Dikkate alınması gereken birçok faktör var. Özel ilgi Bileşime verilmelidir ve bazı türleri, kendi ağırlıkları altında veya harici bir yükten kaynaklanan stres altında nemin artması durumunda sarkma özelliğine sahiptir. Dolayısıyla bunların adı topraklar - "çökme"". Özelliklerini daha ayrıntılı olarak ele alalım.

Türler

Göz önünde bulundurulan kategori şunları içerir::

• Lös toprakları (kumlu tınlı ve löslü).
• Killer ve balçıklar.
• Bazı kaplama süspansiyonları ve tınlı türleri.
• Toplu endüstriyel atık. Bunlar arasında özellikle kül ve rendelenmiş toz bulunur.
• Siltli-killi topraklar yüksek yapısal mukavemete sahip.

Özellikler

Açık başlangıç ​​aşaması inşaat organizasyonu Olası durumları tespit etmek için sahanın toprak bileşimi üzerine bir çalışma yapılması gerekmektedir. deformasyonlar. Onların oluşumu Toprak oluşum sürecinin özelliklerine göre belirlenir. Katmanlar yeterince sıkıştırılmamış durumdadır. Gevşek toprakta bu durum varlığı boyunca devam edebilir.

Yük ve nemdeki artış genellikle alt katmanlarda ek sıkışmaya neden olur. Ancak deformasyon dış etkinin kuvvetine bağlı olacağından kalınlığın kendi kütlesinden kaynaklanan gerilmeyi aşan dış basınca göre yetersiz sıkışması kalacaktır.

Zayıf toprakların konsolidasyon olasılığı, laboratuvar testleri sırasında nemlendirildiğinde mukavemetteki azalmanın etkili basınç göstergesine oranı ile belirlenir.

Özellikler

Yetersiz sıkıştırmaya ek olarak, çöküntü toprakları düşük doğal nem, tozlu bileşim ve yüksek yapısal dayanım ile karakterize edilir.

Güney bölgelerde toprağın suya doygunluğu genellikle 0,04-0,12'dir. Sibirya bölgelerinde orta bölge gösterge 0,12-0,20 aralığındadır. İlk durumda nem derecesi 0,1-0,3, ikinci durumda ise 0,3-0,6'dır.

Yapısal güç

Esas olarak sementasyonun yapışmasından kaynaklanır. Nasıl daha fazla nem yere girerse mukavemet azalır.

Araştırma sonuçları ince su filmlerinin formasyonlar üzerinde kama etkisi yaptığını göstermiştir. Yağlayıcı görevi görürler ve çöken toprak parçacıklarının kaymasını kolaylaştırırlar. Filmler, dış etkiler altında katmanların daha yoğun paketlenmesini sağlar.

Neme doymuş yapışma çöküntü toprağı moleküler çekim kuvvetinin etkisiyle belirlenir. Bu değer toprağın yoğunluk derecesine ve bileşimine bağlıdır.

Proses özellikleri

Çökme karmaşık bir fiziksel ve kimyasal süreçtir. Parçacıkların ve agregaların hareketi ve daha yoğun (kompakt) yerleşimi nedeniyle toprağın sıkışması şeklinde kendini gösterir. Bundan dolayı katmanların toplam gözenekliliği, çalışma basıncı seviyesine karşılık gelen bir duruma düşürülür.

Yoğunluğun artması bireysel özelliklerde bazı değişikliklere yol açar. Daha sonra basıncın etkisi altında sıkışma devam eder ve buna bağlı olarak mukavemet artmaya devam eder.

Şartlar

Düşüşün gerçekleşmesi için şunlara ihtiyacınız vardır:

• Nemlendiğinde parçacıkların yapışma kuvvetlerinin üstesinden gelecek olan temelden veya kendi kütlesinden gelen yük.
• Yeterli nem seviyesi. Gücün azaltılmasına yardımcı olur.

Bu faktörlerin birlikte hareket etmesi gerekir.

Nem deformasyonun süresini belirler çöküntü toprakları. Kural olarak, nispeten kısa bir sürede gerçekleşir. Bunun nedeni toprağın ağırlıklı olarak düşük nemli bir durumda olmasıdır.

Suya doymuş durumdaki deformasyon daha uzun sürer çünkü su topraktan süzülür.

Toprak yoğunluğunu belirleme yöntemleri

Bağıl çökme, bozulmamış bir yapıya ait numuneler kullanılarak belirlenir. Bu amaçla bir sıkıştırma cihazı kullanılır - toprak yoğunluk ölçer. Araştırmada aşağıdaki yöntemler kullanılmaktadır:

• Bir numunenin analizini ve aktif yükün son aşamasında ıslatılmasını içeren bir eğri. Bu yöntemi kullanarak, belirli bir veya doğal nem içeriğinde toprağın sıkıştırılabilirliğini ve ayrıca belirli bir basınçta göreceli deformasyon eğilimini belirlemek mümkündür.
• Eşit yoğunlukta 2 numuneyi test eden iki eğri. Biri doğal nemde, ikincisi doymuş durumda incelenir. Bu yöntem, tam ve doğal nem altında sıkıştırılabilirliği, yük sıfırdan nihai seviyeye değiştiğinde göreceli deformasyon eğilimini belirlemenizi sağlar.
• Kombine. Bu yöntem önceki ikisinin değiştirilmiş bir birleşimidir. Test bir numune üzerinde gerçekleştirilir. İlk önce doğal haliyle 0,1 MPa basınca kadar incelenir. Birleştirilmiş yöntemi kullanmak, 2 eğri yöntemiyle aynı özellikleri analiz etmenize olanak tanır.

Önemli noktalar

Test sırasında toprak yoğunluk ölçerler Yukarıdaki seçeneklerden herhangi birini kullanırken, çalışmaların sonuçlarının önemli değişkenlik gösterdiğini hesaba katmak gerekir. Bu bağlamda, bazı göstergeler, bir numuneyi test ederken bile 1,5-3, bazı durumlarda 5 kat farklılık gösterebilir.

Bu tür önemli dalgalanmalar, numunelerin küçük boyutu, karbonat ve diğer kalıntılar nedeniyle malzemenin heterojenliği veya büyük gözeneklerin varlığı ile ilişkilidir. Araştırmadaki kaçınılmaz hataların da sonuçlar üzerinde etkileri vardır.

Etki faktörleri

Çok sayıda çalışma, toprağın çökmeye karşı duyarlılığının göstergesinin esas olarak aşağıdakilere bağlı olduğunu ortaya koymuştur:

• Basınç.
• Doğal nem ile toprak yoğunluğu dereceleri.
• Kompozisyon çöküntü toprağı.
• Artan nem seviyesi.

Yüke bağımlılık eğriye yansır; bu eğri boyunca gösterge arttıkça göreceli değişim eğiliminin değeri de ilk olarak maksimum değerine ulaşır. Daha sonra basınçta bir artışla sıfıra yaklaşmaya başlar.

Kural olarak, basınç 0,2-0,5 MPa'dır ve lös benzeri kil için - 0,4-0,6 MPa'dır.

Bağımlılık, çöküntü toprağının belirli bir seviyede doğal doygunlukta yüklenmesi sürecinde yapının tahribatının başlamasından kaynaklanmaktadır. Bu durumda su doygunluğunda bir değişiklik olmadan keskin bir sıkışma gözlenir. Basınç arttıkça deformasyon, katman son derece yoğun hale gelinceye kadar devam edecektir.

Toprak bileşimine bağımlılık

Plastisite sayısının artmasıyla deformasyon eğiliminin azaldığı ifade edilmektedir. Basitçe söylemek gerekirse, daha yüksek derecede yapısal değişkenlik süspansiyonların karakteristiğidir ve daha az derecede değişkenlik kilin karakteristiğidir. Doğal olarak bu kuralın gerçekleşebilmesi için diğer koşulların da eşit olması gerekir.

Başlangıç ​​basıncı

Şu tarihte: bina ve yapıların temellerinin tasarlanması Yapıların zemindeki yükü hesaplanır. Bu durumda, deformasyonun suya tam doygunlukla başlayacağı başlangıç ​​(minimum) basınç belirlenir. Toprağın doğal yapısal mukavemetini yok eder. Bu, normal sıkıştırma sürecinin bozulduğu gerçeğine yol açar. Bu değişikliklere yapının yeniden yapılandırılması ve yoğun sıkıştırma eşlik ediyor.

Yukarıdakiler dikkate alındığında, inşaatı organize ederken tasarım aşamasında ilk basınç değerinin sıfıra yakın alınması gerektiği görülmektedir. Ancak pratikte durum böyle değildir. Genel kurallara göre kalınlığın çökmediği kabul edilen belirtilen parametre kullanılmalıdır.

Göstergenin amacı

Projelerin geliştirilmesinde ilk baskı kullanılır çöküntü toprakları üzerine temeller belirlemek için:

• Hiçbir değişikliğin olmayacağı tasarım yükü.
• Temelin kütlesi nedeniyle sıkışmanın meydana geleceği bölgenin büyüklüğü.
• Gerekli toprak deformasyonu derinliği veya toprak yastığının kalınlığı, deformasyonu tamamen ortadan kaldırır.
• Toprak kütlesindeki değişikliklerin başladığı derinlik.

Başlangıç ​​nemi

Stresli durumdaki toprakların çökmeye başladığı göstergeye denir. Başlangıç ​​nemi belirlenirken normal değer 0,01 olarak alınır.

Parametreyi belirleme yöntemi laboratuvar sıkıştırma testlerine dayanmaktadır. Araştırma için 4-6 numuneye ihtiyaç vardır. İki eğri yöntemi kullanılır.

Bir numune, ayrı aşamalarda maksimum basınca kadar yüklenerek doğal nemde test edilir. Bununla toprak, çökme stabil hale gelinceye kadar ıslatılır.

İkinci numune önce suya doyurulur ve daha sonra sürekli ıslatma ile aynı adımlarla maksimum basınca yüklenir.

Geriye kalan numuneler, nem sınırını başlangıçtaki su doygunluğundan tam su doygunluğuna kadar nispeten eşit aralıklara bölen seviyelere kadar nemlendirilir. Daha sonra sıkıştırma aletlerinde incelenirler.

Artış, hesaplanan hacimdeki suyun numunelere dökülmesi ve doygunluk seviyesi stabil hale gelinceye kadar 1-3 gün daha muhafaza edilmesiyle sağlanır.

Deformasyon özellikleri

Bunlar sıkıştırılabilirlik katsayıları ve değişkenliği, deformasyon modülü ve bağıl sıkıştırmadır.

Deformasyon modülü, temel oturmasının ve bunların düzgünsüzlüğünün olası göstergelerini hesaplamak için kullanılır. Kural olarak sahada belirlenir. Bunun için toprak numuneleri statik yükler altında test edilir. Deformasyon modülünün değeri nem, yoğunluk seviyesi, yapısal bağlantı ve toprak mukavemetinden etkilenir.

Toprak kütlesi arttıkça bu gösterge artar, suya doygunluk arttıkça azalır.

Sıkıştırılabilirlik Değişkenlik Katsayısı

Sabit veya doğal nemdeki sıkıştırılabilirlik ile suya doygun durumdaki zeminin özelliklerinin oranı olarak tanımlanır.

Saha ve laboratuvar çalışmalarından elde edilen katsayılar karşılaştırıldığında aralarındaki farkın önemsiz olduğu görülmektedir. 0,65-2 katı aralığındadır. Bu nedenle pratik uygulama için göstergelerin laboratuvar koşullarında belirlenmesi yeterlidir.

Değişkenlik katsayısı esas olarak basınca, neme ve artış seviyesine bağlıdır. Basınç arttıkça gösterge artar, doğal nem arttıkça azalır. Suya tamamen doyduğunda katsayı 1'e yaklaşır.

Mukavemet özellikleri

Bunlar iç sürtünme açısı ve spesifik yapışmadır. Bunlar yapısal dayanıklılığa, suya doygunluk seviyesine ve (daha az ölçüde) yoğunluğa bağlıdır. Nem arttıkça yapışma 2-10 kat azalır ve açı 1,05-1,2 azalır. Yapısal mukavemet arttıkça yapışma artar.

Çökme toprağı türleri

Toplamda 2 tane var:

1. Oturma, esas olarak temelin veya diğer yüklerin etkisi altında tabanın deforme olabilir bölgesinde meydana gelir. dış faktör. Bu durumda ağırlığından kaynaklanan deformasyon neredeyse yoktur veya 5 cm'yi geçmez.
2. Kütlesinden dolayı toprağın çökmesi mümkündür. Ağırlıklı olarak alt tabakada kalınlık oluşur ve 5 cm'yi aşar. Dış yükün etkisi altında deforme olabilen bölgenin sınırları içerisinde üst kısımda da çökme meydana gelebilir.

Çökme türü, inşaat koşullarını değerlendirirken, çökmeye karşı önlemler geliştirirken, temelleri, temelleri ve binanın kendisini tasarlarken kullanılır.

Ek Bilgiler

Bir yapının inşaatının veya işletmesinin herhangi bir aşamasında çökme meydana gelebilir. Başlangıçtaki çöken nemdeki artıştan sonra ortaya çıkabilir.

Acil ıslatma sırasında toprak, deforme olabilen bölgenin sınırları içinde oldukça hızlı bir şekilde - günde 1-5 cm kadar - sarkar. Birkaç gün sonra nem beslemesi durduktan sonra çöküntü stabil hale gelir.

İlk ıslatma deformasyon bölgesinin bir kısmının sınırları içinde gerçekleştiyse, sonraki her su doygunluğunda, tüm bölge tamamen nemlenene kadar çökme meydana gelecektir. Buna göre topraktaki yük arttıkça artacaktır.

Yoğun ve sürekli ıslatma ile toprağın çökmesi, nem tabakasının aşağı doğru hareketine ve suya doymuş bir bölgenin oluşumuna bağlıdır. Bu durumda, nemlendirme cephesi toprağın kendi ağırlığından çökeceği derinliğe ulaştığında çökme başlayacaktır.

Puan: 1/1

Temellerin taşıma kapasitesine göre hesaplanması, analitik olarak yapılamıyorsa, aşağıdaki durumlarda yuvarlak silindirik veya kırık kayma yüzeyleri kullanılarak grafik-analitik yöntemler kullanılarak yapılabilir:

Bir cevap seçin.

Puan: 1/1

Toprak sıkışma katsayısının kontrol değerleri dolgunun toplam kalınlığına bağlı mıdır?

Bir cevap seçin.

Puanlar: 0,9/1

Birinci grubun sınır durumlarını değerlendirirken yapı temellerinin dış yüklerden ve toprağın kendi ağırlığından kaynaklanan deformasyonlarına dayalı hesaplamalar yapmak gerekli midir?

Bir cevap seçin.

Puanlar: 0,9/1

Bitişik işaretler için bir işaretten diğerine geçiş nasıl gerçekleştirilir? döşeme temelleri, farklı yüksekliklerde mi bulunuyor?

Bir cevap seçin.

Puan: 1/1

Birinci grubun sınır durumlarını değerlendirirken temel inşaat malzemelerinin mukavemetine dayalı hesaplamalar yapmak gerekli midir?

Bir cevap seçin.

Puan: 1/1

Temel, taşıma kapasitesine göre hangi yük kombinasyonu için hesaplanmalıdır?

Bir cevap seçin.

Dersin temel kavramları. Dersin amaç ve hedefleri. Toprakların bileşimi, yapısı, durumu ve fiziksel özellikleri.

Dersin temel kavramları.

Zemin mekaniği toprakların fiziksel ve mekanik özelliklerini, temellerin stres durumunu ve deformasyonlarını hesaplama yöntemlerini, toprak kütlelerinin stabilitesini değerlendirmeyi ve yapılar üzerindeki toprak basıncını inceler.

Zeminİnşaatta bir yapının temeli, yapının inşa edildiği ortam veya yapının malzemesi olarak kullanılan herhangi bir kayayı ifade eder.

kaynak bileşim, yapı ve doku ile karakterize edilen, doğal olarak oluşturulmuş bir dizi mineral denir.

Altında kompozisyon kayayı oluşturan minerallerin bir listesini ima eder. Yapı- kayayı oluşturan parçacıkların boyutu, şekli ve niceliksel oranıdır. Doku– yapısını belirleyen toprak elemanlarının mekansal düzeni.

Tüm topraklar doğal - magmatik, tortul, metamorfik - ve yapay - sıkıştırılmış, doğal hallerinde sabit, hacimli ve alüvyon olarak ikiye ayrılır.

Zemin mekaniği dersinin amaçları.

Dersin temel amacı öğrenciye şunları öğretmektir:

Zemin mekaniğinin temel kanunları ve temel prensipleri;

Zeminlerin özellikleri ve özellikleri – fiziksel, deformasyon, dayanım;

Bir zemin kütlesinin gerilme durumunu hesaplama yöntemleri;

Zemin mukavemeti ve oturmasını hesaplama yöntemleri.

Toprağın bileşimi ve yapısı.

Toprak üç bileşenli bir ortamdır; katı, sıvı ve gaz halinde bileşenler. Bazen yerde izole edilirler biyota- canlı madde. Katı, sıvı ve gaz halindeki bileşenler sürekli etkileşim halindedir ve bu da inşaatın bir sonucu olarak etkinleştirilir.

Partikül madde topraklar farklı özelliklere sahip kaya oluşturucu minerallerden oluşur:

Mineraller suya karşı etkisizdir;

Mineraller suda çözünür;

Kil mineralleri.

Sıvı bileşen toprakta 3 durumda bulunur:

Kristalizasyon;

İlgili;

Özgür.

Gazlı Toprağın en üst katmanlarındaki bileşen atmosferik hava ile temsil edilir, aşağıda nitrojen, metan, hidrojen sülfür ve diğer gazlar bulunur.

Toprağın yapısı ve dokusu, yapısal dayanımı ve topraktaki bağlar.

Katı parçacıkların toplamı toprağın iskeletini oluşturur. Parçacıkların şekli köşeli veya yuvarlak olabilir. Toprak yapısının temel özelliği granülometrik bileşim, farklı boyutlardaki parçacık fraksiyonlarının niceliksel oranını gösterir.

Toprağın dokusu, oluşum koşullarına ve jeolojik geçmişine bağlıdır ve oluşumdaki toprak kalınlığının heterojenliğini karakterize eder. Doğal killi toprakların aşağıdaki ana bileşim türleri vardır: katmanlı, sürekli ve karmaşık.

Topraklardaki ana yapısal bağlantı türleri:

1) kristalleşme bağlantı kayalık toprakların doğasında vardır. Kristal bağların enerjisi, bireysel atomların kimyasal bağlarının kristal içi enerjisi ile orantılıdır.

2)su-kolloidal bağlar, bir yanda mineral parçacıkları, diğer yanda su filmleri ve kolloidal kabuklar arasındaki elektromoleküler etkileşim kuvvetleri tarafından belirlenir. Bu kuvvetlerin büyüklüğü filmlerin ve kabukların kalınlığına bağlıdır. Su-kolloidal bağlar plastiktir ve tersine çevrilebilir; artan nemle birlikte hızla sıfıra yakın değerlere düşerler.

Çalışma, dağınık toprakların başlangıç ​​durumunu, yani yapısal güçlerini karakterize etmeye adanmıştır. Değişkenliğinin bilgisi, toprağın sıkışma derecesini ve muhtemelen belirli bir bölgedeki oluşum tarihinin özelliklerini belirlemeyi mümkün kılar. Toprak testlerinde bu göstergenin değerlendirilmesi ve dikkate alınması hayati önem fiziksel ve mekanik özelliklerinin özelliklerini belirlerken ve ayrıca düzenleyici belgelere yeterince yansıtılmayan ve mühendislik jeolojisi araştırmaları uygulamasında çok az kullanılan yapıların temellerinin yerleşimine ilişkin ileri hesaplamalarda. Çalışma, sıkıştırma testlerinin sonuçlarına, Tomsk bölgesindeki dağınık toprakların yapısal mukavemetine ilişkin laboratuvar çalışmalarının sonuçlarına dayanarak göstergeyi belirlemek için en yaygın grafik yöntemleri kısaca özetlemektedir. Zeminlerin yapısal mukavemeti ile oluşum derinliği ve sıkışma derecesi arasındaki ilişkiler belirlenmiştir. Göstergenin kullanımına ilişkin kısa öneriler verilmiştir.

Zeminlerin yapısal gücü

ön sıkıştırma basıncı

1. Bellendir E.N., Vekshina T.Yu., Ermolaeva A.N., Zasorina O.A. Doğal oluşumda killi toprakların aşırı konsolidasyon derecesinin değerlendirilmesi için yöntem // Rus Patent No. 2405083

2. GOST 12248–2010. Topraklar. Mukavemet ve deforme olabilirlik özelliklerinin laboratuvarda belirlenmesi için yöntemler.

3.GOST 30416–2012. Topraklar. Laboratuvar testleri. Genel hükümler.

4. Kudryashova E.B. Aşırı konsolide killi zeminlerin oluşum modelleri: dis. Doktora jeoloji ve mineralojik bilimler: 25.00.08. – M., 2002. – 149 s.

5. MGSN 2.07–01 Temeller, temeller ve yer altı yapıları. – M.: Moskova Hükümeti, 2003. – 41 s.

6. SP 47.13330.2012 (SNiP 11-02-96'nın güncellenmiş baskısı). İnşaat için mühendislik araştırmaları. Temel hükümler. – M .: Rusya'nın Gosstroy'u, 2012.

7. Tsytovich N.A. // Zayıf suya doymuş topraklarda inşaat konusunda Tüm Birlik toplantısının materyalleri. – Tallinn, 1965. – S. 5-17.

8. Akai, K. yani Structurellen Eigenshaften von Schluff. Mitteilungen Heft 22 // Die Technishe Hochchule, Aachen. – 1960.

9. Becker, D.B., Crooks, J.H.A., Been, K. ve Jefferies, M.G. Killerde yerinde ve akma gerilmelerinin belirlenmesi için bir kriter olarak çalışın // Kanada Geoteknik Dergisi. – 1987. – Cilt. 24., No.4. - P. 549-564.

10. Boone J. Ödometre testi kullanılarak "ön konsolidasyon basıncı" yorumlarının eleştirel bir yeniden değerlendirmesi // Can. Jeotek. J. – 2010. – Cilt. 47. –s. 281–296.

11.Boone S.J. ve Lutenegger A.J. New York Eyaleti ve güney Ontario'daki buzullardan türetilmiş yapışkan toprakların karbonatları ve sementasyonu // Can. Geotech. – 1997. – Cilt 34. – s. 534–550.

12. Burland, J.B. Otuzuncu Rankine Dersi: Doğal killerin sıkıştırılabilirliği ve kayma mukavemeti üzerine // Géotechnique. – 1990. – Cilt 40, Sayı 3. - P. 327–378.

13. Burmister, D.M. Konsolidasyon testlerinde kontrollü test yöntemlerinin uygulanması. Toprakların konsolidasyon testi üzerine Symfosium // ASTM. STP 126. – 1951. – s. 83–98.

14. Butterfield, R. Zeminler için doğal bir sıkıştırma yasası (e-log p'de bir ilerleme) // Geotechnique. – 1979. – Cilt 24, Sayı 4. - P. 469–479.

15. Casagrande, A. Ön konsolidasyon yükünün belirlenmesi ve pratikteki önemi. // Birinci Uluslararası Zemin Mekaniği ve Temel Mühendisliği Konferansı Bildirileri Kitabı'nda. Harvard Basım Ofisi, Cambridge, Mass. – 1936. – Cilt. 3. – s. 60–64.

16. Chen, B.S.Y., Mayne, P.W. Piezokon ölçümleri ile kil stres geçmişi arasındaki istatistiksel ilişkiler // Kanada Geoteknik Dergisi. – 1996. – Cilt. 33 – s. 488-498.

17. Chetia M, Bora P K. Basit parametrelerden doymuş çimentosuz killerin aşırı konsolide oranının tahmini // Indian Geotechnical Journal. – 1998. – Cilt. 28, No.2. - P. 177-194.

18. Christensen S., Janbu N. Ödometre testleri – pratik zemin mekaniğinde temel bir gereklilik. // Nordisk Geoteknikermode NGM-92 Bildirileri. – 1992. – Cilt. 2, No.9. - P. 449-454.

19. Conte, O., Rust, S., Ge, L. ve Stephenson, R. Konsolidasyon Öncesi Gerilme Belirleme Yöntemlerinin Değerlendirilmesi // Zemin ve Kaya Davranışının Enstrümantasyonu, Test Edilmesi ve Modellenmesi. – 2011. – s. 147–154.

20. Dias J. ve diğerleri. Okaliptüs hasat operasyonlarından dolayı toprağın ön konsolidasyon basıncı üzerindeki trafik etkileri // Sci. tarım. – 2005. – Cilt. 62, hayır. - P. 248-255.

21. Dias Junior, M.S.; Pierce, F.J. Zemin sıkıştırma eğrilerinden ön konsolidasyon basıncını tahmin etmek için basit bir prosedür. // Toprak Teknolojisi. – Amsterdam, 1995. – Cilt.8, Sayı. 2. - P. 139–151.

22. Einav, I; Carter, JP. Granüler malzemelerin modellenmesinde dışbükeylik, normallik, konsolidasyon öncesi basınç ve tekillikler hakkında // Granüler Madde. – 2007. – Cilt. 9, No. 1-2. - P. 87-96.

23. Gregory, A.S. ve ark. Toprak sıkıştırma testi verilerinden sıkıştırma indeksi ve ön sıkıştırma geriliminin hesaplanması // Toprak ve Toprak İşleme Araştırması, Amsterdam. – 2006. – Cilt. 89, hayır. - P. 45–57.

24. Grozic J. L. H., Lunne T. ve Pande S. Glaciomarin killerinin ön konsolidasyon gerilimi üzerine bir odeometre test çalışması. // Kanada Geoteknik Dergisi. – 200. – Cilt. 40. – s. 857–87.

25. Iori, Piero ve diğerleri. Kahve tarlalarında yük taşıma kapasitesinin saha ve laboratuvar modellerinin karşılaştırılması // Ciênc. agrotec. – 2013. Cilt. 2, No.2. - P. 130-137.

26. Jacobsen, H.M. Bestemmelse af forbelastningstryk i laboratuvar // Nordiske Geotechnikermonde NGM–92 Tutanakları, Mayıs 1992. Aalborg, Danimarka. Danimarka Geoteknik Derneği Bülteni. – 1992. Cilt. 2, Sayı 9. – s. 455–460.

27. Janbu, N. Zeminlerin deformasyonuna uygulanan direnç kavramı // 7. Uluslararası Zemin Mekaniği ve Temel Mühendisliği Konferansı Bildirilerinde, Mexico City, 25–29 Ağustos 1969. A.A. Balkema, Rotterdam, Hollanda. – 1969. – Cilt. 1. – s. 191–196.

28. Jolanda L. Seebodenlehm'in gerilim-gerinim karakterizasyonu // 250 Seiten, broschier. – 2005. – 234 s.

29. Jose Babu T.; Sridharan Asur; Abraham Benny Mathews: Ön konsolidasyon basıncının belirlenmesi için log-log yöntemi // ASTM Geoteknik Test Dergisi. – 1989. – Cilt.12, Sayı.3. - P. 230–237.

30. Kaufmann K.L., Nielsen B.N., Augustesen A.H. Moesgaard Müzesi'ndeki Tersiyer Kilin Mukavemet ve Deformasyon Özellikleri // Aalborg Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Sohngaardsholmsvej 57 DK-9000 Aalborg, Danimarka. – 2010. – s. 1–13.

31. Kontopoulos, Nikolaos S. Normal konsolidasyonlu ve aşırı konsolidasyonlu kil için numune örselenmesinin önkonsolidasyon basıncı üzerindeki etkileri Massachusetts Teknoloji Enstitüsü. // Departman İnşaat ve Çevre Mühendisliği. – 2012. – 285p.

32. Ladd, C. C. Yapışkan Zeminlerin Oturma Analizi // Zemin Yayını 272, MIT, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Cambridge, Mass. – 1971. – 92s.

33. Mayne, P.W., Coop, M.R., Springman, S., Huang, A-B. ve Zornberg, J. // GeoMaterial Behavior and Testing // Proc. 17. Uluslararası Konf. Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği. – 2009. – Cilt. 4. –s. 2777-2872.

34. Mesri, G. ve A. Castro. İkincil Sıkıştırma Sırasında Cα/Cc Kavramı ve Ko // ASCE J. Geoteknik Mühendisliği. – 1987. Cilt. 113, No.3. - P. 230-247.

35. Nagaraj T. S., Shrinivasa Murthy B. R., Vatsala A. Zemin davranışlarının tahmini - bölüm ii - doymuş çimentosuz toprak // Kanada Geoteknik Dergisi. – 1991. – Cilt. 21, hayır. - P. 137-163.

36. Oikawa, H. Yumuşak zeminlerin sıkıştırma eğrisi // Japon Geoteknik Topluluğu, Zeminler ve Temeller Dergisi. – 1987. – Cilt. 27, hayır. - P. 99-104.

37. Onitsuka, K., Hong, Z., Hara, Y., Shigeki, Y. Doğal kil için ödometre test verilerinin yorumlanması // Japon Geoteknik Topluluğu, Topraklar ve Temeller Dergisi. – 1995. – Cilt. 35, hayır.

38. Pacheco Silva, F. Bir zemin numunesinin ön konsolidasyon geriliminin belirlenmesi için yeni bir grafik yapı // 4. Brezilya Zemin Mekaniği ve Temel Mühendisliği Konferansı Bildirileri, Rio de Janeiro, Ağustos 1970. – Cilt. 2, No.1. - P. 225–232.

39. Paul W. Mayne, Barry R. Christopher ve Jason De Jong. Yeraltı araştırmaları kılavuzu // Ulusal Karayolu Enstitüsü, Federal Karayolu İdaresi Washington, DC. – 2001. – 305s.

40. Sallfors, G. Yumuşak, yüksek plastiklikli killerin ön konsolidasyon basıncı. – Göteborg. Chalmers Teknoloji Üniversitesi Geoteknik Bölümü. – 231s.

41. Schmertmann, J.H., Kilin Rahatsız Edilmemiş Konsolidasyon Davranışı, İşlem, ASCE. – 1953. – Cilt. 120. – s. 1201.

42. Schmertmann, J., H. Koni penetrasyon testleri, performansı ve tasarımı için kılavuzlar. // ABD Federal Karayolu İdaresi, Washington, DC, Rapor, FHWATS-78-209. – 1978. – s. 145.

43. Semet C., Özcan T. Ön konsolidasyon basıncının yapay sinir ağı ile belirlenmesi // İnşaat Mühendisliği ve Çevre Sistemleri. – 2005. – Cilt. 22, Sayı 4. – s. 217–231.

44. Şenol A., Sağlamer A. Yeni Bir Şekil Değiştirme Enerjisi-Log Gerilme Yöntemi ile Ön Konsolidasyon Basıncının Belirlenmesi // Geoteknik Mühendisliği Elektronik Dergisi. – 2000. – Cilt. 5.

45. Şenol, A. Zeminlerde On. Ön Konsolidasyon Basıncının Belirlenmesi: Doktora Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü. – İstanbul, Türkiye. – 1997. – s. 123.

46. ​​​​Solanki C.H., Desai M.D. Zemin İndeksi ve Plastisite Özelliklerinden Kaynaklanan Ön Konsolidasyon Baskısı // Uluslararası Bilgisayar Yöntemleri ve Jeomekanikteki Gelişmeler Derneği'nin 12. Uluslararası Konferansı. – Goa, Hindistan. – 2008.

47. Sully, J.P., Campenella, R.G. ve Robertson, P.K. Killerin stres geçmişini değerlendirmek için penetrasyon gözenek basıncının yorumlanması // Penetrasyon testi üzerine ilk Uluslararası Sempozyumun Bildirileri. –Orlando. – 1988. –Cilt 2 – s. 993-999.

48. Tavenas F., Des Rosier J.P., Leroueil S. ve diğerleri. Hafifçe aşırı konsolide edilmiş kil için gerinim enerjisinin akma ve sünme kriteri olarak kullanılması // Géotechnique. – 1979. – Cilt. 29. – s. 285-303.

49. Thøgersen, L. Deneysel Tekniklerin ve Ozmotik Basıncın Üçüncül Genişleyen Kilin Ölçülen Davranışı Üzerindeki Etkileri: Ph.D. Doktora tezi, Zemin Mekaniği Laboratuvarı, Aalborg Üniversitesi. – 2001. – Cilt. 1.

50. Wang, L.B., Frost, J.D. Ön Konsolidasyon Basıncının Belirlenmesi için Dağıtılmış Gerinim Enerjisi Yöntemi // Kanada Geoteknik Dergisi. – 2004. – Cilt. 41, No.4. - P. 760-768.

Yapısal güç p caddesi yapısal bağlantıların varlığından dolayı mukavemet olarak adlandırılır ve dikey bir yük ile yüklendiğinde bir toprak numunesinin pratik olarak deforme olmadığı stres ile karakterize edilir. Sıkıştırma, topraktaki stresler yapısal gücünü aştığında ve toprak test edilirken başladığından, bu göstergenin hafife alınması, mekanik özelliklerin diğer özelliklerinin değerlerinin belirlenmesinde hatalara yol açar. Göstergeyi tanımlamanın önemi p caddesi N.A.'nın yazdığı gibi uzun zamandır kutlanıyor. Tsytovich - “...zayıf killi zeminlerin deformasyon-mukavemet özelliklerine ilişkin olağan göstergelere ek olarak, bu zeminlerin yük altındaki davranışını değerlendirmek ve üzerlerine inşa edilen yapıların oturma miktarına ilişkin doğru bir tahmin oluşturmak amacıyla, Araştırmalar sırasında yapısal sağlamlığın belirlenmesi gereklidir p caddesi" Zemin sıkışma derecesinin araştırılmasındaki olay, tasarlanan yapının oturmasını tahmin etmek için önemlidir, çünkü aşırı konsolide zeminlerde oturma, normal olarak sıkıştırılmış zeminlere göre dört veya daha fazla kat daha az olabilir. Aşırı konsolidasyon katsayısı OCR > 6 değerleri için, hareketsiz durumdaki yanal zemin basıncı katsayısı K o Yer altı yapıları hesaplanırken dikkate alınması gereken 2'yi aşabilir.

Çalışmada belirtildiği gibi: “Başlangıçta, sedimantasyon süreci ve deniz, göl, alüvyon, deltaik, rüzgar ve akarsu kum, silt ve kil birikintilerinin oluşumu ve ardından sıkışması sırasında normal sıkışma koşulları hakimdir. Bununla birlikte, Dünya üzerindeki çoğu toprak, binlerce ila milyonlarca yıl boyunca çeşitli fiziksel, çevresel, iklimsel ve termal süreçlere maruz kalmanın bir sonucu olarak, hafif/orta derecede/ciddi derecede aşırı konsolidasyona uğramıştır. Bu aşırı konsolidasyon ve/veya görünür öngerilme mekanizmaları şunları içerir: yüzey erozyonu, hava koşulları, deniz seviyesinin yükselmesi, yükselen yeraltı suyu seviyeleri, buzullaşma, donma-çözülme döngüleri, tekrarlanan ıslanma/buharlaşma, kuruma, kütle kaybı, sismik yükler, gelgit döngüleri ve jeokimyasal etkiler. ” Toprağın sıkışma durumunun belirlenmesi konusu hala oldukça günceldir ve neredeyse tüm kıtalardan gelen yayınlarda bulunmaktadır. Killi zeminlerin aşırı konsolide veya az konsolide olma durumunu belirleyen faktörler ve göstergeler, bu tür güçlü çimentolaşmanın nedenleri ve fiziksel ve mekanik özellikleri üzerindeki etkisi çalışmalarda tartışılmaktadır. Göstergenin belirlenmesinin sonuçları aynı zamanda pratikte yapıların temellerinin oturmasının hesaplanmasından; laboratuvar testleri için amaçlanan numunelerin doğal yapısının korunması; Okaliptüs ve kahve tarlalarında toprağın sıkışmasının tahminiyle ilgili çok özel konulara, bunların yapısal güçlerini makinelerden gelen yük ile karşılaştırarak değiniyoruz.

Gösterge değerleri bilgisi p caddesi ve bunların derinliğe göre değişkenliği, toprağın bileşiminin, bağlantılarının ve yapısının özellikleri, yükleme geçmişi de dahil olmak üzere oluşum koşulları ile karakterize edilir. Bu bağlamda, araştırma özellikle bilimsel ve pratik açıdan ilgi çekicidir. p caddesi V farklı bölgelerde, bu çalışmalar özellikle bölgede önemlidir Batı Sibirya kalın bir tortul çökelti örtüsüyle. Tomsk bölgesinde, toprakların bileşimi ve özelliklerine ilişkin detaylı çalışmalar yapılmış, bunun sonucunda hem Tomsk bölgesi hem de çevresi mühendislik-jeolojik açıdan detaylı olarak incelenmiştir. Aynı zamanda, toprakların, daha fazla kullanım için öneriler içermeyen mevcut düzenleyici belgelere uygun olarak belirli nesnelerin inşası için özel olarak incelendiğine dikkat edilmelidir. p caddesi ve buna göre gerekli belirlenebilir toprak özellikleri listesine dahil etmeyin. Bu nedenle bu çalışmanın amacı, Tomsk bölgesinin en aktif ve gelişmiş bölgelerinde dağınık zeminlerin yapısal mukavemetini ve kesit boyunca meydana gelen değişikliklerini belirlemektir.

Çalışmanın amaçları, elde etme yöntemlerinin gözden geçirilmesini ve sistemleştirilmesini içermektedir. p caddesi, toprak bileşiminin ve temel fiziksel ve mekanik özelliklerinin özelliklerinin laboratuvarda belirlenmesi, değişkenlik çalışması p caddesi derinlikle, yapısal gücün ev içi baskıyla karşılaştırılması.

Çalışma, Tomsk bölgesinin orta ve kuzeybatı bölgelerinde bulunan bir dizi büyük nesne için mühendislik ve jeolojik araştırmalar sırasında gerçekleştirildi. üst kısım Bu bölüm, Kuaterner sistem, Paleojen ve Kretase kayalarının çeşitli stratigrafik-genetik kompleksleri ile temsil edilmektedir. Oluşum koşulları, dağılımları, bileşimleri, durumları yaşa ve oluşumuna bağlıdır ve bileşim açısından oldukça heterojen bir tablo oluşturur; yalnızca yarı katı, sert ve oldukça plastik kıvamlı killi çeşitlerin hakim olduğu dağınık topraklar incelenmiştir. Belirlenen sorunları çözmek için 40 noktada kuyu ve çukurlar test edildi, 230 m'ye kadar derinliklerden 200'den fazla dağınık toprak örneği alındı. Mevcut düzenleyici belgelerde verilen yöntemlere uygun olarak toprak testleri yapıldı. Şunlar belirlendi: granülometrik bileşim, yoğunluk (ρ) , katı parçacıkların yoğunluğu ( ρ'ler) , kuru toprağın yoğunluğu ( ρd) , nem ( w), yuvarlanma ve akışkanlık sınırındaki killi zeminlerin nem içeriği ( w L Ve w p), deformasyon ve mukavemet özelliklerinin göstergeleri; Gözeneklilik katsayısı gibi durum parametreleri hesaplandı (e), gözeneklilik, toplam nem kapasitesi, killi topraklar için - plastisite sayısı ve akışkanlık indeksi, toprağın aşırı konsolidasyon katsayısı OCR(ön sıkıştırma basıncının oranı olarak ( σp") numune alma noktasındaki hane halkı baskısına) ve diğer özelliklere bağlıdır.

Bir göstergeyi belirlemek için grafiksel yöntemler seçerken p caddesi, hariç yöntemCasagrandeÖn sıkıştırma basıncının belirlenmesinde yurt dışında kullanılan yöntemler gözden geçirildi σ p ". Bir jeoloji mühendisinin terminolojisinde “ön sıkıştırma basıncı” ( Ön konsolidasyon Stres) , bunları belirleme yöntemleri aynı olmasına rağmen, alışılagelmiş “toprağın yapısal mukavemeti” kavramını değiştirmeye başlar. Tanım olarak zeminin yapısal mukavemeti, elastik basınç deformasyonlarından plastik deformasyonlara geçişin başlangıcına karşılık gelen bir zemin numunesindeki düşey gerilimdir; bu terime karşılık gelir. Teslim olmak Stres. Bu anlamda basma testlerinde belirlenen karakteristik, numunenin “tarihsel hafızasındaki” maksimum basınç olarak alınmamalıdır. Burland bu terimin teslim olmak stres daha doğrudur ve terim ön konsolidasyon stres Bu tür bir basıncın büyüklüğünün jeolojik yöntemlerle belirlenebildiği durumlarda kullanılmalıdır. Aynı şekilde terim Üzerinde Konsolidasyon oran (OCR) bilinen stres geçmişini tanımlamak için kullanılmalıdır, aksi halde bu terim Teslim olmak Stres oran (YSR) . Birçok durumda Teslim olmak Stres teknik olarak mekanik gerilimin hafifletilmesiyle ilişkili olmasına rağmen, birincisi diyajenez, organik maddeye bağlı kohezyon, zemin bileşenlerinin oranı ve yapısı nedeniyle ek etkileri içerir, yani konsolidasyon öncesi efektif gerilme olarak alınır. toprağın yapısal gücüdür.

Bu nedenle, toprak oluşumunun özelliklerini belirlemeye yönelik ilk adım, profilin niceliksel olarak belirlenmesi olmalıdır. Teslim olmak Stres, hangisi anahtar parametre Normal olarak sıkıştırılmış zeminleri (ağırlıklı olarak plastik reaksiyona sahip) aşırı konsolide zeminlerden (sözde elastik reaksiyonla ilişkili) ayırt etmek. Ve yapısal güç p caddesi ve ön sıkıştırma basıncı σ p" belirtildiği gibi, esas olarak sıkıştırma testlerinin (GOST 12248, ASTM D 2435 ve ASTM D 4186) sonuçlarına dayanan laboratuvar yöntemleriyle aynı şekilde belirlenir. Toprağın durumunu, ön sıkıştırma basıncını inceleyen birçok ilginç çalışma var. σ p" ve sahada belirlenmesine yönelik yöntemler. Sıkıştırma testi sonuçlarının grafiksel işlenmesi de çok çeşitlidir; aşağıda yurtdışında en sık kullanılan belirleme yöntemlerinin kısa bir açıklaması bulunmaktadır; σ p ", elde etmek için kullanılması gereken p caddesi.

YöntemCasagrande(1936) - çoğu eski yöntem Yapısal mukavemeti ve ön sıkıştırma basıncını hesaplamak için. Zeminin, ön konsolidasyon basıncına yakın bir noktada elastik tepkiden plastik tepkiye geçerek mukavemetinde bir değişiklik yaşadığı varsayımına dayanmaktadır. Bu yöntem, sıkıştırma eğrisi grafiğinde kesin olarak tanımlanmış bir bükülme noktası varsa iyi sonuçlar verir. e - log σ" formunda(Şekil 1 a), gözeneklilik katsayısından bir teğet ve yatay bir çizginin çekildiği, ardından aralarında bir açıortay çizildiği. Sıkıştırma eğrisinin ucunun düz bölümü, açıortay ile kesişme noktasına ekstrapole edilir ve bir nokta elde edilir , Anlam eksene yansıtıldığında logσ", aşırı konsolidasyon basıncına karşılık gelir σ p"(veya yapısal güç). Yöntem, diğerlerine kıyasla en sık kullanılan yöntem olmaya devam ediyor.

Burmister yöntemi(1951) - formun bağımlılığını temsil eder ε - Günlük σ", Nerede ε - göreceli deformasyon. Anlam σ p" eksenden çıkan dik çizginin kesişimiyle belirlenir Kayıt σ" numune yeniden yüklendiğinde histerezis döngüsü noktasından, sıkıştırma eğrisinin son bölümüne teğet olacak şekilde (Şekil 1 b).

Schemertmann yöntemi(1953), formun bir sıkıştırma eğrisi burada da kullanılmıştır e - log σ"(Şekil 1c). Sıkıştırma testleri, eğri üzerinde belirgin bir düz bölüm elde edilene kadar gerçekleştirilir, daha sonra ev basıncına indirilir ve yeniden yüklenir. Grafikte, ana basınç noktası boyunca dekompresyon-rekompresyon eğrisinin orta çizgisine paralel bir çizgi çizin. Anlam σ p" eksenden bir dik çizilerek belirlenir logσ" paralel düz bir çizgiyle kesişene kadar boşaltma noktasından geçin. noktadan σ p" sıkıştırma eğrisinin gözeneklilik katsayısına sahip düz bir bölümündeki bir noktayla kesişene kadar bir çizgi çizin e=0,42 Ortaya çıkan gerçek sıkıştırma eğrisi, sıkıştırma oranını veya sıkıştırma oranını hesaplamak için kullanılır. Bu yöntem yumuşak kıvamlı topraklar için geçerlidir.

YöntemAkai(1960) sürünme katsayısının bağımlılığını temsil eder ε'lar itibaren σ" (Şekil 1d), buna göre sürünmeye eğilimli topraklar için kullanılır. Konsolidasyon eğrisi bağımlılığı temsil eder bağıl deformasyon zamanın logaritmasından ve filtrasyon konsolidasyonu ve sürünme konsolidasyonu bölümüne ayrılmıştır. Akai, sürünme katsayısının orantılı olarak arttığını kaydetti σ" değere σ p ", ve sonra σ p " orantılı olarak Logσ".

Janbu yöntemi(1969) ön konsolidasyon basıncının aşağıdaki formun grafiğinden belirlenebileceği varsayımına dayanmaktadır. ε - σ" . Janbu yönteminde hassasiyeti yüksek ve düşük olan kil OCRÖn konsolidasyon basıncı, doğrusal bir ölçek kullanılarak bir yük-gerinim grafiği çizilerek belirlenebilir. İkinci yol Janbu deformasyonun sekant modülünün bir grafiğidir e veya E 50 efektif gerilmelerden σ" (Şekil 1 d). Ve bir seçenek daha Christensen-Janbu yöntemi(1969) formun bağımlılığını temsil eder R - σ", konsolidasyon eğrilerinden elde edilen , Nerede T- zaman , r=dR/dt, R= dt/dε.

Kendi kendine kuvvet yöntemi(1975) formun bağımlılığıdır ε - σ" (Şekil 1 e), esas olarak CRS yöntemi için kullanılır. Gerilim-gerinim ekseni doğrusal bir ölçekte sabit bir oranla, tipik olarak gerilimin (kPa) gerinime (%) oranı için 10/1 oranında seçilir. Bu sonuca, boşluk suyu basıncı ve tortunun ölçüldüğü bir dizi saha testi sonrasında ulaşıldı. Bu, aşırı konsolidasyon basıncını tahmin etmeye yönelik Sallfors yönteminin, saha testlerinden elde edilen tahminlerden daha gerçekçi değerler verdiği anlamına gelir.

Pacheco Silva yöntemi(1970), aynı zamanda formda bir grafik oluşturma açısından çok basit görünüyor e - Günlük σ"(Şekil 1g) , Yumuşak zeminlerde test yaparken doğru sonuçlar verir. Bu yöntem sonuçların öznel olarak yorumlanmasını gerektirmez ve aynı zamanda ölçekten bağımsızdır. Brezilya'da yaygın olarak kullanılmaktadır.

YöntemButterfield(1979), numune hacminin formun etkin stresine bağımlılığı grafiğinin analizine dayanmaktadır. log(1+e) - log σ" veya ln (1+e) - ln σ"(Şekil 1 saat). Yöntem, ön sıkıştırma basıncının iki çizginin kesişme noktası olarak tanımlandığı birkaç farklı versiyonu içerir.

Tavenas yöntemi(1979), aşağıdaki formdaki bir grafikte testin yeniden sıkıştırma kısmı için gerinim enerjisi ile efektif gerilim arasında doğrusal bir ilişki olduğunu varsayar. σ"ε - σ" (Şekil 1n, grafiğin üst kısmında). Testin yeniden yükleme kısmı dikkate alınmaksızın doğrudan sıkıştırma eğrisinden kullanılır. Daha birleştirilmiş numuneler için gerilim/gerinim eğrisi iki bölümden oluşur: eğrinin ilk kısmı ikincisinden daha keskin bir şekilde artar. İki çizginin kesiştiği nokta konsolidasyon öncesi basınç olarak tanımlanır.

Oikawa yöntemi(1987) bir bağımlılık grafiğinde düz çizgilerin kesişimlerini temsil eder günlük(1+e) itibaren σ" -

Jose yöntemi(1989) formun bağımlılığını temsil eder log e - log σ"Ön sıkıştırma basıncının yaklaşık tahmini için çok basit bir yöntem olan yöntem, iki düz çizginin kesişimini kullanır. Direkt bir yöntemdir ve maksimum eğrilik noktasının yerinin belirlenmesinde hata yoktur. YöntemSridharanveal. (1989) aynı zamanda bağımlılığın bir grafiğini de sunmaktadır. log(1+e) - log σ" belirlemek için Yoğun toprakların yapısal mukavemeti, bu nedenle teğet, başlangıç ​​gözeneklilik katsayısına karşılık gelen yatay çizgiyi keser ve bu da iyi sonuçlar verir.

YöntemBurland(1990) ilişkinin bir grafiğidir gözeneklilik indeksiben v stresten σ" (Şekil 1 i). Gözeneklilik indeksi formülle belirlenir ben v= (e-е* 100)/(е* 100 -е* 1000), veya dl Toprakları zayıflatırım: ben v= (e-е* 10)/(е* 10 -е* 100), Nerede e*10, e* 100 ve e* 1000 10, 100 ve 1000 kPa yüklerde gözeneklilik katsayıları (Şekil b) .

YöntemJacobsen(1992), yapısal mukavemetin 2,5 olduğu varsayılmaktadır. σ ila, Nerede σ ila c sırasıyla Casagrande grafiğindeki maksimum eğrilik noktasıdır ve ayrıca forma bağlıdır e-log σ" (Şekil 1 l).

Onitsuka yöntemi(1995) bir bağımlılık grafiğinde düz çizgilerin kesişimlerini temsil eder ln(1+e) itibaren σ" - Logaritmik bir ölçekte (ondalık logaritmalar) ölçeğe uygulanan etkin gerilimler.

Van Zelst yöntemi(1997), formun bağımlılık grafiği üzerinde ε - logσ", (ab) çizgisinin eğimi boşaltma çizgisinin eğimine paraleldir ( CD). Apsis noktası ( B) toprağın yapısal dayanımıdır (Şekil 1 m).

YöntemBecker(1987), Tavenas yöntemi gibi, her bir sıkıştırma testi yükündeki gerinim enerjisini aşağıdaki ilişkiyi kullanarak belirler: K- σ", burada. Deformasyon enerjisi (veya diğer taraftan kuvvet işi), sayısal olarak kuvvet faktörünün büyüklüğü ile bu kuvvete karşılık gelen yer değiştirme değerinin çarpımının yarısına eşittir. Her gerilim artışı sonunda toplam işe karşılık gelen gerilim değeri belirlenir. Grafiğe bağımlılığın iki düz bölümü vardır; aşırı konsolidasyon basıncı bu düz çizgilerin kesişme noktası olacaktır.

YöntemGerinim Enerjisi-Gerilme Günlüğü(1997),Şenol ve Sağlamer(2000 g (Şekil 1n))), değiştirilmiş Becker ve/veya Tavenas yöntemleri, forma bağımlılığı temsil eder σ" ε - logσ", 1 ve 3 bölümleri düz çizgilerdir ve bunların kesişme noktası uzatıldığında toprağın yapısal mukavemeti olacaktır.

YöntemNagaraj ve Shrinivasa Murthy(1991, 1994), yazarlar formun genelleştirilmiş bir ilişkisini önermektedir. günlük σ"ε - günlük σ"- aşırı konsolide olmuş doymuş konsolidasyona uğramamış zeminler için ön konsolidasyon basıncının değerini tahmin etmek. Yöntem Tavenas yöntemine dayanmaktadır ve aşağıdakilerle karşılaştırılmıştır: Şenol yöntemi ve diğerleri (2000), bu yöntem özel durumlarda daha yüksek bir korelasyon katsayısı vermektedir.

Chetia ve Bora Yöntemi(1998) öncelikle zemin yüklerinin geçmişini, özelliklerini ve tahminlerini aşırı konsolidasyon oranı (OCR) açısından incelemekte olup, çalışmanın temel amacı OCR ile oran arasında ampirik bir ilişki kurmaktır. yılanbalığı .

YöntemThøgersen(2001), konsolidasyon katsayısının efektif gerilmelere bağımlılığını temsil etmektedir (Şekil 1 o).

YöntemVangVeDon, DağılmışGerilmekEnerjiYöntem DSEM (2004) aynı zamanda deformasyonun hesaplanması için enerji yöntemlerine de değinmektedir. Nazaran Gerilme Enerjisi Yöntemde DSEM, numunenin hasarlı yapısının etkisini en aza indirmek ve elastik deformasyonun etkisini ortadan kaldırmak için, dağıtılan gerinim enerjisini ve sıkıştırma döngüsünün boşaltma-yeniden yükleme eğimini kullanır. Mikromekanik açıdan bakıldığında, dağılan gerinim enerjisi, konsolidasyon sürecinin tersinmezliğiyle doğrudan ilişkilidir. Boşaltma-yeniden yükleme bölümünde sıkıştırma eğrisinin eğiminin kullanılması, yeniden sıkıştırma aşaması sırasında elastik yeniden yüklemeyi simüle eder ve numune arızasının etkisini en aza indirebilir. Yöntem, mevcut yöntemlerin çoğuna göre operatöre daha az bağımlıdır.

Yöntem EinavVeArabacı(2007) aynı zamanda formun bir grafiğidir e-logσ", A σ p" daha karmaşık bir üstel bağımlılıkla ifade edilir .

Üstesinden gelindikten sonra toprağın konsolidasyon sünmesi aşamasına geçmesi durumu σ p"çalışmalarda açıklanan, bir sonraki yük aşamasının sonu birincil konsolidasyonun sonu ve bağımlılık grafiğindeki gözeneklilik katsayısı ile çakışıyorsa e - log σ" dikey olarak keskin bir şekilde düştüğünde, eğri ikincil konsolidasyon aşamasına girer. Boşaltma sırasında eğri, birincil konsolidasyonun bitiş noktasına geri döner ve aşırı konsolidasyon basıncı etkisi yaratır. Göstergenin belirlenmesine yönelik hesaplama yöntemleri sunan çok sayıda çalışma bulunmaktadır. σ p".

a)b) V)

G) D) e)

h)h) Ve)

İle) ben) m)

N) O)

Yöntemler:

A)Casagrande, B)Burmister, c) Schemertmann,G)Akai, D)Janbu, f) Selfors, g) Pacheco Silva, h)Butterfield, ben)Burland, İle)Jacobsen, ben)Van Zelst, m)Becker, N)Şenol Ve Sağlammer, Ö)Buø Gersen

Pirinç. 1. Çeşitli yöntemler kullanılarak toprağın yapısal dayanımının belirlenmesinde kullanılan sıkıştırma testi sonuçlarının grafiksel olarak işlenmesine yönelik şemalar

Genel olarak, basınç deneylerinin sonuçlarına göre aşırı konsolidasyon basıncının belirlenmesine yönelik grafik yöntemler dört ana gruba ayrılabilir. Birinci grupçözümler gözeneklilik katsayısının bağımlılığını içerir ( e)/yoğunluk (ρ)/bağıl deformasyon ( ε )/ses seviyesi değişiklikleri ( 1+e) efektif gerilmelerden (σ" ). Grafikler, listelenen özelliklerden bir veya ikisinin logaritması alınarak düzeltilir; bu, sıkıştırma eğrisinin bölümlerinin düzleştirilmesine ve istenen sonuca yol açar ( σp") ekstrapole edilmiş düzleştirilmiş bölümlerin kesişmesiyle elde edilir. Grup, Casagrande, Burmister, Schemertmann, Janbu, Butterfield, Oikawa, Jose, Sridharan ve diğerleri, Onitsuka, vb.'nin yöntemlerini içerir. İkinci grup konsolidasyon göstergelerini etkin gerilimlerle birleştirir; yöntemler şunlardır: Akai, Christensen-Janbu ve Thøgersen. En basit ve en doğru olanı dikkate alınır üçüncü grubun yöntemleri- deformasyonların hesaplanmasına yönelik enerji yöntemleri: Tavenas, Becker, Strain Energy-Log Stress, Nagaraj & Shrinivasa Murthy, Senol ve Saglamer, Frost ve Wang, vb. Deformasyonların hesaplanmasına yönelik enerji yöntemleri aynı zamanda aşamadaki gözeneklilik katsayısı arasındaki benzersiz ilişkiye de dayanır. Becker ve diğerleri, birincil konsolidasyonun tamamlanmasıyla efektif gerilim arasında toplam gerinim enerjisi arasında doğrusal bir ilişki olduğunu tahmin ediyor. K ve boşaltma ve yeniden yükleme dikkate alınmadan etkili stres. Gerçekte tüm enerji yöntemleri uzayda sergileniyor K- σ" tıpkı Butterfield yönteminin sahada yeniden üretilmesi gibi kayıt(1+e)-kayıt σ". Casagrande yöntemi aşırı konsolidasyon basıncını esas olarak grafiğin en kavisli kısmına odaklıyorsa, enerji yöntemleri sıkıştırma eğrisinin eğiminin ortasına kadar uyarlanır. σ p ". Bu yöntemlerin üstünlüğünün tanınmasının bir kısmı, göreceli yeniliklerinden ve aktif olarak gelişen bu grubun yeni bir yönteminin geliştirilmesinde ve iyileştirilmesinde bahsedilmesinden kaynaklanmaktadır. Dördüncü grup Eğrilerin grafiksel işlenmesine yönelik çeşitli standart dışı yaklaşımlarla yöntemleri birleştirir; bunlar arasında Jacobsen, Selfors, Pacheco Silva, Einav ve Carter vb.'nin yöntemleri bulunur. Kaynak 10, 19, 22-24, 30'da verilen analize dayanmaktadır. , 31, 43-46] En yaygın grafik yöntemlerinin Casagrande, Butterfield, Becker, Strain Energy-Log Stress, Sellfors ve Pacheco Silva olduğunu unutmayın; Rusya'da esas olarak Casagrande yöntemi kullanılır.

Şunu belirtmek gerekir ki belirlenirse YSR ( veya OCR) bir değer yeterli p caddesi veya σ p " , daha sonra sıkıştırma eğrisinin öncesi ve sonrası düz bölümlerini seçerken p caddesi Deformasyon özelliklerini elde ederken iki önemli noktanın elde edilmesi arzu edilir: minimum p caddesi/dak ve maksimum p caddesi / Mbalta yapısal mukavemet (Şekil 1 a). Burada başlangıç ​​ve son bölümlere teğetlerin ayrılma noktalarını kullanmak veya Casagrande, Sellfors ve Pacheco Silva yöntemlerini kullanmak mümkündür. Sıkıştırma parametrelerini incelerken kılavuz olarak, minimum ve maksimum yapısal dayanıma karşılık gelen toprağın fiziksel özelliklerinin göstergelerinin de belirlenmesi önerilir: öncelikle gözeneklilik katsayıları ve nem.

Bu çalışmada gösterge p caddesiöyleydi ASIS NPO Geotek kompleksine ilişkin GOST 12248'de belirtilen standart metodolojiye göre elde edilmiştir. Belirlemek için p caddesi Zemin numunesinin bağıl düşey deformasyonu olarak alınan zemin numunesinin sıkıştırılma anına kadar birinci ve sonraki basınç aşamaları 0,0025 MPa'ya eşit alınmıştır. e >0,005. Yapısal güç sıkıştırma eğrisinin başlangıç ​​kısmı tarafından belirlenir eBen = F(lg σ" ), Nerede eBen - yük altında gözeneklilik katsayısı σi. Eğrinin başlangıçtaki düz kesitten sonraki bariz kırılma noktası, toprağın yapısal basınç dayanımına karşılık gelir. Sonuçların grafiksel işlenmesi de Casagrande ve Becker'in klasik yöntemleri kullanılarak gerçekleştirildi. . GOST 12248 ve Casagrande ve Becker yöntemlerine göre göstergelerin belirlenmesinin sonuçları birbiriyle iyi korelasyon gösterir (korelasyon katsayıları R=0,97). Şüphesiz değerleri önceden bilerek her iki yöntemi kullanarak da en doğru sonuçları alabilirsiniz. Aslında yöntem Becker grafiğin başında teğeti seçerken biraz daha zor görünüyordu (Şekil 1m).

Laboratuvar verilerine göre değerler değişiklik gösteriyor p caddesi 0 ila 188 kPa arası tınlılar için, 170'e kadar kil için, 177'ye kadar kumlu tınlılar için. Maksimum değerler doğal olarak büyük derinliklerden alınan örneklerde gözlendi. Göstergedeki değişimin derinliğe bağımlılığı da ortaya çıktı sa(r = 0,79):

p caddesi = 19,6 + 0,62· H.

Değişkenlik Analizi OİLER(Şekil 2), 20 m'nin altındaki toprakların normal olarak sıkıştırıldığını göstermiştir; yapısal dayanıklılık ev basıncını aşmaz veya biraz aşmaz ( OCR ≤1 ). Nehrin sol yakasında. 150-250 m aralıklarla siderit, götit, klorit, leptoklorit ve çimento ile sağlam bir şekilde çimentolanmış yarı kaya ve yarı kayaya rastlanmıştır. kayalık topraklar 0,3 MPa'dan daha yüksek yapısal dayanıma sahip dağınık toprakların yanı sıra, daha az güçlü heterojen sularla altta yatan ve ara katmanlar oluşturan, genel olarak sementasyonun toprakların yapısal dayanımı üzerindeki önemli etkisini doğrulayan, benzer olgusal materyallerin sistemleştirilmesiyle doğrulanan işte. Daha güçlü zeminlerin varlığı bu aralıktaki değerlerin geniş bir şekilde dağılmasına neden olduğundan bunların göstergeleri bağımlılık grafiğine dahil edilmemiştir. OİLER derinlikten, tüm bölge için tipik olmadığı için. Bölümün üst kısmı için, gösterge değerlerinin yayılmasının çok daha geniş olduğu gerçeğine dikkat etmek gerekir - havalandırma bölgesinin toprakları genellikle yarı-sıkıştırılmış bir alanda bulunduğundan (Şekil 2). katı ve katı üç fazlı durum ve nemlerinin artmasıyla ( R=-0,47), toplam nem kapasitesi ( R= -0,43) ve suyun doygunluk derecesi ( R= -0,32) yapısal dayanım azalır. Yukarıda belirtildiği gibi, sürünmenin konsolidasyonuna geçiş seçeneği de vardır (ve yalnızca bölümün üst kısmında değil). Burada, yapısal mukavemete sahip zeminlerin çok çeşitli olduğunu belirtmek gerekir: bazıları suya doymamış iki fazlı durumda olabilir, diğerleri mekanik strese karşı çok yüksek bir hassasiyet katsayısına ve sürünme eğilimine sahip olabilir, diğerleri ise Çimento nedeniyle önemli bir yapışmaya sahiptir ve diğerleri oldukça güçlü olabilir, tamamen suya doymuş killi topraklar sığ derinliklerde bulunur.

Çalışmaların sonuçları, ilk kez Tomsk bölgesindeki toprakların başlangıç ​​durumunun en önemli göstergelerinden birini değerlendirmeyi mümkün kıldı - havalandırma bölgesinin üzerinde çok geniş sınırlar içinde değişen yapısal gücü, bu nedenle Toprağın fiziksel ve mekanik özelliklerinin göstergelerini belirlemek için testler yapılmadan önce her çalışma sahasında belirlenir. Elde edilen verilerin analizi, göstergedeki değişikliklerin OCR 20-30 metrenin altındaki derinliklerde daha az önemlidir, topraklar normalde sıkıştırılır, ancak belirlenirken yapısal dayanımları da dikkate alınmalıdır. mekanik özellikler topraklar. Araştırma sonuçlarının basma ve kesme testlerinde kullanılmasının yanı sıra doğal yapıya sahip numunelerin örselenmiş durumlarının belirlenmesi için de kullanılması önerilmektedir.

İnceleyenler:

Savichev O.G., Jeoloji Doktoru, Hidrojeoloji Bölümü Profesörü, Mühendislik Jeolojisi ve Hidrojeoekoloji, Doğal Kaynaklar Enstitüsü, Tomsk Politeknik Üniversitesi, Tomsk.

Popov V.K., Jeoloji ve Mineraloji Doktoru, Hidrojeoloji Bölümü Profesörü, Mühendislik Jeolojisi ve Hidrojeoekoloji, Doğal Kaynaklar Enstitüsü, Tomsk Politeknik Üniversitesi, Tomsk.

Bibliyografik bağlantı

Yukarıda, yapısal dayanıma sahip olmayan, yani hafif bir basıncın etkisi altında bile sıkışan toprağın deformasyonunu ele aldık. Bu olay genellikle çok zayıf zeminlerin karakteristik özelliğidir.

Çoğu durumda, doğal topraklar üstteki katmanların basıncıyla sıkıştırılır. Sıkışma sonucunda toprak parçacıkları birbirine yaklaştı ve aralarında su-kolloidal bağlar oluştu. Belirli koşullar altında toprakların uzun süreli varlığı sırasında, bunlarda ayrıca kırılgan kristalleşme bağları ortaya çıkabilir. Toplamda bu bağlar toprağa bir miktar dayanıklılık kazandırır. yapısal güç toprak p caddesi.

Yapısal dayanımdan daha düşük bir basınçta ( P

), su-kolloidal ve kristalizasyon bağları tarafından algılandığında sıkıştırma pratikte gelişmez. Sadece ne zaman p>p dizisi toprak sıkışması meydana gelir. Toprak yapısında kısmi tahribat numune alma sırasında meydana geldiğinden, yapısal mukavemetin kesin değerini belirlemek zordur; ayrıca numune sıkıştırıldığında, yapının tahribatı ilk önce toprağın en yoğun temas noktalarından bazılarında meydana gelir; Düşük basınçlarda bile parçacıklar. Basınç arttıkça temas noktalarındaki tahribat hızla artar ve süreç, numunenin tüm hacmi boyunca toprağın sıkışması aşamasına geçer (Şekil 3.4.a.).