagram b na c) teu dianggap elastis, tapi malik, sabab teu sabanding jeung beban nurutkeun hukum Hooke. Deformasi di wewengkon komprési primér (diagram a) di bagian mana maranéhna teu balik téh permanén (teu bisa balik).
Modul kompresibilitas taneuh
Tina diagram komprési relatif, urang meunangkeun nurutkeun hukum Hooke analogi jeung modulus élastisitas Jung E pikeun bahan elastis, modulus kompresibilitas taneuh Ms
Ms = Δσ / (Δh/h) [kp/cm2],
dimana Δσ nyaéta paningkatan beban, Δh/h nyaéta komprési rélatif pakait, nu dicokot tina diagram komprési primér a (gbr. 2).
Modulus kompresibilitas taneuh Ms béda jeung modulus élastisitas E tina bahan elastis, sabab Ms henteu konstan pikeun hiji bahan anu sarua tapi variabel sarta naek jeung beban normal σ. Ku alatan éta, hiji nilai husus tina modulus kompresibilitas Ms bisa dibikeun ngan pikeun hiji interval sempit beban taneuh normal Δσ. Lamun nilai modul Ms luhur, compressibility taneuh leuwih handap sarta sabalikna. Numutkeun peraturan yayasan kami, kriteria handap pikeun modulus kompresibilitas taneuh dina kaayaan alamna diadopsi:
Klasifikasi di handap dibawa ti téks aslina, kaasup interval ulang 100-400 kp/cm2. Teu acan dipariksa atanapi harmonis sareng peraturan ayeuna.
Ms = 0 - 20 kp/cm2 taneuh pisan mampat
Ms = 20 - 50 kp/cm2 taneuh pisan compressible
Ms = 50 - 100 kp/cm2 taneuh mampat sedeng
Ms = 100 - 400 kp/cm2 taneuh anu teu bisa dikomprés
Ms = 100 - 400 kp/cm2 taneuh rada mampat
Ms = 400 - 1000 kp/cm2 taneuh rada mampat
Ms > 1000 kp/cm2 taneuh kompresibel pisan.
modul élastisitas taneuh
Ku cara nu sarua, urang meunangkeun modulus élastisitas taneuh E:
E = Δσ / (Δh/h) [kp/cm2],
dimana paningkatan komprési relatif Δh/h dicokot tina diagram élastisitas taneuh pikeun naékna tekanan normal pakait Δσ.
Taneuh konsolidasi normal jeung overconsolidated
Gbr. 3. Diagram parobahan koefisien porositas sampel taneuh kaganggu
Lamun urang ngalakukeun hiji test oedometer jeung sampel kaganggu, nu urang diasupkeun kana aparat dina titik ngahasilkeun, jeung urang plot hasil tes dina diagram parobahan dina koefisien porosity e gumantung kana tekanan σ (Gbr. 3 aliran diagram ngagambarkeun consolidation). 1 pikeun beban primér, 2 pikeun ngabongkar momotanana, 3 pikeun beban sekundér nepi ka wates a tina ekstensi beban primér σa jeung 4 saluareun wates éta.
Diagram unloading 2 jeung diagram komprési sekundér 3 ngabentuk loop histeresis dimana diagram 4 diteruskeun dina perluasan diagram 1, tanpa jeda, saolah-olah aya unloading, saolah-olah aya unloading. ngamuat deui.
Gbr. 4. Diagram parobahan koefisien porositas sampel taneuh teu kaganggu
Nanging, upami urang ngalaksanakeun tés oedometer dina cara anu sami sareng sateuacanna kalayan sampel anu teu kaganggu anu dicandak tina jero taneuh anu tangtu (gbr.4), diagram pikeun beban sekundér3bakal nembongkeun dina hiji beban husus σb a narekahan di titik b, sanggeus éta diagram bakal neruskeun4boga lamping nu leuwih luhur. Narekahan ieu lumangsung alatan taneuh ti mana sampel dicokot dina beban leuwih gede p=γt ti beban sampel σ dina oedometer nu. Beban luhur p asalna tina beurat lapisan taneuh luhur aya kana beungeut rupa bumi, nu urang sebut tekanan taneuh, atawa tina beban lapisan taneuh saméméhna dibawa kabur ngaliwatan waktu ku erosi atawa tina taneuh moraine atawa és, nu urang sebut preload. Penampilan overconsolidation hususna karakteristik liat, dimana urang ngabedakeun antara normal konsolidasi jeung overconsolidated liat.
Biasana liat dihijikeun
Lempung anu dikonsolidasi biasana aya di jerona anu langkung deet di handapeun permukaan taneuh, anu henteu acan kakeunaan sateuacana. Sampel liat ieu, dimuat dina oedometer kalawan beban leuwih gede dibandingkeun beurat lapisan luhur “tekanan taneuh”, nembongkeun aliran kontinyu tina konsolidasi, tanpa ngarecah dina diagram komprési relatif atawa dina diagram parobahan koefisien porosity. Patempatan liat ieu dina beban obyék normal, i.e. dina beban tangtu, padumukan nurun kana waktu.
Lempung overconsolidated
Lempung overconsolidated aya dina jero anu langkung ageung atanapi saacanna parantos diunggahkeun sateuacana. Sampel liat ieu dimuat dina oedometer kalayan tekanan leuwih gede ti tekanan taneuh atawa preload nembongkeun narekahan dina diagram komprési relatif atawa dina diagram parobahan koefisien porosity, nu disebut. bengkahna géologis g, kalayan parobahan arah anu kuat (Gbr.5a). Patempatan liat ieu handapeun struktur leutik pikeun beban handap tekanan taneuh atawa preload σ1, tapi janten nyata gedé pikeun beban di luhur σ1.
Lamun putus géologis teu jelas didefinisikeun, mangka ditangtukeun ngagunakeun tangents kana diagram (Gbr.5b).
Sl.5. Diagram parobahan koefisien porositas liat overconsolidated
Diagram pakampungan waktos
Diagram ieu, disebut oge diagram konsolidasi, dimeunangkeun nalika, pikeun tiap darajat beban sampel dina oedometer, waktu t dina jam diterapkeun kana sumbu abscissa, sarta padumukan dina mm kana sumbu ordinat (Gbr.6a) atanapi dina% tina total padumukan (Gbr.6b).
Sl.6. Diagram Patempatan Waktu
Taneuh anu teu kabeungkeut sareng kabeungkeut kalakuanana béda dina beban. Taneuh leupas, kayaning keusik, boga pori badag, ti mana cai gancang squeezed kaluar handapeun beban, ku kituna taneuh settles gancang, jeung pakampungan pangbadagna lumangsung dina awal beban sarta ngahontal padumukan ahir dina beban tinangtu dina interval waktu relatif pondok. Taneuh anu kohésif sapertos liat gaduh pori-pori leutik dimana cai hese squeeze dina beban. Aya dua fase dina prosés waktos padumukan taneuh dipadatkan. Dina fase kahiji, langsung saatos ngalarapkeun beban kana taneuh, sabab cai henteu tiasa ngalir kaluar tina pori-pori, janten stres sareng nampi sadaya beban anu diterapkeun. Dina tahap kadua, cai pori stressed mimiti nyorong kaluar dina stress sorangan alatan beban, nu laun ditransferkeun ka partikel taneuh padet. Dina fase kadua ieu, partikel datangna babarengan jeung pori-pori ngaleutikan. Prosés subsidence terus nepi ka tekanan cai dipaksa kaluar tina pori-pori, nyaéta nepi ka kaayaan stressed cai dina pori ceases pikeun aya. Ku alatan éta, konsolidasi taneuh utamana masalah hidrodinamik, nu gumantung kana perméabilitas taneuh jeung porosity. Dina kasus liat, anu perméabilitasna rendah, prosés konsolidasi tiasa nyandak waktos anu lami, sareng salian ti éta, padumukan tiasa langkung ageung kusabab porosity anu langkung luhur tibatan pasir. Dumasar kana uji konsolidasi, kursus waktos padumukan tiasa diitung salami salami konsolidasi sareng dina fase individu.