Čvrstoća tla - to je njihova sposobnost da se odupru uništenju. Za geotehničke svrhe, važno je znati mehanička čvrstoća tla, tj. sposobnost otpornosti na uništavanje pod utjecajem mehaničkog naprezanja. Ako se deformacijske karakteristike određuju pri naponima koji ne dovode do razaranja (tj. do kritičnih), tada se određuju parametri čvrstoće tla pod opterećenjima koja dovode do razaranja tla (tj. ograničavanja).

Fizička priroda čvrstoće tla određena je silama interakcije između čestica, tj. zavisi od čvrstoće strukturnih veza. Što je veća sila interakcije između čestica tla, veća je njegova snaga u cjelini. Utvrđeno je da do razaranja tla dolazi kada se jedan njegov dio pomiče uz drugi pod djelovanjem posmičnih naprezanja od vanjskog opterećenja. U ovom slučaju tlo se odupire posmičnim silama: u nekohezivnim tlima to je otpor unutrašnjeg trenja, a za kohezivna tla, osim toga, otpor kohezivnih sila.

Parametri čvrstoće se češće određuju u laboratorijskim uslovima na jednoravninskim uređajima za ravno sečenje i stabilometrima. Dijagram uređaja za ravno rez je prikazan na sl. 2.13. To je kavez od dva metalna prstena, između kojih je ostavljen razmak (oko 1 mm). Donji prsten je nepomično fiksiran, gornji se može pomicati vodoravno.

Ispitivanja se provode na nekoliko uzoraka prethodno zbijenih različitim vertikalnim pritiscima. R... Normalna vrijednost napona σ od pečata opterećenje će biti, gdje A Je područje uzorka. Zatim primjenjujemo horizontalna opterećenja u koracima T, pod čijim se utjecajem razvijaju posmična naprezanja u zoni očekivanog posmika. Pri određenoj vrijednosti se uspostavlja granična ravnoteža i gornji dio uzorka se kreće duž donjeg. Posmična naprezanja iz faze opterećenja u kojoj ne prestaje razvoj posmičnih deformacija uzimaju se kao krajnji smični otpor tla.

Kod posmika (smicanja u jednoj ravni), čvrstoća tla ovisi o omjeru normalnog tlačnog i tangencijalnog posmičnog naprezanja koji djeluju na jednom mjestu: što je veće vertikalno tlačno opterećenje na uzorak tla, to je veće posmično naprezanje potrebno primijeniti. uzorku kako bi ga srezali. Odnos između graničnih tangencijalnih i normalnih napona opisan je linearnom jednadžbom, koja je jednadžba granične ravnoteže (Coulombov zakon)

Tg j + c, (2.22)

gdje je ugao unutrašnjeg trenja, stepeni; tg koeficijent unutrašnjeg trenja; sa- adhezija, MPa. Ovdje je jednak kutu nagiba prave linije u koordinatama i vrijednosti adhezije sa jednak je segmentu odsječenom na osi, tj. na (sl. 2.14). Za rastresita tla bez prianjanja ( sa= 0), Coulombov zakon je pojednostavljen:

Tg j. (2.23)

Dakle, i sa su parametri posmične čvrstoće tla.

U nekim slučajevima se poistovjećuje ugao unutrašnjeg trenja ugao mirovanja, određen za nekohezivna tla. Ugao mirovanja naziva se ugao nagiba površine rastresitog tla prema horizontalnoj ravni. Nastaje zbog sila trenja čestica.

Kod troosnog pritiska čvrstoća tla ovisi o omjeru glavnih normalnih napona i. Ispitivanja se vrše na stabilometarskom uređaju (slika 2.15). Cilindrični uzorak tla je zatvoren u vodonepropusni gumeni omotač i prvo se podvrgava sveobuhvatnom hidrauličnom pritisku, a zatim se vertikalni pritisak primjenjuje na uzorak u koracima, dovodeći uzorak do kvara. Stres i iskustvo.

Ispitivanja na troosnu kompresiju provode se prema takvoj shemi omjera glavnih naprezanja, kada>. U ovom slučaju, ovisnost se konstruira korištenjem Mohrovih krugova, čiji je polumjer (sl. 2.16). Provođenje triaksijalnog tlačnog ispitivanja najmanje dva uzorka i konstruiranje graničnog omotača za njih uz pomoć Mohrovih krugova, prema Coulomb-Mohr teoriji čvrstoće, vrijednosti i sa, koji su u uvjetima triaksijalne kompresije parametri čvrstoće tla.

Pritisak kohezije (ukupno zamjensko djelovanje sila prianjanja i trenja) određuje se formulom

ctg j

Za glavna naprezanja, Mohr-Coulomb uslov ima oblik

. (2.24)

2.6.1. Faktori koji utječu na otpornost tla na smicanje

Glavna karakteristika otpornosti na smicanje nekohezivnih tla je nedostatak adhezije. Stoga je otpornost na smicanje takvih tla karakteriziran kutom unutrašnjeg trenja ili kutom mirovanja, a glavni faktori koji određuju posmičnu čvrstoću nekohezivnih tla bit će oni koji utječu na trenje između čestica tla.

Veličina sila trenja između čestica nekohezivnog tla prvenstveno ovisi o obliku čestica i prirodi njihove površine. Zaobljene čestice uzrokuju smanjenje ugla unutrašnjeg trenja tla zbog smanjenja sila trenja i zahvata čestica. Ugaone čestice s neravnom hrapavom površinom povećavaju kut unutrašnjeg trenja tla kako zbog zahvatanja tako i zbog povećanja sila trenja čestica.

Disperzija utječe i na vrijednost ugla unutrašnjeg trenja u kohezivnim tlima. S povećanjem disperzije takvih tla, ona se smanjuje zbog smanjenja sila zahvata čestica.

Među ostalim čimbenicima koji utječu na otpornost na smicanje nekohezivnih tla, ističemo gustoću njihovog sastava (poroznost). U labavoj strukturi, poroznost je veća i ugao unutrašnjeg trenja će biti manji nego u istom tlu guste strukture. Prisustvo vode u kohezivnom tlu smanjuje trenje između čestica i ugao unutrašnjeg trenja. Značajka otpornosti na smicanje kohezivnih tla je prisutnost kohezije u njima, čija vrijednost varira u širokom rasponu.

Na posmičnu otpornost kohezivnih tla utječu strukturne i teksturne karakteristike (vrsta strukturnih veza, disperzija, poroznost), vlažnost tla. Kohezivna tla sa kristalizacijskim strukturnim vezama imaju veće vrijednosti sa a zatim tla sa koagulacijskim vezama. Učinak teksture očituje se u anizotropiji čvrstoće duž različitih koordinata (u tlima s orijentiranom teksturom pomak duž smjera orijentacije čestica dolazi lakše nego preko njihove orijentacije).

Sa povećanjem sadržaja vlage kohezivnih tla, adhezija sa a ugao unutrašnjeg trenja se prirodno smanjuje zbog slabljenja strukturnih veza i podmazivanja vode na kontaktima čestica.

2.6.2. Standardne i proračunske karakteristike deformacije i čvrstoće tla

Tla u podnožju temelja su heterogena. Dakle, određivanje bilo koje njegove karakteristike ispitivanjem jednog uzorka daje samo određenu vrijednost. Da bi se odredile standardne karakteristike tla, provodi se niz određivanja svakog indikatora. Standardne vrijednosti modula deformacije tla određene su kao srednje aritmetičke vrijednosti ukupnog broja determinacija:

gdje n- broj definicija; - posebna vrijednost karakteristike.

Standardne vrijednosti karakteristika čvrstoće - kut unutrašnjeg trenja i prianjanja - određuju se nakon crtanja grafikona otpornosti tla na smicanje. Rezultati serije eksperimenata smicanja aproksimirani su ravnom linijom primjenom metode najmanjih kvadrata za obradu eksperimentalnih podataka. U tom slučaju, broj određivanja otpornosti na smicanje na jednoj razini normalnih naprezanja trebao bi biti najmanje šest.

Normativne vrijednosti prave linije i nalazimo po formulama

; (2.26)

tg , (2.27)

Kada je potrebno uzeti u obzir mnoge faktore. Posebnu pažnju treba obratiti na sastav, a neki od njegovih tipova su sposobni da se opuste kada vlaga raste u napetosti pod njihovom sopstvenom težinom ili spoljnim opterećenjem. Otuda i naziv takvih tla – „slijeganje Razmotrimo dalje njihove karakteristike.

Pregledi

Ova kategorija uključuje:

• Lesna tla (suspenzije i les).
• Gline i ilovače.
• Određene vrste pokrovnih suspenzija i ilovača.
• Rasuti industrijski otpad. To uključuje, posebno, pepeo, prašinu od rešetke.
• Prašnjava glinena tla sa visokom strukturnom čvrstoćom.

Specifičnost

U početku organizacija gradnje potrebno je provesti studiju sastava tla na lokaciji kako bi se utvrdilo moguće deformacije. Njihova pojava zbog posebnosti procesa formiranja tla. Slojevi nisu dovoljno zbijeni. U lesnom tlu ovo stanje može opstati tokom čitavog perioda svog postojanja.

U pravilu, povećanje opterećenja i vlage uzrokuje dodatno zbijanje u donjim slojevima. Međutim, budući da će deformacija ovisiti o sili vanjskog djelovanja, nedovoljno zbijanje slojeva u odnosu na vanjski pritisak, koji premašuje naprezanja iz vlastite mase, će se održati.

Mogućnost fiksiranja slabih tla utvrđuje se u laboratorijskim ispitivanjima odnosom smanjenja čvrstoće pri vlaženju i pokazatelja efektivnog pritiska.

Svojstva

Osim potkonsolidacije, tla slijeganja karakterizira niska prirodna vlaga, prašnjavi sastav i visoka strukturna čvrstoća.

Zasićenost tla vodom u južnim regijama, po pravilu, iznosi 0,04-0,12. U regionima Sibira, srednji pojas, indikator je u rasponu od 0,12-0,20. Stepen vlažnosti u prvom slučaju je 0,1-0,3, u drugom - 0,3-0,6.

Snaga konstrukcije

To je uglavnom zbog cementne veze. Što više vlage ulazi u tlo, to je niža čvrstoća.

Rezultati istraživanja su pokazali da tanki vodeni filmovi imaju efekat klinanja na formacije. Djeluju kao mazivo, olakšavaju klizanje čestica tla koje se slijega. Filmovi omogućavaju čvršće slaganje slojeva pod vanjskim utjecajima.

Drška zasićena vlagom slijegajuće tlo određena je utjecajem sile molekularne privlačnosti. Ova vrijednost zavisi od stepena gustine i sastava zemlje.

Karakteristika procesa

Povlačenje je složen fizički i hemijski proces. Manifestira se u vidu zbijenosti tla uslijed kretanja i gušćeg (zbijenog) pakiranja čestica i agregata. Zbog toga se ukupna poroznost slojeva svodi na stanje koje odgovara nivou efektivnog pritiska.

Povećanje gustine dovodi do određenih promjena u individualnim karakteristikama. Nakon toga, pod utjecajem pritiska, zbijanje se nastavlja, odnosno, čvrstoća nastavlja rasti.

Uslovi

Da bi došlo do povlačenja, potrebno vam je:

• Opterećenje od temelja ili vlastite mase, koja će, kada se navlaži, savladati sile prianjanja čestica.
• Dovoljan nivo vlage. Doprinosi smanjenju snage.

Ovi faktori moraju raditi zajedno.

Vlaga određuje trajanje deformacije tla koja se sliježu... Obično se javlja u relativno kratkom vremenu. To je zbog činjenice da je zemljište uglavnom u stanju niske vlage.

Deformacija u stanju zasićenom vodom traje duže, jer se voda filtrira kroz stupac tla.

Metode za određivanje gustine tla

Relativno slijeganje je određeno uzorcima neporemećene strukture. Za to se koristi uređaj za kompresiju - mjerač gustine tla... Istraživanje koristi sljedeće metode:

• Jedna kriva sa analizom jednog uzorka i njegovim namakanjem u završnoj fazi djelovanja opterećenja. Ovom metodom moguće je odrediti kompresibilnost tla pri datom ili prirodnom sadržaju vlage, kao i relativnu tendenciju deformacije pri datom pritisku.
• Dvije krive sa ispitivanjem 2 uzorka jednake gustine. Jedan se istražuje pri prirodnoj vlažnosti, drugi - u zasićenom stanju. Ova metoda omogućava da se odredi kompresibilnost pri punoj i prirodnoj vlazi, relativna sklonost deformaciji kada se opterećenje promijeni od nulte do konačnog.
• Kombinovano. Ova metoda je modificirana kombinacija prethodne dvije. Ispitivanje se vrši na jednom uzorku. Prvo se ispituje u svom prirodnom stanju na pritisak od 0,1 MPa. Korišćenje kombinovane metode omogućava vam da analizirate ista svojstva kao i metoda sa 2 krive.

Važne tačke

Tokom testova u mjerači gustine tla kada se koristi bilo koja od gore navedenih opcija, treba imati na umu da su rezultati istraživanja vrlo varijabilni. S tim u vezi, neki pokazatelji, čak i kada se testira jedan uzorak, mogu se razlikovati za 1,5-3, au nekim slučajevima i 5 puta.

Takve značajne fluktuacije povezane su s malim veličinama uzoraka, heterogenošću materijala zbog karbonata i drugih inkluzija, ili prisustvom velikih pora. Za rezultate su važne i neizbježne greške u istraživanju.

Faktori uticaja

U toku brojnih istraživanja ustanovljeno je da pokazatelj sklonosti tla slijezanju uglavnom zavisi od:

• Pritisak.
• Stepen gustine tla sa prirodnom vlagom.
• Kompozicija slijegajuće tlo.
• Nivo povećane vlažnosti.

Ovisnost o opterećenju se ogleda u krivulji, duž koje, s povećanjem indikatora, vrijednost relativne sklonosti promjeni prva također dostiže svoju maksimalnu vrijednost. Daljnjim povećanjem pritiska, počinje se približavati nuli.

U pravilu, za pritisak je 0,2-0,5 MPa, a za lesne gline - 0,4-0,6 MPa.

Ovisnost je uzrokovana činjenicom da u procesu opterećenja tla koje se urušava prirodnim zasićenjem na određenom nivou, počinje uništavanje konstrukcije. Istovremeno se primjećuje oštra kompresija bez promjene zasićenosti vodom. Deformacija u toku povećanja pritiska će se nastaviti sve dok sloj ne dostigne izuzetno gusto stanje.

Ovisnost o sastavu tla

Izražava se u činjenici da se s povećanjem broja plastičnosti smanjuje sklonost deformaciji. Jednostavno rečeno, veći stepen varijabilnosti strukture karakterističan je za suspenzije, a manji za glinu. Naravno, da bi ovo pravilo bilo ispunjeno, ostali uslovi moraju biti jednaki.

Početni pritisak

At projektovanje temelja zgrada i objekata vrši se proračun opterećenja konstrukcija na tlu. U tom slučaju se određuje početni (minimalni) tlak pri kojem deformacija počinje pri punom zasićenju vodom. Uništava prirodnu strukturnu čvrstoću tla. To dovodi do činjenice da je proces normalnog zbijanja poremećen. Ove promjene su pak praćene strukturnim restrukturiranjem i intenzivnim zbijanjem.

Imajući u vidu navedeno, čini se da u fazi projektovanja prilikom organizovanja izgradnje vrednost početnog pritiska treba uzeti blizu nule. Međutim, u praksi to nije slučaj. Navedeni parametar treba koristiti tako da se smatra da debljina ne sliježe prema općim pravilima.

Svrha indikatora

Početni pritisak se koristi u razvoju projekata temelji na slijeganju tla za određivanje:

• Projektno opterećenje pri kojem neće biti promjena.
• Veličina zone unutar čijih granica će doći do zbijanja od mase temelja.
• Potrebna dubina deformacije tla ili debljina jastučića tla, potpuno eliminirajući deformacije.
• Dubina s koje promjene počinju od mase tla.

Početna vlaga

Naziva se indikatorom pri kojem tla u napregnutom stanju počinju da padaju. Komponenta 0,01 uzima se kao normalna vrijednost pri određivanju početnog sadržaja vlage.

Metoda određivanja parametara temelji se na laboratorijskim testovima kompresije. Za istraživanje je potrebno 4-6 uzoraka. Koristi se metoda dvije krive.

Jedan uzorak se testira na prirodnoj vlažnosti sa opterećenjem do maksimalnog pritiska u odvojenim fazama. Njime se tlo natapa dok se slijeganje ne stabilizira.

Drugi uzorak se prvo zasiti vodom, a zatim se uz kontinuirano namakanje u istim koracima opterećuje do krajnjeg tlaka.

Ostatak uzoraka se navlaži do vrijednosti koje dijele granicu vlažnosti od početne do pune zasićenosti vodom u relativno jednake intervale. Zatim se ispituju u kompresijskim uređajima.

Povećanje se postiže sipanjem izračunate zapremine vode u uzorke uz dalje starenje 1-3 dana dok se nivo zasićenosti ne stabilizuje.

Karakteristike deformacije

To su koeficijenti stišljivosti i njegove varijabilnosti, modul deformacije, relativna kompresija.

Modul deformacije se koristi za izračunavanje vjerojatnih pokazatelja slijeganja temelja i njihove neravnine. U pravilu se utvrđuje na terenu. Zbog toga se uzorci tla podvrgavaju statičkom opterećenju. Na modul deformacije utječu vlaga, razina gustoće, strukturna kohezija i čvrstoća tla.

S povećanjem mase tla, ovaj pokazatelj raste, s većom zasićenošću vodom, smanjuje se.

Koeficijent varijabilnosti kompresibilnosti

Definira se kao omjer tlačnog kapaciteta pri stacionarnom ili prirodnom sadržaju vlage i karakteristika tla u stanju zasićenom vodom.

Poređenje koeficijenata dobijenih u terenskim i laboratorijskim studijama pokazuje da je razlika između njih beznačajna. Nalazi se u rasponu od 0,65-2 puta. Stoga je za praktičnu primjenu dovoljno odrediti indikatore u laboratorijskim uslovima.

Koeficijent varijabilnosti uglavnom zavisi od pritiska, vlažnosti i stepena njegovog povećanja. S povećanjem tlaka, indikator se povećava, s povećanjem prirodne vlažnosti smanjuje se. Pri punom zasićenju vodom, koeficijent se približava 1.

Karakteristike čvrstoće

Oni su ugao unutrašnjeg trenja i specifično prianjanje. Zavise od čvrstoće konstrukcije, zasićenosti vodom i (u manjoj mjeri) gustoće. S povećanjem vlažnosti, prianjanje se smanjuje za 2-10 puta, a kut - za 1,05-1,2. Kako se struktura strukture povećava, prianjanje se povećava.

Vrste tla slijeganja

Ima ih 2:

1. Slijeganje nastaje uglavnom unutar deformabilne zone podloge pod utjecajem opterećenja temelja ili drugog vanjskog faktora. Istovremeno, deformacija od vlastite težine gotovo je odsutna ili nije veća od 5 cm.
2. Moguće je slijeganje tla iz njegove mase. Javlja se uglavnom u donjem sloju slojeva i prelazi 5 cm, a pod djelovanjem vanjskog opterećenja može doći do slijeganja u gornjem dijelu, unutar granica deformabilne zone.

Vrsta slijeganja se koristi prilikom procjene uslova gradnje, izrade mjera protiv slijeganja, projektovanja temelja, temelja i samog objekta.

Dodatne informacije

Povlačenje se može dogoditi u bilo kojoj fazi izgradnje ili rada konstrukcije. Može se pojaviti nakon povećanja početne vlage slijeganja.

U slučaju hitnog namakanja, tlo se spušta unutar granica deformabilne zone prilično brzo - unutar 1-5 cm / dan. Nakon prestanka vlage, slijeganje se stabilizira nakon nekoliko dana.

Ako se primarno natapanje dogodilo unutar granica dijela zone deformacije, pri svakom sljedećem zasićenju vodom dolazi do slijeganja sve dok se cijela zona potpuno ne navlaži. U skladu s tim, povećavat će se s povećanjem opterećenja tla.

Kod intenzivnog i kontinuiranog natapanja, slijeganje tla ovisi o kretanju sloja vlage prema dolje i formiranju zone zasićene vodom. U ovom slučaju, slijeganje će početi čim front vlaženja dostigne dubinu na kojoj se tlo spušta od vlastite težine.

Iznad smo razmatrali deformaciju tla koje nema strukturnu čvrstoću, odnosno sabija se pod djelovanjem čak i malog pritiska. Ova pojava je obično karakteristična za vrlo slaba tla.

U većini slučajeva, prirodna tla se zbijaju pritiskom gornjih slojeva. Kao rezultat zbijanja, čestice tla su se približile i između njih su nastale vodeno-koloidne veze. Tokom dugotrajnog postojanja tla pod određenim uslovima, u njima bi dodatno mogle nastati krhke kristalizacione veze. Ukupno, ove veze daju tlu određenu snagu, što se naziva čvrstoća konstrukcije tla p str.

Pri pritisku nižem od čvrstoće konstrukcije ( str

), kada se percipira vodeno-koloidnim i kristalizacijskim vezama, zbijanje se praktički ne razvija. Samo kada p> p str dolazi do zbijanja tla. Teško je utvrditi tačnu vrijednost čvrstoće konstrukcije, jer se djelomično narušavanje strukture tla javlja već tokom uzorkovanja; osim toga, kada se uzorak sabije, uništavanje konstrukcije se prvo događa na nekim od najnapregnutijih tačaka. kontakt čestica čak i pri niskim pritiscima. Kako pritisak raste, destrukcija na kontaktnim točkama se brzo povećava, a proces prelazi u fazu zbijanja tla u cijelom volumenu uzorka (slika 3.4.a.).

Rice. 3.4. Krivulje kompresije tla sa strukturnom čvrstoćom u jednostavnim (a) i polulogaritamskim (b) koordinatnim sistemima.

Početak primarne kompresije tla jasnije je identificiran kada se koristi krivulja kompresije izgrađena u polulogaritamskim koordinatama (slika 3.4.b). U ovom slučaju, kriva kompresije primarne kompresije će biti ravna SD... Nastavak ovog ravno do raskrsnice sa horizontalnom (isprekidanom) linijom EU "što odgovara vrijednosti početnog koeficijenta poroznosti e about, omogućava vam da pronađete vrijednost p o, što se može smatrati vrijednošću čvrstoće konstrukcije.

Konstruktivna čvrstoća tla može se odrediti i po rezultatima promjene bočnog pritiska tla pri ispitivanju u troosnom kompresijskom uređaju (prema E.I. Medkovu) ili po momentu pritiska u pornoj vodi.

Jednačina krivulje kompresije sa određenom aproksimacijom može se predstaviti, kao što je pokazao K. Terzagi, u obliku logaritamske zavisnosti:

, (3.11)

Većina glinovitih tla ima strukturnu čvrstoću, a voda u porama ovih tla sadrži plin u otopljenom obliku. Ova tla se mogu smatrati dvofaznim tijelom, koje se sastoji od skeleta i tlačne vode u porama. Ako je vanjski pritisak manji od strukturne čvrstoće tla P pp . , tada ne dolazi do procesa zbijanja tla, već će biti samo malih elastičnih deformacija. Što je veća strukturna čvrstoća tla, to će se manje primijenjeno opterećenje prenijeti na pornu vodu. Ovo je također olakšano kompresibilnošću pora vode s plinom.

U početnom trenutku, dio vanjskog pritiska će se prenijeti na pornu vodu, uzimajući u obzir čvrstoću skeleta tla i stišljivost vode. P w o - početni pritisak pora u tlu zasićenom vodom pod opterećenjem R... U ovom slučaju, koeficijent početnog pritiska pora

U ovom slučaju, početni napon u skeletu tla:

Pz 0 = P – P w O. (5.58)

Relativna trenutna deformacija skeleta tla

 0 = m v (P – P w O). (5.59)

Relativna deformacija tla zbog stišljivosti vode kada su pore potpuno ispunjene vodom

 w = m w P w O n , (5.60)

gdje m w- koeficijent volumetrijske kompresije vode u porama; n- poroznost tla.

Ako pretpostavimo da u početnom periodu na naponima P z volumen čvrstih čestica ostaje nepromijenjen, tada će relativna deformacija skeleta tla biti jednaka relativnoj deformaciji porne vode:

 0 =  w = . (5.61)

Izjednačavajući desnu stranu (5.59) i (5.60), dobijamo

. (5.62)

Zamena P w o u jednadžbi (5.57), nalazimo koeficijent početnog pritiska pora

. (5.63)

Koeficijent volumetrijske kompresije vode u porama može se naći po približnoj formuli

, (5.64)

gdje J w- koeficijent zasićenosti tla vodom; P a - atmosferski pritisak 0,1 MPa.

Dijagram vertikalnih pritisaka u sloju tla od opterećenja tlačnom pornom vodom i strukturne čvrstoće tla prikazan je na slici 5.14.

Uzimajući u obzir gore navedeno, formula (5.49) za određivanje slijeganja sloja tla u vremenu sa kontinuiranim ravnomjerno raspoređenim opterećenjem, uzimajući u obzir čvrstoću konstrukcije i kompresibilnost tekućine koja sadrži plin, može se napisati na sljedeći način:

. (5.65)

Slika 5.14. Dijagrami vertikalnih pritisaka u sloju tla pod čvrstim opterećenjem uzimajući u obzir čvrstoću konstrukcije

Značenje N određena formulom (5.46). Istovremeno, koeficijent konsolidacije

.

Slične promjene mogu se napraviti u formulama (5.52), (5.53) za određivanje sedimenta tokom vremena, uzimajući u obzir strukturnu čvrstoću i kompresibilnost tekućine koja sadrži plin za slučajeve 1 i 2.

5.5. Utjecaj početnog nagiba glave

U glinovitim zemljištima postoji čvrsto i slabo vezana voda i delimično slobodna voda. Filtracija, a time i zbijanje sloja tla, počinje tek kada je gradijent veći od početnog i 0 .

Razmotrite konačno slijeganje sloja tla s debljinom h(Slika 5.15) sa početnim gradijentom i 0 i opterećen ravnomjerno raspoređenim opterećenjem. Dvosmjerna filtracija vode (gore i dolje).

U prisustvu početnog gradijenta od vanjskog opterećenja R na svim tačkama duž dubine sloja u pornoj vodi nastaje pritisak jednak P/ w ( w- specifična težina vode). Na dijagramu viška pritisaka, početni gradijent je prikazan tangentom ugla I:

R
Slika 5.15. Šema sabijanja tla u prisustvu početnog gradijenta pritiska: a - zona zbijanja ne dostiže dubinu; b - zona zbijanja se proteže na cijelu dubinu, ali je zbijanje nepotpuno

tg I = i 0 . (5.66)

Samo u onim područjima gdje je gradijent pritiska veći od početnog (
), počet će filtriranje vode i doći će do zbijanja tla. Slika 5.15 prikazuje dva slučaja. Ako na z < 0,5h gradijent manji od početnog i 0, tada voda neće moći filtrirati iz sredine sloja, jer postoji "mrtva zona". Prema slici 5.15, i nalazimo

, (5.67)

ovdje z max< 0,5h. U ovom slučaju, sediment je

S 1 = 2m v zP / 2 ili S 1 = m v zP. (5.68)

Zamjena vrijednosti z max u (5.68), dobijamo

. (5.69)

Za slučaj prikazan na slici 5.15, b, gaz je određen formulom

. (5.70)

Zbirka čvrstih čestica čini skelet tla. Oblik čestica može biti ugao i okrugao. Glavna karakteristika strukture tla je ocjenjivanje, koji pokazuje kvantitativni odnos frakcija čestica različitih veličina.

Tekstura tla zavisi od uslova njegovog formiranja i geološke istorije i karakteriše heterogenost slojeva tla u rezervoaru. Postoje sljedeće glavne vrste sastava prirodnih glinenih tla: slojevito, čvrsto i složeno.

Glavne vrste strukturnih veza u tlu:

1) kristalizacija komunikacija je svojstvena kamenitim tlima. Energija kristalnih veza je uporediva sa intrakristalnom energijom hemijske veze pojedinačnih atoma.

2)vodeno koloidno veze su uzrokovane elektromolekularnim silama interakcije između mineralnih čestica, s jedne strane, i vodenih filmova i koloidnih ljuski, s druge strane. Veličina ovih sila ovisi o debljini filmova i ljuski. Vodeno-koloidne veze su plastične i reverzibilne; s povećanjem vlažnosti, brzo se smanjuju na vrijednosti blizu nule.

Kraj rada -

Ova tema pripada sekciji:

Bilješke sa predavanja o mehanici tla

Ako vam je potreban dodatni materijal na ovu temu, ili niste pronašli ono što ste tražili, preporučujemo da koristite pretragu u našoj bazi radova:

Šta ćemo sa primljenim materijalom:

Ako vam se ovaj materijal pokazao korisnim, možete ga spremiti na svoju stranicu na društvenim mrežama:

Tweet

Sve teme u ovoj sekciji:

Sastav i struktura tla
Tlo je trokomponentni medij koji se sastoji od čvrstih, tečnih i gasovitih komponenti. Ponekad je biota izolirana u tlu - živa tvar. Čvrsti, tečni i gasoviti sastav

Fizička svojstva tla
Zamislimo određeni volumen trokomponentnog tla sa masom

Koncept otpornosti uslovnog dizajna
Najvažnija karakteristika nosivosti tla je projektna otpornost koja ovisi o fizičko-mehaničkim svojstvima temelja i geometrijskim parametrima temelja.

Mehanička svojstva tla
Pod mehaničkim svojstvima tla se podrazumijeva njihova sposobnost da se odupru promjenama zapremine i oblika kao rezultat sile (površine i mase) i fizičkim (promjene vlažnosti, temperature i

Deformabilnost tla
Pod djelovanjem opterećenja koje konstrukcija prenosi, osnovna tla mogu doživjeti velike deformacije. Uzmite u obzir zavisnost pečata uznemirene

Ispitivanje kompresije, prikupljanje i analiza kompresijskih krivulja
Kompresija je jednoosna kompresija uzorka tla vertikalnim opterećenjem u odsustvu njegovog bočnog širenja. Ispitivanja se izvode u kompresionom uređaju - odometar (slika 2.2.).

Deformacijske karakteristike tla
Uz neznatnu promjenu tlačnih napona (oko 0,1 ... 0,3 MPa), smanjenje koeficijenta poroznosti tla proporcionalno je povećanju tlačnog napona. Faktor kompresibilnosti

Vodopropusnost tla
Vodopropusnost je svojstvo tla zasićenog vodom da pod utjecajem razlike tlaka propušta kontinuirani mlaz vode kroz svoje pore. Razmotrimo šemu filtracije vode u elementu

Zakon laminarne filtracije
Eksperimentalno, naučnik Darcy je otkrio da je brzina filtracije direktno proporcionalna razlici u pritisku (

Pravilnosti filtracije vode u rastresitim i kohezivnim tlima
Darcyjev zakon vrijedi za pješčana tla. U glinovitim tlima, s relativno malim vrijednostima gradijenta tlaka, filtracija možda neće doći. Konstantni način filtracije je postavljen pomoću

Otpornost tla u rezu u jednoj ravni
Uređaj za smicanje (Sl. 2.6.) Omogućava, pri različitim datim normalnim naponima, da se odrede granična posmična naprezanja koja nastaju u trenutku destrukcije uzorka tla. Shift (uništenje)

Otpornost na smicanje u složenom naponskom stanju. Coulomb-Mohrova teorija čvrstoće
Coulomb-Mohrova teorija ispituje čvrstoću tla u složenim uvjetima naprezanja. Neka se glavni naponi primjenjuju na rubovima elementarne zapremine tla (sl. 2.8, a). Sa postepenim

Čvrstoća tla u nekonsolidovanom stanju
Navedeno odgovara ispitivanju tla u stabiliziranom stanju, odnosno kada je prestalo taloženje uzorka od djelovanja tlačnog naprezanja. Sa nedovršenim konzoom

Terenske metode za određivanje parametara mehaničkih svojstava tla
U slučajevima kada je teško ili nemoguće uzeti uzorke tla neporemećene strukture za određivanje karakteristika deformacije i čvrstoće, koriste se metode terenskog ispitivanja.

Određivanje napona u masivima tla
Naponi u masivima tla koji služe kao osnova, medij ili materijal za konstrukciju nastaju pod utjecajem vanjskih opterećenja i vlastite težine tla. Glavni zadaci računanja

Model lokalnih elastičnih deformacija i elastičnog poluprostora
Pri određivanju kontaktnih napona važnu ulogu ima izbor proračunskog modela temelja i metode rješavanja kontaktnog problema. Najrasprostranjeniji u inženjerskoj praksi primljen

Utjecaj krutosti temelja na raspodjelu kontaktnih naprezanja
Teoretski, dijagram kontaktnih naprezanja ispod krutog temelja ima oblik sedla sa beskonačno visokim vrijednostima naprezanja na rubovima. Međutim, zbog plastičnih deformacija tla u dei

Raspodjela naprezanja u temeljima tla od vlastite težine tla
Vertikalni naponi zbog vlastite težine tla na dubini z od površine određuju se formulom:

Određivanje napona u masi tla od djelovanja lokalnog opterećenja na njegovu površinu
Raspodjela naprezanja u temelju ovisi o obliku temelja u planu. U građevinarstvu su najzastupljeniji trakasti, pravokutni i okrugli temelji. Tako otprilike

Problem djelovanja vertikalne koncentrisane sile
Rješenje problema djelovanja vertikalne koncentrisane sile primijenjene na površinu elastičnog poluprostora, koje je 1885. dobio J. Boussinesq, omogućava određivanje svih komponenti napona.

Jak problem. Ravnomjerno raspoređeno djelovanje opterećenja
Shema za proračun napona u bazi u slučaju problema u ravnini pod djelovanjem ravnomjerno raspoređenog opterećenja intenziteta

Prostorni problem. Ravnomjerno raspoređeno djelovanje opterećenja
Godine 1935. A. Love je dobio vrijednosti vertikalnih tlačnih napona u bilo kojoj tački

Metoda kutnih tačaka
Metoda kutnih točaka omogućava vam da odredite tlačne napone u bazi duž vertikale koja prolazi kroz bilo koju točku na površini. Postoje tri moguća rješenja (slika 3.9.).

Uticaj oblika i površine temelja na plan
Na sl. 3.10. iscrtani dijagrami normalnih napona duž vertikalne ose koja prolazi

Čvrstoća i stabilnost masiva tla. Pritisak tla na ograde
Pod određenim uvjetima može doći do gubitka stabilnosti dijela masiva tla, praćenog uništavanjem struktura koje s njim djeluju. To je zbog formiranja

Kritična opterećenja na temeljnim tlima. Faze napregnutog stanja temelja tla
Razmotrite graf zavisnosti na Sl. 4.1, a. Za kohezivno tlo, početno učenje

Početno kritično opterećenje odgovara slučaju kada se granično stanje javlja u podnožju ispod podnožja temelja u jednoj točki ispod čela temelja. Birajmo u bazi

Standardni otpor i projektni pritisak
Ako dozvolimo razvoj zona granične ravnoteže do dubine od

Krajnje kritično opterećenje ri odgovara naponu ispod osnove temelja, pri kojem se iscrpljuje nosivost temeljnog tla (sl. 4.1), koji pogon

Praktične metode za proračun nosivosti i stabilnosti temelja
Principi proračuna temelja temelja za I granično stanje (za čvrstoću i nosivost tla). Prema SNiP 2.02.01-83 * nosivost baze smatra se osiguranom

Stabilnost kosina i kosina
Nagib je umjetno stvorena površina koja ograničava prirodni masiv tla, usjeku ili nasip. Nagibi se formiraju prilikom izgradnje raznih vrsta nasipa (brane, zemljane brane

Koncept faktora sigurnosti kosina i kosina
Koeficijent stabilnosti se često uzima u obliku:, (4.13) gdje

Najjednostavnije metode za izračunavanje stabilnosti
4.4.1. Stabilnost kosina u idealno rastresitim tlima (ϕ ≠ 0; s = 0) Postoji nagib sa uglom α, za dati φ za pijesak, komponenta

Razmatranje uticaja filtracionih sila
Ako je nivo podzemne vode iznad dna padine, na njenoj površini se pojavljuje procjedni tok, što dovodi do smanjenja stabilnosti padine. U ovom slučaju, prilikom razmatranja

Metoda kružnih cilindričnih kliznih površina
Pretpostavlja se da gubitak stabilnosti kosine (kosine) može nastati kao rezultat rotacije

Mjere za poboljšanje stabilnosti kosina i kosina
Jedan od najefikasnijih načina za povećanje stabilnosti kosina i kosina je njihovo izravnavanje ili stvaranje stepenastog profila sa formiranjem horizontalnih platformi (berma) u visini od

Koncepti o interakciji tla sa ograđenim strukturama (pritisak mirovanja, aktivni i pasivni pritisak)
Ogradne konstrukcije su dizajnirane da sačuvaju masive tla iza njih od urušavanja. Takve konstrukcije uključuju potporni zid, kao i zidove podruma i

Određivanje pasivnog pritiska
Pasivni pritisak nastaje kada se zid kreće prema zemljištu zasipanja (sl. 4.9).

Formulacija problema
Projektne sheme za problem određivanja konačnog stabiliziranog slijeganja temelja od djelovanja opterećenja koje se prenosi na tlo kroz osnovu temelja prikazane su na sl. 5.1.

Određivanje slijeganja linearno deformabilnog poluprostora ili sloja tla ograničene debljine
Koriste se stroge odluke o raspodjeli naprezanja u homogenoj izotropnoj masi tla od opterećenja primijenjenih na njenu površinu. Odnos slijeganja dna je centralno opterećen

Praktične metode za proračun konačnih deformacija temelja temelja
5.2.1. Proračun sedimenta metodom sumiranja sloj po sloj. Metoda zbrajanja slojeva po sloju (bez uzimanja u obzir mogućnosti bočnog širenja tla) preporučuje SNiP 2.02.01-83 *.

Proračun slijeganja metodom ekvivalentnog sloja
Ekvivalentni sloj je sloj tla debljine he, čije će slijeganje pod kontinuiranim opterećenjem površine p0 biti jednako slijeganju poluprostora tla ispod zraka

Predavanje 9
5.3. Praktične metode za proračun slijeganja temelja u vremenu. Ako se u podnožju temelja nalaze zrna gline zasićene vodom