خصائص تشوه التربة. خصائص تشوه التربة خصائص قوة التربة

كما هو معروف، تتشوه التربة تحت الضغط. تعتمد طبيعة التشوه وحجمه على طبيعة التربة وطريقة التحميل والظروف الحدودية لتشوه التربة. يتم تحديد خصائص تشوه التربة من خلال العوامل الطبيعية الرئيسية التالية: 1) البنية والملمس؛ 2) تكوين وتركيز محلول المسام. 3) التركيب الكيميائي والمعدني للهيكل العظمي للتربة؛ 4) درجة الحرارة المحيطة. تأثير بعض العوامل الطبيعية على تشوه التربة يعتمد بشكل رئيسي على بنية التربة، أي. على التشتت والكثافة وموقع الجسيمات في الفضاء والوصلات بين الجسيمات. اعتمادًا على طريقة تحميل التربة، تتميز التشوهات بالطرق الثابتة (المتدرجة) والتأثيرية والديناميكية للضغط. في أغلب الأحيان، يتم تحديد خصائص تشوه التربة عند قواعد الهياكل تحت التحميل الثابت. في حالات خاصة، يتم تحديد خصائص تشوه التربة تحت تأثير أحمال الصدمات (الاصطدام، والانفجار، وما إلى ذلك)، والاهتزاز، وكذلك تحت تأثير الضغط الهيدروستاتيكي، والسلبي بشكل رئيسي (الشعري) الذي يحدث عندما ينخفض الماء في المياه المشتتة. التربة.

يتم تحديد خصائص تشوه التربة المشتتة من خلال انضغاطها تحت الحمل الناجم عن إزاحة الجزيئات بالنسبة لبعضها البعض، وبالتالي انخفاض حجم المسام بسبب تشوه جزيئات الصخور والماء والغاز. عند تحديد انضغاطية التربة، يتم تمييز المؤشرات التي تميز اعتماد التشوه النهائي على الحمل والتغير في تشوه التربة بمرور الوقت تحت الحمل الثابت. السمة الأولى للمؤشرات تشمل معامل الضغط، ونسبة الضغط، ومعامل التسوية، والثانية - معامل الدمج.

يتم تحديد خصائص تشوه التربة في الظروف المختبرية على العينات ذات الوصلات الهيكلية المكسورة أو غير المكسورة وفي الظروف الميدانية. لا تزال الاختبارات المعملية هي الطريقة الرئيسية لدراسة خصائص التربة، لأنها تتيح نقل الضغوط المختلفة إلى التربة بسهولة نسبية، ودراسة سلوك التربة في نطاقات واسعة من التغيرات في الحالة الفيزيائية والظروف البيئية، ومحاكاة الحالات المعقدة. عملية التربة في قاعدة أو جسم الهياكل. تتيح طرق الاختبار الميداني أن تعكس بشكل أكثر دقة تأثير السمات التركيبية للتربة على قابليتها للتشوه.

لدراسة انضغاطية التربة في الظروف الميدانية، يتم استخدام مقياس الضغط - جهاز يعتمد على الضغط وقياس تشوه التربة الموجودة في جدران الحفرة المفتوحة وتحديد معامل الانضغاط.

20. إلى الخصائص الرئيسية خصائص قوة التربةتشمل: مقاومة قص التربة على طول الأرض وعلى طول الأسطح المتجمدة؛ مقاومة الضغط والتوتر. الالتصاق وزاوية الاحتكاك الداخلي تعادل الالتصاق.

هناك حالات إجهاد بسيطة ومعقدة في التربة.

تتوافق حالة التوتر البسيطة مع ظهور أحد أنواع الإجهاد: الضغط والتوتر والقص. تتوافق حالة الإجهاد في كتلة التربة مع حالة الإجهاد المعقدة، عندما تظهر جميع أنواع حالات الإجهاد البسيطة في وقت واحد مع مجموعات مختلفة.

إنها تجعل من الممكن تحويل مستوطنات الهياكل، وتحديد استقرار الصخور عند قاعدتها، وعند بناء الأساسات، الاستفادة القصوى من قدرة تحمل التربة. تتيح المؤشرات التي تعبر عن مقاومة القص للصخور تصميم وضع منحدرات السدود والسدود والسدود وجوانب المحاجر مع الحد الأدنى من أعمال الحفر، وتحديد استقرار المنحدرات والانهيارات الأرضية، وتحديد المقطع العرضي الرشيد واستقرار الهياكل المختلفة، بما في ذلك. السدود الخرسانية. الانضغاطيةوتطلق الصخور قدرتها على تقليل الحجم تحت الحمل. عندما يتم ضغط الصخور بواسطة حمل رأسي في ظل ظروف التمدد الجانبي الحر تحت ضغط أحادي المحور، فإن التشوه النسبي (e) هو نسبة الانخفاض المطلق في العينة المحملة (Δh) إلى ارتفاعها الأولي (h 0) e=Δh/h 0 يتم تحديد العلاقة بين الإجهاد (δ) وقيمة التشوه النسبي (e) تحت أحمال أقل من حد النسبة بالتعبير: δ=Ee (E – معامل مرن)..

قوة القص. خصائص قوة الصخوريتم تحديدها من خلال عدد من المؤشرات التي تنتمي إلى فئة مؤشرات الحساب المباشر. تتميز قوة الصخور بالقدرة على مقاومة قوى القص (مقاومة القص). القص هو عملية تشوه وتدمير الصخور بسبب إزاحة جزء منها بالنسبة إلى جزء آخر. يحدث التحول على طول منطقة معينة بسبب الضغط العرضي عليها. تعتمد قوة القص على مقدار الحمل الرأسي المطبق على العينة. يتم تقييم قوة الصخور بشكل أساسي وفقًا لنظرية موهر، والتي بموجبها يحدث تدمير الجسم عند نسبة محددة معينة من الضغوط العادية وضغوط القص.

يتم تحديد خصائص القوة والتشوه في كل من الظروف المختبرية والميدانية، في ظل حالات الإجهاد البسيطة والمعقدة. الأنواع الرئيسية للاختبارات هي: الضغط أحادي المحور؛ فجوة؛ يحول؛ التواء؛ ضغط؛ ضغط ثلاثي المحاور متناظر بواسطة الحمل الرأسي والشعاعي؛ ضغط ثلاثي المحاور متناظر مع الالتواء؛ الضغط المحوري للأسطوانة المجوفة مع الالتواء ؛ ضغط ثلاثي المحاور مع ضبط مستقل لجميع الاتجاهات الرئيسية الثلاثة؛ اختبار الدينامومتر في وضع زحف الاسترخاء.

21. ريول. التربة المقدسة.في التقييم الهندسي الجيولوجي للصخور، تعتبر هذه الخصائص مهمة جدًا. إلا أن دور كل منها يختلف بحسب تركيب الصخور.1) مقاوم المياه. إن تحديد مقاومة الماء هو الأكثر أهمية عند تقييم الصخور الطينية التي عند تعرضها للماء تفقد تماسكها وتغير قوامها أو تصبح مشبعة وتتفكك. سرعة وطبيعة النقع هي ما يميز مقاومة الماء، فبعض أصناف الصخور الطينية تنتفخ بشكل كبير عند ترطيبها، ويزداد حجمها بنسبة 25-30%. لا تحدث التغييرات في خصائص الصخور الطينية فقط عند ترطيبها. يصاحب تجفيف الصخور الطينية الرطبة أحيانًا تشققات وتغيرات في الصلابة وانخفاض في الحجم (الانكماش). يمكن للمياه، التي تعمل على الصخور، أن تذيب وترشح الأجزاء القابلة للذوبان في الماء وبالتالي تغير خصائصها. 2) قدرة الرطوبة. تشير قدرة الصخور على الرطوبة إلى قدرتها على احتواء كمية معينة من الماء والاحتفاظ بها. وفقا لهذا، يتم تمييز الصخور: كثيفة الرطوبة (الطين، الطميية)، متوسطة غير كثيفة الرطوبة (رملية، رمال م/ض، ص/ض، غرينية) وغير كثيفة الرطوبة (رمال ص/ض). ، ko/z، الحصى، وما إلى ذلك). وفيما يتعلق بالصخور غير كثيفة الرطوبة، ينبغي أن نتحدث عن قدرتها المائية. تتميز الصخور كثيفة الرطوبة بقدرة الرطوبة الكلية والشعرية والجزيئية. سعة الرطوبة الكاملة هي التشبع الكامل للصخر بالماء، أي. ملء جميع المسام لها. ومن خلال مقارنة المحتوى الرطوبي الطبيعي للصخر مع المحتوى الرطوبي المتوافق مع السعة الرطوبية الكاملة، يتم الحكم على درجة تشبعه المائي. لا تتوافق سعة الرطوبة الشعرية مع التشبع الكامل للصخر بالماء، ولكن فقط عندما تمتلئ المسام الشعرية بالماء. تشير قدرة الرطوبة الجزيئية إلى قدرة الصخور على الاحتفاظ بكمية معينة من الماء المرتبط ماديًا. يُطلق على الحد الأقصى لكمية الماء المرتبطة فيزيائيًا والتي يمكن أن تحتفظ بها الصخور على سطح جزيئاتها القدرة القصوى للرطوبة الجزيئية. من الصخور الرملية المشبعة بالماء، لا يمكن أن يتدفق كل الماء بحرية، ولكن فقط الجزء الذي يخضع لقوة الجاذبية. إن قدرة الرمال والصخور الفتاتية الأخرى المشبعة بالماء على إطلاقها عن طريق التدفق الحر هي ما يميز إنتاجها المائي. الصخور غير كثيفة الرطوبة لديها هذه القدرة. إن العائد المائي للصخور يساوي تقريبًا الفرق بين إجمالي سعة الرطوبة (W p) والحد الأقصى الجزيئي: W dep = W p -W m تعد خصائص فقدان الماء للصخور مهمة في حل العديد من المشكلات. أمور عمليةعلى سبيل المثال، عند تصميم المصارف، تتدفق المياه إلى الحفرة، وما إلى ذلك. 3) الشعرية. مع زيادة كبيرة في رطوبة الصخور الرملية وخاصة الطينية، تنخفض صفات بنائها. يمكن أن يكون سبب ترطيب المياه تسرب المياه من سطح الأرض أو دخولها من الأسفل من طبقة المياه الجوفية تحت تأثير ضغط القوى الشعرية. تشكل القوى الشعرية منطقة شعرية فوق مستوى المياه الجوفية، حيث يتم ملاحظة زيادة الرطوبة أو تشبع الصخور. مع التبخر الشديد للمياه الشعرية، يحدث تملح التربة وتتشكل المستنقعات المالحة. ومن المعروف أن الحد الأقصى لارتفاع الارتفاع الشعري في رمال t/z وm/z يمكن أن يصل إلى 1.5-2.0 متر، وفي الصخور الطينية 3-4 متر، وفي الصخور الخشنة يكون صغيرًا وليس له أي أهمية عملية. 4) نفاذية المياه. وتشمل خصائص المياه الرئيسية للصخور نفاذية الماء، أي. القدرة على تمرير الماء تحت الضغط. تُستخدم البيانات التي تميز نفاذية المياه للصخور الفتاتية والطينية السائبة على نطاق واسع في الممارسة العملية لتحديد التدفقات إلى حفر البناء، والأعمال تحت الأرض، وطرق الصرف، وما إلى ذلك. تعتمد نفاذية المياه للرمال والحصى وغيرها من الرواسب السائبة على مساميتها ومساميتها. الصخور الطينية عند الضغط المنخفض تكون نفاذيتها ضعيفة للغاية، وذلك لأنها حجم المسام صغير. تسمى حركة الماء والسوائل الأخرى عبر الوسائط المسامية (الصخور) بالترشيح. وبالتالي فإن نفاذية الماء للصخور الرملية والطينية هي قدرتها على الترشيح. مقياس موصلية الماء للصخور هو معامل الترشيح. في الممارسة الهندسية الجيولوجية، يستخدمون بشكل أساسي تعبير السرعة لمعامل الترشيح، بناءً على المعادلة v = K f I (k). إذا كان I=1، إذن v=K f m/day، cm/day.

في الصخور الطينية، تكون المسامية الفعالة دائمًا أقل بكثير من المسامية الكلية وغالبًا ما تكون صفرًا، لأن مساحة المسام مشغولة إلى حد كبير بالمياه المتصلة فعليًا.

22. الاسترخاء.عند تحميلها بقوة ثابتة F، تحدث تشوهات،

تتطور مع مرور الوقت. ولإيقاف تطور هذه التشوهات، من الضروري تقليل القوة وفقًا لقانون معين F(t)، ويسمى الانخفاض في وقت الإجهاد اللازم للحفاظ على تشوه ثابت باسترخاء الإجهاد. من وجهة نظر الفيزياء الإحصائية، يمكن اعتبار الاسترخاء عملية إنشاء توازن إحصائي في نظام فيزيائي، عندما تقترب الكميات المجهرية التي تميز حالة النظام (الإجهاد) بشكل مقارب من قيم توازنها. السمة المميزة لظاهرة الاسترخاء التوتري هي وقت الاسترخاء، يساوي الوقت الذي يتناقص فيه الجهد بمقدار e مرات، والذي يميز مدة "الحياة المستقرة" للجزيئات، أي يحدد حركة المادة. تختلف أوقات الاسترخاء باختلاف الأجسام. بالنسبة للتربة الصخرية، يختلف وقت الاسترخاء على مدى مئات وآلاف السنين، للزجاج - حوالي مائة عام، وللماء - 10-11 ثانية. على سبيل المثال، تتمتع الصخور التي تشكل القشرة الأرضية بوقت استرخاء يقاس بآلاف السنين، للهواء 10-10، للمياه 10-11، للجليد بمئات الثواني. إذا كانت مدة عمل القوى على الأرض أقل من فترة الاسترخاء، فسوف تتطور التشوهات المرنة بشكل أساسي.

وبالتالي، خلال 100-1000 ثانية، يتصرف الجليد كجسم مرن (على سبيل المثال، ينكسر بشكل هش عند الاصطدام تحت ظروف الحمل الثقيل). عندما ينخفض الحمل، يتدفق الجليد كسائل لزج. سلوك مماثل - الكسر الهش مع التطبيق السريع للحمل والتدفق اللزج مع التعرض لفترة طويلة للحمل - يتجلى بوضوح في التربة المتجمدة.

إذا تجاوز زمن تأثير القوة على التربة زمن الاسترخاء، تحدث تشوهات زحف وتدفق لا رجعة فيها في التربة. بمعنى آخر، اعتمادًا على نسبة زمن عمل القوة إلى زمن الاسترخاء، سيتصرف الجسم كمادة صلبة أو سائلة. فترة الاسترخاء هي الثابت الرئيسي الذي يجمع بين خواص الأجسام الصلبة والسائلة، ويمكن تحديد قيمة زمن الاسترخاء من نسبة اللزوجة r إلى معامل المرونة (القص): الأجسام الصلبة، والتي تشمل الترب المتفرقة والصخرية، وتتميز بوجود إجهاد القص المحدد Xk ويسمى مقاومة الخضوع ويتزامن مع حد المرونة.

23-24. الخصائص الفيزيائية والكيميائية الأساسية للتربة. وتشمل هذه الخصائص الخصائص التي تظهر نتيجة التفاعل الفيزيائي والكيميائي بين مكونات التربة. وتشمل هذه الخصائص التآكل للتربة، والانتشار، والتناضح، والامتزاز، وكذلك اللزوجة، واللدونة، والتورم، والترطيب، والانكماش وغيرها من خصائص الصخور. خصائص التآكل: التآكل هو عملية تدمير المواد نتيجة تفاعلاتها الكيميائية أو الكهروكيميائية أو البيوكيميائية مع البيئة. يتم التعبير عن التآكل تحت الأرض في تدمير مواد البناء المعدنية والهياكل وخطوط الأنابيب أثناء تفاعلها مع التربة. الأسباب الرئيسية للتآكل تحت الأرض هي: 1) تأثير الرطوبة الأرضية على هيكل معدني; 2) ظاهرة التحليل الكهربائي. تحدث هذه الظواهر حول خط الأنابيب، وكذلك في المناطق التي تستخدم فيها حركة الترام والسكك الحديدية. يحدث تدمير مماثل في التربة نتيجة لتأثير التيارات الكهربائية الطائشة على الماء - وهو محلول ملحي في مسام التربة، والذي، نتيجة لهذا التفاعل، سيصبح بالكهرباء العدوانية CISO4؛ 3) تصرفات الكائنات الحية الدقيقة في التربة التي تسبب التآكل الحيوي. بشكل عام، يعتمد تآكل التربة على عوامل عديدة. وتشمل العوامل الرئيسية التركيب الكيميائي للتربة، وقبل كل شيء، تكوين وكمية الأملاح الذائبة، وكذلك رطوبة التربة، ومحتوى الغاز، وبنية التربة، والتوصيل الكهربائي ووجود البكتيريا. الانتشار (من اللاتينية الانتشار - الانتشار، الانتشار، التشتت)، حركة جزيئات الوسط، مما يؤدي إلى نقل المادة ومساواة التركيزات أو إنشاء توزيع متوازن لتركيزات الجزيئات من نوع معين في واسطة. التناضح (من التناضح اليوناني - الدفع والضغط)، نقل المذيب في اتجاه واحد من خلال قسم شبه منفذ (غشاء) يفصل المحلول عن مذيب نقي أو محلول ذي تركيز أقل. يؤدي الانتشار والتناضح إلى إعادة توزيع أيونات المواد وجزيئات الماء ويكون أكثر وضوحًا في التربة الطينية. يمكن أن يسبب التناضح في الطين تشوهات تورم أو انكماش. على سبيل المثال، إذا قمت بوضع تربة طينية مالحة في المياه العذبة، فسوف يحدث امتصاص اسموزي للماء، ونتيجة لذلك، سوف تنتفخ التربة. ومن الناحية العملية، يمكن أن يحدث مثل هذا التورم في القنوات المختلفة الموضوعة في التربة المالحة بعد غمرها بالمياه العذبة. وإذا حدثت نسبة معاكسة من التراكيز، أي أن المحلول في التربة أعذب منه في القناة، فإنه سيحدث شفط تناضحي للمياه من التربة نتيجة انكماشها. امتزاز التربة هو قدرتها على امتصاص جزيئات أو عناصر معينة من المادة من المحاليل العابرة. هناك عدة أنواع من الامتصاص: ميكانيكي (احتباس الجسيمات بسبب تكوين المسام)؛ المادية (بسبب تفاعل الجزيئات بين جزيئات المحلول والمسام السطحية)؛ الكيميائية (بسبب التفاعلات الكيميائية)؛ البيولوجية (بسبب عمل النباتات والكائنات الحية الدقيقة المختلفة). يمكن أن تحدث أنواع معينة من الامتزاز معًا (الامتزاز الفيزيائي والكيميائي).

25. الانكماش تربة . انكماش التربة هو انخفاض في حجمها نتيجة إزالة الماء أثناء التجفيف أو تحت تأثير العمليات الفيزيائية والكيميائية (التناضح، وما إلى ذلك). ونتيجة للانكماش، تصبح التربة أكثر كثافة، وبعد التجفيف، تصبح أكثر صلابة. إن ضغط التربة الطينية أثناء الانكماش يزيد من مقاومتها للتشوه، إلا أن وجود التشققات التي عادة ما تصاحب الانكماش يزيد من نفاذية الماء ويقلل من ثبات الطبقة السطحية للتربة على المنحدرات. في المناخات الجافة والحارة، تؤدي شقوق الانكماش إلى تفتيت كتلة التربة الطينية إلى عمق 7-8 أمتار أو أكثر، ويتجلى الانكماش إلى أقصى حد في الطين؛ وهو أقل شيوعا في الصخور المتماسكة الأخرى.

لزوجة تربة يظهر عند رطوبة أكبر من Wm؛ يصل إلى أعلى قيمة له في التربة الطينية. تزداد لزوجة الطين مع زيادة الضغط الخارجي وانخفاض الرطوبة، ويتم الوصول إلى قيمته القصوى في معظم الحالات عند أقصى سعة للرطوبة الجزيئية. تعتمد لزوجة التربة على فئات المياه التي تحتويها التربة، وخصائص جزئها الكيميائي والمعدني، ومساحة التلامس بين التربة والجسم، وما إلى ذلك. قيمة لزوجة التربة الطينية، بنسبة معينة من خصائصها إلى العوامل الخارجية، يمكن أن تصل إلى 0.02-0.05 ميجا باسكال. ولذلك، فإن لزوجة التربة هي أحد العوامل التي تحدد ظروف تشغيل الدلاء وآلات زراعة الطرق والتربة. يؤدي التصاق التربة بسطح آلات وآليات تحريك التربة والنقل إلى انخفاض إنتاجيتها عند إجراء عمليات التجريد في المحاجر وعند تطوير الحفر وما إلى ذلك.

مقاوم المياههي قدرة التربة على الحفاظ على القوة الميكانيكية والاستقرار عند التفاعل مع الماء. تفاعل الصخور مع الماء يمكن أن يكون ساكناً وديناميكياً: تأثير الماء الهادئ يسبب التورم والتبلل، بينما التأثير الهيدروديناميكي يسبب عملية التعرية.

النقع- وهي قدرة الصخور الطينية عند امتصاصها للماء على فقدان تماسكها والتحول إلى كتلة سائبة مع فقدان جزئي أو كامل لقدرة التحمل. تعتمد شدة عملية النقع على طبيعة الوصلات الهيكلية وتكوين التربة وحالتها. تعتمد سرعة وشدة التآكل على طبيعة تأثير الماء وعلى تفاعل الصخور مع هذا التأثير - التآكل. يمكن أن يؤدي التغير الحاد في مقاومة الماء (على سبيل المثال نتيجة للعوامل الجوية) إلى انخفاض كبير في قدرة تحمل تربة أساسات الهياكل وحدوث الانهيارات الأرضية والانهيارات الأرضية في جوانب حفر البناء والحفر العميقة المحاجر.

وضوحفي أغلب الأحيان يتم تقديره من خلال معامل مقاومة الصخور للتآكل.

الليونةالتربة هي قدرتها على تغيير شكلها (التشوه) دون كسر الاستمرارية نتيجة المؤثرات الخارجية والاحتفاظ بالشكل الجديد الذي تم الحصول عليه أثناء التشوه بعد توقف التأثير الخارجي. ترتبط الخصائص البلاستيكية للتربة ارتباطًا وثيقًا بالرطوبة وتختلف حسب كمية ونوعية المياه الموجودة في التربة. يحدث انتقال الصخور الطينية من شكل من أشكال التماسك إلى آخر عند قيم رطوبة معينة، والتي تسمى مستويات أو حدود الرطوبة المميزة. في الممارسة الهندسية الجيولوجية، يتم استخدام الحدود العليا والسفلى من اللدونة على نطاق واسع. تُستخدم الحدود البلاستيكية وأرقام اللدونة على نطاق واسع في تصنيف التربة الطينية وتحديد مقاومة التربة التصميمية والتقييم التقريبي لاستقرار التربة في الحفر والحفريات وما إلى ذلك.

تورمتسمى التربة بزيادة حجمها عند تفاعلها مع الماء. غالبًا ما يتم ملاحظة انتفاخ التربة عند حفر الحفر والحفريات ويؤدي إلى تشوه الدعامات وأسطح الطرق والأساسات وما إلى ذلك. ولتحديد الانتفاخ، تم اقتراح عدة طرق يمكن دمجها في خمس مجموعات بناءً على تقييم الانتفاخ: 1) بواسطة حرارة التورم 2) عن طريق ضغط التورم. 3) بحجم الرواسب المترسبة في السائل؛ 4) بكمية (حجم أو وزن) الماء الذي سبب التورم. 5) بزيادة حجم التربة أثناء التورم.

الطريقة الأكثر استخدامًا في ممارسة العمل الجيوتقني هي طريقة دراسة التورم بناءً على الزيادة في حجم التربة في عملية تشبعها بالماء (كما طورها A. M. Vasiliev).

26. تسمى حركة الماء والسوائل الأخرى عبر الوسائط المسامية (الصخور). الفلتره. وبالتالي فإن نفاذية الماء للصخور الرملية والطينية هي قدرتها على الترشيح. مقياس موصلية الماء للصخور هو معامل الترشيح. في الممارسة الهندسية الجيولوجية، يستخدمون بشكل أساسي تعبير السرعة لمعامل الترشيح، بناءً على المعادلة v = K f I (k). إذا كان I=1، إذن v=K f m/day، cm/day. تتناسب سرعة حركة الماء عبر الوسائط المسامية (الصخور) بشكل مباشر مع التدرج الهيدروليكي، أي. نسبة الضغط الفعال إلى طول مسار الترشيح. هذا هو القانون الأكثر أهمية لنفاذية الماء للصخور الرملية والطينية - قانون الترشيح الصفحي.

يتم تحديد سرعة حركة المياه أيضًا من خلال المعادلة: v=Q/F (Q هي كمية المياه التي يتم ترشيحها عبر الصخر، m 3 ؛ F هي مساحة المقطع العرضي، m 2 التي يتم من خلالها ترشيح المياه). وبما أن الماء يتحرك فقط من خلال المسام، فإن معدل الترشيح الفعلي (استنادًا إلى مساحة المقطع العرضي الفعلية الأصغر للصخور) يكون أكبر. معامل الترشيح الفعلي: K fd = K f /n (n – المسامية). يُطلق على معامل التصفية الفعلي أحيانًا اسم معامل معدل الترشيح. في الصخور الرملية، يكون K fd دائمًا أكبر من معامل الترشيح، والذي يتم تحديده مباشرة في ظروف المختبر. في الصخور الطينية، تكون المسامية الفعالة دائمًا أقل بكثير من المسامية الكلية وغالبًا ما تكون صفرًا، لأن مساحة المسام مشغولة إلى حد كبير بالمياه المتصلة فعليًا. في البناء ترتبط خصائص ترشيح التربة (نفاذية الماء) بما يلي: 1. بالمهام الهندسية (ترشيح البنوك نتيجة بناء السدود). 2. فيما يتعلق بمسائل التخفيض المؤقت لمستوى المياه الجوفية (U.G.V.) لحفر الصرف. جهاز المختبر لتحديد خصائص ترشيح التربة هو وعاء ذو قاع مسامي (انظر الرسم البياني) يوضع فيه الرمل. يتم سكب الماء من الأعلى وقياس معدل تدفقه (الترشيح من خلال عينة رملية) على فترات زمنية مختلفة. إذا تم إنشاء تدرج هيدروليكي في التربة الطينية أقل من القيمة الأولية، فلا يوجد ترشيح في التربة وتكون هذه التربة عبارة عن طبقة مياه جوفية. تستخدم الخصائص الفلسفية للتربة في: 1. حساب الصرف. 2. تحديد معدل تدفق مصدر إمدادات المياه الجوفية. 3. حساب تسوية الهياكل (الأساسات) مع مرور الوقت. 4. انخفاض مصطنع في U.G.V. 5. حساب الصفائح المتراكمة عند حفر الحفر والخنادق.

دعونا نلاحظ عددًا من السمات المميزة للتربة دائمة التجمد بعد الذوبان:

وتلاحظ القيم القصوى لنفاذية الماء في مناطق التفتت التكتوني، ولا يلاحظ أي توهين مع العمق، وهو ما يفسره ارتفاع محتوى الجليد الناتج عن تمدد الركام المشتت. بعد ذوبان الجليد، يتم تشكيل ممرات ترشيح قوية.

عادة ما تكون نفاذية المياه في التربة دائمة التجمد بعد ذوبانها متغيرة بمرور الوقت، لأنها تتأثر بعاملين متعارضين. من ناحية، فإن الفراغات التي تشكلت للتو في كتلة صخرية بعد ذوبان الجليد تميل إلى الإغلاق تحت تأثير وزن التربة المغطاة أو الأحمال من الهياكل، ونتيجة لذلك يجب أن تنخفض نفاذية الماء. من ناحية أخرى، فإن الركام المشتت جيدًا، والذي بعد ذوبان الجليد لا يكون له هيكل يوفر قوة مرشحه، يمكن غسله بعيدًا عن طريق تدفق المرشح. وهذا يستلزم زيادة في محتوى الماء في الصخور. يتم تقييم قدرة الترشيح للصخور دائمة التجمد من خلال نتائج العمل التجريبي في المناطق المذابة سابقًا أو بالطرق غير المباشرة. تشمل الطرق غير المباشرة لتقييم إمدادات المياه في التربة دائمة التجمد ما يلي: الحساب؛ مقارنة اعتماد مؤشرات نفاذية المياه على التكسير في التربة المذابة والمجمدة؛ اختبار الهواء للآبار. جيوفيزيائية. كل هذه الأساليب تقييمية بطبيعتها.

الخواص الميكانيكية للتربة خصائص القوة والتشوه GOST 12248 -96 طرق التحديد المعملي لخصائص القوة والتشوه

التعريف الخصائص الميكانيكية أو التشوه والقوة للتربة هي التي تميز سلوكها تحت تأثير الحمل الخارجي

الانضغاطية هي قدرة التربة على تقليل الحجم تحت الضغط. في التربة الطينية المشتتة، تحدث الانضغاطية بشكل رئيسي بسبب استخراج الماء والغازات من الفضاء المسامي. تحدث انضغاطية الرمال نتيجة للتغيرات في الهيكل العظمي وإعادة ترتيب الجزيئات. في التربة الصخرية - بسبب التشوه المرن للهيكل العظمي

خصائص الانضغاطية تشمل خصائص الانضغاطية أو خصائص التشوه ما يلي: u معامل التشوه u نسبة بواسون u معامل الانضغاط u معاملات الدمج u معامل إعادة الدمج

الضغوط هي قوى داخلية (ضغط) تنشأ في الجسم استجابة للأحمال الخارجية.

يتم تحديد الضغوط الكلية والفعالة الضغوط التي تنشأ في التربة المشبعة بالماء من خلال عاملين - القوى التي تنشأ عند نقاط الاتصال بين الجزيئات المعدنية (في هيكل التربة) والضغط الناتج عن ضغط الماء من المسام. الإجهاد الفعال (GOST 12248-96) هو الإجهاد المؤثر في هيكل التربة، والذي يُعرف بأنه الفرق بين الإجهاد الإجمالي في عينة التربة والضغط في مائع المسام. ظاهري، خيالي، محايد، الخ. الجهد الجهدالناتجة عن ضغط الماء المعصور الإجهاد الكلي – فعال + الإجهاد الظاهري

الضغوط الكلية والفعالة بالنظر إلى أن التربة عبارة عن نظام ثنائي الطور يتكون من هيكل - جزيئات معدنية ومياه مسامية، فإننا نقدم المفاهيم: u Pz - الضغط الفعال، الضغط في هيكل التربة (يضغط التربة ويقويها). u Рw - ضغط محايد، الضغط في مسام الماء (يخلق ضغطًا في الماء، مما يؤدي إلى ترشيحه). في أي لحظة من الزمن في كتلة تربة مشبعة بالماء تمامًا، تكون العلاقة التالية: P = Pz + Pw، حيث P هو الضغط الكلي. يتم تحديد الجهد الفعال في هذه الحالة على النحو التالي: Pz = P - Pw (وفقًا لـ Alekseev S.I., 2007)

Pw هو الضغط الناتج عن ضغط الماء من مسام التربة أثناء التشوه. ويسبب هذا الضغط ضغوطًا تسمى "الحد الأدنى". u مع مرور الوقت، تهدأ الضغوطات التخيلية تدريجيًا (تسترخي). في التربة الرملية، تحدث عملية الاسترخاء بسرعة (أحيانًا على الفور)، وفي التربة الطينية تحدث بشكل أبطأ بكثير. ش سبب هذا الاختلاف هو الاختلاف في معدل وطبيعة ترشيح المياه تحت الحمل. ش

توحيد التربة أثناء الضغط في الحالة العامة لتطبيق حمل خارجي على تربة مشبعة بالماء، يحدث الضغط في البداية بسبب التشوهات المرنة لمياه المسام وهيكل التربة. ثم تبدأ عملية الترشيح، نتيجة لعصر الماء من مسام التربة. u عند الانتهاء من عملية الترشيح تبدأ عملية تماسك التربة الثانوية، والتي تحددها الإزاحة البطيئة للجزيئات نسبة إلى بعضها البعض في ظل ظروف ضغط طفيف للمياه من مسام التربة. الدمج الأولي هو توحيد الترشيح، والدمج الثانوي هو بسبب الزحف. ش

نظرية تعزيز الترشيح الموقف الرئيسي لنظرية تعزيز الترشيح: يحدث ضغط التربة المشبعة بالمياه المشتتة نتيجة لضغط الماء منها أثناء ضغط الفضاء المسامي ما هي الضغوط التي تسبب توحيد التربة؟ الفعالة فقط هي التي تنتقل إلى الهيكل العظمي للتربة. الضغط المحايد لا يؤثر على ضغط التربة.

معادلة بافلوفسكي هي أساس نظرية توحيد الترشيح u. هذه المعادلة للحالة أحادية البعد لها الشكل u حيث q هي وحدة معدل تدفق المياه المفلترة (السرعة)، م/ث؛ ن - مسامية التربة. الإحداثي z (يتم التصفية على طول المحور z)، m؛ ر - الوقت، ق.

معادلة المشكلة ذات البعد الواحد هي كما يلي: بالنسبة للمشكلة المكانية فهي لها الشكل u حيث c. V - معامل التوحيد؛ - الضغط المسامي

معامل التوحيد Cv له البعد m 2/s. إنه يشير إلى سرعة عملية الدمج - كلما ارتفع معامل الدمج، زادت سرعة العملية.

الترشيح في الرمال والطين يحدث الترشيح بسبب اختلافات الضغط أو بسبب وجود تدرج الترشيح.

التدرج الأولي في التربة الطينية، لا يوجد ماء حر، يخضع تدفقه للجاذبية. يتم احتواء الماء الموجود في التربة الطينية في مسام صغيرة جدًا ومغلقة في كثير من الأحيان، ولا يمكن ترشيحه من تلقاء نفسه. لكي يبدأ الترشيح في التربة الطينية، من الضروري تطبيق بعض الضغط الإضافي عليها، مما يؤدي إلى إنشاء تدرج معين، وهو ما يسمى التدرج الأولي. تدرج الترشيح الأولي (i 0) قيمة تدرج الترشيح في التربة الطينية التي يبدأ عندها الترشيح الملحوظ عمليًا

قانون دارسي: Vpot = Kf * i، Vpot - معدل التدفق i - تدرج الضغط Kf - معامل الترشيح يتم التعبير عن قانون دارسي، مع الأخذ في الاعتبار تدرج الترشيح الأولي، على النحو التالي: Vpot = Kf * (i-i 0) لـ i>i 0 ، Vpot = 0 عند i

الزحف (وفقًا لـ GOST) u الزحف هو تطور تشوهات التربة بمرور الوقت تحت ضغط مستمر. u مرحلة الزحف غير المستقر (غير المستقر) هي عملية تشوه التربة بمعدل ثابت أو متزايد عند ضغط ثابت

تشوهات أساس كاتدرائية القديس إسحاق (حسب داشكو وآخرين) هي نتيجة للزحف http: //georec. الناس رو/ماج/2002 ن 5/7/7. htm تربة موثوقة ضعيفة الانضغاط تربة ضعيفة شديدة الانضغاط (التربة الزاحفة) تربة موثوقة ضعيفة الانضغاط

نظرية المرونة. قانون هوك. يتناسب إجهاد الضغط و/أو الشد المرن بشكل مباشر مع الإجهاد: ε = Рkh/Е، حيث ε – السلالة النسبية Рkh – الإجهاد (الضغط)، MPa E – معامل يونج، MPa

المعنى المادي لمعامل يونغ معامل يونغ (E، MPa) - يعكس النسبة بين السلالة الخطية النسبية والإجهاد. يتم تحديده من خلال تكوين المادة وخصائصها (في حالتنا التربة) ويختلف اعتمادًا على تكوين وخصائص الأخيرة. لا يعتمد على حجم الضغط الضاغط.

التشوه المرن هو تغير نسبي في حجم وشكل الجسم تحت تأثير حمل خارجي. بعد إزالة الحمل، يتم استعادة الشكل والأبعاد.

التشوهات المرنة بناءً على اتجاه التشوه، يتم تقسيمها إلى طولية (بالنسبة لاتجاه الحمل المطبق) وعرضية. السلالة الطولية النسبية: x= (h 1 -h 2)/h 1 السلالة العرضية النسبية: y= (S 2 -S 1)/S 1

نسبة بواسون () نسبة بواسون هي نسبة التشوهات الخطية النسبية للجسم في الاتجاه العرضي لفعل الحمل إلى التشوهات الخطية النسبية في الاتجاه الطولي: = ε y/ε x

معامل الانضغاط () ومعامل التشوه الحجمي (K) للأجسام المرنة u في حالة الضغط المنتظم الشامل لجسم صلب، يأخذ قانون هوك الشكل: حيث p=(px+py+pz)/3. تسمى القيمة p متوسط الضغط الطبيعي.

معامل الانضغاطية (m0) ومعامل التشوه الحجمي (K) للأجسام المرنة u بناءً على السابق يمكننا إيجاد تعبير لمعامل الانضغاطية أو قيمته العكسية - معامل التشوه الحجمي K للوسط المرن: لا يعتمد على حجم الإجهاد الضاغط.

اختبارات الضغط u 5. 4. 1. 1 يتم إجراء اختبار التربة باستخدام طريقة الضغط لتحديد خصائص التشوه التالية: معامل الانضغاط mo، معامل التشوه E، معامل الدمج. . . ش 5. 4. 1. 2 يتم تحديد هذه الخصائص بناءً على نتائج اختبار عينات التربة في أجهزة الضغط (عداد المسافات) ... مع استبعاد إمكانية التمدد الجانبي لعينة التربة عند تحميلها بحمل رأسي.

التشوهات عند ضغطها في جهاز ضغط، يحدث انخفاض في الحجم و (في المقام الأول) انخفاض في حجم المساحة المسامية (وبالتالي المسامية). وهذا يجعل من الممكن التعبير عن التشوه الحجمي من خلال التغيرات في قيم المسامية على سبيل المثال.

تشوه التربة التربة ليست جسمًا مرنًا تمامًا. في التربة الطينية، إلى جانب التربة المرنة، تظهر أيضًا تشوهات بلاستيكية، مما ينتهك الطبيعة الخطية للعلاقة بين الإجهاد والتشوه.

منحنى الضغط - رسم بياني زائدي لاعتماد الأحمال ومعامل المسامية e معامل المسامية (وظيفة الانفعال الحجمي) e 0 i مرحلة التحميل e 1 e 2 i+1 مرحلة التحميل مقطع الخط المستقيم P، MPa Ps P 1 P 2 الضغط العمودي e 0 - قيمة المسامية الطبيعية الأولية، الحد الأدنى للضغط الذي يبدأ عنده التشوه الملحوظ

معامل التشوه العرضي β-معامل مع مراعاة عدم التمدد الجانبي للتربة في جهاز الضغط β=1 - (2 2/(1 -)) يتم تحديد المعامل (نسبة بواسون) من بيانات الاختبار ثلاثي المحاور. إذا كانت هذه البيانات مفقودة فيفترض أن قيمها هي: - للرمال والطفليات الرملية: 0. 30 -0. 35- الطينية الصلبة والطينية: 0. 2 -0. 3 - الطين والطين شبه الصلب : 0.30 -0. 38 - للطين والطين البلاستيكي عالي السيولة: 0. 38 -0. 45

معامل التشوه (E، MPa) - معامل التناسب في العلاقة الخطية بين زيادات الضغط على العينة وتشوهها الحجمي. وهو مشابه في طبيعته لمعامل الانفعال الحجمي (K) في قانون هوك، ولكنه يعتمد على حجم إجهاد الضغط. عند تحديد E، فإن التشوه الحجمي V يتوافق تقريبًا مع التغيرات في معامل المسامية e في مراحل التشوه المقابلة: V e

الانضغاطية النسبية في المرحلة i يتم تعريف معامل الانضغاط النسبي (التشوه الرأسي النسبي) في مرحلة الحمل i على أنه نسبة الارتفاع الذي تغيرت به العينة من حمل معين إلى الارتفاع الأولي للضغط العينة: εi = Δhi/h

حساب معامل المسامية في مرحلة الحمل i يتم حساب معامل المسامية في مرحلة الحمل i على النحو التالي: e 0 - معامل المسامية الأولي (الأولي) معامل المسامية في مرحلة الحمل i- الانضغاط النسبي في مرحلة التحميل الأولى

حساب معامل التشوه وفقًا لـ GOST 12248 -96، يتم حساب معامل التشوه الإجمالي E باستخدام الصيغ: Еi-(i+1)= ((Рi – Pi+1)/(еi – еi+1))* β أو Еi-(i +1)= ((1+ео)/mo)*β ео- معامل مسامية التربة الطبيعية- القيم الإلكترونية لعامل المسامية في مراحل الحمل I و i+1 مو- عامل الانضغاط β - مجموعة من الجانبملحقات

الأحمال والانضغاط تتراوح الأحمال أو الضغط النوعي الناتج عن العديد من أنواع الهياكل (المباني المكونة من خمسة طوابق، والسدود الترابية التي يبلغ ارتفاعها حوالي 10 أمتار، وما إلى ذلك) من 200 إلى 300 كيلو باسكال. وبناءً على ذلك يمكن تصنيف الترب حسب قابليتها للانضغاط في نطاق الضغط 200-300 كيلو باسكال إلى: u mo mo > 1/10 MPa - قابلة للانضغاط بشكل معتدل u mo > 1/10 MPa - ضعيفة الانضغاط

معامل التوحيد ش. معامل الترشيح ق. V والدمج الثانوي - مؤشرات تميز معدل تشوه التربة عند الضغط الثابت بسبب ترشيح الماء (p. V) وزحف التربة مع

معامل الدمج تستخدم معاملات الدمج لتقدير معدل تطور الرواسب. السيرة الذاتية - سم 2 / دقيقة، ساعة، سنة C - سم 2 / دقيقة، ساعة، سنة يتم تحديد هذه القيم بطريقة تحليلية بيانية باستخدام منحنى الضغط (الملحق N، GOST 12248-96) أو عن طريق اختبارات خاصة في جهاز ضغط.

الضغط المحلي يتم تعريف الضغط المحلي (الحجري أو الطبيعي أو الجبلي، إلخ) (Pb) على النحو التالي: Pb = *H H- العمق، م - الثقل النوعي (MN/m 3)

يتم تحديد الثقل النوعي للتربة، مع الأخذ بعين الاعتبار تأثير وزن الماء (للتربة المشبعة بالماء)، بواسطة الصيغة u = (s - w)/ (1 + e)، حيث: u s - الثقل النوعي لجزيئات التربة يتم حسابه: u s = s * g حيث: u s – كثافة جزيئات التربة t/m 3 u g – تسارع الجاذبية = 9.81 m/s2 u w – الثقل النوعي للماء = 0.01 MN/m 3 u e – معامل المسامية (بدون أبعاد) u

رسم تخطيطي للضغوط الرأسية تكون كتل التربة في الظروف الطبيعية في حالة إجهاد بسبب الضغط الناتج عن طبقات التربة. في الظروف التي لا يوجد فيها احتمال للانتفاخ الجانبي، يزداد الضغط الرأسي مع العمق: bz= ∑ gi * i *hi، i- عدد الطبقات، gتسارع الجاذبية، i- الجاذبية النوعية للطبقة i، hi- عمق السقف (السفلي) ط- الطبقة ال.

تعريفات GOST 30416 -96 حالة التربة المستقرة، والتي تتميز بنهاية تشوه الضغط تحت حمل معين وغياب الضغط الزائد في سائل المسام. u حالة غير مستقرة للتربة تتميز بتشوهات غير مكتملة في الضغط تحت حمل معين ووجود ضغط زائد في مائع المسام. ش

التربة مفرطة التماسك أو غير متماسكة التربة التي تكون انضغاطتها أقل من المتوقع عند ضغط منزلي معين تسمى التربة المفرطة التماسك. التوحيد المفرط هو نتيجة لضغط التربة في أعماق الطبقة ثم إطلاقها لاحقًا إلى السطح نتيجة لتآكل الرواسب المغطاة، نتيجة للضغط تحت ضغط الأنهار الجليدية القديمة، وما إلى ذلك. وهي تتميز بانضغاطية منخفضة و تنتفخ في بعض الأحيان. بشكل عام، فهي أسباب موثوقة.

التربة التي تكون قابليتها للانضغاط أعلى من المتوقع عند ضغط محيط معين تسمى التربة غير المتماسكة. تتشكل نتيجة التراكم السريع للغاية (الترسيب الجليدي) وأسباب أخرى. التربة النموذجية غير المتماسكة هي اللوس، وكذلك الطمي البحري والغريني البحري، والسابروبيل، والجفت. تتميز بوجود ضغط مسام زائد يتجاوز الهيدروستاتيكي. الانضغاطية العالية عدم الاستقرار تحت الحمل الديناميكي، هي أساسات غير موثوقة بشكل عام.

الدمج الزائد والدمج الناقص I - الفاصل الزمني للأحمال الذي لا يتجاوز الضغط المنزلي II - الفاصل الزمني للأحمال التي تتجاوز الضغط المنزلي e Рs - الحد الأقصى للضغط المنزلي الذي حدث في التاريخ الجيولوجي (ضغط ما قبل الضغط) للتربة المفرطة الدمج: Рs>Pb للتربة غير المتماسكة : روبية

مجموعة أدوات إعادة الدمج لتقييم ضغط التربة، يتم استخدام مجموعة أدوات إعادة الدمج KPU. بناءً على قيم CPC، يمكن تصنيف التربة: u CPC 4.

يتم حساب معامل إعادة الضغط KPU على النحو التالي: KPU = Ps/Pb، حيث: u Ps - ضغط ما قبل الضغط، MPa u Pb - الضغط المنزلي الحديث، MPa

مجموعة أدوات إعادة الدمج تكون التربة غير المتماسكة عرضة للهبوط تحت تأثير وزنها. وفي الوقت نفسه، تتميز بالقوة المنخفضة والانضغاط العالي وعدم الاستقرار تحت الأحمال الديناميكية. بشكل عام، فهي أسباب غير موثوقة. u تتميز التربة المضغوطة بقوة عالية، وقابلية منخفضة للانضغاط، ويمكن أن تنتفخ. عندما يكون KPU> 6، يمكن أن يتجاوز ضغط التربة الجانبي 2، وهو ما يجب أخذه في الاعتبار عند تصميم الهياكل تحت الأرض. بشكل عام، فهي أسباب موثوقة. ش

خصائص القوة يتم تحديد قوة القص للتربة من خلال التماسك (وجود الروابط الهيكلية) والاحتكاك بين الجزيئات. الهيكلي اتصالات - اتصالاتبين العناصر الهيكلية (الجزيئات والركام والبلورات وغيرها) التي تشكل التربة

خصائص خصائص القوة C - التماسك (التصاق محدد)، MPa φ - زاوية الاحتكاك الداخلي، الدرجات τ - مقاومة قص التربة، MPa R - مقاومة الضغط أحادي المحور Su - مقاومة القص غير المصرف، MPa

الروابط الهيكلية حسب درجة القوة الميكانيكية - الاحتكاك بين الجزيئات (في التربة الرملية والخشنة والطينية) المياه الغروية أو التخثر (أساسا التصاق الجزيئات) - الناجمة عن القوى الكهرومغناطيسية (فان دير فالس - فان دير فالس) للقوى الجزيئية التجاذب (التربة الطينية المشتتة) الإسمنت - ينشأ بسبب امتلاء الفراغ المسامي بكتلة معدنية تعمل على تثبيت الجزيئات (شبه الصخور) التبلور - داخل البلورات وبين البلورات (الصخور النارية والمتحولة)

القوة والدمار يتم تحديد قوة التربة بشكل رئيسي من خلال الروابط الهيكلية بين الجزيئات الفردية (البلورات أو الحبوب) و/أو مجاميع الجسيمات والنمو البلورية. إن قوة البلورات أو الجزيئات أو المجاميع المعدنية نفسها لها أهمية ثانوية. يحدث تدمير التربة عندما يتم كسر الروابط الهيكلية عند الوصول إلى ضغوط محددة معينة وتحدث حركة لا رجعة فيها للجزيئات بالنسبة لبعضها البعض.

يتبدد الضغط P من وزن الجزء الموجود فوق سطح الأرض من الهيكل ووزن الأساس في كتلة التربة. نحن نحلل R الناتج إلى مكونين ونضغط جزيئات التربة تجاه بعضها البعض ولا يمكننا عمليًا تدميرها (جزيئات التربة - الكوارتز والفلسبار وما إلى ذلك) تدمير 2000 كجم / سم 2200 ميجا باسكال - لا تنشأ مثل هذه الضغوط عمليًا تحت الأساس .

u وهذا يعني أن تدمير التربة يحدث نتيجة للضغوط العرضية (). وتحت تأثير هذه الضغوطات تنزاح جزيئات التربة نسبة إلى ملامساتها، وتدخل الحبيبات إلى حيز المسام، وتحدث عملية ضغط التربة مع ظهور أسطح منزلقة في بعض المناطق

نظرية كولوم-مور وفقا لهذه النظرية يتم تحديد قوة التربة من خلال العلاقة بين الإجهادات العمودية والعرضية: = σ * tanφ+ C، حيث - - الإجهاد العرضي - σ - الإجهاد الطبيعي - C - التماسك - φ - زاوية الاحتكاك الداخلي

المعنى الفيزيائي والهندسي لـ C و φ المعنى الهندسي (وفقًا لـ GOST 30416 -96): ش زاوية الاحتكاك الداخلي - معلمة الاعتماد المباشر لمقاومة قص التربة على الضغط الرأسي، والتي تُعرف بأنها زاوية ميل هذا الخط المستقيم إلى محور الإحداثي. u التماسك النوعي للتربة هو أحد معاملات الاعتماد المباشر لمقاومة قص التربة على الضغط الرأسي، والذي يتم تعريفه على أنه الجزء المقطوع بهذا الخط المستقيم على المحور الإحداثي. المعنى الفيزيائي: u الالتصاق النوعي - قوة أو قوة الروابط الهيكلية u زاوية الاحتكاك الداخلي - قوى الاحتكاك بين الجزيئات يمكن التمييز بين عنصرين للالتصاق: 1 - قوة الروابط الهيكلية (Cc) 2 - القوة الناتجة عن الاحتكاك (ΣW) - الروابط الميكانيكية

قوة التربة الطينية τ في التربة الطينية المتماسكة التي تحتوي على جزيئات الرمل مع الأسمنت أو الروابط الغروية المائية، يتم تحديد القوة من خلال كل من الالتصاق وزاوية الاحتكاك الداخلي φ τ = σ * tg φ + C C σ 0

قوة التربة الطينية τ في التربة الطينية المتماسكة التي لا تحتوي على جزيئات الرمل، مع الأسمنت أو الروابط الغروية المائية، يتم تحديد القوة على أنها التصاق τ = C C σ 0

قوة التربة الرملية τ في التربة الرملية الرخوة، يتم تحديد القوة بشكل أساسي من خلال زاوية الاحتكاك الداخلي، وتكون قيم C صغيرة نسبيًا τ = σ * tg φ φ σ

تحديد خصائص القوة بطريقة القطع أحادي المستوى u u 5. 1. 1. 1 يتم إجراء اختبار التربة بواسطة طريقة القطع أحادي المستوى لتحديد خصائص القوة التالية: مقاومة قص التربة τ، زاوية الاحتكاك الداخلي φ، محددة التصاق C، للرمال (ما عدا الحصى والخشنة) والطينية والتربة المعدنية العضوية. 5. 1. 1. 2 يتم تحديد هذه الخصائص بناءً على نتائج اختبار عينات التربة في أجهزة القص أحادية المستوى ذات مستوى القص الثابت عن طريق نقل جزء من العينة بالنسبة للجزء الآخر بحمل عرضي مع تحميل الجزء في نفس الوقت. عينة مع حمولة طبيعية لطائرة القص

جهاز القص u يتكون جهاز القص أحادي المستوى من حلقتين (سفلية وعلوية). تم تثبيت الحلقة السفلية في صندوق النقل. يمكن أن يتحرك الجزء العلوي بالنسبة إلى الجزء السفلي.

NN و KN و KD (وفقًا لـ GOST 30416 -96) اختبار التصريف الموحد للتربة لتحديد خصائص القوة والتشوه مع الضغط الأولي للعينة (في عداد المسافات) وضغط الماء منها أثناء الاختبار بأكمله. اختبار التربة غير الصرفة المجمعة لتحديد خصائص القوة مع الضغط الأولي للعينة وعصر الماء منها فقط أثناء الضغط. اختبار غير متماسك للتربة لتحديد خصائص القوة دون الضغط الأولي للعينة في حالة عدم عصر الماء منها أثناء الاختبار بأكمله.

مقاومة القص مقاومة القص للتربة هي إحدى خصائص قوة التربة، والتي تحددها قيمة إجهاد القص الذي يحدث عنده التدمير (القص). u يتم تعريف مقاومة قص التربة (τ، MPa) على أنها قيمة حمل القص Q مقسومًا على مساحة القص A للعينة عند قيمة معينة للحمل الطبيعي F. u τ = Q/A، MPa

لماذا تحتاج إلى ثلاث نقاط على الأقل؟ τ - مقاومة قص التربة MPa النقطة الثالثة تلعب دورًا تصحيحيًا

مخططات اختبار القص: الاختبار غير الموحد وغير المصفى - للطين المشبع بالماء والتربة الرملية - اختبار بدون ضغط أولي وبدون استخراج الماء؛ u الاختبار الموحد غير المصرف - للتربة الطينية غير المستقرة - الاختبار بالضغط المسبق (في عداد المسافات) تحت ضغط يعادل الضغط المنزلي + الضغط من الهيكل وبدون استخراج الماء؛ u اختبار التصريف الموحد - للتربة الطينية والرمال المستقرة - اختبار مع الضغط المسبق واستخراج المياه u

طريقة الضغط أحادي المحور 5. 2. 1. 1 يتم إجراء اختبار التربة باستخدام طريقة الضغط أحادي المحور لتحديد خصائص القوة التالية: قوة الضغط أحادي المحور (R) للتربة الصخرية وشبه الصخرية؛ مقاومة القص غير الصرفة في التربة الطينية المشبعة بالماء (سو). 5. 2. 1. 2 يتم تحديد قوة الضغط أحادي المحور على أنها نسبة الحمل الرأسي المطبق على العينة، التي يتم عندها تدمير العينة، إلى مساحة المقطع العرضي الأصلي.

الضغط ثلاثي المحاور (الطريقة الأكثر تقدمًا) 5. 3. 1. 1 يتم إجراء اختبار الضغط ثلاثي المحاور للتربة لتحديد خصائص القوة والتشوه التالية: زاوية الاحتكاك الداخلي φ، التماسك المحدد C، مقاومة القص غير الصرفة Su، معامل التشوه E ومعامل التشوه الجانبي v للتربة الرملية والطينية والعضوية والمعدنية والعضوية. 5. 3. 1. 2 يتم تحديد هذه الخصائص بناءً على نتائج اختبار عينات التربة في غرف الضغط ثلاثية المحاور، والتي تتيح التوسع الجانبي لعينة التربة في ظل ظروف التحميل الثابت ثلاثي المحاور المتماثل...

ميزات الطريقة أثناء الاختبار، يتم وضع عينة تربة أسطوانية في غلاف مطاطي، ويتم الضغط على العينة بواسطة مكبس عامل (الحمل الرأسي F) وضغط الماء الشامل، على عكس الضغط والقص والضغط أحادي المحور، ليس فقط يتم قياس التشوهات الرأسية والطولية (القص)، وكذلك التشوه الحجمي (عن طريق قياس حجم وضغط الماء في الغرفة)

اختبارات ثلاثية المحاور للتربة ذات الأحمال الدورية الغرض من هذه الطريقة هو تقييم خصائص القوة تحت الأحمال الديناميكية (الزلازل، أمواج البحر، اهتزاز الهيكل، إلخ). باستخدام هذه الطريقة، يتم تعريض عينة التربة لأحمال الضغط والشد المتناوبة . تتناوب دورات الضغط والشد مع فترة وتكرار يتوافقان مع التأثير الديناميكي المتوقع. لا يتم تنظيم طرق الاختبار.

6. يتم تحديد قوة التربة المتجمدة وقابليتها للتشوه بالطرق التالية: الاختبارات باستخدام ختم كروي u قطع أحادي المستوى على طول سطح التجميد u ضغط أحادي المحور u يتم إجراء جميع الاختبارات عند درجة حرارة خارجية سلبية، والتي، من الناحية المثالية، يجب أن تتوافق إلى درجة الحرارة الطبيعية للتربة المتجمدة

ماذا تفعل إذا لم يتم تحديد خصائص التشوه والقوة للتربة ولم تتوفر سوى قيم الخصائص الفيزيائية؟ 1. 2. خصائص القوة والتشوه مأخوذة من المواد التي تم الحصول عليها في المناطق المجاورة. لإجراء الحسابات الأولية للأساسات... يُسمح بتحديد القيم القياسية والتصميمية لخصائص القوة والتشوه للتربة بناءً على خصائصها الفيزيائية من الملحق 1 من SNi. ص 2. 01 -83. أسس و أسس.

القيم القياسية للالتصاق النوعي cn، k.Pa (kgf/cm 2)، زاوية الاحتكاك الداخلي n، deg. ، تربة طينية غير طينية من الرواسب الرباعية

القيم القياسية للالتصاق النوعي cn، k.Pa (kgf/cm 2)، زاوية الاحتكاك الداخلي n، deg. ومعامل التشوه E، MPa (kgf/cm2)، والتربة الرملية للرواسب الرباعية

س 22.13330.2011
نسخة محدثة من SNiP 2.02.04-88
مؤلف تم تسمية NIIOSP على اسم N. M. Gersevanov

الفصل 5.3. ص:

المعلمات الرئيسية للخواص الميكانيكية للتربة، التي تحدد قدرة تحمل الأساسات وتشوهها، هي خصائص القوة والتشوه للتربة (زاوية الاحتكاك الداخلي φ، الالتصاق النوعي ج، قوة الضغط أحادية المحور للتربة الصخرية RCمعامل التشوه هومعامل التشوه العرضي υ للتربة). يُسمح باستخدام معلمات أخرى تميز تفاعل الأساسات مع تربة الأساس ويتم إنشاؤها تجريبياً (قوى الرفع المحددة أثناء التجميد، معاملات صلابة الأساس، وما إلى ذلك).
ملاحظة - علاوة على ذلك، باستثناء الحالات المذكورة بشكل خاص، فإن مصطلح "خصائص التربة" لا يعني فقط الخصائص الميكانيكية، ولكن أيضًا الخصائص الفيزيائية للتربة، بالإضافة إلى المعلمات المذكورة في هذه الفقرة.

SP 50-101-2004 "تصميم وتركيب الأساسات
وأساسات المباني والمنشآت"
مؤلف NIIOSP سميت باسم. N. M. Gersevanova، المؤسسة الحكومية الوحدوية Mosgiproniselstroy

البند 5.1.8
تشمل الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للتربة ما يلي:

- كثافة التربة وجزيئاتها والرطوبة (GOST 5180 وGOST 30416)؛
- معامل المسامية.
- التركيب الحبيبي للتربة والرمال الخشنة (GOST 12536)؛
- الرطوبة عند حدود اللدونة والسيولة ورقم اللدونة ومؤشر السيولة للتربة الطينية (GOST 5180)؛
- زاوية الاحتكاك الداخلي والالتصاق النوعي ومعامل تشوه التربة (GOST 12248، GOST 20276، GOST 30416 وGOST 30672)؛
انظر القيم القياسية لهذه الخصائص - الملحق أ SP 22.13330.2016
- المقاومة المؤقتة تحت ضغط أحادي المحور ومؤشرات التليين والذوبان للتربة الصخرية (GOST 12248).

بالنسبة للتربة المحددة، تم تحديد ميزات تصميم أسسها في القسم 6، وعند تصميم الهياكل تحت الأرض (القسم 9)، يجب بالإضافة إلى ذلك تحديد الخصائص المحددة في هذه الأقسام. وفقا لمهمة خاصة، يمكن تحديد خصائص التربة الأخرى اللازمة للحسابات (على سبيل المثال، الريولوجية).
تشمل الخصائص الفيزيائية للتربة ما يلي:
بالنسبة للتربة المحددة، تم تحديد ميزات تصميم أسسها في القسم 6 من SP 22.13330.2011، وعند تصميم أسس الأجزاء تحت الأرض من الهياكل (انظر القسم 9)، يجب بالإضافة إلى ذلك تحديد الخصائص المحددة في هذه الأقسام .
تشمل التربة ذات الخصائص غير المواتية المحددة ما يلي:

رفع التربة

لتحديد خصائص تربة الرفع، راجع صفحة الموقع الإلكتروني "ميزات تصميم تربة الرفع"

عند تحديد مقاومة التربة التصميمية رالأسباب بيوت خشبيةينتمون إلى الطبقة الثالثة الدنيا من المسؤولية حسب قيم الجدول ص0(B.1-B.10 من الملحق B) لا يوجد أي شرط لتحديد الخصائص الفيزيائية والميكانيكية مثل:

زاوية الاحتكاك الداخلي والالتصاق النوعي ومعامل التشوه ومعامل التشوه الجانبي للتربة (GOST 12248، GOST 20276، GOST 30416 وGOST 30672)؛

شاهد مثالاً على تحديد خصائص التربة لاستبدال الأساس على صفحة الموقع: "مثال لحساب أساس منزل خشبي"

تعريفات

الملحق أ. ص:

معامل المسامية هتحددها الصيغة (انظر A.6 GOST 25100-2011)
ه = (ρ الصورة - ρ د)/ρ د، (A.5)

كثافة التربة الجافة (الهيكل العظمي) ρ دتحددها الصيغة (انظر A.16 GOST 25100.2011)
ρ د = ρ/(1+ ث)، (أ.8)

معدل التدفق أنا L- نسبة الفرق في الرطوبة المقابلة لحالتين من التربة: W الطبيعية وعند الحدود المتدحرجة Wp، إلى رقم اللدونة Ip
A.18 GOST 25100-2011، معدل التدفق انا du. - مؤشر حالة (اتساق) التربة الطينية ؛ تحددها الصيغة
I L = (w - w p)/I p، (A.9)

اللدونة رقم الأول ص(انظر A.31 GOST 25100-2011)، %؛ تحددها الصيغة
ط ع = ث ل - ث ع , (أ.17)

الانضغاطية- قدرة التربة على التناقص في الحجم تحت تأثير القوة الخارجية وتتميز بمعامل الانضغاط م 0(ظل زاوية ميل منحنى الضغط)، تحددها الصيغة (انظر 5.4 GOST 12248-2010)

م 0 = (ه أنا - ه أنا+1)/ (ص أنا+1 - ص أنا) 5.32

e i وe i+1 عبارة عن معاملات مسامية تقابل الضغوط p i وp i+1.الفصل 5.1.6. ص:

بناءً على قيم القص الأفقي والأحمال العادية المقاسة أثناء الاختبار، والضغوط العرضية والعادية τ وσ، يتم حساب MPa باستخدام الصيغ:
τ = 10س/أ؛ (5.3)
σ = 10F/أ؛ (5.4)

التصاق محدد جو زاوية الاحتكاك الداخلي φ يتم تحديد التربة كمعلمات الاعتماد الخطي
τ = σ تان(φ) + ج (5.5)

معامل التشوه حسب اختبارات الضغط E k- معامل في الرياضيات او درجة التناسب بين الضغط والتشوه العام الخطي النسبي للتربة الذي يحدث تحت هذا الضغط، والذي يميز التشوهات المتبقية والمرنة للرمال الناعمة والغرينية والتربة الطينية والتربة العضوية والمعدنية (انظر 5.4 GOST 12248-2010)

المصدر: GOST 12248-2010 كثافة التربة ρ - نسبة كتلة التربة بما في ذلك كتلة الماء في مسامها إلى الحجم الذي تشغله هذه التربة (جم/سم 3 طن/م 3)
كثافة التربة الجافة ρ d هي نسبة كتلة التربة الجافة (باستثناء كتلة الماء في مسامها) إلى الحجم الذي تشغله هذه التربة (جم/سم3طن/م3)
كثافة جزيئات التربة ρ s هي نسبة كتلة التربة الجافة (باستثناء كتلة الماء في مسامها) إلى حجم الجزء الصلب من هذه التربة (جم/سم3طن/م3). إجمالي سعة الرطوبة Wo - أقصى محتوى ممكن للجميع الأنواع الممكنةالماء عندما تمتلئ مسامها بالكامل.

ث جلس = ن.ρ ث/ ρ د

في الجدول 9 يوضح القيم التقريبية لكثافة جزيئات التربة ρ s التي لا تحتوي على أملاح قابلة للذوبان في الماء ومواد عضوية

الخواص الميكانيكية للتربة- هذه هي قدرتها على مقاومة التغيرات في الحجم والشكل نتيجة القوة والتأثيرات الجسدية.

تشوه- قدرة التربة قوة- قدرة التربة

مقاومة تطور التشوهات. مقاومة الدمار؛

تتأثر الخواص الميكانيكية بطبيعة الروابط الهيكلية للجزيئات وحجم الجسيمات والتركيب المعدني ورطوبة التربة. الخصائص الميكانيكية الرئيسية للتربة هي: الانضغاطية؛ قوة القص؛ نفاذية الماء.

الانضغاطية.

تسمى قدرة التربة على تقليل الحجم تحت تأثير أحمال الضغط بالانضغاط أو التسوية أو التشوه. وفقا لبنيتها الفيزيائية، تتكون التربة من جزيئات فردية ذات أحجام مختلفة وتركيب معدني (هيكل التربة) ومسام مملوءة بالسائل (الماء) والغاز (الهواء). عند حدوث ضغوط ضاغطة، تحدث تغيرات في الحجم بسبب انخفاض أحجام المسام الموجودة داخل التربة المملوءة بالماء. وبالتالي، تعتمد القابلية للانضغاط على عوامل كثيرة، أهمها التركيب الفيزيائي ونوع الروابط الهيكلية للجزيئات وحجم الحمل.

وفقًا لطبيعة الانكماش، يتم تقسيم التشوهات المرنة والبلاستيكية. تنشأ التشوهات المرنة نتيجة للأحمال التي لا تتجاوز القوة الهيكلية للتربة، أي. لا تدمر الروابط الهيكلية بين الجزيئات وتتميز بقدرة التربة على العودة إلى حالتها الأصلية بعد إزالة الأحمال. تؤدي التشوهات البلاستيكية إلى تدمير الهيكل العظمي للتربة، وكسر الروابط وتحريك الجزيئات بالنسبة لبعضها البعض. في هذه الحالة، تعمل التشوهات البلاستيكية الحجمية على ضغط التربة بسبب التغيرات في حجم المسام الداخلية، وتشوهات القص البلاستيكية - بسبب التغيرات في شكلها الأصلي وحتى التدمير. عند حساب قابلية انضغاط التربة، يتم تحديد خصائص التشوه الرئيسية في ظروف المختبر وفقًا لمعامل الانضغاط النسبي ومعامل الضغط الجانبي ومعامل التمدد الجانبي.

قوة القص

قوة القص النهائية هي قدرة التربة على مقاومة حركة أجزاء التربة بالنسبة لبعضها البعض تحت تأثير الضغوط العرضية والمباشرة. يتميز هذا المؤشر بخصائص قوة التربة ويستخدم في حسابات أسس المباني والهياكل. وتسمى قدرة التربة على تحمل الأحمال دون الانهيار بالقوة. في التربة الرملية والخشنة الحبيبات غير المتماسكة، تتحقق المقاومة بشكل رئيسي بسبب قوة الاحتكاك للجزيئات الفردية، وتسمى هذه التربة بالتربة الرخوة. تتمتع التربة الطينية بمقاومة عالية للقص لأنها... جنبا إلى جنب مع قوة الاحتكاك، يتم معارضة القص من قبل قوى الالتصاق. في البناء، يعد هذا المؤشر مهمًا عند حساب قواعد الأساس وتصنيع الهياكل الترابية ذات المنحدرات.

يتم تحديد مقاومة القص للتربة الطينية بواسطة معادلة كولومب:

بالنسبة للتربة الرملية وبسبب نقص قوى الالتصاق فإن مقاومة القص تأخذ الشكل التالي:

نفاذية الماء

تتميز نفاذية الماء بقدرة التربة على تمرير الماء من خلال نفسها تحت تأثير اختلافات الضغط ويتم تحديدها من خلال البنية الفيزيائية وتكوين التربة. مع تساوي جميع الأشياء الأخرى، مع وجود بنية فيزيائية ذات محتوى أقل من المسام، ومع غلبة جزيئات الطين في التركيبة، ستكون نفاذية الماء أقل من التربة المسامية والرملية، على التوالي. ولا ينبغي الاستهانة بهذا المؤشر، لأنه... في البناء يؤثر على استقرار الهياكل الترابية ويحدد معدل ضغط التربة الأساسية.

تشوه وخصائص قوة التربة وخصائصها.

الانضغاطيةتتميز التربة بقدرتها على التشوه دون تدمير تحت تأثير الحمل الخارجي. تتميز خصائص تشوه التربة بمعامل التشوه الكلي ه ، نسبة بواسون، معاملات الانضغاطية والتماسك، معاملات الضغط القصية والحجمية. ترجع قابلية انضغاط التربة المشتتة تحت الحمل إلى إزاحة الجزيئات المعدنية بالنسبة لبعضها البعض، وبالتالي انخفاض حجم المسام.

قوة التربةيحددها قوة القص ، والتي يمكن وصفها باعتماد كولوم الخطي

τ = ص تانφ + ج,

أين τ - قوة القص، MPa؛ ر - الضغط الطبيعي، MPa؛ تيراغرام φ – معامل الاحتكاك الداخلي. φ - زاوية الاحتكاك الداخلي بالدرجات؛ ج – القابض، ميغاباسكال.

كميات φ و ج اللازمة للحسابات الهندسية للقوة والاستقرار.

يتم تحديد قوة التربة الصخرية في المقام الأول من خلال اتصالاتها الهيكلية، أي. قبضة، ولكن في الغالب عن طريق التشقق.

تعتبر قوة الشد للتربة الصخرية للضغط أحادي المحور (قوة الضغط) مهمة خاصية التصنيفوالتي تصنف التربة إلى صخرية (> 5 ميجاباسكال) أو غير صخرية (< 5 МПа).

يتم تحديد التركيب الكيميائي والمعدني للتربة وبنيتها وملمسها ومحتوى المادة العضوية في مختبرات جيولوجية مجهزة بالمعدات اللازمة (المجهر الإلكتروني بالأشعة السينية وغيرها). تتم دراسة الخواص الفيزيائية والميكانيكية للتربة في مختبرات علوم التربة وفي مواقع البناء المستقبلية. ويولى اهتمام خاص لموثوقية النتائج التي تم الحصول عليها.

بالنسبة لكل خاصية من خصائص التربة، يتم إجراء العديد من التحديدات وإجراء تحليلها الإحصائي. لأي IGE يجب أن يكون هناك ثلاثة تعريفات على الأقل.

مختبر التربة.يتم اختيار عينات التربة للأبحاث المختبرية من طبقات التربة في الحفر والآبار في المواقع.

يتم تسليم عينات التربة إلى المختبر على شكل كتل متراصة أو عينات سائبة. الأحجار المتراصة هي عينات من التربة ذات بنية غير مضطربة، والتي يجب أن تكون أبعادها 20 × 20 × 20 سم، وفي التربة الطينية الغرينية، يجب الحفاظ على الرطوبة الطبيعية بسبب البارافين المقاوم للماء أو القشرة الشمعية على سطحها، وفي التربة الرخوة (الرملية) والحصى وما إلى ذلك.) يتم أخذ عينات بوزن 0.5 كجم على الأقل.

في ظروف المختبر، من الممكن تحديد جميع الخصائص الفيزيائية والميكانيكية، كل وفقًا لمعايير GOST الخاصة بها: الرطوبة الطبيعية وكثافة التربة - GOST 5180-84، قوة الشد - GOST 17245-79، التركيب الحبيبي (الحبيبي) - GOST 12536- 79، إلخ. في المختبر، يتم تحديد الرطوبة وكثافة جزيئات التربة وبعضها الآخر.

العمل الميداني.توفر دراسة التربة في الميدان ميزة على التحليل المختبري، لأنها تتيح للمرء تحديد جميع قيم الخصائص الفيزيائية والميكانيكية في التواجد الطبيعي للتربة دون تدمير بنيتها وملمسها، مع الحفاظ على نظام الرطوبة. في هذه الحالة، يتم محاكاة عمل كتل التربة في أساسات المباني والهياكل. وقد تزايد استخدام مثل هذه الدراسات للتربة في السنوات الأخيرة. وفي الوقت نفسه، يجري تحسين المعدات التقنية واستخدام أجهزة الكمبيوتر. تتيح لك الطرق السريعة الحصول على خصائص التربة بسرعة. للتنبؤ بسلوك كتل التربة خلال فترة تشغيل المباني والمنشآت، فمن المستحسن الجمع بين الدراسات المختبرية والميدانية بذكاء.

من بين طرق اختبار تشوه التربة من أجل الانضغاط، ينبغي النظر في الطريقة المرجعية اختبارات الختم الميداني (غوست 20278-85). يجب مقارنة نتائج طرق الاختبار الأخرى سواء الميدانية (قياس الضغط، القيادة الديناميكية والثابتة) والمختبرية (قياس الضغط والثبات) مع نتائج اختبارات الطوابع.

عند تحديد خصائص قوة التربة، يتم الحصول على النتائج الأكثر موثوقية من الاختبارات الميدانية لقطع أعمدة التربة مباشرة في موقع البناء (GOST 23741-79). نظرًا للتكلفة العالية وكثافة العمالة، يتم تنفيذ هذا العمل فقط لهياكل المستوى الأول (الفئة) من المسؤولية. وتشمل هذه المباني والهياكل ذات الأهمية الاقتصادية الكبيرة والمرافق الاجتماعية والتي تتطلب زيادة الموثوقية (المباني الرئيسية لمحطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة النووية وأبراج التلفزيون والأنابيب الصناعية التي يزيد ارتفاعها عن 200 متر ومباني المسارح والسيرك والأسواق والمؤسسات التعليمية وغيرها. ).

بالنسبة لحالات البناء الأخرى (هياكل الفئتين الثانية والثالثة) فإن المؤشرات موثوقة إلى حد ما مع و φ تم الحصول عليها نتيجة الاختبارات المعملية للتربة في أجهزة القص المسطح (GOST 12248-78) والضغط ثلاثي المحاور (GOST 26518-85).

يمكن أيضًا تحديد خصائص القوة باستخدام طريقة فحص الشفرة، والتي تتم مقارنة نتائجها، عند تصميم الهياكل الحرجة، مع اختبارات القص لضمان موثوقية النتائج.

اختبارات تشوه التربة.تتم دراسة انضغاطية التربة باستخدام طرق الختم، ومقاييس الضغط، والسبر الديناميكي والثابت.

طريقة الختم. فيفي التربة غير الصخرية، يتم تثبيت الطوابع في الجزء السفلي من الحفر أو في الجزء السفلي من الآبار، والتي يتم نقل الأحمال الثابتة (GOST 20276-85). ختم في الحفرة – وهي عبارة عن بلاطة مستديرة من الفولاذ أو الخرسانة المسلحة بمساحة 5000 سم 2. لإنشاء ضغط معين تحت الختم، يتم استخدام الرافعات أو المنصات مع الحمل (الشكل 49).

يتم قياس تسوية القوالب باستخدام أجهزة قياس الانحراف. يتم أخذ عينات من التربة من الحفرة عند علامة قاع الختم ومن خارجها لإجراء دراسات معملية موازية. يتم تحميل الختم على مراحل حسب نوع التربة وحالتها، ويستمر حتى تستقر التشوهات. ونتيجة لذلك تقوم الاختبارات ببناء رسوم بيانية لاعتماد تسوية الدمغة على الضغط والزمن عند مراحل التحميل، وبعد ذلك يتم حساب معامل تشوه التربة باستخدام الصيغة ه , MPa.

ختم في حفرة الحفره.يتم إجراء اختبارات التربة في بئر يبلغ قطرها أكثر من 320 مم وعمق يصل إلى 20 م، ويتم إنزال ختم بمساحة 600 سم2 في قاع البئر. يتم نقل الحمل الموجود على الختم من خلال قضيب توجد عليه منصة بها حمولة. يتم تحديد معامل التشوه أيضًا بواسطة الصيغة.

دراسات قياس الضغطنفذت في التربة الطينية. مقياس الضغط عبارة عن حجرة أسطوانية مطاطية يتم إنزالها في البئر إلى عمق معين ويتم توسيعها بواسطة ضغط السائل أو الغاز. عند الضغط الناتج، يتم قياس الحركات الشعاعية لجدران البئر، مما يجعل من الممكن تحديد معامل التشوه وخصائص قوة التربة.

أرز. 49. تحديد انضغاطية التربة باستخدام الطوابع:

أ، ب – الحفر. ج - البئر. 1 - الطوابع؛ 2 - جاك.

3 - أكوام المرساة. 4 – منصة مع حمولة. 5 - قضيب

التحقيق(أو اختراق ) يستخدم لدراسة سمك التربة حتى عمق 15-20 م، وبناءً على مقاومة الطرف المعدني (المسبار) لاختراق التربة، يتم تحديد كثافة وقوة التربة وتقلبها في المقطع الرأسي. يشير السبر إلى طرق صريحة لتحديد الخواص الميكانيكية للتربة الرملية والطينية والعضوية التي لا تحتوي على أو تحتوي على شوائب قليلة من الحجر المسحوق أو الحصى. وفقا لطريقة غمر الطرف، يتم تمييز التحقيق ديناميكية وثابتة . أثناء الفحص الثابت، يتم ضغط المخروط بسلاسة على الأرض، وأثناء الفحص الديناميكي، يتم دفعه بمطرقة.

الاستشعار الساكن والديناميكييسمح:

تقسيم سمك التربة إلى طبقات منفصلة؛

تحديد عمق التربة الصخرية والخشنة؛

تحديد الكثافة التقريبية للرمال واتساق التربة الطينية وتحديد معامل التشوه؛

تقييم جودة التربة المضغوطة صناعياً في السدود والتكوينات الغرينية؛

قياس سمك التربة العضوية في المستنقعات.

في التين. 50 يظهر محطة تسجيل الاختراق.

أرز. 50. محطة الاختراق والتسجيل :

1 - جهاز استشعار التحقيق. 2 - قضيب. 3 - الصاري. 4 - اسطوانة هيدروليكية. 5 – قناة الاتصال . 6 – محطة الأجهزة. 7- لوحة التحكم

اختبار قوة التربة.يتم تحديد مقاومة القص للتربة من خلال قيم الإجهاد المحددة أثناء الفشل. يتم إجراء التجارب في الحفر، مع ترك أعمدة عمودية من التربة دون عائق، والتي يتم تطبيق قوى الضغط والقص عليها. لتحديد الاحتكاك الداخلي والالتصاق النوعي بشكل صحيح، تم إجراء التجربة على ثلاثة أعمدة على الأقل تحت قوى ضغط مختلفة. يتم إنتاج التحول أيضًا عن طريق دوران المكره، وهو جهاز ذو أربع شفرات. يتم ضغطه على الأرض وتدويره، أثناء قياس عزم الدوران، والذي يستخدم لحساب مقاومة القص.

ذوي الخبرة أعمال البناء . أثناء بناء كائنات المستوى الأول من المسؤولية (الطبقة)، يصبح البحث الميداني للتربة ذا أهمية خاصة، لذلك يلجأون إلى العمل التجريبي.

أكوام من ذوي الخبرة. في موقع البناء يتم غمر كومة المخزون وملاحظة طبيعة غمرها ومقاومة التربة. من خلال تطبيق الأحمال على الكومة وقياس هطول الأمطار في كل خطوة، يتم تحديد قدرة تحمل التربة في ظل ظروف الرطوبة الطبيعية وعند نقعها. تتم مقارنة نتائج الاختبار مع البيانات المحسوبة على أساس دراسات التربة المختبرية.

أسس من ذوي الخبرة. تم وضع أسس المبنى المستقبلي بالحجم الكامل وبالعمق المصمم. يتم تطبيق الحمل على الأساس اعتبارًا من المبنى المستقبلي ويتم إجراء الملاحظات حول ضغط تربة الأساس. هذه هي الطريقة التي يتم بها تحديد قدرة التحمل الفعلية للتربة وتسوية المبنى المستقبلي.

المباني التجريبية. يعتمد التقييم الكمي لخصائص هبوط اللوس على بيانات اختبار التربة المختبرية والميدانية. في الظروف الحقيقية، في ظل المباني كاملة الحجم المقامة، تكون قاعدة اللوس مشبعة بالماء ويتم إجراء ملاحظات على طبيعة تطور العملية، ويتم تحديد قيم الهبوط وتقييم حالة هياكل البناء. يتم إجراء عمل تجريبي مماثل عند تقييم التأثيرات الديناميكية على هياكل وأساسات البناء.

معالجة نتائج أبحاث التربة. يتم تقييم خصائص كتل التربة على أساس الخصائص الفيزيائية والميكانيكية نتيجة للدراسات المختبرية لعينات التربة الفردية والعمل الميداني على أراضي الكتلة الصخرية. تتوافق الخصائص التي تم الحصول عليها في المختبر وفي الحقل فقط مع الأماكن التي تم فيها أخذ العينات وإجراء اختبارات التربة الميدانية. وفي هذا الصدد، لا بد من تلخيص نتائج البحوث المتفرقة والمؤشرات المعيارية، أي معالجتها إحصائيا من أجل الحصول على القيم المتوسطة واستخدامها لاحقا في العمليات الحسابية.

الملاحظات الثابتةأثناء الدراسات الجيولوجية الهندسية والهيدروجيولوجية، يتم إجراؤها لتقييم تطور العمليات الجيولوجية غير المواتية (الكارست، والانهيارات الأرضية، وما إلى ذلك)، والنظام المياه الجوفيةونظام درجة الحرارة.في مناطق مميزة مختارة للمراقبة، يتم تركيب شبكة من المعايير وإجراء عمليات مراقبة مفيدة لحركتها، وما إلى ذلك، ويتم إجراء القياسات أثناء تشغيل المباني والهياكل، ولكن يمكن أن تبدأ أيضًا خلال فترات التصميم. مدة العمل – ما يصل إلى سنة واحدة أو أكثر.