Forca strukturore e tokës. Problemet moderne të shkencës dhe arsimit. Varësia nga përbërja e tokës

Oriz. 3.4. Lakoret e ngjeshjes së tokës me qëndrueshmëri strukturore në një sistem koordinativ të thjeshtë (a) dhe gjysmë logaritmik (b).

Fillimi i ngjeshjes parësore të tokës zbulohet më qartë kur përdoret një kurbë ngjeshje e ndërtuar në koordinata gjysmë logaritmike (Fig. 3.4.b). Në këtë rast, kurba primare e kompresimit do të jetë e drejtë SD. Vazhdimi i kësaj vije të drejtë lart derisa të kryqëzohet me vijën horizontale (të ndërprerë). BE", që korrespondon me vlerën e koeficientit fillestar të porozitetit e o, ju lejon të gjeni vlerën p o, e cila mund të konsiderohet si vlera e forcës strukturore.

Forca strukturore e tokës mund të përcaktohet gjithashtu nga rezultatet e ndryshimeve në presionin anësor të tokës gjatë testimit të tij në një pajisje kompresimi triaksial (sipas E.I. Medkov) ose nga momenti i presionit në ujin e poreve.

Ekuacioni i lakores së ngjeshjes me një përafrim të caktuar mund të paraqitet, siç tregoi C. Terzaghi, në formën e një varësie logaritmike:

, (3.11)

Puna i kushtohet karakterizimit të gjendjes fillestare të tokave të shpërndara - forcës së tyre strukturore. Njohja e ndryshueshmërisë së saj bën të mundur përcaktimin e shkallës së ngjeshjes së tokës dhe, ndoshta, tiparet e historisë së formimit të saj në një rajon të caktuar. Vlerësimi dhe marrja parasysh e këtij treguesi gjatë testimit të dherave ka një rëndësi të madhe në përcaktimin e karakteristikave të vetive të tyre fizike dhe mekanike, si dhe në llogaritjet e mëtejshme të vendosjes së themeleve të strukturave, i cili pasqyrohet dobët në dokumentet rregullatore dhe përdoret pak. në praktikën e rilevimeve gjeologjike inxhinierike. Puna përshkruan shkurtimisht metodat grafike më të zakonshme për përcaktimin e treguesit bazuar në rezultatet e testeve të kompresimit, rezultatet e studimeve laboratorike të forcës strukturore të tokave të shpërndara në rajonin Tomsk. Janë identifikuar marrëdhëniet midis forcës strukturore të dherave dhe thellësisë së shfaqjes së tyre dhe shkallës së ngjeshjes së tyre. Janë dhënë rekomandime të shkurtra për përdorimin e treguesit.

Forca strukturore e dherave

presioni para ngjeshjes

1. Bellendir E.N., Vekshina T.Yu., Ermolaeva A.N., Zasorina O.A. Metoda për vlerësimin e shkallës së mbikonsolidimit të tokave argjilore në dukuri natyrore // Patenta Ruse Nr. 2405083

2. GOST 12248–2010. Tokat. Metodat për përcaktimin laboratorik të karakteristikave të rezistencës dhe deformueshmërisë.

3. GOST 30416–2012. Tokat. Testet laboratorike. Dispozitat e përgjithshme.

4. Kudryashova E.B. Modelet e formimit të tokave argjilore të mbikonsoliduara: dis. Ph.D. shkencat gjeologjike dhe mineralogjike: 25.00.08. – M., 2002. – 149 f.

5. MGSN 2.07–01 Themelet, themelet dhe strukturat nëntokësore. – M.: Qeveria e Moskës, 2003. – 41 f.

6. SP 47.13330.2012 (botimi i përditësuar i SNiP 11-02-96). Sondazhe inxhinierike për ndërtim. Dispozitat themelore. - M.: Gosstroy i Rusisë, 2012.

7. Tsytovich N.A. // Materialet e takimit të Gjithë Bashkimit për ndërtimin në toka të dobëta të ngopura me ujë. – Talin, 1965. – F. 5-17.

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

9. Becker, D.B., Crooks, J.H.A., Been, K., dhe Jefferies, M.G. Puna si kriter për përcaktimin në vend dhe sforcimet e rendimentit në argjila // Canadian Geottechnical Journal. – 1987. – Vëll. 24., nr. 4. – fq. 549-564.

10. Boone J. Një rivlerësim kritik i interpretimeve të "presionit të parakonsolidimit" duke përdorur testin e edometrit // Can. Gjeoteknologjia. J. – 2010. – Vëll. 47. –fq. 281–296.

11. Boone S.J. & Lutenegger A.J. Karbonatet dhe çimentimi i tokave kohezive me prejardhje akullnajore në shtetin e Nju Jorkut dhe Ontarion jugore // Can. Gjeoteknologjia – 1997. – Vëllimi 34. – f. 534–550.

12. Burland, J.B. Leksioni i tridhjetë Rankine: Mbi ngjeshshmërinë dhe forcën e prerjes së argjilave natyrore // Gjeotekniku. – 1990. – Vëll 40, nr 3. – fq. 327–378.

13. Burmister, D.M. Aplikimi i metodave të kontrolluara të testimit në testimin e konsolidimit. Simfosium mbi testimin e konsolidimit të dherave // ​​ASTM. STP 126. – 1951. – f. 83–98.

14. Butterfield, R. Një ligj natyror i ngjeshjes për tokat (një përparim në e–log p’) // Gjeoteknikë. – 1979. – Vëll 24, nr 4. – fq. 469–479.

15. Casagrande, A. Përcaktimi i ngarkesës së parakonsolidimit dhe rëndësia e saj praktike. // Në punimet e Konferencës së Parë Ndërkombëtare mbi Mekanikën e Tokës dhe Inxhinierinë e Fondacionit. Harvard Printing Office, Kembrixh, Mass. – 1936. – Vëll. 3. – f. 60–64.

16. Chen, B.S.Y., Mayne, P.W. Marrëdhëniet statistikore midis matjeve të piezokonit dhe historisë së stresit të argjilave // ​​Revista Gjeoteknike Kanadeze. – 1996. – Vëll. 33 – f. 488-498.

17. Chetia M, Bora P K. Vlerësimi i raportit mbi të konsoliduar të argjilave të ngopura të pacementuara nga parametra të thjeshtë // Indian Geotechnical Journal. – 1998. – Vëll. 28, nr. 2. – fq. 177-194.

18. Christensen S., Janbu N. Testet e edometrit – një kërkesë parësore në mekanikën praktike të tokës. // Procedurat Nordisk Geoteknikermode NGM-92. – 1992. – Vëll. 2, nr. 9. – fq. 449-454.

19. Conte, O., Rust, S., Ge, L., dhe Stephenson, R. Vlerësimi i metodave të përcaktimit të stresit para konsolidimit // Instrumentimi, testimi dhe modelimi i sjelljes së tokës dhe shkëmbit. – 2011. – f. 147–154.

20. Dias J. et al. Efektet e trafikut në presionin e parakonsolidimit të tokës për shkak të operacioneve të vjeljes së eukaliptit // Sci. bujqësore. – 2005. – Vëll. 62, nr.3. – fq. 248-255.

21. Dias Junior, M.S.; Pierce, F.J. Një procedurë e thjeshtë për vlerësimin e presionit të parakonsolidimit nga kthesat e ngjeshjes së tokës. // Teknologjia e tokës. – Amsterdam, 1995. – Vëll.8, nr.2. – fq. 139–151.

22. Einav, I; Carter, JP. Mbi konveksitetin, normalitetin, presionin para konsolidimit dhe veçoritë në modelimin e materialeve kokrrizore // Materia granulare. – 2007. – Vëll. 9, nr. 1-2. – fq. 87-96.

23. Gregory, A.S. et al. Llogaritja e indeksit të ngjeshjes dhe stresit të parakompresimit nga të dhënat e testit të ngjeshjes së tokës // Kërkimi i tokës dhe tokës, Amsterdam. – 2006. – Vëll. 89, nr. – fq. 45–57.

24. Grozic J. L. H., Lunne T. & Pande S. Një studim i testit të odometrit mbi stresin e parakonsolidimit të argjilave glaciomarine. // Revista Gjeoteknike Kanadeze. – 200. – Vëll. 40. – f. 857–87.

25. Iori, Piero etj. Krahasimi i modeleve fushore dhe laboratorike të kapacitetit mbajtës në plantacionet e kafesë // Ciênc. agrotec. – 2013. Vëll. 2, nr. 2. – fq. 130-137.

26. Jacobsen, H.M. Bestemmelse af forbelastningstryk i laboratoriet // In Proceedings of Nordiske Geotechnikermonde NGM–92, maj 1992. Aalborg, Danimarkë. Buletini i Shoqërisë Gjeoteknike Daneze. – 1992. Vëll. 2, nr 9. – f. 455–460.

27. Janbu, N. Koncepti i rezistencës i aplikuar për deformimin e dherave // ​​Në punimet e Konferencës së 7-të Ndërkombëtare për Mekanikën e Tokës dhe Inxhinierinë e Fondacionit, Mexico City, 25–29 gusht 1969. A.A. Balkema, Roterdam, Holandë. – 1969. – Vëll. 1. – f. 191–196.

28. Jolanda L. Stresi-sforcim Karakterizimi i Seebodenlehm // 250 Seiten, broschier. – 2005. – 234 f.

29. Jose Babu T.; Sridharan Asur; Abraham Benny Mathews: Metoda log-log për përcaktimin e presionit të parakonsolidimit // Revista e Testimit Gjeoteknik ASTM. – 1989. – Vëll.12, nr.3. – fq. 230–237.

30. Kaufmann K. L., Nielsen B. N., Augustesen A. H. Vetitë e fuqisë dhe deformimit të argjilës terciare në Muzeun Moesgaard // Departamenti i Inxhinierisë së Ndërtimit të Universitetit të Aalborg Sohngaardsholmsvej 57 DK-9000 Aalborg, Danimarkë. – 2010. – f. 1–13.

31. Kontopoulos, Nikolaos S. Efektet e shqetësimit të mostrës në presionin e parakonsolidimit për argjilat normalisht të konsoliduara dhe të mbikonsoliduara Instituti i Teknologjisë i Massachusetts. // Dept. i Inxhinierisë Civile dhe Mjedisit. – 2012. – 285 f.

32. Ladd, C. C. Settlement Analysis of Cohesive Soils // Botimi i tokës 272, MIT, Departamenti i Inxhinierisë Civile, Kembrixh, Mass. – 1971. – 92 f.

33. Mayne, P. W., Coop, M. R., Springman, S., Huang, A-B., dhe Zornberg, J. // Sjellja dhe testimi i gjeomaterialeve // ​​Proc. 17 Ndërkombëtare. Konf. Mekanika e Tokës dhe Inxhinieri Gjeoteknike. – 2009. – Vëll. 4. –fq. 2777-2872.

34. Mesri, G. dhe A. Castro. Koncepti Ca/Cc dhe Ko gjatë kompresimit sekondar // ASCE J. Inxhinieri Gjeoteknike. – 1987. Vëll. 113, nr. 3. – fq. 230-247.

35. Nagaraj T. S., Shrinivasa Murthy B. R., Vatsala A. Parashikimi i sjelljeve të tokës - tokë e ngopur e pacementuar me pjesë // Revista Gjeoteknike Kanadeze. – 1991. – Vëll. 21, nr. – fq. 137-163.

36. Oikawa, H. Kurba e ngjeshjes së tokave të buta // Gazeta e Shoqërisë Gjeoteknike Japoneze, Tokat dhe themelet. – 1987. – Vëll. 27, nr. – fq. 99-104.

37. Onitsuka, K., Hong, Z., Hara, Y., Shigeki, Y. Interpretimi i të dhënave të testit të edometrit për argjilat natyrore // Gazeta e Shoqërisë Gjeoteknike Japoneze, Tokat dhe themelet. – 1995. – Vëll. 35, nr.

38. Pacheco Silva, F. Një ndërtim i ri grafik për përcaktimin e stresit të parakonsolidimit të një kampioni dheu // In Proceedings of the 4th Brazilian Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Rio de Janeiro, gusht 1970. – Vol. 2, nr. 1. – fq. 225–232.

39. Paul W. Mayne, Barry R. Christopher dhe Jason De Jong. Manual mbi hetimet nëntokësore // Instituti Kombëtar i Autostradave, Administrata Federale e Autostradave Uashington, DC. – 2001. – 305 f.

40. Sallfors, G. Presioni i parakonsolidimit të argjilave të buta, të larta plastike. – Goteborg. Departamenti Gjeoteknik i Universitetit të Teknologjisë Chalmers. – 231 f.

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

42. Schmertmann, J., H. Udhëzime për testet e penetrimit të konit, performancën dhe dizajnin. // Administrata Federale e Autostradave të SHBA, Uashington, DC, Raport, FHWATS-78-209. – 1978. – f. 145.

43. Semet C., Ozcan T. Përcaktimi i presionit të parakonsolidimit me rrjetin nervor artificial // Inxhinieria Civile dhe Sistemet e Mjedisit. – 2005. – Vëll. 22, nr 4. – f. 217–231.

44. Senol A., Saglamer A. Përcaktimi i presionit të parakonsolidimit me një metodë të re të tensionit të energjisë-logut të tendosjes // Revista elektronike e Inxhinierisë Gjeoteknike. – 2000. – Vëll. 5.

45. Senol, A. Zeminlerde On. Përcaktimi i presionit të parakonsolidimit: Disertacion doktorature, Instituti i Shkencës dhe Teknologjisë. - Stamboll, Turqi. – 1997. – f. 123.

46. ​​Solanki C.H., Desai M.D. Presioni i parakonsolidimit nga Indeksi i Tokës dhe Vetitë e Plasticitetit // Konferenca e 12-të Ndërkombëtare e Shoqatës Ndërkombëtare për Metodat Kompjuterike dhe Përparimet në Gjeomekanikë. - Goa, Indi. – 2008.

47. Sully, J.P., Campenella, R.G. dhe Robertson, P.K. Interpretimi i presionit të poreve të depërtimit për të vlerësuar historinë e stresit të argjilave // ​​Procedurat e simpoziumit të parë ndërkombëtar mbi testimin e penetrimit. – Orlando. – 1988. –Vëll.2 – f. 993-999.

48. Tavenas F., Des Rosier J.P., Leroueil S. et al. Përdorimi i energjisë së tendosjes si një kriter rendimenti dhe zvarritjeje për argjilat e mbikonsoliduara lehtë // Gjeotekniku. – 1979. – Vëll. 29. – f. 285-303.

49. Thøgersen, L. Efektet e teknikave eksperimentale dhe presioni osmotik mbi sjelljen e matur të argjilës terciare ekspansive: Ph. D. teza, Laboratori i Mekanikës së Tokës, Universiteti Aalborg. – 2001. – Vëll. 1.

50. Wang, L. B., Frost, J. D. Metoda e energjisë së tendosjes së shpërndarë për përcaktimin e presionit të parakonsolidimit // Revista Gjeoteknike Kanadeze. – 2004. – Vëll. 41, nr. 4. – fq. 760-768.

Forca strukturore forca strukturore quhet fortësi për shkak të pranisë së lidhjeve strukturore dhe karakterizohet nga stresi ndaj të cilit një kampion dheu, kur ngarkohet me një ngarkesë vertikale, praktikisht nuk deformohet. Meqenëse ngjeshja fillon kur streset në tokë tejkalojnë forcën e saj strukturore dhe gjatë testimit të dherave, nënvlerësimi i këtij treguesi sjell gabime në përcaktimin e vlerave të karakteristikave të tjera të vetive mekanike. Rëndësia e përcaktimit të treguesit forca strukturore festohet prej kohësh, siç shkruan N.A. Tsytovich - "...përveç treguesve të zakonshëm të vetive të deformimit-rezistencës së tokave të dobëta argjilore, për të vlerësuar sjelljen e këtyre tokave nën ngarkesë dhe për të vendosur një parashikim të saktë të sasisë së vendosjes së strukturave të ngritura mbi to, është e nevojshme të përcaktohet qëndrueshmëria strukturore gjatë rilevimeve forca strukturore" Dukuria gjatë hulumtimit të shkallës së ngjeshjes së tokës është e rëndësishme për parashikimin e vendosjes së strukturës që projektohet, pasi në tokat e mbingjeshura vendosja mund të jetë katër ose më shumë herë më pak se në tokat e ngjeshura normalisht. Për vlerat e koeficientit të mbikonsolidimit OCR > 6, koeficienti i presionit anësor të tokës në qetësi K o mund të kalojë 2, të cilat duhet të merren parasysh gjatë llogaritjes së strukturave nëntokësore.

Siç vërehet në vepër: “Fillimisht, kushtet e ngjeshjes normale mbizotërojnë gjatë procesit të sedimentimit dhe formimit dhe ngjeshjes së mëvonshme të depozitimeve detare, liqenore, aluviale, deltaike, eoliane dhe lumore të rërave, llumrave dhe argjilave. Megjithatë, shumica e tokave në Tokë janë bërë pak/mesatarisht/shumë të mbikonsoliduara si rezultat i ekspozimit ndaj proceseve të ndryshme fizike, mjedisore, klimatike dhe termike gjatë shumë mijëra deri në miliona viteve. Këta mekanizma të mbikonsolidimit dhe/ose të paranderjes së dukshme përfshijnë: erozionin sipërfaqësor, motin, ngritjen e nivelit të detit, ngritjen e niveleve të ujërave nëntokësore, akullnajat, ciklet e ngrirjes-shkrirjes, lagështimin/avullim të përsëritur, tharjen, humbjen e masës, ngarkesat sizmike, ciklet e baticës dhe ndikimet gjeokimike. ” Tema e përcaktimit të gjendjes së ngjeshjes së tokës është ende shumë e rëndësishme dhe gjendet në botime nga pothuajse të gjitha kontinentet. Në punime trajtohen faktorët dhe treguesit që përcaktojnë gjendjen e mbikonsoliduar ose të nënkonsoliduar të tokave argjilore, shkaqet dhe ndikimi në vetitë fizike dhe mekanike të çimentimit të tillë të fortë. Rezultatet e përcaktimit të treguesit kanë edhe një gamë të gjerë aplikimesh në praktikë, duke filluar nga llogaritja e renditjes së themeleve të strukturave; ruajtja e strukturës natyrore të mostrave të destinuara për testime laboratorike; te tema shumë specifike mbi parashikimin e ngjeshjes së tokës në plantacionet e eukaliptit dhe kafesë duke krahasuar forcën e tyre strukturore me ngarkesën nga makineritë.

Njohja e vlerave të treguesve forca strukturore dhe ndryshueshmëria e tyre me thellësinë karakterizohet nga karakteristikat e përbërjes, lidhjeve dhe strukturës së dherave, kushtet e formimit të tyre, duke përfshirë historinë e ngarkimit. Në këtë drejtim, hulumtimi është me interes të veçantë shkencor dhe praktik forca strukturore V rajone të ndryshme, këto studime janë veçanërisht të rëndësishme në territor Siberia Perëndimore me një mbulesë të trashë depozitimesh sedimentare. Në rajonin e Tomskut u kryen studime të hollësishme të përbërjes dhe vetive të tokave, si rezultat i të cilave si territori i Tomskut ashtu edhe zonat përreth u studiuan në detaje nga pikëpamja inxhinierike-gjeologjike. Në të njëjtën kohë, duhet theksuar se dherat janë ekzaminuar posaçërisht për ndërtimin e objekteve të caktuara në përputhje me dokumentet aktuale rregullatore që nuk përmbajnë rekomandime për aplikimi i mëtejshëm forca strukturore dhe, në përputhje me rrethanat, mos e përfshini atë në listën e karakteristikave të nevojshme të përcaktuara të tokës. Prandaj, qëllimi i kësaj pune është të përcaktojë forcën strukturore të tokave të shpërndara dhe ndryshimet e saj përgjatë seksionit në zonat më aktive dhe të zhvilluara të rajonit Tomsk.

Objektivat e studimit përfshinin rishikimin dhe sistematizimin e metodave për marrjen forca strukturore, përcaktimet laboratorike të përbërjes së tokës dhe karakteristikat e vetive bazë fizike dhe mekanike, studimi i ndryshueshmërisë forca strukturore me thellësi, krahasimi i forcës strukturore me presionin e shtëpisë.

Puna u krye gjatë sondazheve inxhiniero-gjeologjike për një numër objektesh të mëdha të vendosura në rajonet qendrore dhe veriperëndimore të rajonit Tomsk, ku pjesa e sipërme e seksionit përfaqësohet nga komplekse të ndryshme stratigrafiko-gjenetike të shkëmbinjve të sistemit Kuaternar. Paleogjen dhe Kretak. Kushtet e shfaqjes, shpërndarja, përbërja, gjendja e tyre varen nga mosha dhe gjeneza dhe krijojnë një pamje mjaft heterogjene për nga përbërja, janë studiuar vetëm tokat e shpërndara, në të cilat mbizotërojnë varietete argjilore me konsistencë gjysmë të fortë, të fortë dhe shumë plastike. Për të zgjidhur problemet e përcaktuara, u testuan puset dhe gropat në 40 pika, u morën më shumë se 200 mostra dherash të shpërndara nga një thellësi deri në 230 m Provat e tokës u kryen në përputhje me metodat e dhëna në dokumentet rregullatore aktuale. U përcaktuan: përbërja granulometrike, dendësia (ρ) , dendësia e grimcave të ngurta ( ρs) , dendësia e tokës së thatë ( ρ d) , lagështia ( w), përmbajtja e lagështisë së tokave argjilore, në kufirin e rrotullimit dhe rrjedhshmërisë ( w L Dhe w fq), treguesit e vetive të deformimit dhe forcës; Janë llogaritur parametrat e gjendjes si koeficienti i porozitetit (e), poroziteti, kapaciteti total i lagështisë, për tokat argjilore - numri i plasticitetit dhe indeksi i rrjedhshmërisë, koeficienti i mbikonsolidimit të tokës OCR(si raporti i presionit të para-ngjeshjes ( σ p ") ndaj presionit të amvisërisë në pikën e marrjes së mostrave) dhe karakteristika të tjera.

Kur zgjidhni metoda grafike për përcaktimin e një treguesi forca strukturore, përveç metodëCasagrande u rishikuan metodat e përdorura jashtë vendit për përcaktimin e presionit para ngjeshjes σ p ". Duhet të theksohet se në terminologjinë e një inxhinieri gjeologjik, "presioni para ngjeshjes" ( Parakonsolidimi Stresi) , fillon të zhvendosë konceptin e zakonshëm të "forcës strukturore të tokës", megjithëse metodat për përcaktimin e tyre janë të njëjta. Sipas përkufizimit, forca strukturore e tokës është stresi vertikal në një kampion dheu që korrespondon me fillimin e kalimit nga deformimet elastike kompresive në ato plastike, që korrespondon me termin Rendimenti Stresi. Në këtë kuptim, karakteristika e përcaktuar në testet e ngjeshjes nuk duhet të merret si presioni maksimal brenda "memorjes historike" të kampionit. Burland beson se termi rendimenti stresi është më i saktë, dhe termi parakonsolidimi stresi duhet të përdoret për situata në të cilat madhësia e presionit të tillë mund të përcaktohet me metoda gjeologjike. Po kështu termi Mbi Konsolidimi raport (OCR) duhet të përdoret për të përshkruar historinë e njohur të stresit, përndryshe termi Rendimenti Stresi raport (YSR) . Ne shume raste Rendimenti Stresi merret si stresi efektiv i parakonsolidimit, megjithëse teknikisht ky i fundit shoqërohet me lehtësim mekanik të stresit, ndërsa i pari përfshin efekte shtesë për shkak të diagjenezës, kohezionit për shkak të lëndës organike, raportit të përbërësve të tokës dhe strukturës së tij, d.m.th. është forca strukturore e tokës.

Kështu, hapi i parë drejt identifikimit të veçorive të formimit të tokës duhet të jetë përcaktimi sasior i profilit Rendimenti Stresi, i cili është një parametër kyç për të dalluar tokat normalisht të ngjeshura (me një reaksion kryesisht plastik) nga tokat e mbikonsoliduara (të shoqëruara me një reaksion pseudoelastik). Dhe forca strukturore forca strukturore, dhe presioni para ngjeshjes σ p " përcaktohen në të njëjtën mënyrë, siç u përmend, kryesisht me metoda laboratorike bazuar në rezultatet e testeve të kompresimit (GOST 12248, ASTM D 2435 dhe ASTM D 4186). Ka shumë punime interesante që studiojnë gjendjen e tokës, presionin para ngjeshjes σ p " dhe metodat për përcaktimin e tij në terren. Përpunimi grafik i rezultateve të testit të kompresimit është gjithashtu shumë i larmishëm më poshtë është një përshkrim i shkurtër i metodave më të përdorura jashtë vendit për përcaktimin σ p ", të cilat duhet të përdoren për të marrë forca strukturore.

MetodaCasagrande(1936) është metoda më e vjetër për llogaritjen e forcës strukturore dhe presionit para konsolidimit. Ai bazohet në supozimin se toka përjeton një ndryshim në forcë, duke lëvizur nga një përgjigje elastike në një ngarkesë në një ngarkesë plastike, në një pikë afër presionit të parakonsolidimit. Kjo metodë jep rezultate të mira nëse në grafikun e kurbës së ngjeshjes ekziston një pikë e përcaktuar saktë e lakimit. të formës e - log σ"(Fig. 1 a), përmes së cilës tërhiqen një tangjente dhe një vijë horizontale nga koeficienti i porozitetit, pastaj një përgjysmues midis tyre. Seksioni i drejtë i fundit të lakores së ngjeshjes ekstrapolohet në kryqëzimin me përgjysmuesin dhe fitohet një pikë , kuptimi kur projektohet në bosht logσ", korrespondon me presionin e mbikonsolidimit σ p "(ose forca strukturore). Metoda mbetet më e përdorura në krahasim me të tjerat.

Metoda Burmister(1951) - paraqet një varësi të formës ε - Regjistr σ", Ku ε - deformim relativ. Kuptimi σ p " përcaktohet nga kryqëzimi i pingulit që shkon nga boshti Regjistrohu σ" përmes pikës së lakut të histerezës kur kampioni ringarkohet, me një tangjente në seksionin përfundimtar të kurbës së ngjeshjes (Fig. 1 b).

Metoda Schemertmann(1953), këtu përdoret edhe një kurbë kompresimi e formës e - log σ"(Fig. 1c). Testet e ngjeshjes kryhen derisa të merret një seksion i qartë i drejtë në kurbë, më pas shkarkohet në presionin e shtëpisë dhe ringarkohet. Në grafik, vizatoni një vijë paralele me vijën e mesit të kurbës dekompresim-rikompresim përmes pikës së presionit të shtëpisë. Kuptimi σ p " përcaktohet duke tërhequr një pingul nga boshti logσ" përmes pikës së shkarkimit, derisa të kryqëzohet me një vijë të drejtë paralele. Nga pika σ p " vizatoni një vijë derisa të kryqëzohet me një pikë në një seksion të drejtë të kurbës së ngjeshjes që ka një koeficient poroziteti e=0.42 Kurba e vërtetë e ngjeshjes që rezulton përdoret për të llogaritur raportin e ngjeshjes ose raportin e ngjeshjes. Kjo metodë është e zbatueshme për tokat me konsistencë të butë.

MetodaAkai(1960) paraqet varësinë e koeficientit të zvarritjes εs nga σ" (Fig. 1d), përdoret, në përputhje me rrethanat, për tokat e prirura për t'u zvarritur. Kurba e konsolidimit përfaqëson varësinë e tendosjes relative nga logaritmi i kohës dhe ndahet në seksionin e konsolidimit të filtrimit dhe konsolidimit të zvarritjes. Akai vuri në dukje se koeficienti i zvarritjes rritet proporcionalisht σ" ndaj vlerës σ p ", dhe pastaj σ p " proporcionalisht logσ".

Metoda Janbu(1969) bazohet në supozimin se presioni i para-konsolidimit mund të përcaktohet nga një grafik i formës ε - σ" . Në metodën Janbu për argjilat me ndjeshmëri të lartë dhe të ulët OCR Presioni i para-konsolidimit mund të përcaktohet duke vizatuar një grafik ngarkesë-deformim duke përdorur një shkallë lineare. Mënyra e dytë Janbuështë një grafik i modulit sekant të deformimit E ose E 50 nga streset efektive σ" (Fig. 1 d). Dhe një opsion tjetër Metoda Christensen-Janbu(1969) paraqet një varësi të formës r - σ", të përftuara nga kurbat e konsolidimit , Ku t- koha , r= dR/dt, R= dt/dε.

Metoda e vetëforcimit(1975) është një varësi e formës ε - σ" (Fig. 1 e), përdoret kryesisht për metodën CRS. Boshti sforcim-deformim zgjidhet me një raport fiks në një shkallë lineare, zakonisht një raport prej 10/1 për raportin e tensionit (kPa) ndaj deformimit (%). Ky përfundim u arrit pas një sërë testesh në terren ku u mat presioni i poreve dhe sedimenti. Kjo do të thotë që metoda Sallfors për vlerësimin e presionit të mbikonsolidimit jep vlera më realiste sesa vlerësimet nga testet në terren.

Metoda Pacheco Silva(1970) duket të jetë shumë i thjeshtë për sa i përket ndërtimit të një grafiku, edhe të formës e - Regjistri σ"(Fig. 1g) , jep rezultate të sakta gjatë testimit të tokave të buta. Kjo metodë nuk kërkon interpretim subjektiv të rezultateve dhe është gjithashtu e pavarur nga shkalla. Përdoret gjerësisht në Brazil.

MetodaButterfield(1979) bazohet në një analizë të grafikut të varësisë së vëllimit të mostrës nga stresi efektiv i formës log (1+e) - log σ" ose ln (1+e) - ln σ"(Fig. 1 h). Metoda përfshin disa versione të ndryshme, ku presioni i para-ngjeshjes përcaktohet si pika e kryqëzimit të dy vijave.

Metoda Tavenas(1979) sugjeron varësia lineare ndërmjet energjisë së sforcimit dhe stresit efektiv për pjesën e rikompresimit të provës në një grafik të formularit σ"ε - σ" (Fig. 1n, në krye të grafikut). Përdoret direkt nga kurba e kompresimit pa marrë parasysh pjesën e rimbushjes së provës. Për mostrat më të konsoliduara, kurba e tensionit/sforcimit përbëhet nga dy pjesë: pjesa e parë e kurbës rritet më shumë se e dyta. Pika ku kryqëzohen dy linjat përcaktohet si presioni i parakonsolidimit.

Metoda Oikawa(1987) paraqet prerjet e vijave të drejta në një grafik varësie log (1+e) nga σ" -

Metoda Jose(1989) paraqet një varësi të formës log e - log σ" Një metodë shumë e thjeshtë për vlerësimin e përafërt të presionit të parangjeshjes, metoda përdor kryqëzimin e dy vijave të drejta. Është një metodë e drejtpërdrejtë dhe nuk ka gabime në përcaktimin e vendndodhjes së pikës së lakimit maksimal. MetodaSridharanetjal. (1989) paraqet gjithashtu një komplot të varësisë log(1+e) - log σ" për të përcaktuar forca strukturore e tokave të dendura, pra tangjentja e pret vijën horizontale që i përgjigjet koeficientit fillestar të porozitetit, gjë që jep rezultate të mira.

MetodaBurland(1990) është një komplot i marrëdhënies indeksi i porozitetitI v nga stresi σ" (Fig. 1 i). Indeksi i porozitetit përcaktohet nga formula I v= (e-e* 100)/(e* 100 -e* 1000), ose dl I tokat më të dobëta: I v= (e-e* 10)/(e* 10 -е* 100), Ku e* 10, e* 100 dhe e* 1000 koeficientët e porozitetit në ngarkesat 10, 100 dhe 1000 kPa (Fig. b) .

MetodaJacobsen(1992), forca strukturore supozohet të jetë 2.5 σ te, Ku σ te c është pika e lakimit maksimal në grafikun Casagrande, përkatësisht, gjithashtu një varësi e formës e-log σ" (Fig. 1 l).

Metoda Onitsuka(1995), paraqet prerjen e drejtëzave në grafikun e varësisë ln(1+e) nga σ" - sforcimet efektive të aplikuara në shkallë në një shkallë logaritmike (logaritme dhjetore).

Metoda Van Zelst(1997), mbi një grafik varësie të formës ε - logσ", pjerrësia e vijës (ab) është paralele me pjerrësinë e vijës së shkarkimit ( CD). Pika e abshisë ( b) është forca strukturore e tokës (Fig. 1 m).

MetodaBeker(1987), si metoda Tavenas, përcakton energjinë e sforcimit në çdo ngarkesë testimi të kompresimit duke përdorur marrëdhënien W- σ", ku. Energjia e deformimit (ose, nga ana tjetër, puna e forcës) është numerikisht e barabartë me gjysmën e produktit të madhësisë së faktorit të forcës dhe vlerës së zhvendosjes që korrespondon me këtë forcë. Vlera e tensionit që korrespondon me punën totale përcaktohet në fund të çdo rritjeje të tensionit. Varësia nga grafiku ka dy seksione të drejta, presioni i mbikonsolidimit do të jetë pika e kryqëzimit të këtyre vijave të drejta.

MetodaTendosja e Energjisë - Stresi i Regjistrimit(1997),Senol dhe Saglamer(2000 g (Fig. 1n)), e transformuar nga metodat Becker dhe/ose Tavenas, përfaqëson një varësi të formës σ" ε - logσ", seksionet 1 dhe 3 janë vija të drejta, pika e kryqëzimit të të cilave, kur zgjatet, do të jetë forca strukturore e tokës.

MetodaNagaraj & Shrinivasa Murthy(1991, 1994), autorët propozojnë një marrëdhënie të përgjithësuar të formës log σ"ε - log σ"- të parashikojë vlerën e presionit të parakonsolidimit për tokat e ngopura të pakonsoliduara të mbikonsoliduara. Metoda bazohet në metodën Tavenas dhe krahasohet me Metoda Senol et al. (2000), kjo metodë jep një koeficient më të lartë korrelacioni në raste të veçanta.

Metoda Chetia dhe Bora(1998) kryesisht shqyrton historinë e ngarkesave të tokës, karakteristikat dhe vlerësimet e tyre në terma të raportit të mbikonsolidimit (OCR), qëllimi kryesor i studimit është të krijojë një marrëdhënie empirike midis OCR dhe raportit e/e L .

MetodaThøgersen(2001) paraqet varësinë e koeficientit të konsolidimit nga sforcimet efektive (Fig. 1o).

MetodaWangdheBryma, Të shpërndaratendosjeEnergjisëMetoda DSEM (2004) gjithashtu i referohet metodave të energjisë për llogaritjen e deformimit. Krahasuar me Energjia e tendosjes Metoda, DSEM përdor energjinë e sforcimit të shpërndarë dhe pjerrësinë shkarkim-ringarkim të ciklit të ngjeshjes për të minimizuar ndikimin e strukturës së dëmtuar të kampionit dhe për të eliminuar efektin e deformimit elastik. Energjia e sforcimit të shpërndar, nga pikëpamja mikromekanike, lidhet drejtpërdrejt me pakthyeshmërinë e procesit të konsolidimit. Përdorimi i pjerrësisë së kurbës së ngjeshjes në seksionin shkarkim-ringarkim simulon rimbushjen elastike gjatë fazës së rikompresimit dhe mund të minimizojë ndikimin e dështimit të mostrës. Metoda është më pak e varur nga operatori se shumica e atyre ekzistuese.

Metoda EinavdheCarter(2007) është gjithashtu një grafik i formës e-logσ", A σ p " shprehet me një varësi eksponenciale më komplekse .

Rasti i kalimit të tokës në fazën e zvarritjes së konsolidimit pas tejkalimit σ p " të përshkruara në punime, nëse fundi i fazës tjetër të ngarkesës përkon me përfundimin e konsolidimit primar dhe koeficientin e porozitetit në grafikun e varësisë. e - log σ" bie ndjeshëm vertikalisht, kurba hyn në fazën e konsolidimit dytësor. Gjatë shkarkimit, kurba kthehet në pikën përfundimtare të konsolidimit primar, duke krijuar efektin e presionit të mbikonsolidimit. Ekzistojnë një sërë punimesh që ofrojnë metoda llogaritëse për përcaktimin e treguesit σ p ".

a)b) V)

G) d) e)

g)h) Dhe)

te) l) m)

n) O)

Metodat:

A)Casagrande, b)Burmister, c) Schemertmann,G)Akai, d)Janbu, f) Selfors, g) Pacheco Silva, h)Butterfield, i)Burland, Për)Jacobsen, l)Van Zelst, m)Beker, n)Senol dhe Saglamer, O)Thø Gersen

Oriz. 1. Skemat për përpunimin grafik të rezultateve të provës së kompresimit të përdorura në përcaktimin e forcës strukturore të tokës duke përdorur metoda të ndryshme

Në përgjithësi, metodat grafike për përcaktimin e presionit të mbikonsolidimit bazuar në rezultatet e testeve të kompresimit mund të ndahen në katër grupe kryesore. Grupi i parë zgjidhjet përfshijnë varësinë e koeficientit të porozitetit ( e)/densiteti (ρ)/deformimi relativ ( ε )/ndryshimet e volumit ( 1+e) nga streset efektive (σ" ). Grafikët korrigjohen duke marrë logaritmin e një ose dy karakteristikave të listuara, gjë që çon në drejtimin e seksioneve të kurbës së kompresimit dhe rezultatin e dëshiruar ( σ p ") fitohet duke prerë seksionet e drejtuara të ekstrapoluara. Grupi përfshin metoda nga Casagrande, Burmister, Schemertmann, Janbu, Butterfield, Oikawa, Jose, Sridharan et al., Onitsuka, etj. Grupi i dytë lidh treguesit e konsolidimit me sforcimet efektive, këto janë metodat: Akai, Christensen-Janbu dhe Thøgersen. Më të thjeshtat dhe më të saktat konsiderohen metodat e grupit të tretë- metodat e energjisë për llogaritjen e deformimeve: Tavenas, Becker, Strain Energy-Log Stres, Nagaraj & Shrinivasa Murthy, Senol and Saglamer, Frost dhe Wang, etj. Metodat e energjisë për llogaritjen e deformimeve mbështeten gjithashtu në marrëdhënien unike midis koeficientit të porozitetit në fazë të përfundimit të konsolidimit primar dhe stresit efektiv, Becker dhe të tjerët vlerësojnë një lidhje lineare midis energjisë totale të sforcimit W dhe stres efektiv pa marrë parasysh shkarkimin dhe ringarkimin. Në realitet, të gjitha metodat e energjisë shfaqen në hapësirë W- σ" , ashtu si metoda Butterfield riprodhohet në terren log(1+e)-log σ". Nëse metoda Casagrande fokuson presionin e mbikonsolidimit kryesisht në pjesën më të lakuar të grafikut, atëherë metodat e energjisë përshtaten në mes të pjerrësisë së kurbës së ngjeshjes deri në σ p ". Një pjesë e njohjes së epërsisë së këtyre metodave është për shkak të risive të tyre relative dhe përmendjes në zhvillimin dhe përmirësimin e një metode të re të këtij grupi në zhvillim aktiv. Grupi i katërt kombinon metoda me një sërë qasjesh jo standarde për përpunimin grafik të kthesave, ku përfshihen metodat e Jacobsen, Selfors, Pacheco Silva, Einav dhe Carter, etj. Bazuar në analizën e dhënë në burimet 10, 19, 22-24, 30 , 31, 43-46] Vini re se metodat grafike më të zakonshme janë Casagrande, Butterfield, Becker, Strain Energy-Log Stress, Sellfors dhe Pacheco Silva në Rusi, kryesisht përdoret metoda Casagrande.

Duhet theksuar se nëse për të përcaktuar YSR ( ose OCR) mjafton një vlerë forca strukturore ose σ p " , atëherë kur zgjedhim seksione të drejta të lakores së shtypjes para dhe pas forca strukturore kur merren karakteristikat e deformimit, është e dëshirueshme të merren dy pika kryesore: minimumi forca strukturore/min dhe maksimale forca strukturore / msëpatë forca strukturore (Fig. 1 a). Këtu është e mundur të përdoren pikat e ndarjes së tangjentave në seksionet fillestare dhe përfundimtare, ose të përdoren metodat Casagrande, Sellfors dhe Pacheco Silva. Si udhëzime gjatë studimit të parametrave të ngjeshjes, rekomandohet të përcaktohen gjithashtu treguesit përkatës të forcës strukturore minimale dhe maksimale. vetitë fizike toka: kryesisht koeficientët e porozitetit dhe lagështia.

Në këtë punë, treguesi forca strukturoreishte marrë sipas metodologjisë standarde të përcaktuar në GOST 12248 në kompleksin ASIS OJF Geotek. Për përcaktimin forca strukturore fazat e para dhe të mëvonshme të presionit janë marrë të barabartë me 0.0025 MPa deri në fillimin e ngjeshjes së kampionit të tokës, që është marrë si deformim relativ vertikal i kampionit të dheut. e >0,005. Forca strukturore përcaktohet nga pjesa fillestare e lakores së ngjeshjes ei = f(lg σ" ), Ku ei - koeficienti i porozitetit nën ngarkesë σ i. Pika e dukshme e thyerjes së kurbës pas seksionit të drejtë fillestar korrespondon me rezistencën strukturore në shtypje të tokës. Përpunimi grafik i rezultateve u krye gjithashtu duke përdorur metodat klasike të Casagrande dhe Becker . Rezultatet e përcaktimit të treguesve sipas GOST 12248 dhe metodave Casagrande dhe Becker korrelojnë mirë me njëri-tjetrin (koeficientët e korrelacionit r=0,97). Pa dyshim, duke i ditur vlerat paraprakisht, mund të merrni rezultatet më të sakta duke përdorur të dyja metodat. Në fakt, metoda Becker dukej pak më i vështirë kur zgjodhi tangjenten në fillim të grafikut (Fig. 1m).

Sipas të dhënave laboratorike, vlerat ndryshojnë forca strukturore nga 0 deri në 188 kPa për argjilat, për argjilat deri në 170, për argjilat ranore deri në 177. Vlerat maksimale u vunë re, natyrisht, në mostrat e marra nga thellësi të mëdha. U zbulua edhe varësia e ndryshimit të treguesit me thellësinë h(r = 0,79):

forca strukturore = 19,6 + 0,62· h.

Analiza e ndryshueshmërisë OMER(Fig. 2) tregoi se tokat nën 20 m janë normalisht të ngjeshura, d.m.th. forca strukturore nuk e kalon ose e tejkalon pak presionin e shtëpisë ( OCR ≤1 ). Në bregun e majtë të lumit. Ob në intervale 150-250 m, janë hasur gjysmë shkëmbinj dhe gjysëm shkëmbinj të çimentuar fort nga sideriti, gëtiti, kloriti, leptokloriti dhe çimentoja. tokat shkëmbore, si dhe tokat e shpërndara me rezistencë të lartë strukturore mbi 0,3 MPa, të rrënjosura dhe të ndërlidhura me ujëra heterogjenë më pak të fortë, gjë që konfirmon përgjithësisht ndikimin e konsiderueshëm të çimentimit në rezistencën strukturore të dherave, gjë që vërtetohet nga sistemimi i materialeve të ngjashme faktike. në punë. Prania e dherave më të forta shkaktoi një shpërndarje të madhe vlerash në këtë interval, kështu që treguesit e tyre nuk u përfshinë në grafikun e varësisë. OMER nga thellësia, si jo tipike për të gjithë rajonin. Për pjesën e sipërme të seksionit, është e nevojshme të theksohet fakti se përhapja e vlerave të treguesve është shumë më e gjerë - deri në shumë të ngjeshura (Fig. 2), pasi tokat në zonën e ajrimit shpesh gjenden në një gjysmë. gjendje të ngurtë dhe të ngurtë trefazore, dhe me një rritje të lagështisë së tyre ( r=-0,47), kapaciteti total i lagështisë ( r= -0.43) dhe shkalla e ngopjes me ujë ( r= -0.32) ulet forca strukturore. Ekziston gjithashtu, siç u përmend më lart, opsioni i kalimit në konsolidimin e zvarritjes (dhe jo vetëm në pjesën e sipërme të seksionit). Këtu duhet theksuar se tokat me forcë strukturore janë shumë të ndryshme: disa mund të jenë në një gjendje dyfazore jo të ngopura me ujë, të tjera mund të kenë një koeficient shumë të lartë ndjeshmërie ndaj stresit mekanik dhe një tendencë për t'u zvarritur, të tjera mund të kanë ngjitje të konsiderueshme për shkak të çimentos, dhe të tjerët mund të jenë thjesht mjaft të fortë, plotësisht të ngopur me ujë tokat argjilore, i vendosur në thellësi të cekëta.

Rezultatet e studimeve bënë të mundur për herë të parë vlerësimin e një prej treguesve më të rëndësishëm të gjendjes fillestare të tokave në rajonin Tomsk - forca e tij strukturore, e cila mbi zonën e ajrimit ndryshon brenda kufijve shumë të gjerë, kështu që duhet të jetë të përcaktuara në çdo vend pune përpara kryerjes së provave për të përcaktuar treguesit e vetive fizike dhe mekanike të tokës. Analiza e të dhënave të marra tregoi se ndryshimet në tregues OCR në një thellësi nën 20-30 metra janë më pak të rëndësishme, tokat normalisht janë të ngjeshura, por edhe forca e tyre strukturore duhet të merret parasysh gjatë përcaktimit karakteristikat mekanike tokat. Rezultatet e hulumtimit rekomandohen të përdoren në provat e ngjeshjes dhe prerjes, si dhe për të përcaktuar gjendjen e prishur të mostrave me strukturë natyrale.

Rishikuesit:

Savichev O.G., Doktor i Gjeologjisë, Profesor i Departamentit të Hidrogjeologjisë, Gjeologjisë Inxhinierike dhe Hidrogjeoekologjisë të Institutit burime natyrore Universiteti Politeknik Tomsk, Tomsk.

Popov V.K., Doktor i Gjeologjisë dhe Minerologjisë, Profesor i Departamentit të Hidrogjeologjisë, Gjeologjisë Inxhinierike dhe Hidrogjeoekologjisë, Instituti i Burimeve Natyrore, Universiteti Politeknik Tomsk, Tomsk.

Lidhje bibliografike

Shumica e tokave argjilore kanë forcë strukturore dhe uji në poret e këtyre tokave përmban gaz të tretur. Këto toka mund të konsiderohen si një trup dyfazor i përbërë nga një skelet dhe ujë shtypës në pore. Nëse presioni i jashtëm është më i vogël se forca strukturore e tokës P faqe . , atëherë procesi i ngjeshjes së tokës nuk ndodh, por do të ketë vetëm deformime të lehta elastike. Sa më e madhe të jetë forca strukturore e tokës, aq më pak ngarkesa e aplikuar do të transferohet në ujin e poreve. Kjo lehtësohet edhe nga kompresueshmëria e ujit të poreve me gaz.

Në momentin fillestar të kohës, duke marrë parasysh forcën e skeletit të tokës dhe ngjeshshmërinë e ujit, një pjesë e presionit të jashtëm do të transferohet në ujin e poreve. P w o – presioni fillestar i poreve në tokë të ngopur me ujë nën ngarkesë R. Në këtë rast, koeficienti i presionit fillestar të poreve

Në këtë rast, stresi fillestar në skeletin e tokës është:

Pz 0 = P – P w O. (5.58)

Deformim relativ i menjëhershëm i skeletit të tokës

 0 = m v (P – P w O). (5.59)

Deformimi relativ i tokës për shkak të kompresueshmërisë së ujit kur poret mbushen plotësisht me ujë

 w = m w P w O n , (5.60)

Ku m w– koeficienti i kompresueshmërisë vëllimore të ujit në pore; n– poroziteti i tokës.

Nëse pranojmë se në periudhën fillestare në streset P z vëllimi i grimcave të ngurta mbetet i pandryshuar, atëherë deformimi relativ i skeletit të tokës do të jetë i barabartë me deformimin relativ të ujit të poreve:

 0 =  w = . (5.61)

Duke barazuar anët e djathta të (5.59) dhe (5.60), marrim

. (5.62)

Zëvendësimi P w o në ekuacionin (5.57), gjejmë koeficientin e presionit fillestar të poreve

. (5.63)

Koeficienti i kompresueshmërisë vëllimore të ujit në pore mund të gjendet duke përdorur formulën e përafërt

, (5.64)

Ku J w– koeficienti i ngopjes me ujë të tokës; P a – Presioni i atmosferës 0.1 MPa.

Diagramë presionet vertikale në shtresën e tokës nga ngarkesa me ujë pore të ngjeshshme dhe forca strukturore e tokës është paraqitur në figurën 5.14.

Duke marrë parasysh sa më sipër, formula (5.49) për përcaktimin e vendosjes me kalimin e kohës të një shtrese toke nën një ngarkesë të vazhdueshme të shpërndarë në mënyrë uniforme, duke marrë parasysh forcën strukturore dhe kompresueshmërinë e një lëngu që përmban gaz, mund të shkruhet si më poshtë:

. (5.65)

Fig.5.14. Diagramet e presioneve vertikale në një shtresë toke nën ngarkesë të vazhdueshme, duke marrë parasysh forcën strukturore

Kuptimi N përcaktuar me formulën (5.46). Në të njëjtën kohë, koeficienti i konsolidimit

.

Ndryshime të ngjashme mund të bëhen në formulat (5.52), (5.53) për të përcaktuar rregullimin me kalimin e kohës, duke marrë parasysh forcën strukturore dhe ngjeshshmërinë e lëngut që përmban gaz për rastet 1 dhe 2.

5.5. Efekti i gradientit të presionit fillestar

Në tokat argjilore ka ujë të lidhur fort dhe lirshëm dhe ujë pjesërisht të lirë. Filtrimi, dhe për rrjedhojë ngjeshja e shtresës së tokës, fillon vetëm kur gradienti është më i madh se ai fillestar. i 0 .

Le të shqyrtojmë vendosjen përfundimtare të një shtrese toke me një trashësi h(Fig. 5.15), e cila ka një gradient fillestar i 0 dhe të ngarkuar me një ngarkesë të shpërndarë në mënyrë uniforme. Filtrimi i ujit është i dyanshëm (lart dhe poshtë).

Në prani të një gradienti fillestar nga një ngarkesë e jashtme R në të gjitha pikat përgjatë thellësisë së shtresës në ujin e poreve lind një presion i barabartë me P/ w ( w- graviteti specifik i ujit). Në diagramin e presionit të tepërt, gradienti fillestar do të përfaqësohet nga tangjentja e këndit I:

R
është.5.15. Skema e ngjeshjes së tokës në prani të një gradienti fillestar të presionit: a – zona e ngjeshjes nuk arrin thellësinë; b – zona e ngjeshjes shtrihet në të gjithë thellësinë, por ngjeshja është e paplotë

tg I = i 0 . (5.66)

Vetëm në ato zona ku gradienti i presionit do të jetë më i madh se ai fillestar (
), do të fillojë filtrimi i ujit dhe do të ndodhë ngjeshja e tokës. Figura 5.15 tregon dy raste. Nëse në z < 0,5h gradienti është më i vogël se ai fillestar i 0, atëherë uji nuk do të jetë në gjendje të filtrohet nga mesi i shtresës, sepse shfaqet një "zonë e vdekur". Sipas figurës 5.15, a gjejmë

, (5.67)

Këtu z maksimumi< 0,5h. Në këtë rast, drafti është i barabartë me

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

Zëvendësimi i vlerës z maksimumi në (5.68), marrim

. (5.69)

Për rastin e paraqitur në Fig. 5.15, b, vendosja përcaktohet nga formula

. (5.70)