Ngayon, ang Savo Kusić ay nakatuon sa mga bintanang kahoy, mga bintanang kahoy-aluminyo, pasadyang mga bintana, pinto at mga kahilingan para sa panipi. Ang tekstong ito ay nananatiling isang teknikal na archive at hindi isang alok ng geotechnical na disenyo, pagsubok sa laboratoryo o earthworks.
Mga yugto ng mga materyales sa lupa
Ang lupa ay binubuo ng tatlong bahagi: solid, likido at gas. Ang solid phase ay kinakatawan ng solid particle, likidong tubig, at ang gaseous phase sa pamamagitan ng closed air o water vapor sa mga pores ng lupa.
Ang ilang mga uri ng lupa ay maaaring binubuo ng isa, dalawa o tatlong yugto, na nangangahulugan na ang lupa ay maaaring isang isang-phase, dalawang-phase o tatlong-phase na sistema. Ang mga pisikal na katangian ng lupa ay nakasalalay sa mga indibidwal na yugto.
Ang hindi magkakaugnay na lupa, tulad ng ganap na tuyong buhangin o graba, ay binubuo lamang ng isang bahagi - mga solidong particle. Ang hangin na umiiral sa mga pores ng lupang iyon ay hindi sarado at hindi sumasalungat sa paggalaw ng mga solidong particle, kaya hindi ito maituturing na isang yugto.
Ang mamasa-masa na magkakaugnay na lupa sa itaas ng antas ng tubig sa lupa, na binubuo ng mga solidong particle at mga saradong pores, bahagyang napuno ng tubig at bahagyang may hangin o singaw ng tubig, ay ang lupa ng tatlong-phase system. Sa kaso ng paglipat ng mga solido, ang tubig at hangin sa mga pores ng lupa ay magkasabay na sumasalungat.
Ang lupa sa ibaba ng antas ng tubig sa lupa, na ang mga pores ay ganap na napuno ng tubig, upang walang hangin o singaw ng tubig sa mga ito, ay isang two-phase system. Ang lupa sa mas malalim na mga layer ay ipinapalagay na isang two-phase system, dahil ang saradong hangin sa mga pores ng lupa sa mas malalim na kalaliman ay walang makabuluhang epekto sa mga pisikal na katangian nito, na sa kasong iyon ay tinutukoy ng mga katangian ng solid at liquid phase.
Granulometric composition
Ang mga solidong sangkap ng lupa ay mineral o organikong bagay na may iba’t ibang laki, mula sa malalaking bato at bloke, ang laki ng daan-daan at libu-libong milimetro hanggang sa laki ng isang molekula. Tulad ng alam mo, ang isang molekula ay isang milyon ng isang milimetro, isang millimicron. Ang pinakamaliit na sukat ng mga solidong lupa ay itinuturing na 20 mo microns.
Ang laki ng solidong particle ng lupa ay may napakalaking impluwensya sa pisikal na katangian nito. Ang kagaspangan na ito ay ipinahayag ng granulometric na komposisyon, na kumakatawan sa ratio ng mga indibidwal na laki ng butil sa pamamagitan ng kanilang mga bahagi ng timbang sa kabuuang timbang ng lupa. Ang paghahati ng lupa ayon sa granulometric na komposisyon nito ay iba sa iba’t ibang bansa. Ang aming dibisyon ay ang mga sumusunod:
Mga limitasyon sa laki ng butil
Sukat2 mm- ang hangganan sa pagitan ng coarse-grained at fine-grained na lupa. Mga solidong particle hanggang sa2mmipakita ang pagtaas ng capillary ng tubig sa lupa. Ang coarse-grained na lupa ay walang capillarity.
Sukat0,2 mm– hangganan sa pagitan ng coarse-grained (matalim) at fine-grained (malambot) na buhangin.
Sukat0,02 mm- ang limitasyon hanggang sa kung saan ang mga indibidwal na butil sa lupa ay maaaring makilala sa mata.
Sukat0,002 mm– hangganan sa pagitan ng maluwag na lupa at luad
Sukat0,0002 mm– ang hangganan sa pagitan ng clay at colloidal clay.
Solid na sangkap ang laki sa ibaba0,002 mmay may malaking impluwensya sa pisikal na katangian ng lupa. Ang mga sangkap na ito ay nagbibigay ng pagkakaisa ng lupa, at kung sila ay mas maliit at mas sagana sa lupa, ang pagkakaisa ng lupa ay mas malinaw. Gayunpaman, ang pagkakaisa ng lupa ay nakasalalay din sa komposisyon ng mineral ng mga solidong particle na mas maliit kaysa0,002 mm. Kung ang mga particle na ito ay nabuo sa pamamagitan ng agnas ng napakatigas na mineral tulad ng quartz, kung gayon ang kanilang pagkakaisa ay napakababa o wala, at ang kanilang pagsipsip ng tubig ay medyo mababa din. Kung ang mga particle ay nasa ibaba0,002 mmnabuo sa pamamagitan ng agnas ng mga materyales na luad, pagkatapos ay mayroon silang mga nagbubuklod na katangian na lahat ay mas malakas kung ang mga particle ay mas maliit, habang ang pagsipsip ng tubig ng naturang mga particle ay napakataas.
Ang granulometric na komposisyon ng lupa ay nagbibigay ng mahalaga at maaasahang data sa ilan sa mga pisikal na katangian nito. Kung ang mga butil ng luad sa ibaba 0,002 mm ay nangingibabaw sa lupa, kung gayon maaari na itong tapusin na ang naturang lupa ay plastik, magkakaugnay, hygroscopic, may mataas na capillarity, mababang permeability at may mababang anggulo ng panloob na friction.
Ang granulometric na komposisyon ng lupa ay kinakatawan ng mga linya ng granulometric composition (fig. 1).
Fig. 1 - Mga linya ng granulometric soil composition: 1-gravely sand; 2-maalikabok na buhangin; 3-mabuhangin na alikabok; 4-luwad na lupa; 5-clay
Ang ordinate line ng granulometric composition ay nagpapakita ng weight fraction ng solid particle na mas maliit kaysa sa diameter na kinakatawan ng abscissa ng ibinigay na punto. Halimbawa, sa puntong A ng linya 4 ipinapakita ng ordinate na mayroong 92% mga particle na mas maliit sa 2 mm, at ang natitirang 8% ay mas malaki kaysa sa 2 mm.
Pag-uuri ng lupa ayon sa granulometric na komposisyon
Ang mga lupang naglalaman ng mga solidong particle na mas malaki kaysa sa 2 mm ay inuuri ayon sa pangkalahatang paghahati ng lupa sa pamamagitan ng granulometric na komposisyon, na ipinapakita sa fig. 1. Sa paggawa nito, ang isa na pinaka kinakatawan sa lupa ay pinagtibay bilang pangunahing bahagi, habang ang iba ay karagdagang. Halimbawa, kung ang pangkalahatang granulation ng lupa ay halos buhangin na may mas maliit na dami ng graba, kung gayon ang naturang lupa ay inuuri bilang gravelly sand, habang ang kabaligtaran ay mabuhangin na graba. Sa pag-uuri, ang mga bahagi ng mga indibidwal na fraction sa lupa ay maaari ding ipahiwatig. Halimbawa, kung ang isang lupa ay naglalaman ng 15% clay, 45% dust, 30% buhangin at 10% gravel, maaari itong uriin bilang clay soil na may 15% clay at 10% gravel.
Gayunpaman, para sa mga pinong butil na lupa na naglalaman ng mga solidong particle na mas maliit sa 2 mm, ang pag-uuri batay sa kanilang granulometric na komposisyon ay karaniwang ginagawa ayon sa isang triangular na diagram. Mayroong ilang mga gayong diagram, kung saan ililista namin ang pinakapangunahing isa mula sa U.S. Bureau of Soils, fig. 2.
Fig. 2 - US Bureau of Soil Triangular Diagram
Ang diagram ay binubuo ng tatlong coordinate axes na nakatiklop sa isang equilateral triangle, kung saan ang bawat axis ay kumakatawan sa isang fraction, ibig sabihin, buhangin, alikabok at clay sa % ng bigat ng buong masa ng lupa. Ang ibabaw ng diagram ay nahahati sa 10 zone, na ang bawat isa ay kumakatawan sa isang hiwalay na uri ng lupa. Ang bawat panig ng tatsulok ay kumakatawan sa isang abscissa mula sa kung saan ang mga ordinate na kahanay sa iba pang dalawang abscissas ay nakataas.
Ang bawat punto sa diagram na ito ay may3mga coordinate na kumakatawan sa mga porsyentong nakalista3mga fraction sa isang naibigay na lupa at matukoy ang uri ng lupa. Kaya, halimbawa, ang point M sa diagram ay kumakatawan sa luad. Ito ay nakuha sa paraang mula sa diagram ng granulometric composition fig.1matukoy ang mga indibidwal na paksyon, na sa kasong ito ay magiging (linya4sa fig.1):35%luwad,25%alikabok,40%buhangin, kung saan ang dami ng8%graba napabayaan dahil ito ay nagkakahalaga ng mas mababa sa10%.
Ang pag-uuri na ito ay tumutukoy sa mga praksyon ng buhangin, alikabok at graba ayon sa dibisyon ng Amerikano, ngunit ito ay pinagtibay dahil sa mga paghahambing na halaga at ang karanasan na mayroon ito sa gayong pag-uuri.
Degree ng hindi pantay na lupa
Ayon kay Allen Hazen, ang antas ng hindi pantay na lupa ay ang ratio (fig.3)
U=d60/d10
saan d60diameter ng butil na tumutugma sa ordinate60%, at d10 diameter ng butil na tumutugma sa ordinate10%.
Para kay U< 5 tlo je ravnomernog sastava,
para sa U =5-15ang lupa ay katamtamang hindi pantay sa komposisyon,
para sa U >15ang lupa ay hindi pantay na komposisyon.
Kapag ang linya ng granulometric na komposisyon ay matarik, ang halaga ng antas ng hindi pantay na U ay maliit, habang ang para sa isang patag na linya ay malaki. Ang pinakamaliit na halaga para sa U ay1. Kung mas flat ang linya ng granulometric composition, mas mataas ang value ng U. Para sa buhangin ito ay karaniwang U=1-15, para sa mga clay soil U=10-90, ngunit sa kaso ng mga lupa na may napakalubak na komposisyon, ang U ay maaaring magkaroon ng napakalaking halaga.
Sl.3- Pagpapasiya ng diameter ng butil d60at d10
Panuntunan ng filter
Ang panuntunang ito ay batay sa granulometric na komposisyon ng filter, ang gawain kung saan ay upang bawasan ang haydroliko na gradient sa pakikipag-ugnay sa pagitan ng lupa at ang layer ng drainage ng bato sa pamamagitan ng transitional grain size, upang maiwasan ang paghuhugas ng maliliit na particle ng lupa sa pamamagitan ng tubig sa lupa. Ang mga pangunahing kondisyon na dapat matugunan ng layer ng filter ay na ito ay natatagusan ng tubig at matatag. Mayroong ilang mga panuntunan para sa komposisyon ng mga filter, kung saan tanging ang panuntunan ni Terzaghi ang ililista dito bilang ang pinakakilala.
Pamumuno ni Terzaghi
Ang panuntunan ni Terzaghi ay nagbabasa: Ang granulation ng filter ay dapat na ang mga butil nito sa dami15%mga bahagi ayon sa bigat ng buong masa ng filter (F15) maging pinakamaliit4beses na mas malaki kaysa sa mga coarsest particle ng lupa kung saan ang filter ay nakasalalay (bases) sa halaga15%ng mga bahagi ayon sa bigat ng base (B15), nang hindi mas malaki kaysa sa4beses B85, iyon ay ang laki ng pinakamaliit na particle sa85%mga bahagi ayon sa bigat ng base. Ang panuntunang ito ay maaaring ipahayag ng mga relasyon:
F15/B15 >4at F15/B85< 4.
Tinitiyak ng unang ratio ang pagkamatagusin ng tubig ng filter, habang ginagarantiyahan ng pangalawa ang katatagan nito.
Sl.4- Ang filter na panuntunan ng Terzaghia
Ang pinakamaliit at pinakamalaking mga particle ng base ay ipinakita sa fig.4mga linya ng hangganan1at2. Ang mga boundary lines ng filter ay3at4. Kondisyon F15 >4_B15_ ay kinakatawan ng point a sa boundary line3, kondisyon F15< 4_B85_ tačkom b na liniji 4.
Inirerekomenda na ang linya ng granulometric na komposisyon ng filter ay humigit-kumulang na kahanay sa linya ng granulometric na komposisyon ng base.
Sa halip na dalawang matinding linya ng granulometric na komposisyon ng base tulad ng sa fig.4, ay maaaring isang linya ng average na graining. Sa kasong iyon, ang mga puntos B15 at B85 ay nasa parehong linya (tulad ng sa fig.5).
Kadalasan, ang pagkakaiba sa granulation sa pagitan ng base at ng drainage layer ay ang isang filter zone ay hindi sapat para sa paglipat sa pagitan ng base at ang layer. Sa kasong ito, ang filter ay binubuo ng ilang mga filter zone, na tinutukoy ayon sa parehong panuntunan, hanggang sa maabot ang pinakamalaking laki ng butil ng deposito ng paagusan.
Sl.5- Halimbawa ng pagkalkula ng mga layer ng filter
Ang mga dibisyon sa itaas, mga sukat ng limitasyon at mga panuntunan ay inililipat mula sa isang makasaysayang pinagmulan at hindi isang kapalit para sa isang kasalukuyang geotechnical classification, ulat sa laboratoryo, disenyo ng filter o plano ng pagganap. Ang aktwal na sistema ng lupa at paagusan ay nangangailangan ng kinatawan ng sampling, naaangkop na pagsubok, pagsuri ng tubig sa ilalim ng lupa at ibabaw, pagguho at panloob na katatagan, pati na rin ang pagtatasa ng isang awtorisadong eksperto ayon sa naaangkop na mga regulasyon at kundisyon ng partikular na proyekto.