Ti nṣiṣe lọwọ aiye titẹ lori idaduro Odi

** Akoonu iwé archival: ** ọrọ ati awọn agbekalẹ ti ṣayẹwo ṣe itọju akọọlẹ imọ-jinlẹ itan, ṣugbọn kii ṣe iwadii imọ-ẹrọ, iṣẹ akanṣe ogiri idaduro, iṣiro iduroṣinṣin, igbelewọn ogiri ti o wa, ero iho tabi awọn ilana ipaniyan. Ilẹ-aye ati awọn igara omi da lori ile kan pato, isọdi, iwapọ, idominugere, omi inu ile, geometry, gbigbe odi, awọn ẹru afikun, Frost ati iṣe jigijigi. Fun ọran gangan kọọkan, iṣẹ iwadii, data yàrá, awọn iṣedede to wulo ati ijẹrisi apapọ nipasẹ imọ-ẹrọ imọ-ẹrọ ti ifọwọsi ati ẹlẹrọ igbekale ni a nilo.

Loni, Savo Kusić wa ni idojukọ lori awọn window igi, igi-aluminiomu Ferese, Ferese aṣa, ilẹkun ati awọn ibeere fun agbasọ. Nkan yii jẹ ile-ipamọ itan ati pe ko ṣe aṣoju ipese ti apẹrẹ imọ-ẹrọ, iṣiro tabi ikole ti awọn odi idaduro.

Earth titẹ lori idaduro Odi

Ibi-ilẹ ti o ni atilẹyin nipasẹ ogiri idaduro n ṣe titẹ lori rẹ, ni itara lati titari si siwaju ni itumọ (fig.1a) tabi lati rummage nipasẹ rẹ (Eeya.1b). Iwọn ti titẹ ilẹ E da lori ọpọlọpọ awọn ifosiwewe, laarin eyiti awọn ohun-ini ti ara ti o ṣe pataki julọ ti ile, abuku odi, ọrinrin ile ati ipo omi inu ile, giga ti odi, ẹru ita ati roughness ti inu inu ogiri.

Aworan1- iṣipopada itumọ ati yiyi ogiri atilẹyin.

Earth titẹ ni isinmi

Ti ogiri idaduro ba jẹ lile ati ki o ko le gbe, titẹ ti n ṣiṣẹ lori rẹ ni a npe ni earth titẹ ni isinmi ati pe E jẹ itọkasi0. Eyi ni deede titẹ ti o bori ni ile ti ko ni idamu ni ijinle ti a ṣe akiyesi, labẹ ipa ti iwuwo ile ti ara ati o ṣee ṣe iṣaju iṣaju ti awọn fẹlẹfẹlẹ ti bajẹ tẹlẹ. Titẹ ilẹ ni isinmi jẹ toje ati pe o waye nikan ni awọn ọran kan, gẹgẹbi pẹlu awọn odi idaduro ti o da ni apata ti o lagbara, lẹhinna pẹlu awọn profaili pipade ti awọn tunnels ati awọn paipu, ati pẹlu awọn ibi iduro nla, eyiti o jẹ aibikita patapata (Eeya.2).

Aworan2- titẹ ilẹ simi lori ibi iduro nla kan.

Ti nṣiṣe lọwọ aiye titẹ

Ti o ba ti ni atilẹyin odi labẹ awọn igbese ti titẹ E siwaju tabi n yi ni ayika ẹsẹ ojuami A, tabi diẹ ninu awọn kekere ojuami, eyi ti o wa ni deede igba ni compressible ile, pẹlu awọn sile ti awọn aforementioned pipade ati ki o lowo ẹya, ki o si awọn aye ibi-sile awọn odi gbooro. Ti iṣipopada ogiri ba tobi to, apakan ile kan lẹhin ogiri, prism ABCA, ti fọ kuro ti o si rọra lọ si isalẹ ilẹ sisun AC (fig.2). Awọn titẹ ti o ṣiṣẹ nipasẹ prism sisun lori ogiri idaduro ni a npe ni titẹ aiye ti nṣiṣe lọwọ ati pe o jẹ itọkasi nipasẹ Ea. Iwọn titẹ yii dinku pupọ ju titẹ ni isinmi, isunmọ0,5si0,7_E0_. Nitori sisun ti ilẹ prism ABCA, awọn aapọn irẹrun τ ti wa ni mu ṣiṣẹ lẹgbẹẹ dada sisun ti a ṣẹda AC, eyiti o lodi si sisun ati dinku titẹ ilẹ. Ni akoko ti prism ABCA bẹrẹ lati rọra, awọn irẹwẹsi τ de iye wọn ti o ga julọ, eyiti o tumọ si pe ni akoko yẹn iye ti titẹ aiye ti nṣiṣe lọwọ E jẹ eyiti o kere julọ. Nitorinaa, Ea jẹ iye opin opin ti titẹ ilẹ.

Awọn idanwo Terzaghi ti titẹ ilẹ pẹlu awọn ohun elo iyanrin lori odi giga h=1,50 mfihan pe lati de iye iye to kere ti titẹ aiye ti nṣiṣe lọwọ Ea, iṣipopada petele ti ogiri Δl ti5/10.000iga odi tabi yiyi oke odi Δl ti1/5.000_h_ ni ayika ẹsẹ A.

Palolo aiye titẹ

Ti a ba fi titẹ sori ogiri lati ita si inu ile (fig.3), odi yoo pada sẹhin ati ile yoo dipọ. Nigbati iṣipopada ogiri ba de iye kan Δl, prism earthen ABCA yoo yapa kuro ni ilẹ, eyiti yoo jẹ titari si oke nipasẹ aaye sisun AC labẹ iṣẹ siwaju ti agbara ita. Awọn resistance ti ile pese lodi si awọn igbese ti ita agbara ni akoko ti Iyapa ti awọn prism ABCA jẹ passive earth pressure Ep. O jẹ iye opin oke ti o ga julọ ti titẹ ilẹ le de ọdọ.

Agbara ilẹ ni isinmi ni a pinnu ni idanwo, lakoko ti agbara ati ipalolo aye le pinnu ni iṣiro, lilo awọn ọna itupalẹ tabi ayaworan, da lori imọ ti awọn abuda ti ara ti ile, nigbagbogbo pinnu nipasẹ awọn ọna yàrá.

Aworan3- titẹ aiye palolo ati prism sisun.

** Pataki fun imuse:** ti nṣiṣe lọwọ, palolo, ati awọn ipinlẹ aiṣiṣẹ ni a ko yan nipasẹ orukọ kikọ nikan. Gbigbe ogiri ti a gba laaye, awọn aapọn ti o munadoko, ṣiṣan tabi awọn ipo ti ko ni omi, ipele omi inu ile ati iyipada, awọn ẹru afikun ati agbara fun pipadanu ile ni iwaju ogiri gbọdọ jẹ afihan. Yiyan ti ko tọ ti awọn ipo titẹ le ba iduroṣinṣin sisun, yiyi pada, agbara gbigbe ti ile ati agbara odi.

Ipinnu olùsọdipúpọ ti titẹ isinmi K0

Ninu ọran nigbati odi atilẹyin ba farahan si ipa ti titẹ aimi, titẹ aimi E yẹ ki o gba fun iwọn ti odi atilẹyin0, eyiti o tobi ju titẹ aiye ti nṣiṣe lọwọ. Iwọn rẹ wa laarin agbara ati titẹ ilẹ palolo, da lori iru ile ati iwapọ rẹ.

Ni ijinle t ni isalẹ ilẹ, titẹ inaro nitori iwuwo ile ti ara jẹ σt = γ·t. Ti ko ba si seese lati faagun ita ile, titẹ petele σh = γ·t·_K ṣiṣẹ ni ijinle _t_0,_ibiti K0 = σh/σt.

K0jẹ titẹ isinmi. Olusọdipúpọ ti titẹ isinmi le jẹ ipinnu nipasẹ idanwo triaxial gẹgẹbi atẹle.

Apeere ti ile ti ko ni idamu ti o ya lati ijinle titẹ simi ni a gbe sinu ohun elo triaxial, nibiti titẹ ita σ3 nigba lilo fifuye inaro σ1 ṣe atunṣe ki awọn idibajẹ ti ita ko waye, ie pe idibajẹ ti ita ti ayẹwo jẹ dogba si odo. Awọn iye ti awọn foliteji ti o munadoko ti a gba ni ọna yii _σ’1_ati σ’3 ti wa ni igbero lori σ’ aworan atọka1- σ’3 (eeya.4), ati tangent laini taara si apakan ibẹrẹ ti aworan atọka ti gba, ite ti eyiti o pinnu iye ti K0 = σ’3/_σ’1.

Aworan4- ipinnu iye-iye K__0titẹ simi nipasẹ idanwo triaxial.

Gẹgẹbi Petermann, awọn iye isunmọ ti iye iwọn titẹ simi jẹ

fún iyanrìn dídì            K0 =0,40-0,45

fun iyanrin alaimuṣinṣin       K0 =0,45-0,50

fún amọ̀                            K0 =0,60-0,75

** Awọn iye yàrá: *** Awọn sakani isunmọ ti o wa ni isalẹ jẹ apakan ti ọrọ atilẹba, ṣugbọn kii ṣe aropo fun idanwo apẹẹrẹ aṣoju, awoṣe ti ẹkọ-aye ati awọn iye apẹrẹ. Akọsilẹ OCR ti awọn agbekalẹ, awọn iwe-alabapin ati awọn apostrophes gbọdọ jẹ ṣayẹwo si orisun alaṣẹ ṣaaju iṣiro eyikeyi.

Awọn ọna ti npinnu titẹ aiye ti nṣiṣe lọwọ - ẹkọ Coulomb

Coulomb kọkọ ṣe atẹjade yii ti titẹ aiye (1770. ọdun), da lori iriri aaye. O wo odi idaduro ti o ṣe atilẹyin ile alaimuṣinṣin naa. Ni aaye kan o yọ odi naa kuro, nipa eyiti iwọn-aye ilẹ fi yọ si isalẹ ilẹ ti o rọ AC, ti o tẹri si igun kan pẹlu petele (fig.5). Awọn àdánù W ti awọn sisun aiye prism ABC, didi nipasẹ awọn terrain dada BC, awọn sisun dada AC ati awọn idaduro odi AB, ìgbésẹ ni nigbakannaa lori awọn idaduro odi ati lori awọn sisun dada. Iwọn titẹ ilẹ ti nṣiṣe lọwọ Ea jẹ ipinnu nipasẹ Coulomb labẹ awọn arosinu meji wọnyi:

1. pe aaye sisun jẹ oju-aye gidi;

2. pe awọn agbara iṣe mẹta: iwuwo ti prism sisun W, resistance ti ogiri atilẹyin Ea ati resistance frictional Q lẹgbẹẹ oju sisun AC ni aaye kan, eyiti o tumọ si pe ọkọ ofurufu ti awọn ologun ti wa ni pipade. Ni ibamu si arosinu yii, ni ipo iwọntunwọnsi idiwọn iwuwo W ti paarẹ nigbakanna nipasẹ atako odi atilẹyin Ea ati nipasẹ resistance frictional Q lẹgbẹẹ oju sisun.

Aworan5- ipinnu ti titẹ aiye ti nṣiṣe lọwọ gẹgẹbi imọran Coulomb.

Awọn iṣeduro iṣaaju ko ni ibamu si otitọ. Ilẹ sisun kii ṣe taara ṣugbọn oju ti o tẹ. Ikorita ti awọn ipa ipa mẹta wa nikan ni ọran kan, nigbati oju ilẹ ti o wa lẹhin odi jẹ petele, oju inu ti ogiri jẹ inaro ati itọsọna ti agbara Ea jẹ petele, lakoko ti ko si ni awọn igba miiran. Bibẹẹkọ, laibikita awọn iyapa wọnyi, ipinnu ti titẹ aye ti nṣiṣe lọwọ tun da lori imọ-ọrọ Coulomb, bi o ti fihan pe o ṣee lo ni ọpọlọpọ awọn ọran.

Lati mọ awọn ti nṣiṣe lọwọ aiye titẹ Ea Coulomb ro pe nitori awọn ipa ti awọn àdánù ti awọn aiye ibi- W nibẹ wà kan ronu ti awọn atilẹyin odi ati awọn Ibiyi ti awọn prism ABC ti nṣiṣe lọwọ aiye titẹ. A ro pe awọn ti abẹnu resistance ti awọn ile oriširiši nikan ti edekoyede. Coulomb decomposes iwuwo W si awọn paati meji, ọkan ni itọsọna ti agbara titẹ aiye ti nṣiṣe lọwọ Ea, ekeji ni itọsọna ti abajade ijade ikọlu Q lẹba ilẹ sisun (fig.5b). Ni ṣiṣe bẹ, Coulomb tun dawọle pe paati naa n ṣiṣẹ ni igun kan ti ija inu inu pẹlu deede si dada sisun AC, ati pe paati Ea n ṣiṣẹ ni igun iyapa δ pẹlu deede si oju inu ti ogiri AB. Agbara W jẹ ipinnu nipasẹ itọsọna, titobi, ati itọsọna.

Fun dada sisun ti a fun ni igun kan α pẹlu petele, agbara W ni a gba lati oju ilẹ prism ABC fun gigun1,0 mpapẹndikula si ero ati iwuwo ile volumetric γ, W=AΔABC x1,00x γ. Awọn ipa Ea ati Q ni a mọ nipasẹ itọsọna. Da lori ero awọn ipa (Eeya.5b) ati ilana ese ti a ni:

Aworan6- ọran ti ikorita ti awọn ipa ipa ni aaye kan.

Apẹrẹ yii tọ nikan ni ọran nigbati ilẹ ba wa ni petele (v=0), oju inu ogiri jẹ inaro (θ=0) ati itọsọna ti agbara Ea petele (δ=0ie nigbati ogiri ba dan patapata (fig.6).

Fun pataki ohun ti a pe ni ọran Rankine a ni:

Iwọn W wa ninu ọran yii W =0.5· γ·h_2/tg_α, nibiti γ jẹ iwuwo iwọn didun ti ile.

Ti a ba ṣafihan iye iwaju sinu idogba fun Ea, a gba:

Idogba ti o ṣaju n tọka si dada sisun lainidii AC. Bibẹẹkọ, o jẹ dandan lati pinnu agbara Ea fun dada sisun ti o ṣe pataki, ie eyiti o ṣee ṣe pupọ julọ sisun sisun. Yoo jẹ dada ti o fun ni iye ti o ga julọ ti titẹ agbara aiye ti o pọju Ea.

Fun giga ti ogiri H ati igun igbagbogbo ti a gba ti ija inu ϕ, iye ti titẹ aiye ti nṣiṣe lọwọ yatọ pẹlu igun ti idagẹrẹ α ti dada sisun si petele. Iwọn max Ea yoo gba ti a ba ṣe iyatọ Ea nipasẹ α ati ṣeto iyatọ dogba si odo:

** Agbekalẹ naa kii ṣe ẹrọ iṣiro:** Awọn idogba ti a ṣayẹwo le ni awọn asọye ti ko le kọ, awọn iwe-alabapin, awọn igun ati awọn ami. Wọn ko daakọ sinu iṣẹ akanṣe laisi lafiwe pẹlu orisun iwé ti o gbẹkẹle, ṣayẹwo awọn ẹya, awọn arosinu awoṣe ati iṣakoso ominira ti awọn abajade. Iṣiro naa gbọdọ pẹlu omi, idominugere, awọn ẹru lẹgbẹẹ ade ogiri, iṣẹ jigijigi ati gbogbo awọn ọran opin ti o yẹ.

Ṣiṣe ipinnu awọn igun ϕ ati δ

Igun ti ija inu ϕ ti pinnu ninu yàrá. Iwọn rẹ da lori iru ile, ọriniinitutu ati iwapọ. Fun awọn iru ile kan, iye igun ϕ maa n wa laarin awọn opin ti a fun ni tabili1.

Tabili1- awọn iye isunmọ ti igun ti ija inu ϕ fun awọn iru ile kan.

Igun ti iyapa δ ti agbara Ea lati deede si inu inu ogiri da lori ibajẹ ti odi ati ile lẹhin rẹ ati lori roughness ti inu inu ogiri. Ti iṣeduro ti ilẹ ba tobi ju idasile ti odi, eyiti o jẹ ọran ti o wọpọ julọ, lẹhinna igun δ jẹ rere, ija laarin odi ati ilẹ n ṣiṣẹ si oke. Ti idasile ti ogiri ba tobi ju iṣeduro ti ilẹ, eyiti o jẹ ọran ti o yatọ, lẹhinna igun δ jẹ odi, ija laarin odi ati ilẹ ti n ṣiṣẹ si isalẹ. Awọn iye aropin ti igun δ wa fun dada ogiri didan patapata δ=0, fun a inira patapata δ= ϕ. Ni gbogbogbo, δ= ti gba2/3_ϕ_, pẹlu otitọ pe ile ti ogiri ti wa ni aabo titilai lati ọrinrin to lagbara. Ti ile lẹhin odi ba farahan si awọn iwariri-ilẹ ti o lagbara, δ=ϕ/ ti gba2, ati pe ti o ba jẹ tutu pupọ, δ=0.

** Awọn iye apẹrẹ ti awọn igun:** tabular ati awọn iye ijuwe ϕ ati δ ko wulo taara si ipo kan pato. Yiyan awọn paramita gbọdọ ni ibamu si iru ati ipo ti ile, ọna fifi sori ẹrọ ati iwapọ, idominugere, iṣipopada ti o nireti ti ogiri, aibikita ti olubasọrọ ati ọna iṣẹ akanṣe ti o yẹ.

Pinpin titẹ ilẹ lẹhin odi ati aaye ikọlu ti agbara Ea

Aworan7- pinpin titẹ ilẹ nigba yiyi ti ogiri atilẹyin ni ayika aaye ẹsẹ A.

Pipin titẹ ilẹ pẹlu inu inu ogiri da lori idibajẹ ti odi atilẹyin, lori apẹrẹ ti ilẹ ti o wa lẹhin odi ati lori apẹrẹ ti inu inu ogiri.

Ojuami ikọlu ti titẹ aiye ti nṣiṣe lọwọ Ea da lori pinpin titẹ pẹlu oju inu ti ogiri ati lori apẹrẹ rẹ. O wa nigbagbogbo ni giga ti aarin ti walẹ ti dada ti aworan atọka titẹ.

Coulomb gba pe titẹ ilẹ lẹhin odi naa pọ si laini pẹlu ijinle, bi pẹlu omi, ti a npe ni. pinpin hydrostatic ti titẹ ilẹ (fig.7). Sibẹsibẹ, pinpin titẹ hydrostatic wa nikan ni ọran nigbati odi yiyi ni ayika ẹsẹ A tabi diẹ ninu awọn aaye kekere, lakoko ti o wa ninu gbogbo awọn ọran miiran o yapa kuro ninu rẹ.

Ti ogiri atilẹyin ba n yi ni ayika aaye ẹsẹ A, tabi aaye kekere diẹ, ile naa yoo lọ si isalẹ (Eeya.7a), nibiti ko si titari si inu inu ile. Ni idi eyi, isokuso ile waye lori awọn aaye ti o kere ju resistance M1C1, M2C2… ni afiwe si awọn sisun dada AC, eyi ti o waye nigbati awọn Yiyi ti awọn odi ni o tobi to lati dagba awọn sisun prism ABCA.

Nitorinaa, ninu ọran yii, titẹ naa pọ si ni iwọn pẹlu ijinle, ie pinpin titẹ ilẹ ni ibamu si Coulomb hydrostatic. Aworan atọka titẹ aye ti nṣiṣe lọwọ yoo gba da lori imọ ti agbara Ea ati giga ti odi h, nitori agbara Ea jẹ dogba si agbegbe ti aworan atọka titẹ abc (Eeya.7b):

Ea=x·h_/2, nibo x=2Ee_/h,

iyẹn ni, lati igba Ea = ½ γh2Ka, x = γhKa.

Aworan8- pinpin titẹ aiye nigbati odi yiyi ni ayika oke B tabi aaye ti o ga julọ L.

Ti ogiri atilẹyin ba yipada ni oke odi B tabi aaye ti o ga julọ L (fig.8a), titari wa ni apa oke si inu ile, eyiti o jẹ titari si oke pẹlu awọn aaye ti o kere ju resistance M1C1, M2C2…

Pẹlu yiyi nla ti ogiri ti o to, a ṣẹda dada sisun AC, pẹlu eyiti prism sisun yi lọ si isalẹ nigba extrusion. Nitori titari ile ni apa oke, titẹ aye palolo kan han, eyiti o ga pupọ ju ọkan ti nṣiṣe lọwọ, ati ni apakan yẹn aworan atọka titẹ bd ni ibamu si titẹ palolo Ep (Eeya.8b). Bi lapapọ ilẹ titẹ Ea da lori awọn iwọn ti aiye prism ABCA ati ki o jẹ dogba si awọn triangular dada ti awọn titẹ aworan atọka abe, yi aworan atọka yoo din ku ninu awọn oniwe-siwaju sii, titi awọn oniwe-dada yoo di dogba si triangular dada abe. Aworan titẹ gangan ninu ọran yii jẹ curvilinear bc, eyiti a ko le pinnu ni mathematiki. Sibẹsibẹ, aarin ti walẹ S ti awọn dada ti awọn aworan atọka ac jẹ loke awọn aarin ti walẹ ti awọn dada ti awọn triangular aworan atọka, eyi ti o jẹ kere ọjo fun awọn iduroṣinṣin ti awọn idaduro odi, nitori awọn kolu ojuami ti awọn agbara Ea jẹ ti o ga. Gẹgẹbi Terzaghi, o wa ni idaji giga ti odi idaduro.

Ti o ba ti gbe odi atilẹyin siwaju ni itumọ (fig.9a), titẹ ti ṣaaju iṣipopada ni ibamu si titẹ aiye ni isinmi E0 dinku, nipa eyiti awọn ipele ti o kere ju ko han, ṣugbọn nigbati ogiri ba gbe to to, a ṣẹda dada sisun AC, pẹlu eyiti prism earthen ABC n lọ si isalẹ. Niwọn igba ti titẹ lapapọ jẹ dọgba si agbegbe onigun mẹta ti aworan atọka titẹ abe (Eeya.9b), aworan atọka titẹ yoo dinku ni ipa ọna rẹ siwaju. Aworan atọka titẹ gangan ni laini te ac, eyiti ko le ṣe ipinnu ni mathematiki. Gẹgẹbi Terzaghi, aarin ti walẹ ti S wa ni giga0,40-0,45_h__.

Aworan9- pinpin titẹ aiye lakoko gbigbe itumọ ti odi atilẹyin siwaju.

Ti o ba ṣe akiyesi ọna ti ipinnu titẹ aiye bi iye ti o pọju, ti o tobi julọ fun ti nṣiṣe lọwọ ati ti o kere julọ fun palolo, imọran Coulomb ni a kà gẹgẹbi ọna ti o pọju ti ipinnu titẹ aiye.

** Akọsilẹ imọ-ẹrọ ikẹhin: ** pinpin ati aaye ikọlu ti titẹ da lori ọna gangan ti eto naa jẹ abuku. Ni afikun si titẹ ilẹ, ṣiṣan omi ati titẹ hydrostatic, agbaye ati iduroṣinṣin inu, sisun, gbigbe, gbigbe ile ati idasile, odi ati agbara ipilẹ, ogbara, leaching, awọn ipele excavation ati iduroṣinṣin igba diẹ gbọdọ ṣayẹwo. Ipo ti ogiri ti o wa tẹlẹ ti n ṣafihan gbigbe, awọn dojuijako, bulging tabi jijo omi ti a ko ṣakoso nilo igbelewọn ọjọgbọn lẹsẹkẹsẹ.