≡× MENU

• داخلی
• ویندوز
• دیوارها
• پروژه ها
• ساختمان ها

استحکام سازه. ساختار و بافت خاک، استحکام ساختاری و پیوندهای موجود در خاک. اثر گرادیان فشار اولیه

استحکام خاک -این توانایی آنها برای مقاومت در برابر تخریب است. برای اهداف ژئوتکنیکی مهم است که بدانیم استحکام مکانیکی خاک ها، یعنی توانایی مقاومت در برابر تخریب تحت تأثیر استرس مکانیکی. اگر مشخصه‌های تغییر شکل در تنش‌هایی که منجر به تخریب نمی‌شوند تعیین شوند (یعنی تا حد بحرانی)، پارامترهای مقاومت خاک در بارهایی که منجر به تخریب خاک می‌شوند (یعنی محدود کردن) تعیین می‌شوند.

ماهیت فیزیکی استحکام خاک توسط نیروهای برهمکنش بین ذرات تعیین می شود، به عنوان مثال. بستگی به استحکام پیوندهای ساختاری دارد. هر چه نیروی برهمکنش بین ذرات خاک بیشتر باشد، استحکام کلی آن بیشتر است. مشخص شده است که تخریب خاک زمانی رخ می دهد که یک قسمت از آن بر روی قسمت دیگر تحت تأثیر تنش های برشی تغییر مکان دهد. بار خارجی. در این حالت، خاک در برابر نیروهای برشی مقاومت می کند: در خاک های چسبنده این مقاومت اصطکاک داخلی است و برای خاک های چسبنده، علاوه بر این، مقاومت نیروهای چسبندگی است.

پارامترهای مقاومت اغلب در شرایط آزمایشگاهی با استفاده از ابزارهای برش مستقیم تک صفحه و استابیلومترها تعیین می شوند. نمودار دستگاه برش مستقیم در شکل نشان داده شده است. 2.13. این شامل یک قفس از دو حلقه فلزی است که بین آنها یک شکاف (حدود 1 میلی متر) باقی مانده است. حلقه پایینی ثابت است و حلقه بالایی را می توان به صورت افقی حرکت داد.

آزمایش ها بر روی چندین نمونه، از پیش فشرده شده با فشارهای عمودی مختلف انجام می شود r. مقدار ولتاژ نرمال σ از بار تراکم خواهد بود، که در آن الف- مساحت نمونه سپس بارهای افقی را به صورت مرحله ای اعمال می کنیم تی، تحت تأثیر آن تنش های مماسی در ناحیه برشی مورد انتظار ایجاد می شود. در یک مقدار مشخص، تعادل حدی رخ می دهد و قسمت بالایی نمونه در امتداد قسمت پایین حرکت می کند. مقاومت برشی نهایی خاک به عنوان تنش های مماسی از آن مرحله بارگذاری در نظر گرفته می شود که در آن ایجاد تغییر شکل های برشی متوقف نمی شود.

در برش (برشی تک صفحه)، استحکام خاک به نسبت تنش های برشی فشاری و مماسی معمولی اعمال شده در یک محل بستگی دارد: هر چه بار فشاری عمودی روی نمونه خاک بیشتر باشد، تنش برشی که باید اعمال شود بیشتر می شود. به نمونه برای برش آن. رابطه بین مماس حد و استرس معمولیتوصیف شده توسط یک معادله خطی، که معادله تعادل حدی است (قانون کولن)

Tg j+c, (2.22)

زاویه اصطکاک داخلی کجاست، درجه؛ tg - ضریب اصطکاک داخلی؛ با– چسبندگی، MPa. اینجا برابر با زاویهشیب خط مستقیم در مختصات و مقدار چسبندگی بابرابر با قطعه قطع شده روی محور، یعنی. در (شکل 2.14). برای خاک های سست، فاقد انسجام ( با= 0)، قانون کولن ساده شده است:

Tg j. (2.23)

بنابراین، و باپارامترهای مقاومت برشی خاک هستند.

در برخی موارد با زاویه اصطکاک داخلی شناسایی می شود زاویه استراحت، برای خاک های غیر چسبنده تعیین می شود. زاویه استراحتزاویه شیب سطح خاک ریخته شده شل به سطح افقی است. در اثر نیروهای اصطکاک ذرات تشکیل می شود.

در تراکم سه محوری، مقاومت خاک به نسبت تنش های نرمال اصلی و. آزمایش ها بر روی یک دستگاه ثبات سنج انجام می شود (شکل 2.15). نمونه خاک استوانه ایدر یک محفظه لاستیکی ضد آب محصور شده و ابتدا تحت فشار هیدرولیک کامل قرار می گیرد و سپس در مراحل به نمونه اعمال می شود. فشار عمودی، نمونه را به سمت نابودی می برد. تنش ها از تجربه حاصل می شود.

تست های تراکم سه محوری بر اساس طرح نسبت تنش اصلی زمانی که > انجام می شود. در این حالت، وابستگی با استفاده از دایره‌های Mohr ساخته می‌شود که شعاع آنها برابر است (شکل 2.16). با آزمایش حداقل دو نمونه برای فشردگی سه محوری خاک و ساختن یک پوشش محدود کننده برای آنها با استفاده از دایره های Mohr شکل، بر اساس تئوری استحکام Coulomb-Mohr، مقادیر و با، که در شرایط تراکم سه محوری پارامترهای مقاومت خاک هستند.

فشار چسبندگی (به طور کامل جایگزین عمل چسبندگی و نیروهای اصطکاک) توسط فرمول تعیین می شود.

ctg j

برای تنش های اصلی، شرط کولم-مور شکل دارد

. (2.24)

2.6.1. عوامل موثر بر مقاومت برشی خاک

ویژگی اصلیمقاومت برشی خاک های غیرچسبنده عدم انسجام است. بنابراین مقاومت برشی اینگونه خاکها با زاویه اصطکاک داخلی یا زاویه سکون مشخص می شود و عوامل اصلی تعیین کننده مقاومت برشی خاکهای چسبنده عواملی خواهند بود که بر اصطکاک بین ذرات خاک تأثیر می گذارند.

بزرگی نیروهای اصطکاک بین ذرات خاک های غیر چسبنده در درجه اول به شکل ذرات و ماهیت سطح آنها بستگی دارد. ذرات گرد به دلیل کاهش نیروهای اصطکاک و درگیری ذرات باعث کاهش زاویه اصطکاک داخلی خاک ها می شوند. ذرات زاویه ای با سطح ناهموار ناهموار، هم به دلیل درگیری و هم با افزایش نیروهای اصطکاک ذرات، زاویه اصطکاک داخلی خاک را افزایش می دهند.

بزرگی زاویه اصطکاک داخلی در خاک های غیر چسبنده نیز تحت تأثیر پراکندگی قرار می گیرد. با افزایش پراکندگی چنین خاک هایی به دلیل کاهش نیروهای چسبندگی ذرات کاهش می یابد.

از دیگر عوامل مؤثر بر مقاومت برشی خاکهای غیر چسبنده، به چگالی (تخلخل) آنها اشاره می کنیم. در یک خاک سست، تخلخل بیشتر است و زاویه اصطکاک داخلی کمتر از همان خاک متراکم خواهد بود. وجود آب در خاک منسجم باعث کاهش اصطکاک بین ذرات و زاویه اصطکاک داخلی می شود. یکی از ویژگی های مقاومت برشی خاک های چسبنده وجود چسبندگی است که مقدار آن در محدوده وسیعی متفاوت است.

مقاومت برشی خاکهای چسبنده تحت تأثیر ویژگیهای ساختاری و بافتی (نوع پیوندهای ساختاری، پراکندگی، تخلخل) و رطوبت خاک است. خاکهای چسبنده با پیوندهای ساختاری تبلور ارزش بالاتری دارند باو از خاک های دارای پیوند انعقادی. تأثیر بافت در ناهمسانگردی مقاومت در امتداد مختصات مختلف آشکار می شود (در خاک هایی با بافت جهت دار، تغییر در جهت جهت ذرات راحت تر از جهت گیری آنها رخ می دهد).

با افزایش رطوبت خاک های چسبنده، انسجام باو زاویه اصطکاک داخلی به طور طبیعی به دلیل ضعیف شدن پیوندهای ساختاری و اثر روان کنندگی آب بر روی تماس ذرات کاهش می یابد.

2.6.2. مشخصات تغییر شکل و مقاومت استاندارد و محاسبه شده خاک

خاک های پایه پی ها ناهمگن هستند. بنابراین، تعیین هر یک از ویژگی های آن از مطالعه یک نمونه تنها مقدار جزئی می دهد. برای تعیین ویژگی های نظارتیخاک، یک سری از تعیین هر شاخص انجام می شود. مقادیر استاندارد مدول تغییر شکل خاک به عنوان مقادیر میانگین حسابی از تعداد کل تعیین ها تعیین می شود:

کجا n- تعداد تعاریف؛ - ارزش خاص مشخصه

مقادیر استاندارد ویژگی های قدرت- زوایای اصطکاک داخلی و چسبندگی - پس از ترسیم مقاومت برشی خاک تعیین می شود. نتایج یک سری آزمایش‌های برشی با استفاده از روش حداقل مربعات برای پردازش داده‌های تجربی با یک خط مستقیم تقریب می‌شوند. در این حالت تعداد تعیین مقاومت برشی در یک سطح از تنش های نرمال باید حداقل شش عدد باشد.

با استفاده از فرمول ها مقادیر استاندارد خط مستقیم را پیدا می کنیم

; (2.26)

tg , (2.27)

بزرگی استحکام ساختاری خاک از ویژگی های بسیار مهم خاک است. مقدار آن را می توان از روی منحنی تراکم سازه دست نخورده، آزمایش خاک (تا حصول مقاومت سازه) با پله های بار بسیار کوچک (تقریباً 0.002-0.010 مگاپاسکال) تعیین کرد، سپس تغییر شدید در منحنی تراکم با فشار سازه مطابقت خواهد داشت. استحکام خاک مقدار فشار مربوط به نقطه تقاطع منحنی با محور فشار برابر است با مقدار مقاومت فشاری سازه.

طراحیالف) فشرده سازی نسبی خاک اشباع از آب بسته به فشار p، ب) فشرده سازی نسبی خاک رسی با تجزیه جزئی بسته به فشار.

قانون تراکم خاک: تغییر ضریب تخلخل خاک با تغییر فشار نسبت مستقیم دارد.

13. وابستگی به فشرده سازی در طول فشرده سازی حجمی

تغییرات در نسبت تخلخل هخاک تحت فشار در مورد کلینه تنها به بزرگی تنش های نرمال عمودی، بلکه به افقی و نیز بستگی دارد

اجازه دهید مجموع تنش های اصلی را در صورت فشرده سازی لایه خاک بدون امکان انبساط جانبی آن تعیین کنیم و یک پارالپیپ ابتدایی را شناسایی کنیم که در شرایط این مشکل فقط تنش های معمولی (اصلی) بیشتری را تجربه خواهد کرد.

از آنجایی که تغییر شکل های افقی (انبساط جانبی خاک) غیرممکن است، تغییر شکل های نسبی افقی برابر با صفر خواهد بود، یعنی. ، که از آن نتیجه می شود که . علاوه بر این، از شرایط تعادلی که داریم

مشخص است که تغییر شکل نسبی یک جسم الاستیک مطابق با قانون هوک از عبارت

جایی که مدول الاستیسیته ماده است، ضریب انبساط جانبی خاک است (نسبت پواسون). با جایگزینی،،، به این عبارت، دریافت می کنیم

ضریب فشار جانبی خاک در حالت سکون کجاست، یعنی. در غیاب حرکات افقی

مفاهیم اولیه دوره. اهداف و مقاصد دوره. ترکیب، ساختار، وضعیت و خواص فیزیکی خاک.

مفاهیم اولیه دوره.

مکانیک خاکبررسی خواص فیزیکی و مکانیکی خاک، روش‌های محاسبه تنش و تغییر شکل‌های پی، ارزیابی پایداری توده‌های خاک و فشار خاک بر سازه‌ها.

زمینبه هر سنگی که در ساخت و ساز به عنوان پایه سازه، محیطی که سازه در آن ساخته می شود یا ماده ای برای سازه استفاده می شود، اطلاق می شود.

سنگبه مجموعه ای از مواد معدنی ساخته شده طبیعی گفته می شود که با ترکیب، ساختار و بافت مشخص می شود.

زیر ترکیببه فهرستی از مواد معدنی تشکیل دهنده سنگ اشاره دارد. ساختار- این اندازه، شکل و نسبت کمی ذرات تشکیل دهنده سنگ است. بافت- آرایش فضایی عناصر خاک که ساختار آن را تعیین می کند.

همه خاکها به دو دسته طبیعی - آذرین، رسوبی، دگرگونی - و مصنوعی - فشرده، ثابت در حالت طبیعی، حجیم و آبرفتی تقسیم می شوند.

اهداف درس مکانیک خاک.

هدف اصلی این دوره آموزش به دانشجو است:

قوانین اساسی و اصول اساسی مکانیک خاک؛

خواص خاک و ویژگی های آنها - فیزیکی، تغییر شکل، قدرت.

روش های محاسبه وضعیت تنش یک توده خاک.

روشهای محاسبه مقاومت و نشست خاک

ترکیب و ساختار خاک.

خاک یک محیط سه جزئی متشکل از جامد، مایع و گازاجزاء گاهی اوقات آنها در زمین جدا می شوند موجودات زنده- ماده زنده اجزای جامد، مایع و گاز در تعامل دائمی هستند که در نتیجه ساخت و ساز فعال می شود.

ذرات معلقخاکها متشکل از مواد معدنی سنگ ساز با خواص مختلف:

مواد معدنی نسبت به آب بی اثر هستند.

مواد معدنی محلول در آب هستند.

مواد معدنی رسی

مایعاین جزء در خاک در 3 حالت وجود دارد:

تبلور؛

مرتبط

رایگان.

گازیجزء در بالاترین لایه های خاک توسط هوای اتمسفر، زیر - نیتروژن، متان، سولفید هیدروژن و سایر گازها نشان داده می شود.

ساختار و بافت خاک، استحکام ساختاری و پیوندهای موجود در خاک.

مجموع ذرات جامد اسکلت خاک را تشکیل می دهد. شکل ذرات می تواند زاویه ای یا گرد باشد. ویژگی اصلی ساختار خاک است ترکیب گرانولومتری،که نسبت کمی کسرهای ذرات با اندازه های مختلف را نشان می دهد.

بافت خاک به شرایط شکل گیری و تاریخچه زمین شناسی آن بستگی دارد و مشخصه ناهمگونی ضخامت خاک در سازند است. انواع اصلی ترکیب خاک های رسی طبیعی به شرح زیر است: لایه ای، پیوسته و پیچیده.

انواع اصلی اتصالات سازه ای در خاک:

1) تبلوراتصال ذاتی در خاک های سنگی است. انرژی پیوندهای کریستالی با انرژی درون کریستالی پیوندهای شیمیایی تک تک اتم ها متناسب است.

2)آب کلوئیدیپیوندها توسط نیروهای برهمکنش الکترومولکولی بین ذرات معدنی از یک سو و لایه‌های آب و پوسته‌های کلوئیدی از سوی دیگر تعیین می‌شوند. بزرگی این نیروها به ضخامت لایه ها و پوسته ها بستگی دارد. پیوندهای کلوئیدی آب پلاستیک و برگشت پذیر هستند. با افزایش رطوبت به سرعت به مقادیر نزدیک به صفر کاهش می یابد.

1

این کار به توصیف وضعیت اولیه خاک های پراکنده - استحکام ساختاری آنها اختصاص دارد. آگاهی از تنوع آن امکان تعیین درجه تراکم خاک و احتمالاً ویژگی های تاریخچه شکل گیری آن را فراهم می کند. این منطقه. ارزیابی و در نظر گرفتن این شاخص در هنگام آزمایش خاک ها در تعیین ویژگی های خواص فیزیکی و مکانیکی آنها و همچنین در محاسبات بعدی نشست پایه سازه ها بسیار مهم است که در اسناد نظارتی منعکس شده و کم استفاده می شود. در عمل بررسی های زمین شناسی مهندسی. این کار به طور خلاصه رایج ترین روش های گرافیکی برای تعیین شاخص بر اساس نتایج آزمایش های فشرده سازی، نتایج مطالعات آزمایشگاهی مقاومت ساختاری خاک های پراکنده در منطقه تومسک را تشریح می کند. روابط بین مقاومت ساختاری خاکها و عمق وقوع آنها و درجه تراکم آنها شناسایی شده است. دانز توصیه های مختصردر مورد استفاده از نشانگر

استحکام ساختاری خاک

فشار پیش تراکم

1. Bellendir E.N.، Vekshina T.Yu.، Ermolaeva A.N.، Zasorina O.A. روش ارزیابی درجه تحکیم بیش از حد خاکهای رسی در رخداد طبیعی // ثبت اختراع روسیه شماره 2405083

2. GOST 12248-2010. خاک ها روش های تعیین آزمایشگاهی ویژگی های مقاومت و تغییر شکل پذیری

3. GOST 30416-2012. خاک ها تست های آزمایشگاهی مقررات عمومی

4. Kudryashova E.B. الگوهای تشکیل خاکهای رسی بیش از حد تحکیم: دیس. Ph.D. علوم زمین شناسی و کانی شناسی: 25.00.08. - م.، 2002. - 149 ص.

5. MGSN 2.07-01 پایه ها، پی ها و سازه های زیرزمینی. - M.: دولت مسکو، 2003. - 41 ص.

6. SP 47.13330.2012 (نسخه به روز شده SNiP 11-02-96). بررسی های مهندسیبرای ساخت و ساز مقررات اساسی - M.: Gosstroy روسیه، 2012.

7. Tsytovich N.A. // مواد جلسه اتحادیه در مورد ساخت و ساز در خاک های ضعیف اشباع از آب. – تالین، 1965. – ص 5-17.

8. Akai, K. ie structurellen Eigenshaften von Schluff. Mitteilungen Heft 22 // Die Technishe Hochchule، Aachen. - 1960.

9. Becker, D.B., Crooks, J.H.A., Been, K., and Jefferies, M.G. کار به عنوان معیاری برای تعیین تنش های درجا و تسلیم در خاک رس // مجله ژئوتکنیک کانادا. – 1987. – جلد. 24. شماره 4. - ص 549-564.

10. بون جی. ارزیابی مجدد انتقادی از تفاسیر "فشار پیش تحکیم" با استفاده از تست ادومتر // Can. ژئوتک. J. – 2010. – Vol. 47. -ص. 281-296.

11. بون اس.جی. & Lutenegger A.J. کربنات ها و سیمان خاک های منسجم حاصل از یخبندان در ایالت نیویورک و جنوب انتاریو // Can. ژئوتک – 1997. – جلد 34. – ص. 534–550.

12. بورلند، ج.بی. سخنرانی رانکین سی ام: در مورد تراکم پذیری و مقاومت برشی رس های طبیعی // ژئوتکنیک. – 1990. – ج 40، شماره 3. - ص 327-378.

13. برمیستر، دی.م. کاربرد روش‌های آزمون کنترل‌شده در آزمون تلفیق. سمفوسیوم در آزمایش تحکیم خاک // ASTM. STP 126. – 1951. – ص. 83-98.

14. باترفیلد، R. قانون فشرده سازی طبیعی برای خاک ها (پیشرفت در e–log p’) // ژئوتکنیک. – 1979. – ج 24، شماره 4. - ص 469-479.

15. Casagrande، A. تعیین بار پیش تحکیم و اهمیت عملی آن. // در مجموعه مقالات اولین کنفرانس بین المللی مکانیک خاک و مهندسی پی. دفتر چاپ هاروارد، کمبریج، ماساچوست – 1936. – جلد. 3. - ص. 60-64.

16. Chen, B.S.Y., Mayne, P.W. روابط آماری بین اندازه گیری پیزوکون و تاریخچه تنش خاک رس // مجله ژئوتکنیک کانادا. – 1996. – جلد. 33 - ص. 488-498.

17. Chetia M, Bora P K. تخمین نسبت بیش از حد ادغام شده رس های غیر سیمانی اشباع از پارامترهای ساده // مجله ژئوتکنیک هند. – 1998. – جلد. 28، شماره 2. - ص 177-194.

18. Christensen S.، Janbu N. آزمایش های ادومتر - یک نیاز اولیه در مکانیک خاک عملی. // مجموعه مقالات Nordisk Geoteknikermode NGM-92. – 1992. – جلد. 2، شماره 9. - ص 449-454.

19. Conte, O., Rust, S., Ge, L., and Stephenson, R. Evaluation of Pre- Consolidation Stress Determination Methods // ابزار دقیق، آزمایش و مدلسازی رفتار خاک و سنگ. – 2011. – ص. 147-154.

20. دیاس جی و همکاران. اثرات ترافیکی بر فشار پیش تحکیم خاک به دلیل عملیات برداشت اکالیپتوس // Sci. کشاورزی – 2005. – جلد. 62، شماره 3. - ص 248-255.

21. دیاس جونیور، M.S. پیرس، اف.جی. یک روش ساده برای تخمین فشار پیش تحکیم از منحنی های فشرده سازی خاک // فناوری خاک. – آمستردام، 1995. – جلد 8، شماره 2. - ص 139-151.

22. عيناو، من; کارتر، جی پی. در مورد تحدب، نرمال بودن، فشار پیش از تحکیم، و تکینگی ها در مدل سازی مواد دانه ای // ماده دانه ای. – 2007. – جلد. 9، شماره 1-2. - ص 87-96.

23. گریگوری، ع.س. و همکاران محاسبه شاخص تراکم و تنش پیش فشرده سازی از داده های آزمایش فشرده سازی خاک // تحقیقات خاک و خاک ورزی، آمستردام. – 2006. – جلد. 89، شماره 1. - ص 45-57.

24. Grozic J. L. H., Lunne T. & Pande S. یک مطالعه تست کیلومتر شمار در مورد تنش پیش تثبیت خاک رس گلاسیومارین. // مجله ژئوتکنیک کانادا. – 200. – ج. 40. - ص. 857-87.

25. ایوری، پیرو و همکاران. مقایسه مدل های مزرعه ای و آزمایشگاهی ظرفیت باربری در مزارع قهوه // Ciênc. agrotec. – 2013. جلد. 2، شماره 2. - ص 130-137.

26. یاکوبسن، اچ.ام. Bestemmelse af forbelastningstryk i laboratoriet // In Proceedings of Nordiske Geotechnikermonde NGM–92, May 1992. Aalborg, Denmark. بولتن انجمن ژئوتکنیک دانمارک. – 1992. جلد. 2، شماره 9. – ص. 455-460.

27. Janbu, N. مفهوم مقاومت اعمال شده برای تغییر شکل خاک ها // در مجموعه مقالات هفتمین کنفرانس بین المللی مکانیک خاک و مهندسی پایه، مکزیکو سیتی، 25-29 اوت 1969. A.A. بالکما، روتردام، هلند. – 1969. – جلد. 1. - ص. 191-196.

28. Jolanda L. Stress-strain Characterization of Seebodenlehm // 250 Seiten, broschier. – 2005. – 234 ص.

29. خوزه بابو تی. Sridharan Asur; آبراهام بنی متیوز: روش ورود به سیستم برای تعیین فشار پیش تحکیم // مجله تست ژئوتکنیکال ASTM. – 1989. – ج12، شماره 3. - ص 230-237.

30. Kaufmann K. L., Nielsen B. N., Augustesen A. H. Strength and Deformation Properties of Tertiary Clay در موزه Moesgaard // گروه مهندسی عمران دانشگاه آلبورگ Sohngaardsholmsvej 57 DK-9000 Aalborg, Denmark. – 2010. – ص. 1-13.

31. Kontopoulos، Nikolaos S. اثرات اختلال نمونه بر فشار پیش تحکیم برای رس های معمولی ادغام شده و بیش از حد تحکیم شده موسسه فناوری ماساچوست. // بخش مهندسی عمران و محیط زیست. – 2012. – 285p.

32. Ladd, C. C. Settlement Analysis of Cohesive Soils // Soil Publication 272, MIT, Department of Civil Engineering, Cambridge, Mass. – 1971. – 92p.

33. Mayne, P. W., Coop, M. R., Springman, S., Huang, A-B., and Zornberg, J. // GeoMaterial Behavior and Testing // Proc. هفدهمین بین المللی Conf. مکانیک خاک و مهندسی ژئوتکنیک. – 2009. – جلد. 4. -ص. 2777-2872.

34. مصری، جی و آ. کاسترو. مفهوم Ca/Cc و Ko در طول فشرده سازی ثانویه // ASCE J. مهندسی ژئوتکنیک. – 1987. جلد. 113، شماره 3. - ص 230-247.

35. Nagaraj T. S.، Shrinivasa Murthy B. R.، Vatsala A. پیش بینی رفتارهای خاک - قسمت دوم - خاک غیر اشباع از سیمان // مجله ژئوتکنیک کانادا. – 1991. – جلد. 21، شماره 1. - ص 137-163.

36. اویکاوا، H. منحنی فشرده سازی خاک های نرم // مجله انجمن ژئوتکنیک ژاپن، خاک ها و پایه ها. – 1987. – جلد. 27، شماره 3. - ص 99-104.

37. Onitsuka، K.، Hong، Z.، Hara، Y.، Shigeki، Y. تفسیر داده های آزمایش ادومتر برای رس های طبیعی // مجله انجمن ژئوتکنیک ژاپن، خاک ها و پایه ها. – 1995. – جلد. 35، شماره 3.

38. Pacheco Silva، F. یک ساختار گرافیکی جدید برای تعیین تنش پیش تحکیم یک نمونه خاک // در مجموعه مقالات چهارمین کنفرانس برزیل در زمینه مکانیک خاک و مهندسی پایه، ریودوژانیرو، اوت 1970. – جلد. 2، شماره 1. - ص 225-232.

39. Paul W. Mayne، Barry R. Christopher و Jason De Jong. کتابچه راهنمای تحقیقات زیرسطحی // موسسه ملی بزرگراه، اداره بزرگراه فدرال واشنگتن، دی سی. – 2001. – 305ص.

40. Sallfors، G. فشار پیش تحکیم رس های نرم و با پلاستیک بالا. - گوتبورگ گروه ژئوتکنیک دانشگاه صنعتی چالمرز. – 231 p.

41. Schmertmann, J. H., Undisturbed Consolidation Behavior of Clay, Transaction, ASCE. – 1953. – جلد. 120. – ص. 1201.

42. Schmertmann, J., H. Guidelines for cone penetration tests, performance and design. // اداره بزرگراه فدرال ایالات متحده، واشنگتن، دی سی، گزارش، FHWATS-78-209. – 1978. – ص. 145.

43. Semet C., Ozcan T. تعیین فشار پیش تحکیم با شبکه عصبی مصنوعی // مهندسی عمران و سیستم های محیطی. – 2005. – جلد. 22، شماره 4. – ص. 217-231.

44. Senol A.، Saglamer A. تعیین فشار پیش تحکیم با یک روش جدید تنش انرژی - ورود به سیستم // مجله الکترونیکی مهندسی ژئوتکنیک. – 2000. – جلد. 5.

45. سنول، ا.زمینلرده اون. تعیین فشار پیش تحکیم: پایان نامه دکتری پژوهشگاه علم و صنعت. - استانبول، ترکیه – 1997. – ص. 123.

46. ​​Solanki C.H., Desai M.D. فشار پیش تحکیم از شاخص خاک و ویژگی های پلاستیسیته // دوازدهمین کنفرانس بین المللی انجمن بین المللی روش ها و پیشرفت های کامپیوتری در ژئومکانیک. - گوا، هند – 2008.

47. سالی، J.P.، Campenella، R.G. و رابرتسون، پ.ک. تفسیر فشار منافذ نفوذ برای ارزیابی تاریخچه تنش خاک رس // مجموعه مقالات اولین سمپوزیوم بین المللی تست نفوذ. - اورلاندو – 1988. –جلد 2 – ص. 993-999.

48. Tavenas F., Des Rosier J.P., Leroueil S. et al. استفاده از انرژی کرنش به عنوان یک معیار تسلیم و خزش برای خاک رس های کم تحکیم شده // ژئوتکنیک. – 1979. – جلد. 29. - ص. 285-303.

49. Thøgersen, L. Effects of Experimental Techniques and Osmotic Pressure on the Measured Behavior of Tertiary Expansive Clay: Ph. پایان نامه دی، آزمایشگاه مکانیک خاک، دانشگاه آلبورگ. – 2001. – جلد. 1.

50. Wang, L. B., Frost, J. D. روش انرژی کرنش پراکنده برای تعیین فشار پیش تحکیم // مجله ژئوتکنیک کانادا. – 2004. – جلد. 41، شماره 4. - ص 760-768.

استحکام سازه خیابان pاستحکام نامیده می شود که به دلیل وجود اتصالات سازه ای است و با تنشی مشخص می شود که نمونه خاک در هنگام بارگیری با بار عمودی عملاً تغییر شکل نمی دهد. از آنجایی که تراکم زمانی شروع می شود که تنش ها در خاک از استحکام ساختاری آن فراتر رود و هنگام آزمایش خاک ها، دست کم گرفتن این شاخص مستلزم خطا در تعیین مقادیر سایر ویژگی های خواص مکانیکی است. اهمیت تعریف شاخص خیابان pهمانطور که N.A می نویسد برای مدت طولانی جشن گرفته شده است. Tsytovich - "...علاوه بر شاخص های معمول خواص تغییر شکل و مقاومت خاک های رسی ضعیف، به منظور ارزیابی رفتار این خاک ها تحت بار و ایجاد یک پیش بینی صحیح از میزان نشست سازه های ساخته شده بر روی آنها، تعیین مقاومت سازه در طول بررسی ضروری است خیابان p" این پدیده هنگام تحقیق در مورد درجه تراکم خاک برای پیش‌بینی نشست سازه در حال طراحی مهم است، زیرا در خاک‌های بیش از حد متراکم، نشست می‌تواند چهار یا بیشتر از خاک‌های فشرده معمولی کمتر باشد. برای مقادیر ضریب تحکیم بیش از حد OCR > 6، ضریب فشار جانبی خاک در حالت استراحت K oممکن است بیش از 2 باشد که باید هنگام محاسبه سازه های زیرزمینی در نظر گرفته شود.

همانطور که در اثر ذکر شده است: «در ابتدا، شرایط تراکم معمولی در طول فرآیند رسوب‌گذاری و تشکیل و سپس تراکم رسوبات دریایی، دریاچه‌ای، آبرفتی، دلتایی، بادی و رودخانه‌ای ماسه‌ها، سیلت‌ها و رس‌ها حاکم است. با این حال، بیشتر خاک‌های روی زمین در نتیجه قرار گرفتن در معرض فرآیندهای مختلف فیزیکی، محیطی، اقلیمی و حرارتی در طی هزاران تا میلیون‌ها سال، کمی/متوسط/شدید بیش از حد تحکیم شده‌اند. این مکانیسم های تحکیم مجدد و/یا پیش تنیدگی قابل مشاهده عبارتند از: فرسایش سطحی، هوازدگی، افزایش سطح دریا، افزایش سطح دریا. آب های زیرزمینییخبندان، چرخه‌های انجماد و ذوب، خیساندن/تبخیر مکرر، خشک شدن، کاهش جرم، بارهای لرزه‌ای، چرخه‌های جزر و مدی و تأثیرات ژئوشیمیایی.» موضوع تعیین وضعیت فشردگی خاک هنوز بسیار مرتبط است و در نشریات تقریباً از تمام قاره ها یافت می شود. عوامل و شاخص‌هایی که حالت تحکیم بیش از حد یا کم تحکیم خاک‌های رسی را تعیین می‌کنند، علل و تأثیر بر خواص فیزیکی و مکانیکی چنین سیمان‌کاری قوی در آثار مورد بحث قرار گرفته‌اند. نتایج تعیین شاخص همچنین در عمل دارای کاربردهای گسترده ای است که از محاسبه نشست پایه سازه ها را شامل می شود. حفظ ساختار طبیعی نمونه های در نظر گرفته شده برای آزمایش های آزمایشگاهی؛ به موضوعات بسیار خاص در مورد پیش بینی تراکم خاک در مزارع اکالیپتوس و قهوه با مقایسه مقاومت ساختاری آنها با بار ناشی از ماشین آلات.

آشنایی با مقادیر اندیکاتور خیابان pو تنوع آنها با عمق با ویژگی های ترکیب، اتصالات و ساختار خاک ها، شرایط تشکیل آنها، از جمله تاریخچه بارگذاری مشخص می شود. در این راستا پژوهش از اهمیت علمی و عملی خاصی برخوردار است خیابان p V در مناطق مختلف، این مطالعات به ویژه در سیبری غربی با پوشش ضخیمی از رسوبات رسوبی اهمیت دارد. در منطقه تومسک مطالعات دقیقی در مورد ترکیب و خواص خاکها انجام شد که در نتیجه هر دو قلمرو تومسک و مناطق اطراف آن از نظر مهندسی - زمین شناسی با جزئیات مورد مطالعه قرار گرفتند. در عین حال، لازم به ذکر است که خاک ها به طور خاص برای ساخت تاسیسات خاص مطابق با اسناد نظارتی فعلی که حاوی توصیه هایی برای کاربرد بیشتر خیابان pو بر این اساس، آن را در لیست ویژگی های خاک قابل تعیین لازم قرار ندهید. بنابراین، هدف از این کار تعیین مقاومت ساختاری خاک های پراکنده و تغییرات آن در طول مقطع در فعال ترین مناطق توسعه یافته و توسعه یافته منطقه تومسک است.

اهداف پژوهش شامل بررسی و نظام‌بندی روش‌های به‌دست‌آمده بود خیابان p، تعیین آزمایشگاهی ترکیب خاک و خصوصیات خصوصیات فیزیکی و مکانیکی اساسی، مطالعه تغییرپذیری خیابان pبا عمق، مقایسه استحکام سازه با فشار خانگی.

این کار در طول بررسی های مهندسی و زمین شناسی برای تعدادی از اجرام بزرگ واقع در مناطق مرکزی و شمال غربی منطقه تومسک انجام شد، جایی که قسمت بالاییاین بخش توسط مجموعه‌های چینه‌شناسی-ژنتیکی مختلف سنگ‌های سیستم کواترنر، پالئوژن و کرتاسه نشان داده می‌شود. شرایط وقوع، توزیع، ترکیب، وضعیت آنها به سن و پیدایش بستگی دارد و از نظر ترکیب، تصویری نسبتاً ناهمگون ایجاد می کند، تنها خاک های پراکنده مورد مطالعه قرار گرفتند که در آن گونه های رسی با قوام نیمه جامد، سخت و بسیار پلاستیکی غالب است. برای حل مشکلات تعیین شده، چاه ها و گودال ها در 40 نقطه مورد آزمایش قرار گرفتند، بیش از 200 نمونه خاک پراکنده از عمق 230 متری برداشت شد. موارد زیر تعیین شد: ترکیب گرانولومتری، چگالی (ρ) چگالی ذرات جامد ( ρs) تراکم خاک خشک ( ρ د) ، رطوبت ( wرطوبت خاکهای رسی، در مرز نورد و سیالیت ( w Lو w ص)، شاخص های تغییر شکل و خواص مقاومت؛ پارامترهای حالت مانند ضریب تخلخل محاسبه شد (ه)،تخلخل، ظرفیت رطوبت کل، برای خاک های رسی - عدد پلاستیسیته و شاخص سیالیت، ضریب تحکیم بیش از حد خاک OCR(به عنوان نسبت فشار پیش تراکم ( σ p ")به فشار خانوار در نقطه نمونه برداری) و سایر مشخصات.

هنگام انتخاب روش های گرافیکی برای تعیین شاخص خیابان p، به جز روشکازاگراندروش های مورد استفاده در خارج از کشور برای تعیین فشار پیش تراکم مورد بررسی قرار گرفت σ p ".لازم به ذکر است که در اصطلاح مهندس زمین شناسی، "فشار پیش تراکم" ( پیش تحکیم استرس) ، شروع به جابجایی مفهوم معمول "استحکام ساختاری خاک" می کند ، اگرچه روش های تعیین آنها یکسان است. طبق تعریف، استحکام ساختاری خاک، تنش عمودی در نمونه خاک مربوط به آغاز انتقال از تغییر شکل های فشاری الاستیک به تغییرات پلاستیکی است که با این اصطلاح مطابقت دارد. بازده استرس. از این نظر، مشخصه تعیین شده در تست های فشرده سازی نباید به عنوان حداکثر فشار در داخل " حافظه تاریخی» نمونه بورلند معتقد است که این اصطلاح بازده استرس دقیق تر است و اصطلاح پیش تثبیت استرسباید برای موقعیت هایی استفاده شود که در آن می توان مقدار چنین فشاری را با روش های زمین شناسی تعیین کرد. به همین ترتیب اصطلاح تمام شد تحکیم نسبت (OCR) باید برای توصیف سابقه استرس شناخته شده استفاده شود، در غیر این صورت این اصطلاح بازده استرس نسبت (YSR) . در بسیاری از موارد بازده استرس به عنوان تنش موثر قبل از تحکیم در نظر گرفته می شود، اگرچه از نظر فنی دومی با تنش زدایی مکانیکی همراه است، در حالی که اولی شامل اثرات اضافی ناشی از دیاژنز، انسجام ناشی از مواد آلی، نسبت اجزای خاک و ساختار آن است، به عنوان مثال. استحکام ساختاری خاک است.

بنابراین، اولین قدم برای شناسایی ویژگی‌های تشکیل خاک باید تعیین کمی نیمرخ باشد بازده استرسکه یک پارامتر کلیدی برای تشخیص خاکهای معمولی فشرده (با واکنش عمدتاً پلاستیکی) از خاکهای بیش از حد تحکیم (مرتبط با واکنش شبه الاستیک) است. و استحکام ساختاری خیابان pو فشار پیش تراکم σ p "همانطور که اشاره شد، به همان روش مشخص می شوند، عمدتاً با روش های آزمایشگاهی بر اساس نتایج آزمایش های فشرده سازی (GOST 12248، ASTM D 2435 و ASTM D 4186). کارهای جالب زیادی در مورد بررسی وضعیت خاک، فشار پیش از تراکم وجود دارد σ p "و روش های تعیین آن در زمینه. پردازش گرافیکی نتایج تست فشرده سازی نیز بسیار متنوع است σ p ",که باید برای بدست آوردن استفاده شود خیابان p.

روشکازاگراند(1936) - بیشتر روش قدیمیبرای محاسبه مقاومت سازه و فشار پیش تراکم. این بر این فرض استوار است که خاک تغییری در استحکام را تجربه می‌کند و از یک پاسخ الاستیک به یک بار به یک بار پلاستیکی، در نقطه‌ای نزدیک به فشار پیش از تحکیم حرکت می‌کند. اگر یک نقطه عطف دقیقاً تعریف شده در نمودار منحنی فشرده سازی وجود داشته باشد، این روش نتایج خوبی به دست می دهد. از شکل e - log σ"(شکل 1 الف)، که از طریق آن یک مماس و یک خط افقی از ضریب تخلخل و سپس یک نیمساز بین آنها ترسیم می شود. بخش مستقیم انتهای منحنی فشرده سازی به نقطه تقاطع با نیمساز برون یابی می شود و یک نقطه به دست می آید. ، به معنیهنگامی که بر روی محور پیش بینی می شود logσ"، مربوط به فشار تثبیت بیش از حد است σ p "(یا مقاومت سازه ای). این روش در مقایسه با روش های دیگر رایج ترین مورد استفاده است.

روش برمیستر(1951) - نشان دهنده وابستگی شکل است ε - ورود σ", کجا ε - تغییر شکل نسبی معنی σ p "با تقاطع عمود بر محور تعیین می شود ورود به سیستم σ" از طریق نقطه حلقه پسماند زمانی که نمونه دوباره بارگذاری می شود، با مماس بر بخش نهایی منحنی فشرده سازی (شکل 1 ب).

روش Schemertmann(1953)، منحنی فشرده سازی فرم نیز در اینجا استفاده شده است e - log σ"(شکل 1c). آزمایش‌های فشرده‌سازی تا زمانی انجام می‌شوند که یک بخش مستقیم مشخص روی منحنی به دست آید، سپس به فشار خانگی تخلیه شده و دوباره بارگیری می‌شود. در نمودار، خطی موازی با خط وسط منحنی فشار زدایی-فشرده‌سازی مجدد از نقطه فشار اصلی رسم کنید. معنی σ p "با کشیدن یک عمود بر محور مشخص می شود logσ"از طریق نقطه تخلیه، تا زمانی که با یک خط مستقیم موازی قطع شود. از نقطه σ p "یک خط بکشید تا زمانی که با نقطه ای در قسمت مستقیم منحنی فشاری که دارای ضریب تخلخل است قطع شود. ه 0.42 = منحنی فشرده سازی واقعی برای محاسبه نسبت تراکم یا نسبت تراکم استفاده می شود. این روش برای خاک هایی با قوام نرم قابل استفاده است.

روشآکای(1960) وابستگی ضریب خزش را نشان می دهد εsاز σ" (شکل 1d)، بر این اساس، برای خاک های مستعد خزش استفاده می شود. منحنی تثبیت نشان دهنده وابستگی کرنش نسبی به لگاریتم زمان است و به بخش تثبیت فیلتراسیون و تثبیت خزشی تقسیم می شود. آکائی خاطرنشان کرد که ضریب خزش به نسبت افزایش می یابد σ" به ارزش σ p ",و بعد از σ p "به نسبت لاگσ".

روش جانبو(1969) بر این فرض استوار است که فشار پیش از تحکیم را می توان از نمودار شکل تعیین کرد. ε - σ" . در روش جانبو برای رس های با حساسیت بالا و کم OCRفشار پیش از تحکیم را می توان با رسم نمودار بار-کرنش با استفاده از مقیاس خطی تعیین کرد. راه دوم جانبونموداری از مدول سکانس تغییر شکل است Eیا E 50از استرس های موثر σ" (شکل 1 د). و یک گزینه دیگر روش کریستنسن-جانبو(1969) وابستگی شکل را نشان می دهد r - σ", از منحنی های تثبیت به دست می آید , کجا t-زمان r=dR/dt، آر= dt/dε.

روش سلفورس(1975) وابستگی فرم است ε - σ" (شکل 1 e)، عمدتا برای روش CRS استفاده می شود. محور تنش-کرنش با نسبت ثابتی در مقیاس خطی انتخاب می‌شود، معمولاً نسبت تنش (کیلو پاسکال) به کرنش (٪) 10/1 است. این نتیجه پس از یک سری آزمایشات میدانی که در آن فشار منافذ و رسوب اندازه‌گیری شد به دست آمد. این بدان معنی است که روش سالفورز برای تخمین فشار تثبیت بیش از حد مقادیر واقعی تری نسبت به تخمین های آزمایش های میدانی می دهد.

روش پاچکو سیلوابه نظر می رسد (1970) از نظر ساخت یک نمودار، همچنین از نظر شکل، بسیار ساده است e - Log σ"(شکل 1g) , نتایج دقیقی را هنگام آزمایش خاکهای نرم می دهد. این روش نیازی به تفسیر ذهنی از نتایج ندارد و همچنین مستقل از مقیاس است. به طور گسترده در برزیل استفاده می شود.

روشباترفیلد(1979) بر اساس تجزیه و تحلیل نمودار وابستگی حجم نمونه به تنش مؤثر فرم است. log(1+e) - log σ"یا ln (1+e) - ln σ"(شکل 1 ساعت). این روش شامل چندین نسخه مختلف است که در آن فشار پیش تراکم به عنوان نقطه تقاطع دو خط تعریف می شود.

روش تاوناس(1979) یک رابطه خطی بین انرژی کرنش و تنش موثر برای بخش فشرده سازی مجدد آزمون در نموداری از فرم فرض می کند. σ"ε - σ" (شکل 1n، در بالای نمودار). مستقیماً از منحنی فشرده سازی بدون در نظر گرفتن قسمت بارگذاری مجدد آزمایش استفاده می شود. برای نمونه های تلفیقی تر، منحنی تنش/کرنش از دو قسمت تشکیل شده است: قسمت اول منحنی با شدت بیشتری نسبت به قسمت دوم افزایش می یابد. نقطه تلاقی دو خط به عنوان فشار پیش از تحکیم تعریف می شود.

روش اویکاوا(1987) تقاطع خطوط مستقیم را بر روی یک نمودار وابستگی نشان می دهد log(1+e)از σ" -

روش خوزه(1989) وابستگی شکل را نشان می دهد log e - log σ"یک روش بسیار ساده برای تخمین تقریبی فشار پیش تراکم، این روش از تقاطع دو خط مستقیم استفاده می کند. روشی مستقیم است و در تعیین محل نقطه حداکثر انحنا هیچ خطایی وجود ندارد. روشسریدهرانetal. (1989) همچنین طرحی از وابستگی را ارائه می دهد log(1+e) - log σ" برای تعییناستحکام ساختاری خاک های متراکم، بنابراین مماس خط افقی مربوط به ضریب تخلخل اولیه را قطع می کند که نتایج خوبی به دست می دهد.

روشبورلند(1990) طرح رابطه است شاخص تخلخلIv از استرس σ" (شکل 1 i). شاخص تخلخل با فرمول تعیین می شود Iv= (ه-е* 100)/(е* 100 -е* 1000)، یا dl من خاک های ضعیف تر: Iv= (ه-е* 10)/(е* 10 -е* 100)، کجا e* 10، e* 100 و e* ​​1000ضرایب تخلخل در بارهای 10، 100 و 1000 کیلو پاسکال (شکل ب) .

روشیاکوبسن(1992)، مقاومت سازه 2.5 در نظر گرفته شده است σ به، کجا σ به c به ترتیب نقطه حداکثر انحنا در نمودار کازاگراند است، همچنین وابستگی به شکل لاگ الکترونیکی σ" (شکل 1 l).

روش اونیتسوکا(1995) تقاطع خطوط مستقیم را بر روی یک نمودار وابستگی نشان می دهد ln(1+e)از σ" - تنش های موثر اعمال شده به مقیاس در مقیاس لگاریتمی (لگاریتم اعشاری).

روش ون زلست(1997)، بر اساس نمودار وابستگی فرم ε - logσ"، شیب خط (ab) موازی با شیب خط تخلیه است ( سی دی). نقطه آبسیسا ( ب) استحکام ساختاری خاک است (شکل 1 متر).

روشبکر(1987)، مانند روش تاوناس، انرژی کرنش را در هر بار تست فشاری با استفاده از رابطه تعیین می کند. دبلیو- σ"، جایی که. انرژی تغییر شکل (یا از طرف دیگر کار نیرو) از نظر عددی برابر است با نصف حاصل ضرب بزرگی ضریب نیرو و مقدار جابجایی مربوط به این نیرو. مقدار ولتاژ مربوط به کل کار در پایان هر افزایش ولتاژ تعیین می شود. وابستگی به نمودار دارای دو بخش مستقیم است.

روشفشار انرژی-لگ استرس(1997)سنول و ساگلامر(2000 گرم (شکل 1n))، روش های اصلاح شده بکر و/یا تاوناس، نشان دهنده وابستگی شکل است. σ" ε - logσ"، مقطع 1 و 3 خطوط مستقیمی هستند که نقطه تلاقی آنها در صورت امتداد، مقاومت ساختاری خاک خواهد بود.

روشناگاراج و شرینیواسا مورتی(1991، 1994)، نویسندگان یک رابطه تعمیم یافته از فرم را پیشنهاد می کنند log σ"ε - log σ"- برای پیش بینی مقدار فشار پیش تحکیم برای خاک های اشباع نشده بیش از حد تحکیم شده. روش بر اساس روش تاوناس و مقایسه با روش سنولو همکاران (2000)، این روش ضریب همبستگی بالاتری در موارد خاص می دهد.

روش چتیا و بورا(1998) در درجه اول تاریخچه بارهای خاک، ویژگی ها و تخمین های آنها را بر حسب نسبت تحکیم بیش از حد (OCR) بررسی می کند، هدف اصلی این مطالعه ایجاد یک رابطه تجربی بین OCR و نسبت است. e/e L .

روشتوگرسن(2001) وابستگی ضریب تحکیم را به تنش های موثر نشان می دهد (شکل 1 o).

روشوانگوفراست, متلاشی شدکرنشانرژیروش DSEM (2004) همچنین به روش های انرژی برای محاسبه تغییر شکل اشاره می کند. در مقایسه با انرژی کرنشروش، DSEM از انرژی کرنش تلف شده و شیب تخلیه-بارگیری مجدد چرخه فشرده سازی برای به حداقل رساندن تأثیر ساختار آسیب دیده نمونه و حذف اثر تغییر شکل الاستیک استفاده می کند. انرژی کرنش تلف شده، از نقطه نظر میکرومکانیکی، مستقیماً با برگشت ناپذیری فرآیند تحکیم مرتبط است. استفاده از شیب منحنی تراکم در بخش تخلیه- بارگذاری مجدد، بارگذاری مجدد الاستیک را در مرحله فشرده سازی مجدد شبیه سازی می کند و می تواند تأثیر شکست نمونه را به حداقل برساند. این روش نسبت به بسیاری از روش های موجود کمتر به اپراتور وابسته است.

روش آیناووکارتر(2007) نیز نموداری از فرم است ه-logσ",الف σ p "با یک وابستگی نمایی پیچیده تر بیان می شود .

مورد انتقال خاک به مرحله خزش تحکیم پس از غلبه بر σ p "اگر پایان مرحله بار بعدی با پایان تثبیت اولیه و ضریب تخلخل بر روی نمودار وابستگی منطبق باشد در این کار توضیح داده شده است. e - log σ"به شدت به صورت عمودی سقوط می کند، منحنی وارد مرحله تحکیم ثانویه می شود. در حین تخلیه، منحنی به نقطه پایانی تحکیم اولیه باز می گردد و اثر فشار تحکیم بیش از حد را ایجاد می کند. تعدادی کار وجود دارد که روش های محاسبه را برای تعیین شاخص ارائه می دهد σ p ".

الف)ب) V)

ز) د) ه)

g)h) و)

به) ل) م)

م) O)

روش ها:

الف)کازاگراند، ب)Burmister، ج) Schemertmann،ز)آکای، د)جانبو، و) سلفورز، ز) پاچکو سیلوا، ح)باترفیلد، من)بورلند، به)یاکوبسن، ل)ون زلست، m)بکر، ن)سنول و ساگلامر، ای)Thø گرسن

برنج. 1. طرح های پردازش گرافیکی نتایج آزمایش تراکم مورد استفاده در تعیین مقاومت ساختاری خاک با استفاده از روش های مختلف.

به طور کلی روش های گرافیکی برای تعیین فشار بیش از حد تحکیم بر اساس نتایج آزمایش های تراکم را می توان به چهار گروه اصلی تقسیم کرد. گروه اولراه حل ها شامل وابستگی ضریب تخلخل ( ه)/ چگالی (ρ) / تغییر شکل نسبی ( ε )/تغییرات حجم ( 1+e) از استرس های موثر (σ" ). نمودارها با گرفتن لگاریتم از یک یا دو مورد از مشخصه های ذکر شده تصحیح می شوند که منجر به صاف شدن بخش های منحنی فشرده سازی و نتیجه مطلوب می شود. σ p ")با تقاطع بخش های صاف شده برون یابی به دست می آید. این گروه شامل روش های Casagrande، Burmister، Schemertmann، Janbu، Butterfield، Oikawa، Jose، Sridharan و همکاران، Onitsuka و غیره است. گروه دومشاخص های تثبیت را با تنش های موثر مرتبط می کند، این روش ها عبارتند از: Akai، Christensen-Janbu و Thøgersen. ساده ترین و دقیق ترین در نظر گرفته شده است روش های گروه سوم- روش های انرژی برای محاسبه تغییر شکل ها: Tavenas، Becker، Strain Energy-Log Stress، Nagaraj & Shrinivasa Murthy، Senol and Saglamer، Frost و Wang و غیره. روش های انرژی برای محاسبه تغییر شکل ها نیز بر رابطه منحصر به فرد بین ضریب تخلخل در مرحله تکیه دارند. بکر و دیگران از تکمیل تحکیم اولیه و تنش مؤثر، یک رابطه خطی بین انرژی کل کرنش تخمین می زنند. دبلیوو استرس موثر بدون در نظر گرفتن تخلیه و بارگیری مجدد. در واقعیت، تمام روش های انرژی در فضا نمایش داده می شوند دبلیو- σ" ، درست مانند روش باترفیلد در میدان بازتولید می شود ورود به سیستم(1+e)-ورود به سیستم σ". اگر روش کازاگراند فشار تثبیت بیش از حد را عمدتاً روی منحنی‌ترین بخش نمودار متمرکز کند، روش‌های انرژی با وسط شیب منحنی فشرده‌سازی تا بالا تطبیق داده می‌شوند. σ p ". بخشی از تشخیص برتری این روش ها به دلیل تازگی نسبی آنها و ذکر آنها در توسعه و بهبود روش جدید این گروه فعال در حال توسعه است. گروه چهارمروش ها را با انواع مختلف ترکیب می کند رویکردهای غیر استانداردبرای پردازش گرافیکی منحنی‌ها، این شامل روش‌های Jacobsen، Selfors، Pacheco Silva، Einav و Carter و غیره است. که متداول‌ترین روش‌های گرافیکی Casagrande، Butterfield، Becker، Strain Energy-Log Stress، Selfors و Pacheco Silva در روسیه هستند که عمدتاً از روش Casagrande استفاده می‌شود.

لازم به ذکر است که اگر تعیین شود YSR (یا OCR) یک مقدار کافی است خیابان pیا σ p " , سپس هنگام انتخاب مقاطع مستقیم منحنی فشار قبل و بعد خیابان pهنگام به دست آوردن ویژگی های تغییر شکل، مطلوب است که دو نکته کلیدی را به دست آوریم: حداقل خیابان p/ دقیقهو حداکثر خیابان p / مترتبرمقاومت سازه ای (شکل 1 الف). در اینجا می توان از نقاط جداسازی مماس ها به مقاطع ابتدایی و پایانی استفاده کرد و یا از روش های کازاگراند، سلفورز و پاچکو سیلوا استفاده کرد. به عنوان راهنما هنگام مطالعه پارامترهای فشار، توصیه می شود حداقل و حداکثر شاخص های مقاومت سازه مربوطه را نیز تعیین کنید. خواص فیزیکیخاک: در درجه اول ضرایب تخلخل و رطوبت.

در این کار، شاخص خیابان pبودطبق روش استاندارد تعیین شده در GOST 12248 در مجتمع ASIS NPO Geotek به دست آمده است. برای تعیین خیابان p مراحل فشار اول و بعدی برابر با 0025/0 مگاپاسکال تا شروع فشرده سازی نمونه خاک گرفته شد که تغییر شکل عمودی نسبی نمونه خاک در نظر گرفته می شود. ه >0,005. استحکام سازهتوسط قسمت اولیه منحنی فشرده سازی تعیین می شود همن = f(ال جی σ" ، کجا همن - ضریب تخلخل تحت بار σi. نقطه شکست آشکار منحنی پس از مقطع مستقیم اولیه با مقاومت فشاری ساختاری خاک مطابقت دارد. پردازش گرافیکی نتایج نیز با استفاده از روش‌های کلاسیک Casagrande و Becker انجام شد . نتایج تعیین شاخص ها بر اساس GOST 12248 و روش های کازاگراند و بکر به خوبی با یکدیگر همبستگی دارند (ضرایب همبستگی r= 0.97). بدون شک با دانستن مقادیر از قبل می توانید با استفاده از هر دو روش دقیق ترین نتایج را بدست آورید. در واقع روش بکر هنگام انتخاب مماس در ابتدای نمودار کمی دشوارتر به نظر می رسید (شکل 1m).

با توجه به داده های آزمایشگاهی، مقادیر متفاوت است خیابان p از 0 تا 188 کیلو پاسکال برای لومی، برای رس تا 170، برای لوم شنی تا 177.حداکثر مقادیر به طور طبیعی در نمونه هایی که از اعماق زیاد گرفته شده بودند مشاهده شد. وابستگی تغییر شاخص به عمق نیز آشکار شد h(r = 0,79):

خیابان p = 19,6 + 0,62· ساعت.

تجزیه و تحلیل متغیر Oباآر(شکل 2) نشان داد که خاکهای زیر 20 متر به طور معمول فشرده می شوند، یعنی. استحکام ساختاری از فشار خانگی تجاوز نمی کند یا کمی بیشتر از آن است ( OCR ≤1 ). در ساحل چپ رودخانه. Ob در فواصل 150-250 متر، خاک های نیمه سنگی و سنگی با سیمان محکم با سیدریت، گوتیت، کلریت، لپتوکلریت و سیمان و همچنین خاک های پراکنده با استحکام ساختاری بالا بیش از 0.3 مگاپاسکال، زیرین و بین لایه ای با هتروژن کم دوام. آب‌ها مواجه می‌شوند که به طور کلی تأثیر قابل توجه سیمان‌کاری بر مقاومت ساختاری خاک‌ها را تأیید می‌کند که با سیستم‌بندی مواد واقعی مشابه در کار تأیید می‌شود. وجود خاک های قوی تر باعث پراکندگی مقادیر زیادی در این بازه شد، بنابراین شاخص های آنها در نمودار وابستگی گنجانده نشد. Oباآراز عمق، که برای کل منطقه معمولی نیست. برای قسمت بالایی بخش، باید به این واقعیت توجه داشت که گسترش مقادیر نشانگر بسیار گسترده تر است - تا بسیار فشرده (شکل 2)، زیرا خاک های منطقه هوادهی اغلب در یک نیمه نیمه یافت می شوند. حالت سه فاز جامد و جامد و با افزایش رطوبت آنها ( r=-0.47)، ظرفیت رطوبت کل ( r= -0.43) و درجه اشباع آب ( r= 0.32-) استحکام سازه کاهش می یابد. همچنین، که در بالا ذکر شد، گزینه انتقال به تثبیت خزش (و نه تنها در قسمت بالای بخش) وجود دارد. در اینجا لازم به ذکر است که خاک های دارای مقاومت ساختاری بسیار متنوع هستند: برخی ممکن است در حالت دو فاز غیر اشباع از آب باشند، برخی دیگر ممکن است ضریب حساسیت بسیار بالایی به تنش مکانیکی و تمایل به خزش داشته باشند، برخی دیگر ممکن است چسبندگی قابل توجهی به دلیل سیمان دارند و برخی دیگر ممکن است به سادگی خاک های رسی کاملاً اشباع از آب واقع در اعماق کم باشند.

نتایج مطالعات برای اولین بار امکان ارزیابی یکی از مهمترین شاخص های وضعیت اولیه خاک در منطقه تومسک - استحکام ساختاری آن را فراهم کرد که در بالای منطقه هوادهی در محدوده های بسیار گسترده ای تغییر می کند، بنابراین باید در هر محل کار قبل از انجام آزمایشات برای تعیین شاخص های خواص فیزیکی و مکانیکی خاک تعیین می شود. تجزیه و تحلیل داده های به دست آمده نشان داد که تغییرات در شاخص OCRدر عمق کمتر از 20 تا 30 متر اهمیت کمتری دارند، خاک ها به طور معمول فشرده می شوند، اما هنگام تعیین ویژگی های مکانیکی خاک باید مقاومت ساختاری آنها را نیز در نظر گرفت. استفاده از نتایج تحقیق در آزمایش های فشاری و برشی و همچنین تعیین وضعیت آشفته نمونه های با ساختار طبیعی توصیه می شود.

داوران:

Savichev O.G.، دکترای زمین شناسی، استاد گروه هیدروژئولوژی، زمین شناسی مهندسی و هیدروژئواکولوژی موسسه منابع طبیعیدانشگاه پلی تکنیک تومسک، تومسک.

پوپوف V.K.، دکترای زمین شناسی و کانی شناسی، استاد گروه هیدروژئولوژی، زمین شناسی مهندسی و هیدروژئواکولوژی، موسسه منابع طبیعی، دانشگاه پلی تکنیک تومسک، تومسک.

پیوند کتابشناختی

Kramarenko V.V.، Nikitenkov A.N.، Molokov V.Yu. در مورد استحکام ساختاری خاک های رسی در قلمرو منطقه تامسک // مشکلات مدرن علم و آموزش. – 2014. – شماره 5.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=14703 (تاریخ دسترسی: 02/01/2020). مجلات منتشر شده توسط انتشارات "آکادمی علوم طبیعی" را مورد توجه شما قرار می دهیم.