Ipinnu ti isomọ ati igun ti ija inu

Loni, Savo Kusić wa ni idojukọ lori awọn window igi, igi-aluminiomu Ferese, Ferese aṣa, ilẹkun ati awọn ibeere fun agbasọ. Ọrọ yii wa bi ibi ipamọ imọ-ẹrọ ati kii ṣe ipese fun idanwo yàrá, apẹrẹ geotechnical tabi awọn iṣẹ ilẹ.

Awọn ọna pupọ lo wa ti ipinnu awọn eroja ti resistance ile ti inu, isomọ ati igun ti ija inu nipa lilo awọn idanwo yàrá, laarin eyiti idanwo direct shear ati idanwo triaxial compression jẹ olokiki julọ.

Idanwo irẹrun taara

Idanwo naa ni a ṣe lori ohun elo kan pẹlu apakan onigun ti iru A. Casagrandea tabi lori ohun elo iyipo ti iru Hvorsleva. A yoo ṣe apejuwe idanwo pẹlu ẹrọ ti apakan onigun mẹrin, eyiti o jẹ lilo pupọ julọ. Ni awọn ọran mejeeji, idanwo naa ni a ṣe pẹlu apẹẹrẹ ti ko ni idamu, tabi pẹlu ayẹwo idamu ni aaye ikore, ninu eyiti idanwo naa ni iye afiwera.

Ohun elo fun irẹrun taara ti apakan onigun (fig.1)

pọ ọpọtọ. 1_Apakan agbelebu ti ohun elo rirẹ taara ti Casagrande_

Ẹrọ naa ni awọn ẹya meji, oke ati isalẹ fireemu, nibiti isalẹ jẹ aimi, lakoko ti oke jẹ gbigbe ati pe o le gbe ni isalẹ labẹ ipa ti ipa petele Z, eyiti o ṣiṣẹ lori ọkọ ofurufu ti olubasọrọ ti fireemu oke ati isalẹ.

Apejuwe ile ni a gbe sinu oruka onigun onigun irin, nigbagbogbo ti iwọn 100 × 100 × 30 mm, tabi awọn iwọn wọnyẹn nigba ti a ha rẹ ni deede. Awọn okuta àlẹmọ ni a gbe sori oke ati isalẹ ti ayẹwo, lẹhinna ohun gbogbo ni a gbe sinu oruka ohun elo, eyi ti o kún fun omi. Ẹrọ kan fun ikojọpọ inaro ni a gbe sori apẹẹrẹ. Okuta àlẹmọ oke ti sopọ si eto ikojọpọ inaro ti apẹẹrẹ, lakoko ti isalẹ ti sopọ si awọn ikanni omi, nipasẹ eyiti a le tọju ayẹwo ni ipo ti o kun lakoko idanwo naa, lati yọkuro isomọ ti o han.

Ni ibere lati yọkuro ija edekoyede lori awọn aaye olubasọrọ laarin oke ati isalẹ fireemu, awọn ẹrọ wa pẹlu fireemu oke ti o bajẹ, nipasẹ eyiti fireemu oke n gbe labẹ ipa ti agbara irẹrun petele. Ni afikun, awọn aaye olubasọrọ ti oke ati isalẹ fireemu ti wa ni ti a bo pẹlu epo jelly. Diẹ sii wa ninu ẹrọ naa2comparator fun fiforukọṣilẹ inaro ati petele deformations.

Ṣiṣe awọn idanwo rirẹ taara

Nibẹ ni o wa okeene2awọn oriṣi ti idanwo rirẹ taara: fast ati slow idanwo. Idanwo quick naa ni ninu ikojọpọ ayẹwo pẹlu titẹ inaro kan, eyiti o jẹ deede si0,50;1,0;2,0;3,0ati4,0kp/cm2, duro fun isọdọkan, eyi ti o ro pe o ti waye ti o ba jẹ pe alagbero lakoko akoko24wakati Δh ≤0,02 mm, ati lẹhinna agbara rirẹ petele Z, ti titobi, ti wa ni lilo1/20tabi1/40apakan ti agbara inaro P, eyiti o pọ si ni iṣẹju kọọkan nipasẹ iye kanna titi ti ilẹ yoo fi fọ. Lakoko ohun elo ti agbara irẹrun petele, ipa ọna gbigbe ti fireemu oke ni abojuto nigbagbogbo nipasẹ kika lori comparator ati awọn abuku petele ti wa ni igbasilẹ ni log lẹsẹkẹsẹ ṣaaju fifuye tuntun kọọkan. Awọn akoko, ninu eyi ti awọn comparator fihan a lojiji ronu, ti wa ni gba bi ilẹ kikan.

Idanwo iyara ni a lo si awọn ile amọ, eyiti isọdọkan adayeba labẹ ẹru tuntun jẹ o lọra ati pe o ni ibamu si ọna yii ti ṣiṣe idanwo naa.

Slow ni ọna ti o jọra bi iṣaaju pẹlu iyatọ nikan ti agbara rirẹ petele n pọ si ni aarin akoko to gun, eyiti o le jẹ 2, 5 ati 15 m iṣẹju tabi titi di isọdọkan, ie titi di awọn abuku petele patapata. Ilana isọdọkan labẹ ipa ti ipa petele jẹ abojuto lori olufiwewe 9 (fig. 1).

Ayẹwo ti o lọra ni a lo si iyanrin tabi ile eruku, nibiti o ba jẹ pe ilosoke ninu agbara irẹwẹsi petele ni aarin igba diẹ, irẹrun ti ayẹwo ni ohun elo naa yoo yara sii nitori ipa ti omi ti o ni wahala ni awọn pores, eyi ti kii yoo ni ibamu si ilana adayeba. Nitorinaa, aarin akoko n pọ si pẹlu itanran ti awọn patikulu ile ti ko ni idasilẹ, nitorinaa lati jẹ ki isọdọtun titẹ omi ni awọn pores ile pẹlu titẹ omi ita. Isọdọgba yii jẹ aṣeyọri nipasẹ gbigbe akoko ti o to labẹ ipa ti ipele kọọkan ti fifuye petele, ki omi ti o pọ ju ninu awọn pores ti wa ni pọn jade nipasẹ okuta àlẹmọ.

Ni afikun si awọn idanwo ti a mẹnuba, ni awọn ọran kan idanwo iyara laisi isọdọkan labẹ ẹru inaro ni a ṣe, ie agbara irẹwẹsi petele ni a lo lẹsẹkẹsẹ lẹhin iṣafihan ayẹwo sinu ohun elo ati ikojọpọ pẹlu ẹru inaro. Bibẹẹkọ, ọna ipaniyan yii ni a lo labẹ awọn ipo pataki, gẹgẹbi ọran ti ile-ipamọ tuntun ti a fi sori ẹrọ ti a ṣe ti ile amọ, eyiti a kojọpọ lojukanna lẹhin ifibọ laisi iṣaju iṣaju.

Ipinnu igun ti ija inu ati isomọ

Da lori awọn abajade idanwo, aapọn rirẹ

τ=Z/A ninu kp/cm²,

eyiti o gba lati agbara rirẹ Z ni kp ni akoko ikuna ati agbegbe abala-agbelebu ti apẹẹrẹ A ni cm². Iriri ti wa ni ṣe pẹlu3si4ohun elo ti a kojọpọ pẹlu oriṣiriṣi titẹ deede σ=P/A ni kp/cm² nibiti P jẹ ẹru inaro ti ayẹwo ni kp. Awọn iye wọnyi ti awọn titẹ deede ni a gba nigbagbogbo:1,0;2,0;3,0ati4,0kp/cm².

Sl.2. Aworan ti awọn abuku petele

Da lori aworan atọka ti awọn eroja ija inu, awọn iru awọn aworan meji ni a gba1ati aworan atọka ti awọn abuku petele (fig.2).

Aworan atọka ti awọn abuku petele ni a gba nipasẹ fifipapo petele ΔL ni mm ti fireemu oke ti ohun elo si isalẹ lori ipo abscissa, eyiti o gba nipasẹ kika afiwera9, ati lori ipo ordinate wahala rirẹ ti o baamu τ ni kp/cm² (Eeya.2).

Da lori iwapọ ti ile, a ti gba aworan atọka kan1fun iwapọ ati aworan atọka2fun loose ohun elo.

Fun ohun elo irẹpọ, aapọn rirẹ τ n pọ si ni akọkọ kuku didasilẹ ni ibatan si iṣipopada petele ΔL titi de opin ti iwọn P, lẹhinna diẹ sii laiyara, lakoko ti tẹ ti aworan atọka1pọ si ati de giga ti o pọju B, lẹhin eyi aworan naa dinku fun ipari kan, lati nikẹhin de ṣiṣan petele kan. Agbegbe ti gígun laini taara ti aworan atọka petele, ninu eyiti ilosoke ninu aapọn rirẹ jẹ iwọn si ilosoke ninu ibajẹ, ni a ro pe o jẹ agbegbe ti ibajẹ rirọ. Ni ikọja opin P, ilosoke ninu wahala irẹrẹ n dinku ni ibamu si ilosoke ninu awọn abuku ΔL titi de aaye B ti o ga julọ ti aworan atọka naa. Ni agbegbe yii, ohun elo naa bẹrẹ lati “san” ati pe o gba bi agbegbe ti ibajẹ ṣiṣu. Ojuami ti o ga julọ ti aworan atọka B1duro fun aapọn irẹwẹsi max τ, ati pe a ro pe fifọ ile waye ni aaye yii, ie aaye B jẹ aaye fifọ. Ni ikọja aaye B, ohun elo naa wa ni ipo omi, agbara irẹwẹsi dinku, ati pe o ro pe ni agbegbe yii, nibiti asopọ laarin awọn patikulu ti fọ, o wa ni yiyọ kuro nikan ti o lodi si agbara irẹwẹsi petele. Ojuami G ibi ti awọn aworan atọka1koja ni petele itọsọna ti wa ni gba bi awọn sisun iye to.

Iṣoro irẹwẹsi ni opin ikuna B ni a pe ni agbara irẹwẹsi tabi pure shear energy τf, lakoko ti aapọn irẹrun ni opin ikore G ni a pe ni agbara isokuso τg.

Fun awọn ohun elo alaimuṣinṣin, aworan atọka petele tun ni agbegbe rirọ pẹlu iwọn iwọn P, ṣugbọn ibosile jẹ agbegbe ṣiṣu kan titi de opin isokuso G, ie aapọn rirẹ ti o pọju jẹ dogba si agbara opin, isokuso (τ = τg), kọja eyiti ipo omi ti ohun elo naa.

Sl.3. Aworan aworan Shear, a) fun awọn ilẹ ti o ni ibamu, b) fun awọn ilẹ ti ko ni ibamu

Aworan irẹrun naa ni a gba nigbati titẹ deede σ ni kp/cm ti lo si abscissa axis2, ati lori ipo ordinate agbara rirẹ ti o baamu τf ni kp/cm2, nibiti a ti lo awọn iye mejeeji ni iwọn kanna (Eeya.3). Niwọn igba ti agbara rirẹ τf ti ile n pọ si pẹlu titẹ deede σ, yoo fun awọn igara oriṣiriṣi σ1 gba awọn aaye A, B, C, ati D, eyiti o ṣe aṣoju awọn agbara rirẹ ti o baamu.

Lati gba awọn aaye kọọkan A, B, C ati D lori aworan atọka3fun awọn ilẹ ti o ni ibamu (fig.3a), agbara sisun _τ_g ti gba. Bibẹẹkọ, ninu ọran ti ile amọ, ohun elo naa bẹrẹ lati ṣan ni pipẹ ṣaaju ki opin sisun G ti de, ati pe ifarahan wa lati gba agbara rirẹ ni opin iwọn P lati pinnu isomọ c ati igun ti ija inu ile, ṣugbọn niwọn bi o ti jẹ kekere, agbara irẹrun fun eyiti abuku ΔL lori aworan atọka jẹ igbagbogbo gba.2lemeji tobi ju abuku ni ipele iṣaaju ti ikojọpọ ninu ohun elo. Agbara yii wa ni ibikan laarin aala P ati B, iyẹn, G (fig.2).

Nsopọ awọn aaye A, B, C ati D lori aworan atọka 76a n funni ni aworan rirẹ, eyiti o jẹ laini taara ni awọn idanwo aṣeyọri. Nipa fifẹ aworan naa si ikorita pẹlu ipo isọdi, fun σ = 0, o ti gba da lori ilana Coulomb τf = c+σ tgϕ pe τf = c = isokan ile, lakoko ti ite aworan atọka si ọna petele ti inu yoo fun ni igun. Nipa fifẹ aworan irẹwẹsi ni apa keji ti ipo ordinate, aapọn nitori isomọ pk ni a gba lori abscissa axis, nigbati titobi isomọ c ṣe afihan bi deede ti resistance frictional:

c = pk tgϕ, ibo ni pk = c/tgϕ

Fun awọn ilẹ ti ko ni ibamu, gẹgẹbi iyanrin, aworan atọka ninu ọpọtọ. 3b, eyiti o kọja nipasẹ ipilẹṣẹ ipoidojuko, niwon fun σ = 0 a gba τ = 0. Bí ó ti wù kí ó rí, bí iyanrìn bá jẹ́ ọkà tí ó dára tí ó sì tutù, àwòrán tí ó jọ èyí tí ó wà nínú ọ̀pọ̀tọ́. 3a, pẹlu isọdọkan kekere c, eyiti o duro fun isọdọkan ti o han. Ni ọran naa, aapọn pk lori ipo abscissa ti o gbooro ni apa keji ti ipilẹṣẹ ipoidojuko duro fun aapọn capillary.

O yẹ ki o ṣe akiyesi pe ipinnu isomọ ile ati ijakadi nipasẹ idanwo irẹrun taara ni awọn aila-nfani pupọ, eyiti o ṣe pataki julọ ni pe ikuna ile waye lori ilẹ rirẹ ti a ti pinnu tẹlẹ ati kii ṣe lori oju ti o kere ju resistance irẹrun, pe lakoko irẹrun ti apẹẹrẹ ninu ohun elo, oju rirẹ ti dinku nitori gbigbe ti apẹrẹ ti oke kan, lẹhinna fireemu kekere ti o dinku nitori iṣipopada ti apẹrẹ ti oke kan. le ṣe abojuto nikan ni gigun kukuru kan, nitorinaa idiwọ sisun kọja opin ko le ṣakoso fifọ si iwọn to, paapaa ninu ọran ti ile rirọ nigbati awọn abuku lakoko irẹrun jẹ nla, ati bẹbẹ lọ

Idanwo funmorawon Triaxial

Idanwo naa ni a ṣe lori ohun elo triaxial, eyiti o ni awọn apẹrẹ oriṣiriṣi, ṣugbọn gbogbo wọn da lori ipilẹ kanna, eyiti o jẹ atẹle. Apeere ti ko ni idamu ni irisi rola ni a gbe ni inaro lori iduro ati fi han si titẹ ita ti ibi-omi lati gbogbo awọn ẹgbẹ ati lẹhinna si titẹ inaro, eyiti o pọ si ni diėdiė, titi ti a fi fa fifọ ti ayẹwo ni oju ti o kere ju resistance irẹrun. Da lori agbara rirẹ ni isinmi, isomọ ati igun ti ija inu ile ti wa ni iṣiro.

Apejuwe ti ohun elo triaxial

Sl.4. Triaxial ohun elo

Ẹrọ Triaxial (Fig.4) ti o wa ni apa isalẹ ti ipilẹ ipilẹ ti iyẹwu naa, lori eyiti o wa ni ipilẹ ti o wa ni ipilẹ, ati ni apa oke ti piston fun ikojọpọ inaro ti ayẹwo ati apẹrẹ ti o wa ni oke ti o pa iyẹwu naa. Awọn iwọn ayẹwo ti o wọpọ julọ jẹ iwọn ila opin ϕ=36 mm, giga h=2,2-2,5_ϕ_. Iwọn ila opin ti iyẹwu jẹ D=135mm, iga H =180 mm. tube K kan dín bẹrẹ lati aarin ti imurasilẹ ayẹwo1fun fifa ayẹwo naa lati isalẹ, eyiti o gba omi lati inu ayẹwo nipasẹ awo ti o la kọja ti o si fa jade ni ita iyẹwu sinu tube gilasi inaro C.1. Ti a ba ṣe idanwo naa laisi fifa ayẹwo, ikanni yii n ṣiṣẹ lati wiwọn titẹ omi ninu awọn pores. Ikanni K wa ni ipilẹ idẹ ti iyẹwu naa2fun ipese ti omi-omi lati kun iyẹwu naa ki o si ṣẹda titẹ ita ni iyẹwu lori apẹẹrẹ.

Nipasẹ awọn oke awo ti awọn iyẹwu koja awọn mu ti awọn pisitini fun ikojọpọ awọn ayẹwo. Apejuwe ti o wa ninu iyẹwu naa ti yika nipasẹ awọ-ara roba, eyiti o gbooro sii ni awọn opin mejeeji ati ti sopọ si piston ati ipilẹ nipasẹ awọn oruka roba. Ni aarin piston naa ikanni kan wa K3fun sisan ayẹwo lati apa oke.

Awọn ẹgbẹ ti iyẹwu naa ti wa ni edidi hermetically pẹlu Plexiglas silinda ti o wa titi si awọn apẹrẹ oke ati isalẹ ti iyẹwu nipasẹ awọn oruka roba.

Iyẹwu naa ti gbe sori ipilẹ to lagbara. Ikojọpọ deede ti apẹẹrẹ jẹ nipasẹ lefa pẹlu awọn iwuwo, ipin eyiti o jẹ igbagbogbo 1: 10. Eto fun iyọrisi titẹ ita lori apẹẹrẹ ni iyẹwu ni igo kan pẹlu ibi-omi B, eyiti a mu sinu iyẹwu nipasẹ tube, manometer kan fun wiwọn titẹ afẹfẹ ati igo kan pẹlu afẹfẹ fisinuirindigbindigbin. A gbe afiwera loke piston fun ikojọpọ ayẹwo lati wiwọn ipinnu ti ayẹwo labẹ ẹru.

Iwọn titẹ ita ti ibi-omi ti o wa ninu iyẹwu le ṣe atunṣe ni ifẹ nipa lilo titẹ afẹfẹ ninu igo B, nipasẹ awọn valves V1 ati V2. Iwọn titẹ yii nfa awọn aapọn petele ninu ayẹwo σ2 ati σ3, eyiti o jẹ nitori apakan ipin ti ayẹwo jẹ dọgba σ2 = σ3.

Opo omi le jẹ omi ti a fi omi ṣan tabi epo, eyi ti o fẹ fun titọ dara julọ, nitori omi le kọja nipasẹ awọn skru. Labẹ ipa ti titẹ afẹfẹ ninu igo B, ibi-omi ti omi kun iyẹwu naa titi di àtọwọdá V6, eyiti lẹhinna tilekun. Ẹru inaro ti ayẹwo P, eyiti o ti gbe fere frictionlessly si awọn ayẹwo nipasẹ awọn piston mu, pin nipa awọn agbelebu-apakan agbegbe ti awọn ayẹwo A yoo fun inaro wahala σ1 = P/A

Ṣiṣe idanwo funmorawon triaxial

Fun ayẹwo idanwo, a ṣe ilana rẹ ni ohun elo ọtọtọ, nitorinaa rola pẹlu iwọn ila opin kan ti 36 mm, giga ti 78 mm tabi 90 mm ti wa ni gba, lori eyiti a fi awọn okuta àlẹmọ lati oke ati isalẹ ti a si fi awo awọ roba. Lẹhinna apẹẹrẹ pẹlu awọn okuta àlẹmọ ni a gbe sori iduro ni iyẹwu, awọn ipari, awọn membran roba ti fa lori iduro ati piston ikojọpọ ati ni ifipamo pẹlu awọn oruka roba. Gẹgẹbi iṣe ti awọn ile-iṣere kan, gẹgẹbi Ọjọgbọn Skempton ni Ilu Lọndọnu, fifa ayẹwo ni iyẹwu lakoko idanwo naa ni iyara nipasẹ sisọ awọn ẹgbẹ ti ayẹwo pẹlu iwe àlẹmọ, eyiti a gbe ṣaaju ki o to fa awo awọ roba. Nigbati a ba ṣafihan ayẹwo naa sinu ohun elo ati pe a ti ṣeto silinda Plexiglas ni awọn apẹrẹ oke ati isalẹ, o ṣee ṣe lati ṣe awọn idanwo, eyiti o le ṣe ni awọn ọna pupọ, gẹgẹbi atẹle:

1. Awọn idanwo ti ko ni itusilẹ. Ninu awọn idanwo wọnyi, a ko gba laaye sisẹ ayẹwo lakoko lilo ti ita ati idanwo inaro, lakoko ti awọn falifu V4 ati V5 ti wa ni pipade.

2. Awọn idanwo ti ko ni omi pẹlu isọdọkan. Lakoko ohun elo ti titẹ ita, ayẹwo naa ti yọ (valves V4 ati V5 wa ni sisi), lakoko lilo titẹ inaro, a ko gba laaye idominugere (V4 ati V5 ti wa ni pipade)

3_) Awọn ayẹwo sisan_. Awọn ayẹwo ti wa ni sisan fun gbogbo iye akoko ti igbeyewo (valves V4 ati V5 wa ni sisi), ki pipe adapo waye ko si si tenumo omi ti wa ni da ninu awọn pores nigba awọn ohun elo ti inaro titẹ σ1. Idanwo yii gba akoko pipẹ, paapaa pẹlu ile ti ko ni agbara ti ko dara, nitori ikojọpọ inaro σ1 gbọdọ ṣee ṣe ni nọmba nla ti awọn ipele kekere ati isọdọkan gbọdọ wa ni duro fun ni ipele kọọkan. Ni afikun, awọn idanwo ti a mẹnuba le ṣee ṣe pẹlu awọn ayẹwo saturated ati partially saturated samples_._

Ni wiwo awọn iṣeeṣe ti a mẹnuba, awọn idanwo funmorawon triaxial le ṣee ṣe ni awọn iyatọ oriṣiriṣi ati tunṣe ni ibamu si iru ile labẹ awọn ipo fifuye.

Awọn ẹrọ, awọn ilana, awọn ẹya, awọn iye ati awọn ilana ti a ṣalaye ni gbigbe lati orisun itan kan. Ọrọ naa kii ṣe iwadi imọ-ẹrọ, ilana yàrá, iṣẹ akanṣe ipilẹ, ẹri ti iduroṣinṣin ite tabi ero iho. Yiyan apẹẹrẹ ati ọna idanwo, ipo ti idominugere ati isọdọkan, omi inu ile, ijọba fifuye, awọn ipa jigijigi ati ailewu excavation gbọdọ pinnu fun ile ati ile kan pato, ni ibamu si awọn ilana lọwọlọwọ, pẹlu yàrá ti o yẹ ati alamọja geotechnical ti a fun ni aṣẹ.