Nilalaman ng eksperto sa archive: pinapanatili ng artikulo ang isang makasaysayang pangkalahatang-ideya ng mga geotechnical na termino, mga formula at mga pamamaraan sa laboratoryo. Ito ay hindi isang geotechnical na pag-aaral, disenyo ng pilapil, detalye ng compaction, plano ng kontrol sa kalidad, o kapalit ng kasalukuyang pamantayan. Ang mga parameter ng lupa, kagamitan, enerhiya ng compaction, pamantayan sa pagtanggap at mga paraan ng ligtas na trabaho ay tinutukoy ng isang awtorisadong geotechnical engineer at isang akreditadong laboratoryo batay sa partikular na lupa at bagay.
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 artikulong ito ay nananatiling isang teknikal na archive at hindi kumakatawan sa isang alok ng geotechnical na disenyo, pagsubok o pagpapatupad ng mga gawaing lupa.
Compaction ng maluwag na lupa
Ang compaction ng maluwag na lupa ay nakasalalay sa laki at hugis ng mga solidong particle, gayundin sa istraktura nito. Sa kaso ng hindi nakatali na lupa, may ilang mga limitasyon kung saan ang mga halaga ng porosity n at porosity coefficient e para sa pinakabihirang at pinakasiksik na istraktura ay gumagalaw.
Kung ang hindi nakatali na materyal ay tuyo at dahan-dahang ibinuhos sa isang beaker upang hindi ito madikit sa panahon ng pagbuhos, ang pinakabihirang istraktura nito ay makukuha. Ang istrakturang ito ay tumutugma sa porosity coefficient emax, na ang halaga para sa buhangin sa orihinal na teksto ay nasa loob ng mga limitasyon:
emax =0,7-1,0.
Kung ang parehong materyal ay ibubuhos sa isang beaker sa manipis na mga layer at ang bawat layer ay rammed na may isang kahoy na maso hanggang sa ang volume ay pare-pareho, ibig sabihin, hanggang sa ito ay tumigil sa pag-aayos sa ilalim ng tamping, ang kanyang pinakamakapal na istraktura ay nakuha. Ito ay tumutugma sa porosity coefficient emin, na ang halaga para sa buhangin ay:
emin = 0,45–0,65.
Ang compaction ng unbound soil ay ipinahayag ng relative compaction ID, isang coefficient na nagpapakita ng antas ng compaction ng lupa kaugnay ng pinakamataas na compaction:
kung saan ang e ay ang koepisyent ng porosity ng lupa sa natural na estado ng compaction. Ang mga huling halaga ng kamag-anak na density ay:
- para sa pinakabihirang istraktura e = emax; ID =0;
- para sa pinakasiksik na istraktura e = emin; ID =1.
Ang criterion para sa compaction ng mabuhanging lupa ayon kay Terzaghi sa orihinal na teksto ay nagbabasa:
- bahagyang siksik na buhangin: ID =0-1/3;
- katamtamang siksik na buhangin: ID =1/3–2/3;
- siksik na buhangin: ID =2/3-1.
Sa kaso ng mga pilapil sa mga kalsada at pilapil, ang teksto ay nangangailangan ng ID =2/3-1.
Sa halip na ang nakaraang anyo, ang ratio ng mga volume ay maaaring gamitin:
kung saan ang V ay ang volume ng hindi nababagabag na sample ng lupa, ang Vmax ay ang volume ng parehong dami ng lupa sa estado ng hindi bababa sa compaction, at ang Vmin ay ang volume ng parehong dami ng lupa sa estado ng maximum compaction.
Limit ng aplikasyon: Ang mga makasaysayang klasipikasyon at termino ay maaaring hindi direktang ilipat sa proyekto o lugar ng konstruksiyon. Ang uri ng lupa, paraan ng sampling, kondisyon ng sample, naaangkop na pamantayan at kinakailangan ng proyekto ay maaaring magbago sa pamamaraan at pamantayan.
Compaction ng nakatali na lupa
Sa nakagapos na lupa, ang compaction ay hindi lamang nakadepende sa laki at hugis ng mga solidong sangkap at istraktura nito, kundi pati na rin sa pagkakaisa. Dahil sa pagkakaisa, ang mga solidong particle ay magkakadikit, kaya ang pagpiga ng tubig mula sa mga pores sa panahon ng compaction ay mas mahirap kaysa sa hindi nakatali na lupa, na ang mga particle ay mas madaling gumalaw sa ilalim ng load.
Kapag pinapadikit ang nakagapos na lupa, ang dami ng tubig ay napakahalaga. Sa pamamagitan ng tamping, ang tubig ay itinutulak palabas ng mga pores at bumababa ang kapal ng water film; bumababa ang porosity, at tumataas ang lakas ng paggugupit at bulk density. Kung mas mataas ang density, mas maraming solids at mas kaunting mga pores bawat unit volume. Ang ratio na ito ay pinagtibay bilang batayan para sa pagsusuri ng compaction ng nakatali na lupa. Ang kontrol sa compaction sa text ay isinasagawa gamit ang dry volumetric weight:
γd = Wd / V [N/cm3]
kung saan ang Wd ay ang bigat ng isang ganap na tuyo na sample ng lupa sa N, at ang V ay ang volume ng parehong sample sa isang compact na estado bago matuyo, sa cm3.
Pagsubok ng Proctor
Proctor’s test ay nagsisilbi upang matukoy ang kaugnayan sa pagitan ng dami ng tubig sa lupa at ng compaction nito. Tinutukoy nito ang pinakamainam na halumigmig, ibig sabihin, ang halumigmig kung saan ang siksik na lupa ay nagbibigay ng maximum na dry volumetric na timbang para sa isang partikular na enerhiya ng compaction.
Inilarawan sa kasaysayan ang apparatus ng Proctor (Fig1) ay binubuo ng isang metal na silindro na may panloob na diameter Ø =10 cm, taas12 cm(larawan1_a_), isang pagpapatuloy ng isang silindro ng parehong diameter ng taas10 cm(larawan1_b_) at diameter ng metal rammer5 cm, timbang2,5N, sa isang cylindrical na gabay na may bahagyang mas malaking diameter. Ang gabay ay bukas sa ibabang dulo, at sarado sa itaas na dulo, na may bahagyang mas malawak na butas para madaanan ang hawakan ng ram (larawan1_c_). Ang mas mababang dulo ng silindro ay inilalagay sa isang mas malaking metal plate at naayos sa panahon ng tamping.
Ang sample ay pinatuyo ayon sa orihinal na pamamaraan at sinala sa pamamagitan ng isang salaan5 mmupang maiwasan ang impluwensya ng malalaking butil. Pagkatapos ay ihalo ito sa isang dami ng tubig na hindi dapat gaanong na ang sample ay nagiging malambot, at hindi rin masyadong maliit na ang sample ay hindi maproseso. Una, isang layer na may taas na approx8 cmsa isang uncompacted estado at rammed sa25mga stroke na pantay na ipinamamahagi sa ibabaw. Ang epekto ay ginagawa sa pamamagitan ng libreng pagkahulog ng maso mula sa taas30 cm. Ang isang bagong layer ng kapal ay inilapat8 cm, naniningil sa mga bago25pinindot at inuulit ang proseso sa ikatlong layer. Matapos makumpleto, ang extension ay tinanggal, ang ibabaw ng sample ay nakahanay sa gilid ng mas mababang silindro, at ang labis na lupa ay tinanggal. Ang isang sample ng siksik na lupa ay aalisin at ang dry bulk density nito γd at moisture content w ay tinutukoy.
Larawan1— Eksperimento ni Proctor.
Ang eksperimento ay inuulit 5 hanggang 6 beses, palaging may sariwa, hindi ginagamot na materyal mula sa parehong sample, ngunit may ibang dami ng tubig, upang makakuha ng magkaibang halaga para sa γd at w. Ang kahalumigmigan ng lupa w ay inilapat sa abscissa ng diagram, at dry volume weight γd sa ordinate (larawan 2). Ang mga konektadong punto ay nagbibigay ng curve na nagpapakita na ang dry bulk density ay unang tumataas nang may moisture hanggang sa maximum at pagkatapos ay bumababa. Ang halumigmig wopt na tumutugma sa maximum na dry bulk density max γd ay tinatawag na optimal humidity. Sa teksto, tinatanggap na sa halumigmig na ito, ang pinakamataas na compaction ay nakakamit para sa isang ibinigay na enerhiya ng compaction. Ang pagsubok na isinagawa sa ganitong paraan ay tinatawag na standard Proctor’s test.
Figure 2 — Proctor diagram.
Kaligtasan at pamantayan sa laboratoryo: Ang mga sukat ng aparato, masa at pagbaba ng rammer, bilang ng mga layer at epekto at paghahanda ng sample ay makasaysayang data na ipinadala dito, hindi isang stand-alone na pagtuturo. Dapat tukuyin ng wastong pamamaraan ang naaangkop na pamantayan at plano sa laboratoryo. Ang pagpapatuyo, pagsasala at pag-tamping ay nagdadala ng mga panganib mula sa alikabok, lumilipad na particle, pagkurot at pinsala sa impact; kailangan ng tamang kagamitan, proteksyon at isang sinanay na operator.
Epekto ng laki ng butil sa 5 mm
Sa orihinal na teksto, nakasaad na ang mga butil na mas malaki sa 5 mm ay walang makabuluhang epekto kung bumubuo sila ng hanggang 25% ng kabuuang masa. Kung mayroong higit sa 25%, ang kanilang impluwensya ay dapat isaalang-alang sa pamamagitan ng pagkalkula ng dry volumetric weight ng mixture gamit ang proportionality method o ang binagong Proctor test.
Pagkalkula sa pamamagitan ng proportionality method
Ayon sa pamamaraang ito, ang dry volumetric na bigat ng pinaghalong materyal ng lupa γdm ay kinakalkula batay sa proporsyonal na representasyon ng mga butil na sobra at kulang sa laki5 mm:
nasaan ang:
- γd — dry volumetric weight ng materyal na dumaan sa sieve opening5 mm;
- γsc — volumetric weight ng solid particles na natitira sa sieve opening5 mm;
- m — porsyento ayon sa timbang ng materyal na natitira sa sieve opening5 mmkaugnay ng buong misa.
Pagsubok sa Binagong Proctor
Ayon sa mga karanasan ng US Bureau of Reclamation na binanggit sa orihinal na teksto, kung ang mga butil ay mas malaki kaysa sa5 mmmake over1/3sa2/3ng kabuuang masa ng lupa, ang pagsubok ay dapat isagawa kasama ang kabuuang masa. Dahil hindi posible na gawin ito nang matagumpay sa isang silindro ng diameter10 cm, isang mas malaking diameter na silindro ang ginagamit sa tinatawag na modified Proctor test. Ang teksto ay naglalarawan ng isang silindro ng diameter15,2 cmat taas23,2 cm, kung saan ang dami ng sample5,5pinupuno ng kp ang tatlong humigit-kumulang pantay na layer na may po50tamaan ng mabigat na martilyo4,53kp at taas ng drop45,7 cm. Kung ang sample ay naglalaman ng mga butil hanggang sa20 mm, ang pagsubok ay isinasagawa gamit ang hindi nababagabag na materyal. Kung naglalaman ito ng mga butil na mas malaki kaysa sa20 mm, ang dami ng5,5kp ng sample ay sinasala sa pamamagitan ng isang salaan ng20 mm, at pinapalitan ang natitira sa salaan ng materyal na may parehong laki5-20 mm.
Bilang karagdagan sa pamamaraang inilarawan sa ganitong paraan, sa teksto ang anumang paraan ng pagganap na naiiba sa pamantayan ay tinatawag ding isang binagong pagsubok ng Proctor.
Enerhiya ng compaction
Ang enerhiya ng compaction ng sample sa Proctor cylinder ay maaaring ipahayag sa pamamagitan ng equation, kung saan N ay ang bilang ng mga suntok ng martilyo, h ay ang taas ng hammer drop sa m, W ay ang bigat ng martilyo sa Mp (megapond), at V ay ang volume ng sample sa m3.
Sa pagtaas ng enerhiya ng compaction, ang mas malaking compaction ng sample ay nakakamit, ang porosity nito, i.e. ang dami ng tubig sa lupa, ay bumababa, at ang dry volume weight ay tumataas. Para sa compaction energies E1, E2, E3at E4ang kaukulang Proctor plots sa figure ay nakuha3. Ang lahat ng mga diagram ay asymptotically nagsisimula sa isang saturation diagram, na tinatawag ding diagram0%ng mga pores ng hangin kapag ang lahat ng mga pores ay napuno ng tubig, ibig sabihin5%ng air pores kapag ito ay95%pores na puno ng tubig.
Larawan3— Mga diagram ng proctor para sa iba’t ibang enerhiya ng compaction.
Ang isang saturation diagram ay maaaring itayo sa pamamagitan ng paglalagay sa abscissa w = wz = n / γs(1-n), at sa ordinate γd = γs(1-n), kung saan ang n ay ang porosity ng lupa, at ang γs ay ang volume weight ng solid particle ng ibinigay na lupa. Sinusunod nito na ang enerhiya ng compaction ay maaaring iakma upang makuha ang nais na compaction. Upang kontrolin ang compaction ng natural na lupa o isang compact na embankment, ang compaction index Iz ay madalas na pinagtibay sa teksto, ang ratio ng dry volumetric na timbang ng ibinigay na lupa o embankment γd sa volumetric na timbang na nakuha ng Proctor γp:
Iz = γd / γp.
Disenyo at kontrol sa field: ang laboratory curve lamang ay hindi nagkukumpirma sa kalidad ng nagmula na layer. Ang sampling, kapal ng layer, uri at bilang ng mga pass ng makina, halumigmig, mga sukat sa field, kapasidad ng tindig, drainage, mga katabing istruktura at mga instalasyon sa ilalim ng lupa ay dapat na kasama sa disenyo at control plan. Huwag lumapit sa nagtatrabaho na lugar ng roller o iba pang makinarya nang walang organisadong signaling at access control.