మట్టిలోని పదార్థం యొక్క దశలు మరియు గ్రాన్యులోమెట్రిక్ కూర్పు

నేడు, Savo Kusić చెక్క కిటికీలు, కలప-అల్యూమినియం కిటికీలు, కస్టమ్ విండోస్, తలుపు మరియు కొటేషన్ కోసం అభ్యర్థనలు ఈ వచనం సాంకేతిక ఆర్కైవ్‌గా మిగిలిపోయింది మరియు జియోటెక్నికల్ డిజైన్, లేబొరేటరీ టెస్టింగ్ లేదా ఎర్త్‌వర్క్‌ల ఆఫర్ కాదు.

నేలలోని పదార్థాల దశలు

నేల మూడు దశలను కలిగి ఉంటుంది: ఘన, ద్రవ మరియు వాయువు. ఘన దశను ఘన కణాలు, ద్రవ నీరు మరియు వాయు దశ నేల రంధ్రాలలో మూసివున్న గాలి లేదా నీటి ఆవిరి ద్వారా సూచించబడుతుంది. కొన్ని రకాల మట్టి ఒకటి, రెండు లేదా మూడు దశలను కలిగి ఉంటుంది, అంటే నేల ఒక-దశ, రెండు-దశ లేదా మూడు-దశల వ్యవస్థగా ఉంటుంది. నేల యొక్క భౌతిక లక్షణాలు వ్యక్తిగత దశలపై ఆధారపడి ఉంటాయి. పూర్తిగా పొడి ఇసుక లేదా కంకర వంటి అసంబద్ధమైన నేల, ఒక దశను మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది - ఘన కణాలు. ఆ నేల యొక్క రంధ్రాలలో ఉన్న గాలి మూసివేయబడదు మరియు ఘన కణాల కదలికను వ్యతిరేకించదు, కాబట్టి ఇది ఒక దశగా పరిగణించబడదు. భూగర్భజల స్థాయికి పైన ఉన్న తేమతో కూడిన పొందికైన నేల, ఇది ఘన కణాలు మరియు మూసివున్న రంధ్రాలను కలిగి ఉంటుంది, పాక్షికంగా నీటితో మరియు పాక్షికంగా గాలి లేదా నీటి ఆవిరితో నిండి ఉంటుంది, ఇది మూడు-దశల వ్యవస్థ యొక్క నేల. కదిలే ఘనపదార్థాల విషయంలో, నేల రంధ్రాలలో నీరు మరియు గాలి ఒకే సమయంలో వ్యతిరేకించబడతాయి. భూగర్భజల స్థాయికి దిగువన ఉన్న నేల, రంధ్రాలు పూర్తిగా నీటితో నిండి ఉంటాయి, తద్వారా వాటిలో గాలి లేదా నీటి ఆవిరి ఉండదు, ఇది రెండు-దశల వ్యవస్థ. లోతైన పొరలలోని నేల రెండు-దశల వ్యవస్థగా భావించబడుతుంది, ఎందుకంటే ఎక్కువ లోతులో ఉన్న నేల రంధ్రాలలో మూసివున్న గాలి దాని భౌతిక లక్షణాలపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపదు, ఆ సందర్భంలో ఘన మరియు ద్రవ దశల లక్షణాల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

గ్రాన్యులోమెట్రిక్ కూర్పు

మట్టిలోని ఘన పదార్థాలు వివిధ పరిమాణాల ఖనిజ లేదా సేంద్రీయ పదార్థాలు, పెద్ద గులకరాళ్లు మరియు బ్లాక్‌ల నుండి వందల మరియు వేల మిల్లీమీటర్ల పరిమాణంలో ఒక అణువు పరిమాణం వరకు ఉంటాయి. మీకు తెలిసినట్లుగా, ఒక అణువు ఒక మిల్లీమీటర్‌లో ఒక మిలియన్ వంతు, ఒక మిల్లీమైక్రాన్. మట్టి ఘనపదార్థాల అతి చిన్న పరిమాణం 20 m లేదా మైక్రాన్‌లుగా పరిగణించబడుతుంది.
ఘన నేల రేణువుల పరిమాణం దాని భౌతిక లక్షణాలపై చాలా పెద్ద ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. ఈ స్థూలత్వం గ్రాన్యులోమెట్రిక్ కూర్పు ద్వారా వ్యక్తీకరించబడుతుంది, ఇది నేల యొక్క మొత్తం బరువుకు వాటి బరువు భాగాల ద్వారా వ్యక్తిగత ధాన్యం పరిమాణాల నిష్పత్తిని సూచిస్తుంది. వివిధ దేశాలలో దాని గ్రాన్యులోమెట్రిక్ కూర్పు ప్రకారం నేల విభజన భిన్నంగా ఉంటుంది. మా విభాగం క్రింది విధంగా ఉంది:

కణ పరిమాణం పరిమితులు

పరిమాణం2 mm- ముతక-కణిత మరియు చక్కటి-కణిత నేల మధ్య సరిహద్దు. వరకు ఘన కణాలు2mmమట్టిలో నీటి కేశనాళికల పెరుగుదలను చూపుతుంది. ముతక-కణిత నేలకి కేశనాళిక ఉండదు. పరిమాణం0,2 mm- ముతక-కణిత (పదునైన) మరియు చక్కటి-కణిత (మృదువైన) ఇసుక మధ్య సరిహద్దు. పరిమాణం0,02 mm- నేలలోని వ్యక్తిగత గింజలను కంటితో గుర్తించగలిగే పరిమితి. పరిమాణం0,002 mm- వదులుగా ఉన్న నేల మరియు బంకమట్టి మధ్య సరిహద్దు పరిమాణం0,0002 mm- మట్టి మరియు ఘర్షణ మట్టి మధ్య సరిహద్దు. దిగువ పరిమాణంలో ఘన పదార్థాలు0,002 mmనేల యొక్క భౌతిక లక్షణాలపై గొప్ప ప్రభావం చూపుతాయి. ఈ పదార్ధాలు మట్టికి సంశ్లేషణను ఇస్తాయి మరియు అవి నేలలో చిన్నవిగా మరియు సమృద్ధిగా ఉంటే, నేల మరింత బంధనంగా ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, నేల సంశ్లేషణ కంటే చిన్న ఘన కణాల ఖనిజ కూర్పుపై కూడా ఆధారపడి ఉంటుంది0,002 mm. క్వార్ట్జ్ వంటి చాలా కఠినమైన ఖనిజాల కుళ్ళిపోవడం ద్వారా ఈ కణాలు ఏర్పడినట్లయితే, వాటి సంశ్లేషణ చాలా తక్కువగా ఉంటుంది లేదా ఉనికిలో ఉండదు మరియు వాటి నీటి శోషణ కూడా సాపేక్షంగా తక్కువగా ఉంటుంది. కణాలు క్రింద ఉంటే0,002 mmబంకమట్టి పదార్థాల కుళ్ళిపోవడం ద్వారా ఏర్పడినవి, అప్పుడు అవి బైండింగ్ లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి, అవి కణాలు చిన్నవిగా ఉంటే బలంగా ఉంటాయి, అయితే అటువంటి కణాల నీటి శోషణ చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది. మట్టి యొక్క గ్రాన్యులోమెట్రిక్ కూర్పు దాని భౌతిక లక్షణాలలో కొన్ని ముఖ్యమైన మరియు నమ్మదగిన డేటాను అందిస్తుంది. నేల క్రింద ఒక పరిమాణంలో మట్టి రేణువుల ఆధిపత్యం ఉంటే0,002 mm, అప్పుడు ఇప్పటికే దాని ఆధారంగా అటువంటి నేల ప్లాస్టిక్, పొందికైన, హైగ్రోస్కోపిక్, అధిక కేశనాళిక, తక్కువ పారగమ్యత మరియు అంతర్గత ఘర్షణ యొక్క తక్కువ కోణం కలిగి ఉందని నిర్ధారించవచ్చు. మట్టి యొక్క గ్రాన్యులోమెట్రిక్ కూర్పు గ్రాన్యులోమెట్రిక్ కూర్పు యొక్క పంక్తుల ద్వారా సూచించబడుతుంది (Fig.1)

Sl.1- గ్రాన్యులోమెట్రిక్ నేల కూర్పు యొక్క పంక్తులు:1- కంకర ఇసుక;2- మురికి ఇసుక;3- ఇసుక దుమ్ము;4- మట్టి నేల;5- మట్టి

గ్రాన్యులోమెట్రిక్ కంపోజిషన్ లైన్‌ల ఆర్డినేట్‌లు ఇచ్చిన బిందువు యొక్క అబ్సిస్సా ద్వారా సూచించబడే వ్యాసం కంటే చిన్న ఘన కణాల బరువు భిన్నాన్ని చూపుతాయి. ఉదాహరణకు, లైన్ యొక్క పాయింట్ A వద్ద4ఉన్నట్లు ఆర్డినేట్ చూపిస్తుంది92%కంటే తక్కువ కణ పరిమాణం2 mm, మరియు మిగిలినవి8%పైగా పరిమాణం2 mm.

గ్రాన్యులోమెట్రిక్ కూర్పు ప్రకారం నేల వర్గీకరణ

పైగా ఘన కణాలను కలిగి ఉన్న నేలలు2 mmగ్రాన్యులోమెట్రిక్ కూర్పు ద్వారా నేల యొక్క సాధారణ విభజన ప్రకారం వర్గీకరించబడ్డాయి, అంజీర్లో చూపబడింది.1. అలా చేయడం వలన, మట్టిలో ఎక్కువగా ప్రాతినిధ్యం వహించేది ప్రాథమిక భిన్నం వలె స్వీకరించబడుతుంది, మిగిలినవి అదనపువి. ఉదాహరణకు, నేల యొక్క సాధారణ గ్రాన్యులేషన్ ఎక్కువగా చిన్న మొత్తంలో కంకరతో ఇసుకగా ఉంటే, అటువంటి నేల కంకర ఇసుకగా వర్గీకరించబడుతుంది, అయితే దీనికి విరుద్ధంగా ఇసుక కంకర ఉంటుంది. వర్గీకరణలో, మట్టిలోని వ్యక్తిగత భిన్నాల వాటాలను కూడా సూచించవచ్చు. ఉదాహరణకు, ఒక మట్టి కలిగి ఉంటే15%మట్టి,45%దుమ్ము,30%ఇసుక మరియు10%కంకర, అది తో మట్టి నేల వర్గీకరించవచ్చు15%మట్టి మరియు10%కంకర. అయితే, కంటే తక్కువ ఘన రేణువులను కలిగి ఉన్న జరిమానా-కణిత నేలలకు2 mm, వారి గ్రాన్యులోమెట్రిక్ కూర్పు ఆధారంగా వర్గీకరణ చాలా తరచుగా త్రిభుజాకార రేఖాచిత్రం ప్రకారం జరుగుతుంది. అటువంటి అనేక రేఖాచిత్రాలు ఉన్నాయి, వీటిలో మేము U.S. బ్యూరో ఆఫ్ సాయిల్స్ నుండి అత్యంత ప్రాథమికమైనదాన్ని జాబితా చేస్తాము, అంజీర్.2.

Sl.2- U.S. సాయిల్ బ్యూరో త్రిభుజాకార రేఖాచిత్రం

రేఖాచిత్రం ఒక సమబాహు త్రిభుజంలో అమర్చబడిన మూడు కోఆర్డినేట్ అక్షాలను కలిగి ఉంటుంది, దీనిలో ప్రతి అక్షం ఒక భిన్నాన్ని సూచిస్తుంది, అవి మొత్తం నేల ద్రవ్యరాశి యొక్క బరువు ప్రకారం % లో ఇసుక, దుమ్ము మరియు మట్టి. రేఖాచిత్రం యొక్క ప్రాంతం విభజించబడింది10జోన్, వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి ప్రత్యేక రకమైన మట్టిని సూచిస్తుంది. త్రిభుజం యొక్క ప్రతి వైపు ఒక అబ్సిస్సాను సూచిస్తుంది, దీని నుండి ఇతర రెండు అబ్సిస్సాస్‌లకు సమాంతరంగా ఆర్డినేట్‌లు పెంచబడతాయి. ఈ రేఖాచిత్రంలో ప్రతి పాయింట్ ఉంది3జాబితా చేయబడిన శాతాలను సూచించే కోఆర్డినేట్‌లు3ఇచ్చిన మట్టిలోని భిన్నాలు మరియు నేల రకాన్ని నిర్ణయిస్తాయి. కాబట్టి, ఉదాహరణకు, రేఖాచిత్రంలో పాయింట్ M మట్టిని సూచిస్తుంది. గ్రాన్యులోమెట్రిక్ కూర్పు అత్తి యొక్క రేఖాచిత్రం నుండి ఇది పొందబడుతుంది.1ఈ సందర్భంలో ఉండే వ్యక్తిగత వర్గాలను నిర్ణయించండి (పంక్తి4అంజీర్ లో.1):35%మట్టి,25%దుమ్ము,40%ఇసుక, ఎక్కడ మొత్తం8%కంటే తక్కువ మొత్తంలో ఉన్నందున కంకర నిర్లక్ష్యం చేయబడింది10%. ఈ వర్గీకరణ అమెరికన్ విభజన ప్రకారం ఇసుక, దుమ్ము మరియు కంకర భిన్నాలను సూచిస్తుంది, అయితే తులనాత్మక విలువలు మరియు అటువంటి వర్గీకరణతో ఉన్న అనుభవం కారణంగా ఇది స్వీకరించబడింది.

నేల అసమానత డిగ్రీ

అలెన్ హాజెన్ ప్రకారం, నేల అసమానత యొక్క డిగ్రీ నిష్పత్తి (Fig.3)

U=d60/డి10

ఎక్కడ డి60ఆర్డినేట్‌కు సంబంధించిన ధాన్యం వ్యాసం60%, మరియు d10 ఆర్డినేట్‌కు సంబంధించిన ధాన్యం వ్యాసం10%. U కోసం< 5 tlo je ravnomernog sastava,
U = కోసం5-15నేల కూర్పులో మధ్యస్తంగా అసమానంగా ఉంటుంది, U > కోసం15నేల అసమాన కూర్పుతో ఉంటుంది. గ్రాన్యులోమెట్రిక్ కంపోజిషన్ యొక్క పంక్తి నిటారుగా ఉన్నప్పుడు, అసమానత యొక్క డిగ్రీ U చిన్నదిగా ఉంటుంది, అయితే ఫ్లాట్ లైన్ కోసం అది పెద్దదిగా ఉంటుంది. U కోసం అతి చిన్న విలువ1. గ్రాన్యులోమెట్రిక్ కూర్పు యొక్క పంక్తి మరింత ఫ్లాట్‌గా ఉంటే, U విలువ ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఇసుక కోసం ఇది సాధారణంగా U=1-15, మట్టి నేలల కోసం U=10-90, కానీ చాలా అసమాన కూర్పుతో నేలల విషయంలో, U చాలా పెద్ద విలువలను కలిగి ఉంటుంది.

Sl.3- ధాన్యం వ్యాసం నిర్ధారణ d60మరియు డి10

ఫిల్టర్ నియమం

ఈ నియమం ఫిల్టర్ యొక్క గ్రాన్యులోమెట్రిక్ కూర్పుపై ఆధారపడి ఉంటుంది, భూగర్భజలాల ద్వారా చిన్న నేల కణాలను కడగకుండా నిరోధించడానికి, పరివర్తన ధాన్యం పరిమాణం ద్వారా నేల మరియు రాతి పారుదల పొర మధ్య పరిచయం వద్ద హైడ్రాలిక్ ప్రవణతను తగ్గించడం దీని పని. వడపోత పొర కలిసే ప్రాథమిక పరిస్థితులు అది నీటి-పారగమ్య మరియు స్థిరంగా ఉంటుంది. ఫిల్టర్ల కూర్పుకు అనేక నియమాలు ఉన్నాయి, వాటిలో టెర్జాఘి యొక్క నియమం మాత్రమే ఇక్కడ అత్యంత ప్రసిద్ధమైనదిగా జాబితా చేయబడుతుంది.

Terzaghi పాలన

Terzaghi యొక్క నియమం ఇలా ఉంటుంది: ఫిల్టర్ యొక్క గ్రాన్యులేషన్ పరిమాణంలో దాని గింజలు ఉండేలా ఉండాలి15%మొత్తం ఫిల్టర్ ద్రవ్యరాశి బరువు ద్వారా భాగాలు (F15) అతి తక్కువ4వడపోత మొత్తంలో (బేస్) ఉండే ముతక నేల రేణువుల కంటే రెట్లు ఎక్కువ15%బేస్ బరువు ద్వారా భాగాలు (B15), కంటే పెద్దది కాకుండా4సార్లు B85, ఇది వద్ద ఉన్న అతి చిన్న కణాల పరిమాణం85%బేస్ బరువు ద్వారా భాగాలు. ఈ నియమాన్ని సంబంధాల ద్వారా వ్యక్తీకరించవచ్చు: F15/బి15 >4మరియు F15/బి85< 4.
మొదటి నిష్పత్తి ఫిల్టర్ యొక్క నీటి పారగమ్యతను నిర్ధారిస్తుంది, రెండవది దాని స్థిరత్వానికి హామీ ఇస్తుంది.

Sl.4- టెర్జాగియా యొక్క వడపోత నియమం

బేస్ యొక్క చిన్న మరియు అతిపెద్ద కణాలు అంజీర్లో ప్రదర్శించబడ్డాయి.4సరిహద్దు రేఖలు1మరియు2. ఫిల్టర్ యొక్క సరిహద్దు రేఖలు3మరియు4. పరిస్థితి F15 >4_B15_ సరిహద్దు రేఖపై పాయింట్ a ద్వారా సూచించబడుతుంది3, పరిస్థితి F15< 4_B85_ tačkom b na liniji 4.
ఫిల్టర్ యొక్క గ్రాన్యులోమెట్రిక్ కూర్పు యొక్క లైన్ బేస్ యొక్క గ్రాన్యులోమెట్రిక్ కూర్పు యొక్క రేఖకు సుమారుగా సమాంతరంగా ఉండాలని సిఫార్సు చేయబడింది. అంజీర్లో వలె బేస్ యొక్క గ్రాన్యులోమెట్రిక్ కూర్పు యొక్క రెండు తీవ్ర పంక్తులకు బదులుగా.4, సగటు గ్రైనింగ్ యొక్క ఒక లైన్ కావచ్చు. ఆ సందర్భంలో, పాయింట్లు B15 మరియు B85 ఒకే లైన్‌లో ఉన్నాయి (అంజీర్‌లో వలె.5) చాలా తరచుగా, బేస్ మరియు డ్రైనేజ్ లేయర్ మధ్య గ్రాన్యులేషన్ వ్యత్యాసం బేస్ మరియు లేయర్ మధ్య పరివర్తనకు ఒక ఫిల్టర్ జోన్ సరిపోదు. ఈ సందర్భంలో, వడపోత అనేక వడపోత మండలాలను కలిగి ఉంటుంది, ఇది డ్రైనేజ్ డిపాజిట్ యొక్క అతిపెద్ద ధాన్యం పరిమాణాన్ని చేరుకునే వరకు అదే నియమం ప్రకారం నిర్ణయించబడుతుంది.

Sl.5- వడపోత పొరల గణన యొక్క ఉదాహరణ

ఎగువ విభాగాలు, పరిమితి పరిమాణాలు మరియు నియమాలు చారిత్రక మూలం నుండి బదిలీ చేయబడతాయి మరియు ప్రస్తుత జియోటెక్నికల్ వర్గీకరణ, ప్రయోగశాల నివేదిక, ఫిల్టర్ డిజైన్ లేదా పనితీరు ప్రణాళికకు ప్రత్యామ్నాయం కాదు. వాస్తవ మట్టి మరియు పారుదల వ్యవస్థకు ప్రతినిధి నమూనా, తగిన పరీక్ష, భూగర్భ మరియు ఉపరితల నీటి తనిఖీ, కోత మరియు అంతర్గత స్థిరత్వం, అలాగే నిర్దిష్ట ప్రాజెక్ట్ యొక్క వర్తించే నిబంధనలు మరియు షరతుల ప్రకారం అధీకృత నిపుణుడిచే అంచనా వేయాలి.