Հողի կառուցվածքային ամրությունը. Գիտության և կրթության ժամանակակից հիմնախնդիրները. Կախվածությունը հողի կազմից

Բրինձ. 3.4. Պարզ (ա) և կիսալոգարիթմական (բ) կոորդինատային համակարգերում կառուցվածքային ամրությամբ հողի սեղմման կորերը:

Հողի առաջնային սեղմման սկիզբն ավելի հստակ բացահայտվում է կիսալոգարիթմական կոորդինատներով կառուցված սեղմման կորի կիրառման ժամանակ (նկ. 3.4.բ): Այս դեպքում առաջնային սեղմման կորը ուղիղ կլինի ՍԴ. Այս ուղիղ գծի շարունակությունը մինչև հորիզոնական (հատված) գծի հատումը ԵՄ»սկզբնական ծակոտկենության գործակցի արժեքին համապատասխան e o, թույլ է տալիս գտնել արժեքը p o, որը կարելի է համարել որպես կառուցվածքային ամրության արժեք։

Հողի կառուցվածքային ուժը կարող է որոշվել նաև հողի կողային ճնշման փոփոխությունների արդյունքներով, երբ այն փորձարկվում է եռակողմ սեղմման սարքում (ըստ Է.Ի. Մեդկովի) կամ ծակոտկեն ջրի մեջ ճնշում առաջանալու պահին:

Սեղմման կորի հավասարումը որոշակի մոտավորությամբ կարող է ներկայացվել, ինչպես ցույց է տալիս Կ.Թերզաղին, լոգարիթմական կախվածության տեսքով.

, (3.11)

Աշխատանքը նվիրված է ցրված հողերի սկզբնական վիճակի բնութագրմանը` դրանց կառուցվածքային ամրությանը: Իմանալով դրա փոփոխականությունը հնարավորություն է տալիս որոշել հողի խտացման աստիճանը և, հնարավոր է, տվյալ տարածաշրջանում դրա ձևավորման պատմության առանձնահատկությունները։ Հողերի փորձարկման ժամանակ այս ցուցանիշի գնահատումը և դիտարկումը կարևոր նշանակություն ունի դրանց ֆիզիկական և մեխանիկական հատկությունների բնութագրերի որոշման, ինչպես նաև կառույցների հիմքերի կարգավորման հետագա հաշվարկների համար, ինչը վատ է արտացոլված կարգավորող փաստաթղթերում և քիչ է օգտագործվում: ինժեներական և երկրաբանական հետազոտությունների պրակտիկայում։ Թուղթը հակիրճ ուրվագծում է ինդեքսի որոշման ամենատարածված գրաֆիկական մեթոդները, որոնք հիմնված են սեղմման թեստերի արդյունքների վրա, Տոմսկի մարզի տարածքում ցրված հողերի կառուցվածքային ամրության լաբորատոր ուսումնասիրությունների արդյունքները: Բացահայտվում են հողերի կառուցվածքային ամրության և դրանց առաջացման խորության, խտացման աստիճանի հարաբերությունները։ Տրված են ցուցիչի օգտագործման վերաբերյալ հակիրճ առաջարկություններ:

Հողերի կառուցվածքային ամրությունը

նախնական կնքման ճնշում

1. Bellendir E.N., Vekshina T.Yu., Ermolaeva A.N., Zasorina O.A. Բնական երևույթում կավե հողերի գերհամախմբման աստիճանի գնահատման մեթոդ//Ռուսաստանի արտոնագիր թիվ 2405083

2. ԳՕՍՏ 12248–2010 թ. Հողեր. Հզորության և դեֆորմացման բնութագրերի լաբորատոր որոշման մեթոդներ.

3. ԳՕՍՏ 30416–2012. Հողեր. Լաբորատոր թեստեր. Ընդհանուր դրույթներ.

4. Կուդրյաշովա Է.Բ. Գերհամախմբված կավե հողերի ձևավորման օրինաչափություններ. Քանդ. քնքուշ. Երկրաբանական և հանքաբանական գիտություններ՝ 25.00.08. - Մ., 2002. - 149 էջ.

5. MGSN 2.07–01 Հիմքեր, հիմքեր և ստորգետնյա կառույցներ: - Մ .: Մոսկվայի կառավարություն, 2003. - 41 էջ.

6. SP 47.13330.2012 (SNiP 11-02-96-ի թարմացված հրատարակություն): Ինժեներական հետազոտություններ շինարարության համար. Հիմնական դրույթներ. - Մ.: Ռուսաստանի Գոսստրոյ, 2012 թ.

7. Tsytovich N.A.// Համամիութենական կոնֆերանսի նյութերը թույլ ջրով հագեցած հողերի վրա շինարարության վերաբերյալ: - Tallinn, 1965. - P. 5-17.

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

9. Becker, D.B., Crooks, J.H.A., Been, K., and Jefferies, M.G. Աշխատեք որպես կավերի տեղում և զիջման լարումները որոշելու չափանիշ // Canadian Geotechnical Journal. - 1987. - Հատ. 24., թիվ 4։ – էջ 549-564 թթ.

10. Boone J. «Նախահամախմբման ճնշման» մեկնաբանությունների քննադատական ​​վերագնահատում՝ օգտագործելով oedometer test // Can. գեոտեխնիկ. J. - 2010. - Vol. 47.-էջ 281–296 թթ.

11. Բուն Ս.Ջ. & Lutenegger A.J. Կարբոնատներ և սառցադաշտից ստացված համակցված հողերի ցեմենտացում Նյու Յորք նահանգում և Օնտարիոյի հարավում, Կան: Geotech.- 1997. - Vol 34. - էջ. 534–550 թթ.

12. Բուրլանդ, Ջ.Բ. Երեսուներորդ Ռանկինի դասախոսություն. - 1990. - Հատոր 40, թիվ 3: – էջ 327–378 թթ.

13 Բուրմիստեր, Դ.Մ. Վերահսկվող փորձարկման մեթոդների կիրառումը համախմբման փորձարկումներում: Սիմֆոսիում հողերի համախմբման փորձարկման մասին // ASTM. STP 126. - 1951. - էջ. 83–98 թթ.

14. Butterfield, R. A natural compression law for grounds (an advance on e–log p’) // Geotechnique. - 1979. - Հատոր 24, թիվ 4: – էջ 469–479 թթ.

15. Casagrande, A. Նախահամախմբման բեռի որոշումը և դրա գործնական նշանակությունը: // Հողի մեխանիկայի և հիմքերի ճարտարագիտության առաջին միջազգային գիտաժողովի նյութերում: Հարվարդի տպագրության գրասենյակ, Քեմբրիջ, Մասաչուսեթս. - 1936. - Հատ. 3.- էջ. 60–64 թթ.

16. Chen, B.S.Y., Mayne, P.W. Պիեզոկոնային չափումների և կավերի սթրեսային պատմության միջև վիճակագրական հարաբերությունները // Կանադական երկրատեխնիկական ամսագիր. - 1996. - Հատ. 33-p. 488-498 թթ.

17. Chetia M, Bora P K. Հագեցված չցեմենտային կավերի ավելի համախմբված հարաբերակցության գնահատում պարզ պարամետրերից // Indian Geotechnical Journal. - 1998. - Հատ. 28, թիվ 2։ – էջ 177-194 թթ.

18. Christensen S., Janbu N. Oedometer tests – առաջնային պահանջ հողի գործնական մեխանիկայի մեջ: // Proceedings Nordisk Geoteknikermode NGM-92. - 1992. - Հատ. 2, #9. – էջ 449-454 թթ.

19. Conte, O., Rust, S., Ge, L., and Stephenson, R. Evaluation of Pre-consolidation Stress Determination Methods // Հողի եւ ապարների վարքագծի գործիքավորում, փորձարկում եւ մոդելավորում: – 2011. – էջ. 147–154 թթ.

20. Dias J. et al. Էվկալիպտի բերքահավաքի գործողությունների պատճառով հողի նախնական ամրացման ճնշման վրա երթևեկության ազդեցությունը // Գիտ. գյուղատնտեսական. - 2005. - Հատ. 62, թիվ 3։ – էջ 248-255 թթ.

21. Dias Junior, M.S.; Փիրս, Ֆ.Ջ. Հողի սեղմման կորերից նախնական համախմբման ճնշումը գնահատելու պարզ ընթացակարգ: // Հողի տեխնոլոգիա. - Ամստերդամ, 1995. - Հատ.8, թիվ 2: – էջ 139–151 թթ.

22. Էյնավ, Ի; Քարթեր, Ջ.Պ. Շուռիկության, նորմալության, նախնական համախմբման ճնշման և հատիկավոր նյութերի մոդելավորման եզակիությունների մասին // Հատիկավոր նյութ. - 2007. - Հատ. 9, #1-2. – էջ 87-96 թթ.

23. Գրիգոր, Ա.Ս. et al. Սեղմման ինդեքսի և նախնական սեղմման սթրեսի հաշվարկը հողի սեղմման փորձարկման տվյալներից // Soil and Tillage Research, Amsterdam. - 2006. - Հատ. 89, #1. – էջ 45–57 թթ.

24. Grozic J. L. H., lunne T. & Pande S. An odeometer test study on the preconsolidation stress of glaciomarine clays. // Canadian Geotechnical Journal. - 200. - Հատ. 40.-p. 857–87 թթ.

25. Iori, Piero et al. Սուրճի պլանտացիաներում կրող հզորության դաշտային և լաբորատոր մոդելների համեմատություն // Ciênc. agrotec. - 2013. Հատ. 2, #2. – էջ 130-137 թթ.

26. Յակոբսեն, Հ.Մ. Bestemmelse af forbelastningstryk i laboratoriet // In Proceedings of Nordiske Geotechnikermonde NGM–92, May 1992. Aalborg, Դանիա: Դանիայի երկրատեխնիկական ընկերության տեղեկագիր. - 1992. Հատ. 2, թիվ 9. - էջ. 455–460 թթ.

27. Ջանբու, Ն. Հողերի դեֆորմացման նկատմամբ կիրառվող դիմադրության հայեցակարգը // Հողերի մեխանիկայի և հիմքերի ճարտարագիտության 7-րդ միջազգային կոնֆերանսի նյութերում, Մեխիկո Սիթի, 25–29 օգոստոսի 1969թ.: Ա.Ա. Balkema, Ռոտերդամ, Նիդեռլանդներ: - 1969. - Հատ. 1.-p. 191–196 թթ.

28. Jolanda L. Stress-strain բնութագրումը Seebodenlehm // 250 Seiten, broschier. - 2005. - 234 էջ.

29. Խոսե Բաբու Տ. Սրիդարան Ասուր; Abraham Benny Mathews. Log-log մեթոդը նախնական համախմբման ճնշման որոշման համար // ASTM Geotechnical Testing Journal. - 1989. - Հատ.12, թիվ 3: – էջ 230–237 թթ.

30. Kaufmann K. L., Nielsen B. N., Augustesen A. H. Երրորդական կավի ամրության և դեֆորմացիայի հատկությունները Moesgaard թանգարանում // Ալբորգի համալսարանի Քաղաքացիական ճարտարագիտության բաժին Sohngaardsholmsvej 57 DK-9000 Aalborg, Դանիա: – 2010. – էջ. 1–13.

31. Կոնտոպուլոս, Նիկոլաոս Ս. Մասաչուսեթսի տեխնոլոգիական ինստիտուտի սովորական կոնսոլիդացված և գերհամախմբված կավերի համար նախնական համախմբման ճնշման վրա նմուշի խանգարման հետևանքները: // Բաժ. Քաղաքացիական և բնապահպանական ճարտարագիտության. - 2012. - 285p.

32. Ladd, C. C. Settlement Analysis of Cohesive Soils // Հողի հրապարակում 272, MIT, Քաղաքացիական ճարտարագիտության բաժին, Քեմբրիջ, Մաս. - 1971. - 92p.

33. Mayne, P.W., Coop, M.R., Springman, S., Huang, A-B., and Zornberg, J. // GeoMaterial Behavior and Testing // Proc. 17-րդ միջազգային. Conf. Հողի մեխանիկա և երկրատեխնիկական ճարտարագիտություն. - 2009. - Հատ. 4.-p. 2777-2872 թթ.

34. Մեսրի, Գ. և Ա.Կաստրո. Ca/Cc հայեցակարգը և Ko-ն երկրորդական սեղմման ժամանակ // ASCE J. Geotechnical Engineering. - 1987. Հատ. 113, թիվ 3։ – էջ 230-247 թթ.

35. Nagaraj T. S., Shrinivasa Murthy B. R., Vatsala A. Հողային վարքագծի կանխատեսում – մաս ii- հագեցած չցեմենտացված հող // Կանադական երկրատեխնիկական ամսագիր. - 1991. - Հատ. 21, թիվ 1։ – էջ 137-163 թթ.

36. Oikawa, H. Սեղմման կորը փափուկ հողերի // Journal of Japanese Geotechnical Society, Soils and Funds. - 1987. - Հատ. 27, թիվ 3։ – էջ 99-104 թթ.

37. Onitsuka, K., Hong, Z., Hara, Y., Shigeki, Y. Մեկնաբանություն oedometer test տվյալների բնական կավերի // Journal of Japanese Geotechnical Society, Soils and Funds. - 1995. - Հատ. 35, թիվ 3։

38. Պաչեկո Սիլվա, Ֆ. Նոր գրաֆիկական կոնստրուկցիա հողի նմուշի նախահաստատման լարվածության որոշման համար // Հողի մեխանիկայի և հիմքի ճարտարագիտության 4-րդ բրազիլական կոնֆերանսի նյութերում, Ռիո դե Ժանեյրո, օգոստոս 1970 թ. - Հատ. 2, #1. – էջ 225–232 թթ.

39. Paul W. Mayne, Barry R. Christopher և Jason De Jong: Ստորգետնյա հետազոտությունների ձեռնարկ // National Highway Institute, Federal Highway Administration Վաշինգտոն, DC. - 2001. - 305p.

40. Sallfors, G. Փափուկ, բարձր պլաստմասսա կավերի նախահամախմբման ճնշում: -Գյոտեբորգ. Չալմերսի տեխնոլոգիական համալսարանի երկրատեխնիկական բաժին: - 231 p.

41. Schmertmann, J. H., Undisturbed Consolidation Behavior of Clay, Transaction, ASCE: - 1953. - Հատ. 120.- էջ. 1201 թ.

42. Schmertmann, J., H. Ուղեցույց կոն ներթափանցման թեստերի, կատարման և դիզայնի համար: // ԱՄՆ Դաշնային մայրուղիների վարչություն, Վաշինգտոն, DC, զեկույց, FHWATS-78-209: – 1978. – էջ. 145։

43. Semet C., Ozcan T. Արհեստական ​​նեյրոնային ցանցով նախնական համախմբման ճնշման որոշում // Քաղաքացիական ճարտարագիտություն և շրջակա միջավայրի համակարգեր: - 2005. - Հատ. 22, թիվ 4. - էջ. 217–231 թթ.

44. Senol A., Saglamer A. Որոշում Preconsolidation Pressure with a New Strain Energy-Log Stress Method // Էլեկտրոնային ժուռնալ գեոտեխնիկական ճարտարագիտության: - 2000. - Հատ. 5.

45. Սենոլ, Ա.Զեմինլերդե Օն. Նախահամախմբման ճնշման որոշում. թեկնածուական ատենախոսություն, գիտության և տեխնիկայի ինստիտուտ: – Ստամբուլ, Թուրքիա։ – 1997. – էջ. 123.

46. ​​Solanki C.H., Desai M.D. Preconsolidation Pressure from Soil Index and Plasticity Properties // The International Association of Computer Methods and Advances in Geomechanics 12th International Conference of Computer Methods and Advances in Geomechanics. - Գոա, Հնդկաստան: – 2008 թ.

47. Սալի, Ջ.Պ., Կամպենելլա, Ռ.Գ. and Robertson, P.K. Ներթափանցման ծակոտիների ճնշման մեկնաբանություն՝ կավերի սթրեսային պատմությունը գնահատելու համար // Ներթափանցման փորձարկման առաջին միջազգային սիմպոզիումի նյութեր. -Օռլանդո: - 1988. - Vol.2 - էջ. 993-999 թթ.

48. Tavenas F., Des Rosier J.P., Leroueil S. et al. Լարվածության էներգիայի օգտագործումը որպես զիջման և սողանքի չափանիշ թեթև գերհամախմբված կավերի համար // Géotechnique. - 1979. - Հատ. 29.-էջ 285-303 թթ.

49. Thøgersen, L. Փորձարարական տեխնիկայի և օսմոտիկ ճնշման ազդեցությունները երրորդային էքսպանսիվ կավի չափված վարքագծի վրա. Ph. D. thesis, հողի մեխանիկայի լաբորատորիա, Ալբորգի համալսարան: - 2001. - Հատ. 1.

50. Wang, L. B., Frost, J. D. Dissipated Strain Energy Method for Determining Preconsolidation Pressure // Canadian Geotechnical Journal. - 2004. - Հատ. 41, թիվ 4։ – էջ 760-768 թթ.

կառուցվածքային ամրություն պ փողկոչվում է ամրություն՝ պայմանավորված կառուցվածքային կապերի առկայությամբ և բնութագրվում է լարվածությամբ, որի նկատմամբ հողի նմուշը, երբ բեռնված է ուղղահայաց բեռով, գործնականում չի դեֆորմացվում։ Քանի որ խտացումը սկսվում է հողի լարումներից, որոնք գերազանցում են դրա կառուցվածքային ուժը և հողերի փորձարկման ժամանակ, այս ցուցանիշի թերագնահատումը հանգեցնում է մեխանիկական հատկությունների այլ բնութագրերի արժեքների որոշման սխալների: Ցուցանիշի սահմանման կարևորությունը պ փողվաղուց է նշվում, քանի որ Ն.Ա. Ցիտովիչ - «... ի լրումն թույլ կավե հողերի դեֆորմացիայի և ամրության հատկությունների սովորական ցուցիչներից, որպեսզի գնահատվի այդ հողերի վարքագիծը ծանրաբեռնվածության տակ և հաստատի դրանց վրա կառուցված կառույցների տեղակայման մեծության ճիշտ կանխատեսումը. , հետազոտությունների ժամանակ անհրաժեշտ է որոշել կառուցվածքային ամրությունը պ փող«. Հողերի խտացման աստիճանի հետազոտման երևույթը կարևոր է նախագծված կառուցվածքի նստեցումը կանխատեսելու համար, քանի որ գերխտացված հողերի վրա նստվածքը կարող է չորս կամ ավելի անգամ պակաս լինել, քան սովորաբար խտացված հողերում: OCR > 6 գերհամախմբման գործակիցի արժեքների համար հողի կողային ճնշման գործակիցը հանգիստ վիճակում Կ մասինկարող է գերազանցել 2-ը, որը պետք է հաշվի առնել ստորգետնյա կառույցները հաշվարկելիս:

Ինչպես նշվում է հոդվածում. «Սկզբում նորմալ խտացման պայմանները գերակշռում են ավազների, տիղմերի և կավերի ծովային, լճային, ալյուվիալ, դելտայական, էոլյան և գետային նստվածքների նստեցման և ձևավորման գործընթացում: Այնուամենայնիվ, Երկրի վրա հողերի մեծ մասը դարձել է թեթևակի/չափավոր/խիստ գերհամախմբված՝ տարբեր ֆիզիկական, բնապահպանական, կլիմայական և ջերմային գործընթացների արդյունքում հազարավոր-միլիոնավոր տարիների ընթացքում: Գերհամախմբման և/կամ տեսանելի նախալարման մեխանիզմները ներառում են՝ մակերևույթի էրոզիան, եղանակային պայմանները, ծովի մակարդակի բարձրացումը, ջրի մակարդակի բարձրացումը, սառցադաշտը, սառեցման-հալման ցիկլերը, կրկնվող թրջումը/գոլորշիացումը, չորացումը, զանգվածի կորուստը, սեյսմիկ բեռները, մակընթացային ցիկլերը և երկրաքիմիական ազդեցությունները»: . Հողի խտացման վիճակի որոշման թեման դեռ շատ արդիական է և հանդիպում է գրեթե բոլոր մայրցամաքների հրապարակումներում: Աշխատանքներում դիտարկվում են գործոններն ու ցուցիչները, որոնք որոշում են կավե հողերի գերխտացված կամ ցածր սեղմված վիճակը, պատճառներն ու ազդեցությունը նման ուժեղ ցեմենտացման ֆիզիկական և մեխանիկական պարամետրերի վրա: Ցուցանիշի որոշման արդյունքները նույնպես գործնականում ունեն լայն կիրառություն՝ սկսած կառույցների հիմքերի նստվածքի հաշվարկից; լաբորատոր փորձարկման համար նախատեսված նմուշների բնական կառուցվածքի պահպանում. շատ կոնկրետ թեմաների, կանխատեսելով հողի սեղմումը էվկալիպտի և սուրճի տնկարկներում՝ համեմատելով դրանց կառուցվածքային ուժը մեքենաների բեռի հետ:

Ցուցանիշների արժեքների իմացություն պ փողև խորության հետ դրանց փոփոխականությունը բնութագրում է հողերի կազմի, կապերի և կառուցվածքի առանձնահատկությունները, դրանց ձևավորման պայմանները, ներառյալ բեռնման պատմությունը: Այս առումով առանձնահատուկ գիտական ​​և գործնական հետաքրքրություն են ներկայացնում ուսումնասիրությունները պ փող Վ տարբեր մարզերում, այդ ուսումնասիրությունները հատկապես կարևոր են տարածքում Արևմտյան Սիբիրնստվածքային նստվածքների հաստ ծածկով։ Տոմսկի մարզում կատարվել են հողերի բաղադրության և հատկությունների մանրամասն ուսումնասիրություններ, որոնց արդյունքում ինժեներաերկրաբանական դիրքերից բավական մանրամասն ուսումնասիրվել են ինչպես Տոմսկ քաղաքի տարածքը, այնպես էլ հարակից տարածքները։ Միևնույն ժամանակ, հարկ է նշել, որ հողերը հատուկ ուսումնասիրվել են որոշակի օբյեկտների կառուցման համար՝ համաձայն գործող կարգավորող փաստաթղթերի, որոնք առաջարկություններ չեն պարունակում. հետագա կիրառումը պ փողև, համապատասխանաբար, այն չներառել որոշվող հողի պահանջվող բնութագրերի ցանկում: Հետևաբար, այս աշխատանքի նպատակն է որոշել ցրված հողերի կառուցվածքային ամրությունը և դրա փոփոխությունները հատվածի երկայնքով Տոմսկի շրջանի առավել ակտիվ զարգացած և զարգացած տարածքներում:

Ուսումնասիրության նպատակները ներառում էին ձեռքբերման մեթոդների վերանայում և համակարգում պ փող, հողի կազմի լաբորատոր որոշումներ և հիմնական ֆիզիկամեխանիկական հատկությունների բնութագրեր, փոփոխականության ուսումնասիրություն պ փողխորությամբ, կառուցվածքային ամրության համեմատությունը կենցաղային ճնշման հետ։

Աշխատանքն իրականացվել է Տոմսկի շրջանի կենտրոնական և հյուսիսարևմտյան շրջաններում գտնվող մի շարք խոշոր օբյեկտների ինժեներական և երկրաբանական հետազոտությունների ընթացքում, որտեղ հատվածի վերին մասը ներկայացված է չորրորդական, պալեոգենի տարբեր շերտագրական և գենետիկական համալիրներով: և կավճային ապարներ։ Դրանց առաջացման, տարածման, բաղադրության, վիճակի պայմանները կախված են տարիքից և ծագումից և ստեղծում են բավականին տարասեռ պատկեր, բաղադրությամբ ուսումնասիրվել են միայն ցրված հողերը, որոնցում գերակշռում են կիսապինդ, կարծր և պինդ-պլաստիկ խտության կավե սորտերը։ Առաջադրանքները լուծելու համար 40 կետում փորձարկվել են հորեր և փոսեր, մինչև 230 մ խորությունից ընտրվել են ցրված հողերի ավելի քան 200 նմուշներ: Հողի փորձարկումներն իրականացվել են ընթացիկ կարգավորող փաստաթղթերում տրված մեթոդների համաձայն: Որոշվել են՝ մասնիկների չափերի բաշխումը, խտությունը (ρ) պինդ մասնիկների խտություն ( ρs) չոր հողի խտությունը ( p դ) , խոնավություն ( w), կավե հողերի խոնավության պարունակությունը՝ գլանվածքի և հեղուկության սահմանին ( wLԵվ wp), դեֆորմացիայի և ամրության հատկությունների ցուցիչներ. հաշվարկված վիճակի պարամետրեր, ինչպիսիք են ծակոտկենության գործակիցը (ե)ծակոտկենություն, ընդհանուր խոնավության հզորություն, կավե հողերի համար՝ պլաստիկության թիվը և հոսքի ինդեքսը, հողի խտացման գործակիցը OCR(ինչպես նախնական սեղմման ճնշման հարաբերակցությունը) p»)նմուշառման կետում ներքին ճնշման նկատմամբ) և այլ բնութագրեր:

Ցուցանիշի որոշման գրաֆիկական մեթոդներ ընտրելիս պ փող, բացառությամբ մեթոդԿասագրանդԴիտարկվել են արտերկրում կիրառվող նախաքամացման ճնշումը որոշելու մեթոդները σ p ».Հարկ է նշել, որ երկրաբան-ինժեների տերմինաբանության մեջ «նախ սեղմման ճնշումը» ( Նախահամախմբում Սթրես) , սկսում է տեղահանել «հողի կառուցվածքային ամրության» ծանոթ հասկացությունը, չնայած դրանց որոշման մեթոդները նույնն են։ Ըստ սահմանման, հողի կառուցվածքային ուժը հողի նմուշի ուղղահայաց լարվածությունն է, որը համապատասխանում է առաձգական սեղմիչ դեֆորմացիաներից պլաստիկի անցման սկզբին, որը համապատասխանում է տերմինին. Բերքատվությունը Սթրես. Այս առումով, սեղմման թեստերում որոշված ​​բնութագիրը չպետք է ընդունվի որպես առավելագույն ճնշում նմուշի «պատմական հիշողության» ներսում: Բուրլանդը կարծում է, որ տերմինը բերքատվությունը սթրես ավելի ճշգրիտ է, իսկ տերմինը նախնական համախմբում սթրեսպետք է օգտագործվի այնպիսի իրավիճակների համար, երբ նման ճնշման մեծությունը կարող է որոշվել երկրաբանական մեթոդներով: Նմանապես, տերմինը Ավարտվել է Միավորում Հարաբերակցություն (OCR) պետք է օգտագործվի սթրեսների հայտնի պատմությունը նկարագրելու համար, այլապես տերմինը Բերքատվությունը Սթրես Հարաբերակցություն (ԵՍՌ) . Շատ դեպքերում Բերքատվությունը Սթրես ընդունվում է որպես արդյունավետ նախաքծման լարվածություն, թեև վերջինս տեխնիկապես կապված է մեխանիկական սթրեսի նվազեցման հետ, մինչդեռ առաջինը ներառում է լրացուցիչ ազդեցություններ դիագենեզի, օրգանական նյութերի համախմբման, հողի բաղադրիչների և դրա կառուցվածքի հարաբերակցության, այսինքն. հողի կառուցվածքային ամրությունն է։

Այսպիսով, հողի ձևավորման առանձնահատկությունները բացահայտելու առաջին քայլը պետք է լինի պրոֆիլի քանակական որոշումը Բերքատվությունը Սթրես, որը նորմալ սեղմված հողերը (հիմնականում պլաստիկ արձագանքով) գերհամախմբված հողերից (կապված կեղծ առաձգական արձագանքի հետ) առանձնացնելու հիմնական պարամետր է: և կառուցվածքային ամրությունը պ փող, և նախնական սեղմման ճնշումը p"որոշվում են նույն կերպ, ինչպես նշված է, հիմնականում լաբորատոր մեթոդներով, որոնք հիմնված են սեղմման թեստերի արդյունքների վրա (ԳՕՍՏ 12248, ASTM D 2435 և ASTM D 4186): Կան բազմաթիվ հետաքրքիր աշխատանքներ, որոնք ուսումնասիրում են հողի վիճակը, նախաքամման ճնշումը p"և ոլորտում դրա որոշման մեթոդները: Կոմպրեսիոն թեստերի արդյունքների գրաֆիկական մշակումը նույնպես շատ բազմազան է, ստորև բերված է որոշելու արտասահմանում ամենատարածված մեթոդների համառոտ նկարագրությունը. p»,որը պետք է օգտագործվի ձեռք բերելու համար պ փող.

ՄեթոդԿասագրանդ(1936 թ.) կառուցվածքային ամրության և նախակծկման ճնշման հաշվարկման ամենահին մեթոդն է։ Այն հիմնված է այն ենթադրության վրա, որ հողը ենթարկվում է ուժի փոփոխության՝ առաձգական արձագանքից բեռից մինչև ճկուն արձագանք՝ նախախտացման ճնշմանը մոտ մի կետում: Այս մեթոդը լավ է աշխատում, երբ սեղմման կորի գծապատկերում կա լավ սահմանված թեքության կետ: e - log σ» ձևի(նկ. 1ա), որի միջով ծակոտկենության գործակիցից գծվում է շոշափող և հորիզոնական գիծ, ​​այնուհետև նրանց միջև կիսադիր։ Կծկման կորի վերջի ուղիղ հատվածը էքստրապոլացվում է բիսեկտորի հետ հատման կետին և ստացվում է կետ , իմաստերբ նախագծված է առանցքի վրա մատյան σ", համապատասխանում է գերհամախմբման ճնշմանը p"(կամ կառուցվածքային ամրություն): Մեթոդը մնում է ամենատարածվածը մյուսների համեմատ:

Burmister մեթոդ(1951) - ներկայացնում է ձևի կախվածությունը ε-Մատյան σ", Որտեղ ε - հարաբերական դեֆորմացիա. Իմաստը p"որոշվում է առանցքից եկող ուղղահայաց խաչմերուկում Մատյան σ" նմուշի կրկնակի բեռնման ժամանակ հիստերեզի հանգույցի կետի միջով՝ սեղմման կորի վերջի հատվածին շոշափողով (նկ. 1բ):

Schemertmann մեթոդը(1953), այստեղ օգտագործվում է նաև ձևի սեղմման կորը e - log σ"(նկ. 1գ): Սեղմման փորձարկումներն իրականացվում են այնքան ժամանակ, մինչև կորի վրա հստակ ուղիղ հատված ձեռք բերվի, այնուհետև բեռնաթափվի կենցաղային ճնշման տակ և վերաբեռնվի: Գրաֆիկի վրա գծեք մի գիծ, ​​որը զուգահեռ է դեկոպրեսիոն-վերաճնշում կորի միջնագծին ներքին ճնշման կետով: Իմաստը p"որոշվում է առանցքից ուղղահայաց գծելով մատյան σ"բեռնաթափման կետով՝ զուգահեռ գծով հատման կետով։ Մի կետից p"գծեք գիծ, ​​մինչև այն հատվի ծակոտկենության գործակից ունեցող սեղմման կորի ուղիղ հատվածի կետի հետ ե\u003d 0.42 Ստացված ճշմարիտ սեղմման կորը օգտագործվում է սեղմման գործակիցը կամ խտացման հարաբերակցությունը հաշվարկելու համար: Այս մեթոդը կիրառելի է փափուկ հողերի համար։

ՄեթոդԱքայ(1960), ներկայացնում է սողացող գործակցի կախվածությունը էս-ից σ" (նկ. 1դ), կիրառվում է, համապատասխանաբար, սողացող հողերի համար։ Համախմբման կորը ներկայացնում է հարաբերական դեֆորմացիայի կախվածությունը ժամանակի լոգարիթմից և բաժանվում է արտահոսքի համախմբման և սողացող կոնսոլիդացիայի հատվածի: Աքայը նշել է, որ սողացող գործոնը համամասնորեն մեծանում է σ" մինչև արժեք p»,եւ հետո p"համաչափ մատյան σ".

Ջանբուի մեթոդ(1969) հիմնված է այն ենթադրության վրա, որ նախնական սեղմման ճնշումը կարող է որոշվել այնպիսի գրաֆիկից, ինչպիսին է. ε - σ" . Ջանբու մեթոդով՝ բարձր զգայունությամբ և ցածր կավերի համար OCRնախնական սեղմման ճնշումը կարող է որոշվել գծային մասշտաբով բեռ-լարված կորը գծելով: Երկրորդ ճանապարհ Ջանբուդեֆորմացիայի սեկանտային մոդուլի գրաֆիկն է Եկամ E 50արդյունավետ սթրեսներից σ" (նկ. 1 ե): Եվ ևս մեկ տարբերակ Քրիստենսեն-Ջանբու մեթոդ(1969), ներկայացնում է ձևի կախվածություն r - σ", ստացված համախմբման կորերից , Որտեղ t-ժամանակ , r= dR/dt, Ռ= dt/dε.

Sellforce մեթոդ(1975) ձևի կախվածություն է ε - σ" (նկ. 1f), հիմնականում օգտագործվում է CRS մեթոդի համար: Լարվածություն-լարում առանցքը ընտրվում է գծային մասշտաբով ֆիքսված հարաբերակցությամբ, սովորաբար 10/1 լարվածության (կՊա) լարվածության (%) հարաբերակցության համար: Այս եզրակացությունն արվել է մի շարք դաշտային փորձարկումներից հետո, որտեղ չափվել է ծակոտիների և նստվածքի ճնշումը: Սա նշանակում է, որ գերհամախմբման ճնշումը գնահատելու Սալֆորսի մեթոդը տալիս է ավելի իրատեսական արժեքներ, քան դաշտային փորձարկումներում արված գնահատականները:

Պաչեկո Սիլվայի մեթոդ(1970), թվում է, թե շատ պարզ է գծագրության, ինչպես նաև ձևի առումով e - մատյան σ"(նկ. 1 գ) , ճշգրիտ արդյունքներ է տալիս փափուկ հողերի փորձարկման ժամանակ: Այս մեթոդը չի պահանջում արդյունքների սուբյեկտիվ մեկնաբանություն և նաև մասշտաբային անկախ է: Լայնորեն օգտագործվում է Բրազիլիայում:

ՄեթոդԲաթերֆիլդ(1979) հիմնված է նմուշի ծավալի կախվածության վերլուծության վրա՝ ձևի արդյունավետ լարվածությունից log(1+e) - log σ"կամ ln (1+e) - ln σ"(նկ. 1ժ): Մեթոդը ներառում է մի քանի տարբեր տարբերակներ, որտեղ նախնական սեղմման ճնշումը սահմանվում է որպես երկու գծերի հատման կետ:

Tavenas մեթոդ(1979), առաջարկում է գծային կախվածությունլարման էներգիայի և արդյունավետ սթրեսի միջև թեստի վերասեղմման մասի համար ձևի գրաֆիկի վրա σ"ε - σ" (նկ. 1n, գրաֆիկի վերևում): Այն օգտագործվում է ուղղակիորեն սեղմման կորի հիման վրա՝ առանց հաշվի առնելու թեստի վերականգնված մասը։ Ավելի համախմբված նմուշների համար լարման/լարման գծապատկերը բաղկացած է երկու մասից. կորի առաջին մասը ավելի կտրուկ բարձրանում է, քան երկրորդը: Երկու գծերի հատման կետը սահմանվում է որպես նախնական սեղմման ճնշում:

Oikawa մեթոդ(1987), ներկայացնում է կախվածության գրաֆիկի վրա գծերի հատումը տեղեկամատյան (1+e)-ից σ" -

Ժոզե մեթոդ(1989), ներկայացնում է ձևի կախվածություն log e - log σ"Շատ պարզ մեթոդ է նախնական սեղմման ճնշումը գնահատելու համար, մեթոդը օգտագործում է երկու ուղիղ գծերի հատումը: Դա ուղղակի մեթոդ է, և առավելագույն կորության կետի գտնվելու վայրը որոշելու սխալներ չկան։ ՄեթոդՍրիդարանetալ. (1989) նույնպես կախվածության գրաֆիկ է log(1+e) - log σ» որոշելու համարխիտ հողերի կառուցվածքային ամրությունը, ուստի շոշափողը հատում է նախնական ծակոտկենության գործակցին համապատասխանող հորիզոնական գիծը, ինչը լավ արդյունքներ է տալիս։

ՄեթոդԲուրլանդ(1990) կախվածության գրաֆիկ է ծակոտկենության ինդեքսըԵս ընդ սթրեսից σ" (նկ. 1 և). Ծակոտկենության ինդեքսը որոշվում է բանաձևով Ես ընդ= (ե-e* 100)/(e* 100 -e* 1000), կամ դլ ավելի թույլ հողեր. Ես ընդ= (ե-e* 10)/(e* 10 -e* 100), Որտեղ e* 10, e* 100 և e* 1000ծակոտկենության գործակիցները 10, 100 և 1000 կՊա բեռների դեպքում (նկ. բ) .

ՄեթոդՅակոբսեն(1992), կառուցվածքային ամրությունը ենթադրվում է 2,5 σ դեպի, Որտեղ σ դեպի c-ն առավելագույն կորության կետն է Կասագրանդի հողամասի վրա, համապատասխանաբար, նաև ձևի կախվածություն էլեկտրոնային մատյան σ" (նկ. 1 լ).

Օնիցուկայի մեթոդ(1995), ներկայացնում է կախվածության գրաֆիկի վրա գծերի հատումը տեղեկամատյան (1+e)-ից σ" - արդյունավետ լարումները գծագրված սանդղակի վրա լոգարիթմական սանդղակով (տասնորդական լոգարիթմներ):

Վան Զելստի մեթոդ(1997), տեսակների կախվածության գրաֆիկի վրա ε - մատյան σ", (ab) գծի թեքությունը զուգահեռ է ելքի գծի թեքությանը ( cd) Կետային աբսիսսա ( բ) հողի կառուցվածքային ամրությունն է (նկ. 1մ):

ՄեթոդԲեքեր(1987), ինչպես Tavenas մեթոդը, որոշում է լարվածության էներգիան յուրաքանչյուր սեղմման փորձնական բեռի համար՝ օգտագործելով հարաբերությունները Վ- σ», որտեղ. Լարվածության էներգիան (կամ, մյուս կողմից, ուժի աշխատանքը) թվայինորեն հավասար է ուժի գործոնի մեծության և այս ուժին համապատասխան տեղաշարժի արժեքի արտադրյալի կեսին։ Լարման յուրաքանչյուր ավելացման վերջում որոշվում է ընդհանուր աշխատանքին համապատասխան լարվածության չափը: Կախվածությունը գրաֆիկից ունի երկու ուղիղ հատված, գերհամախմբման ճնշումը կլինի այս ուղիղ գծերի հատման կետը:

ՄեթոդԼարվածություն Էներգիա-Լոգ Սթրես(1997),Սենոլ և Սագլամեր(2000 (նկ. 1n)), փոխակերպված Բեկերի և/կամ Տավենասի մեթոդներով, ձևի կախվածություն է σ" ε - մատյան σ", 1 և 3 հատվածները ուղիղ գծեր են, որոնց հատման կետը, երբ երկարացվի, կլինի հողի կառուցվածքային ամրությունը։

ՄեթոդNagaraj & Shrinivasa Murthy(1991, 1994), հեղինակներն առաջարկում են ձևի ընդհանրացված հարաբերություն log σ"ε - log σ"- կանխագուշակել նախախտացման ճնշման մեծությունը գերխտացված, հագեցած ոչ կոնսոլիդացված հողերի համար: Մեթոդը հիմնված է Tavenas մեթոդի վրա և համեմատվում է Սենոլ մեթոդ et al. (2000), այս մեթոդը որոշակի դեպքերում տալիս է հարաբերակցության ավելի բարձր գործակից:

Չետիա և Բորա մեթոդ(1998), հիմնականում հաշվի է առնում հողի բեռների պատմությունը, դրանց բնութագրերը և գնահատումը գերհամախմբման հարաբերակցության (OCR) առումով, ուսումնասիրության հիմնական նպատակն է հաստատել էմպիրիկ կապ OCR-ի և հարաբերակցության միջև: ե/ե Լ.

ՄեթոդԹոգերսենը(2001), համախմբման գործակիցի կախվածությունն է արդյունավետ լարումներից (նկ. 1o):

ՄեթոդՎանգևFrost, ՑրվածԼարումԷներգիամեթոդ DSEM (2004) վերաբերում է նաև լարվածության հաշվարկման էներգիայի մեթոդներին: համեմատ Լարվածության էներգիամեթոդով, DSEM-ն օգտագործում է ցրված լարվածության էներգիան և բեռնաթափման-վերաբեռնման սեղմման ցիկլի թեքությունը՝ նվազագույնի հասցնելու կոտրված նմուշի կառուցվածքի ազդեցությունը և վերացնելու առաձգական դեֆորմացիայի ազդեցությունը: Ցրված լարման էներգիան, միկրոմեխանիկայի տեսանկյունից, ուղղակիորեն կապված է համախմբման գործընթացի անշրջելիության հետ։ Օգտագործելով սեղմման կորի թեքությունը բեռնաթափման-վերաբեռնման հատվածում, նմանակում է առաձգական վերաբեռնումը վերասեղմման փուլում և կարող է նվազագույնի հասցնել նմուշի խզման ազդեցությունը: Մեթոդը ավելի քիչ կախված է օպերատորից, քան գոյություն ունեցողներից շատերը:

Մեթոդ ԷյնավևՔարթերը(2007), նույնպես ձևի գրաֆիկ է ե-տեղեկամատյան»,Ա p"արտահայտված է ավելի բարդ էքսպոնենցիալ կախվածությամբ .

Հաղթահարումից հետո հողի անցման դեպքը համախմբման սողուն p"նկարագրված աշխատանքներում, եթե հաջորդ բեռնվածքի փուլի ավարտը համընկնում է առաջնային համախմբման ավարտի և կախվածության գրաֆիկի վրա ծակոտկենության գործակցի հետ. e - log σ"կտրուկ ընկնում է ուղղահայաց, կորը մտնում է երկրորդական համախմբման փուլ։ Բեռնաթափման ժամանակ կորը վերադառնում է առաջնային կոնսոլիդացիայի վերջնակետ՝ ստեղծելով գերհամախմբման ճնշման էֆեկտ։ Կան մի շարք աշխատանքներ, որոնք առաջարկում են ցուցանիշի որոշման հաշվարկման մեթոդներ p".

ա) բ) V)

է) ե) ե)

է) ը) Եվ)

Դեպի) ես)

մ) Օ)

Մեթոդներ:

Ա)Կասագրանդ, բ)Բուրմիստեր, գ) Շեմերտման,է)Աքայ, ե)Ջանբու, զ) Սելֆորս, է) Պաչեկո Սիլվա, ը)Բաթերֆիլդ և)Բուրլանդ, Դեպի)Յակոբսեն, լ)Վան Զելստ, մ)Բեքեր, n)Սենոլ և Սագլամեր, Օ)Թø գերսեն

Բրինձ. Նկ. 1. Սեղմման փորձարկումների արդյունքների գրաֆիկական մշակման սխեմաներ, որոնք օգտագործվում են հողի կառուցվածքային ամրությունը որոշելիս՝ տարբեր մեթոդներով.

Ընդհանուր առմամբ, սեղմման փորձարկումների արդյունքների հիման վրա վերահամախմբման ճնշումը որոշելու գրաֆիկական մեթոդները կարելի է բաժանել չորս հիմնական խմբերի. Առաջին խումբլուծումները ներառում են ծակոտկենության գործակիցի կախվածությունը ( ե)/խտություն (ρ) / հարաբերական լարվածություն ( ε )/ծավալի փոփոխություն ( 1+e) արդյունավետ սթրեսներից (σ" ) Գրաֆիկները ուղղվում են՝ վերցնելով թվարկված բնութագրերից մեկ կամ երկուսի լոգարիթմը, ինչը հանգեցնում է սեղմման կորի հատվածների ուղղման և ցանկալի արդյունքի ( p»)ստացվում է էքստրապոլացված ուղղված հատվածները հատելով։ Խումբը ներառում է Casagrande, Burmister, Schemertmann, Janbu, Butterfield, Oikawa, Jose, Sridharan et al., Onitsuka և այլ մեթոդներ: Երկրորդ խումբկապում է համախմբման տեմպերը արդյունավետ սթրեսների հետ, սրանք են մեթոդները. Akai, Christensen-Janbu և Thøgersen: Ամենապարզն ու ճշգրիտն են երրորդ խմբի մեթոդներ- Էներգիայի լարման մեթոդներ. Tavenas, Becker, Strain Energy-Log Stress, Nagaraj & Shrinivasa Murthy, Senol and Saglamer, Frost and Wang և այլն: Էներգիայի լարման մեթոդները նաև հիմնված են առաջնային համախմբման ավարտին ծակոտկենության և արդյունավետության եզակի կապի վրա: սթրեսը, Բեքերը և ուրիշները գնահատում են գծային կապը ընդհանուր լարվածության էներգիայի միջև Վև արդյունավետ լարման առանց բեռնաթափման և վերաբեռնման: Փաստորեն, էներգիայի բոլոր մեթոդները ցուցադրվում են տիեզերքում: Վ- σ" , ինչպես նաև Բաթերֆիլդի մեթոդը վերարտադրվում է դաշտում գերան(1+e)-գերան σ". Եթե ​​Կասագրանդի մեթոդը կենտրոնացնում է վերահամախմբման ճնշումը հիմնականում գրաֆիկի առավել կոր հատվածի վրա, ապա էներգիայի մեթոդները հարմարեցված են սեղմման կորի թեքության կեսին մինչև p". Այս մեթոդների գերազանցության ճանաչման մի մասը պայմանավորված է նրանց հարաբերական նորությամբ և այս ակտիվ զարգացող խմբի նոր մեթոդի մշակման և կատարելագործման մեջ հիշատակմամբ: Չորրորդ խումբհամատեղում է մեթոդները կորերի գրաֆիկական մշակման մի շարք ոչ ստանդարտ մոտեցումների հետ, դրանք ներառում են Յակոբսենի, Սելֆորսի, Պաչեկո Սիլվայի, Էյնավի և Քարթերի մեթոդները և այլն: Հիմնվելով 10, 19, 22-24 աղբյուրներում տրված վերլուծության վրա, 30, 31, 43-46] նշում ենք, որ առավել տարածված են Casagrande-ի, Butterfield-ի, Becker-ի, Strain Energy-Log Stress-ի, Sellfors-ի և Pacheco Silva-ի գրաֆիկական մեթոդները, Ռուսաստանում հիմնականում կիրառվում է Casagrande մեթոդը։

Հարկ է նշել, որ եթե որոշելու համար ԵՍՌ (կամ OCR) բավական է մեկ արժեք պ փողկամ p" , ապա սեղմման կորի ուղիղ հատվածներն ընտրելիս առաջ և հետո պ փողդեֆորմացիայի բնութագրերը ձեռք բերելիս ցանկալի է ձեռք բերել երկու հիմնական կետ՝ նվազագույնը պ փող/րև առավելագույնը պ փող / մկացինկառուցվածքային ամրությունը (նկ. 1ա): Այստեղ կարելի է օգտագործել սկզբի և վերջի հատվածներին շոշափող բեկման կետերը կամ օգտագործել Casagrande-ի, Sellfors-ի և Pacheco Silva-ի մեթոդները։ Որպես սեղմման պարամետրերի ուսումնասիրության ուղեցույց, խորհուրդ է տրվում նաև որոշել համապատասխան նվազագույն և առավելագույն կառուցվածքային ամրության ցուցանիշները. ֆիզիկական հատկություններհող. հիմնականում ծակոտկենության և խոնավության գործակիցները:

Այս աշխատանքում ցուցիչը պ փողէրստացված ստանդարտ մեթոդի համաձայն, որը սահմանված է ԳՕՍՏ 12248-ում ASIS NPO Geotek համալիրում: Որոշելու համար պ փող առաջին և հաջորդող ճնշման փուլերը վերցվել են հավասար 0,0025 ՄՊա մինչև հողի նմուշի սեղմման սկիզբը, որն ընդունվում է որպես հողի նմուշի հարաբերական ուղղահայաց դեֆորմացիա։ ե >0,005. Կառուցվածքային ամրությունորոշվել է սեղմման կորի սկզբնական հատվածով եես = զ(lg σ" ), որտեղ եես - բեռի տակ ծակոտկենության գործակիցը ես. Սկզբնական ուղիղ հատվածից հետո կորի հստակ ընդմիջման կետը համապատասխանում է հողի կառուցվածքային սեղմման ուժին: Արդյունքների գրաֆիկական մշակումն իրականացվել է նաև Casagrande-ի և Becker-ի դասական մեթոդներով։ . Ցուցանիշների որոշման արդյունքները ըստ ԳՕՍՏ 12248-ի և Կազագրանդի և Բեկերի մեթոդների լավ փոխկապակցված են միմյանց հետ (հարաբերակցության գործակիցներ r=0,97): Անկասկած, նախապես իմանալով արժեքները, դուք կարող եք ստանալ առավել ճշգրիտ արդյունքներ երկու մեթոդներով: Փաստորեն, մեթոդը Բեքերը որոշ չափով ավելի դժվար էր թվում գրաֆիկի սկզբում շոշափողն ընտրելիս (նկ. 1մ):

Ըստ լաբորատոր տվյալների՝ արժեքները փոխվում են պ փող 0-ից մինչև 188 կՊա կավահողերի համար, կավերի համար՝ մինչև 170, ավազակավերի համար՝ մինչև 177։Առավելագույն արժեքները նշվում են, իհարկե, մեծ խորություններից վերցված նմուշներում։ Բացահայտվել է նաև ցուցանիշի փոփոխության կախվածությունը խորությունից։ h(r = 0,79):

պ փող = 19,6 + 0,62· հ.

Փոփոխականության վերլուծություն ՕՀԵՏՌ(նկ. 2) ցույց է տվել, որ 20 մ-ից ցածր հողերը սովորաբար սեղմված են, այսինքն. կառուցվածքային ուժը չի գերազանցում կամ փոքր-ինչ գերազանցում է ներքին ճնշումը ( OCR ≤1 ) Գետի ձախ ափին Օբ 150-250 մ ընդմիջումներով, կիսա-ժայռոտ և կիսաժայռոտ և քարքարոտ հողեր, ինչպես նաև 0,3 ՄՊա-ից ավելի բարձր կառուցվածքային ամրությամբ ցրված հողեր, որոնք ներքաշված և ներքաշված են պակաս դիմացկուն տարասեռ ջրերով, ինչը ընդհանուր առմամբ հաստատում է ցեմենտացման էական ազդեցությունը հողերի կառուցվածքային ամրության վրա, ինչը հաստատվում է նմանատիպ փաստացի համակարգվածությամբ։ նյութեր աշխատանքում. Ավելի դիմացկուն հողերի առկայությունը այս միջակայքում առաջացրել է արժեքների մեծ տարածում, ուստի դրանց ցուցանիշները չեն ներառվել կախվածության գրաֆիկում: ՕՀԵՏՌխորքից, քանի որ ոչ բնորոշ է ողջ տարածքին։ Հատվածի վերին մասի համար պետք է նշել, որ ինդեքսի արժեքների ցրվածությունը շատ ավելի լայն է՝ մինչև բարձր սեղմված (նկ. 2), քանի որ օդափոխության գոտու հողերը հաճախ հանդիպում են կիսապինդ վիճակում։ և պինդ եռաֆազ վիճակ, և դրանց խոնավության ավելացմամբ ( r\u003d -0,47), ամբողջական խոնավության հզորություն ( r= -0,43) և ջրային հագեցվածության աստիճանը ( r= -0.32) կառուցվածքային ամրությունը նվազում է. Կան նաև, վերևում նշվեց, սողացող համախմբման անցնելու տարբերակը (և ոչ միայն հատվածի վերին մասում): Այստեղ հարկ է նշել, որ կառուցվածքային ամրություն ունեցող հողերը շատ բազմազան են. ցեմենտ, չորրորդը պարզապես բավականին ամուր են, լիովին հագեցած կավե հողերմակերեսային խորություններում:

Ուսումնասիրությունների արդյունքները հնարավորություն են տվել առաջին անգամ գնահատել Տոմսկի մարզում հողերի սկզբնական վիճակի կարևորագույն ցուցիչներից մեկը՝ նրա կառուցվածքային ուժը, որը տատանվում է օդափոխության գոտուց շատ լայն տիրույթում, ուստի այն պետք է. պետք է որոշվի յուրաքանչյուր աշխատանքային վայրում՝ նախքան հողի ֆիզիկական և մեխանիկական հատկությունները որոշելու փորձարկումները: Ստացված տվյալների վերլուծությունը ցույց է տվել, որ ցուցանիշի փոփոխությունները OCR 20-30 մետրից ցածր խորության վրա ավելի քիչ էական են, հողերը սովորաբար սեղմված են, սակայն որոշելիս պետք է հաշվի առնել նաև դրանց կառուցվածքային ամրությունը. մեխանիկական բնութագրերըհողեր. Հետազոտության արդյունքները խորհուրդ են տրվում օգտագործել սեղմման և կտրվածքի փորձարկումներում, ինչպես նաև որոշել բնական կառուցվածք ունեցող նմուշների խախտված վիճակը։

Գրախոսներ.

Սավիչև Օ.Գ., երկրաբանական գիտությունների դոկտոր, ինստիտուտի հիդրոերկրաբանության, ինժեներական երկրաբանության և հիդրոերկրաէկոլոգիայի ամբիոնի պրոֆեսոր բնական պաշարներՏոմսկի պոլիտեխնիկական համալսարան, Տոմսկ.

Պոպով Վ.Կ., երկրաբանության և մաթեմատիկայի դոկտոր, Տոմսկի Տոմսկի պոլիտեխնիկական համալսարանի բնական պաշարների ինստիտուտի հիդրոերկրաբանության, ինժեներական երկրաբանության և հիդրոերկրաէկոլոգիայի ամբիոնի պրոֆեսոր:

Մատենագիտական ​​հղում

Կավե հողերի մեծ մասն ունի կառուցվածքային ամրություն, և այդ հողերի ծակոտիների ջուրը պարունակում է գազ լուծված վիճակում: Այս հողերը կարելի է համարել երկփուլ մարմին՝ բաղկացած կմախքից և ծակոտիներում սեղմող ջրից։ Եթե ​​արտաքին ճնշումը պակաս է հողի կառուցվածքային ուժից Պէջ . , ապա հողի խտացման գործընթացը տեղի չի ունենում, այլ կլինեն միայն փոքր առաձգական դեֆորմացիաներ: Որքան մեծ է հողի կառուցվածքային ամրությունը, այնքան քիչ կիրառվող բեռը կփոխանցվի ծակոտի ջրի վրա: Դրան նպաստում է նաև ծակոտի ջրի սեղմելիությունը գազով:

Ժամանակի սկզբնական պահին արտաքին ճնշման մի մասը կփոխանցվի ծակոտի ջրի վրա՝ հաշվի առնելով հողի կմախքի ամրությունը և ջրի սեղմելիությունը։ Պ w o - սկզբնական ծակոտի ճնշումը ջրով հագեցած հողում ծանրաբեռնվածության տակ Ռ. Այս դեպքում սկզբնական ծակոտի ճնշման գործակիցը

Այս դեպքում հողի կմախքի սկզբնական սթրեսը.

pz 0 = Պ – Պ wՕ. (5.58)

Հողի կմախքի հարաբերական ակնթարթային դեֆորմացիա

 0 = մ v (Պ – Պ wՕ). (5.59)

Հողի հարաբերական դեֆորմացիա ջրի սեղմելիության պատճառով, երբ ծակոտիներն ամբողջությամբ լցված են ջրով

 w = մ w Պ wՕ n , (5.60)

Որտեղ մ wծակոտիներում ջրի ծավալային սեղմելիության գործակիցն է. n- հողի ծակոտկենություն.

Եթե ​​ընդունենք, որ սկզբնական շրջանում սթրեսների ժամանակ Պ զպինդ մասնիկների ծավալը մնում է անփոփոխ, այնուհետև հողի կմախքի հարաբերական դեֆորմացիան հավասար կլինի ծակոտկեն ջրի հարաբերական դեֆորմացիային.

 0 =  w = . (5.61)

Հավասարեցնելով (5.59) և (5.60) աջ կողմերը՝ ստանում ենք

. (5.62)

Փոխարինող Պ w o հավասարման մեջ (5.57), մենք գտնում ենք սկզբնական ծակոտկեն ճնշման գործակիցը

. (5.63)

Ծակոտիներում ջրի ծավալային սեղմելիության գործակիցը կարելի է գտնել մոտավոր բանաձևով

, (5.64)

Որտեղ Ջ w– հողի ջրային հագեցվածության գործակիցը. Պա - Մթնոլորտային ճնշում 0,1 ՄՊա:

Դիագրամ ուղղահայաց ճնշումներհողի շերտում սեղմվող ծակոտկեն ջրով ծանրաբեռնվածությունից և հողի կառուցվածքային ամրությունը ներկայացված է Նկ.5.14-ում:

Հաշվի առնելով վերը նշվածը, բանաձևը (5.49)՝ շարունակական միատեսակ բաշխված բեռի տակ հողի շերտի նստեցումը ժամանակին որոշելու համար՝ հաշվի առնելով գազ պարունակող հեղուկի կառուցվածքային ուժն ու սեղմելիությունը, կարելի է գրել հետևյալ կերպ.

. (5.65)

Նկ.5.14. Շարունակական ծանրաբեռնվածության տակ հողի շերտում ուղղահայաց ճնշումների գծապատկերները՝ հաշվի առնելով կառուցվածքային ամրությունը

Իմաստը Նորոշվում է բանաձևով (5.46): Միաժամանակ համախմբման գործակիցը

.

Նմանատիպ փոփոխություններ կարող են կատարվել (5.52), (5.53) բանաձևերում՝ ժամանակի ընթացքում կարգավորումը որոշելու համար՝ հաշվի առնելով 1-ին և 2-րդ դեպքերի համար գազ պարունակող հեղուկի կառուցվածքային ուժն ու սեղմելիությունը։

5.5. Գլխի սկզբնական գրադիենտի ազդեցությունը

Կավե հողերը պարունակում են ամուր և թույլ կապված ջուր և մասամբ ազատ ջուր: Զտումը և, հետևաբար, հողի շերտի սեղմումը սկսվում է միայն այն ժամանակ, երբ գրադիենտը ավելի մեծ է, քան սկզբնականը: ես 0 .

Դիտարկենք հաստությամբ հողի շերտի վերջնական նստեցումը հ(նկ.5.15), որն ունի սկզբնական գրադիենտ ես 0 և բեռնված միատեսակ բաշխված բեռով: Ջրի ֆիլտրումը երկկողմանի է (վեր ու վար):

Արտաքին բեռից նախնական գրադիենտի առկայության դեպքում Ռծակոտի ջրի մեջ շերտի խորության բոլոր կետերում ճնշում է հավասար Պ/ w ( wջրի տեսակարար կշիռն է): Ավելցուկային ճնշման դիագրամի վրա սկզբնական գրադիենտը կներկայացվի անկյան շոշափողով Ի:

Ռ
է.5.15. Հողի խտացման սխեման նախնական ճնշման գրադիենտի առկայության դեպքում. ա - խտացման գոտին չի հասնում խորությանը. բ - խտացման գոտին տարածվում է ամբողջ խորության վրա, բայց խտացումը թերի է

tg Ի = ես 0 . (5.66)

Միայն այն տարածքներում, որտեղ ճնշման գրադիենտը ավելի մեծ կլինի, քան սկզբնականը (
), կսկսվի ջրի զտումը և տեղի կունենա հողի խտացում: Նկար 5.15-ը ցույց է տալիս երկու դեպք: Եթե ​​ժամը զ < 0,5հգրադիենտը սկզբնականից փոքր է ես 0 , ապա ջուրը չի կարողանա զտել շերտի կեսից, քանի որ կա «մեռյալ գոտի». Համաձայն նկ. 5.15-ի՝ a մենք գտնում ենք

, (5.67)

Այստեղ զառավելագույնը< 0,5հ. Այս դեպքում նստվածքն է

Ս 1 = 2մ v zP/ 2 կամ Ս 1 = մ v zP. (5.68)

Փոխարինող արժեք զառավելագույնը մեջ (5.68), մենք ստանում ենք

. (5.69)

Նկար 5.15, բ-ում ներկայացված դեպքի համար նախագիծը որոշվում է բանաձևով

. (5.70)