როგორც ცნობილია, ნიადაგი დეფორმირდება წნევის ქვეშ. დეფორმაციის ბუნება და სიდიდე დამოკიდებულია ნიადაგის ბუნებაზე, დატვირთვის მეთოდზე და ნიადაგის დეფორმაციის სასაზღვრო პირობებზე. ნიადაგების დეფორმაციის თვისებებს განსაზღვრავს შემდეგი ძირითადი ბუნებრივი ფაქტორები: 1) სტრუქტურა და ტექსტურა; 2) ფორების ხსნარის შემადგენლობა და კონცენტრაცია; 3) ნიადაგის ჩონჩხის ქიმიური და მინერალოგიური შედგენილობა; 4) გარემოს ტემპერატურა. გარკვეული ბუნებრივი ფაქტორების გავლენა ნიადაგების დეფორმაციულობაზე ძირითადად დამოკიდებულია ნიადაგის აგებულებაზე, ე.ი. სივრცეში ნაწილაკების დისპერსიაზე, სიმკვრივესა და მდებარეობაზე და ნაწილაკებს შორის კავშირებზე. ნიადაგის დატვირთვის მეთოდის მიხედვით დეფორმაციები განასხვავებენ ზეწოლის სტატიკური (საფეხურიანი), ზემოქმედების და დინამიური მეთოდების მიხედვით. ყველაზე ხშირად, ნიადაგების დეფორმაციის თვისებები კონსტრუქციების საფუძვლებზე განისაზღვრება სტატიკური დატვირთვით. განსაკუთრებულ შემთხვევებში, ნიადაგის დეფორმაციის თვისებები განისაზღვრება დარტყმითი დატვირთვების ზემოქმედებით (დარტყმა, აფეთქება და ა. ნიადაგები.
დისპერსიული ნიადაგების დეფორმაციის თვისებები განისაზღვრება დატვირთვის ქვეშ მათი შეკუმშვით, რაც გამოწვეულია ნაწილაკების ერთმანეთთან შედარებით გადაადგილებით და, შესაბამისად, ფორების მოცულობის შემცირებით კლდის, წყლის და გაზის ნაწილაკების დეფორმაციის გამო. ნიადაგების შეკუმშვის დადგენისას გამოიყოფა ინდიკატორები, რომლებიც ახასიათებს საბოლოო დეფორმაციის დამოკიდებულებას დატვირთვაზე და ნიადაგის დეფორმაციის ცვლილებას დროთა განმავლობაში მუდმივი დატვირთვით. ინდიკატორების პირველი მახასიათებელი მოიცავს შეკუმშვის კოეფიციენტს, შეკუმშვის კოეფიციენტს, დასახლების მოდულს, მეორე - კონსოლიდაციის კოეფიციენტს.
ნიადაგების დეფორმაციული თვისებები განისაზღვრება როგორც ლაბორატორიულ პირობებში გატეხილი ან გაუწყვეტელი სტრუქტურული შეერთების ნიმუშებზე, ასევე საველე პირობებში. ლაბორატორიული ტესტები კვლავ არის ნიადაგის თვისებების შესწავლის მთავარი მეთოდი, რადგან ისინი შესაძლებელს ხდის ნიადაგზე სხვადასხვა წნევის შედარებით მარტივად გადატანას, ნიადაგის ქცევის შესწავლას ფიზიკური მდგომარეობისა და გარემო პირობების ცვლილების ფართო სპექტრში და რთული შემთხვევების სიმულაციას. ნიადაგის ფუნქციონირება სტრუქტურების ძირში ან სხეულში. საველე გამოცდის მეთოდები შესაძლებელს ხდის უფრო ზუსტად აისახოს ნიადაგის ტექსტურული მახასიათებლების გავლენა მის დეფორმაციულობაზე.
საველე პირობებში ნიადაგების შეკუმშვის შესასწავლად გამოიყენება წნევის საზომი - მოწყობილობა, რომელიც ეფუძნება შეკუმშვასა და ნიადაგის დეფორმაციის გაზომვას, რომელიც მდებარეობს ღია ხვრელის კედლებში და განსაზღვრავს შეკუმშვის მოდულს.
20. ძირითადი მახასიათებლებისკენ ნიადაგის სიძლიერის თვისებებიმოიცავს: ნიადაგის ცურვისადმი წინააღმდეგობას მიწის გასწვრივ და გაყინული ზედაპირების გასწვრივ; შეკუმშვის, დაძაბულობის წინააღმდეგობა; ადჰეზია და შიდა ხახუნის კუთხე, ექვივალენტური ადჰეზია.
ნიადაგში არის მარტივი და რთული სტრესული მდგომარეობები.
სტრესის მარტივი მდგომარეობა შეესაბამება სტრესის ერთ-ერთი სახეობის გამოვლინებას: შეკუმშვა, დაჭიმულობა, ათრევა. ნიადაგის მასაში სტრესის მდგომარეობა შეესაბამება სტრესის რთულ მდგომარეობას, როდესაც ყველა სახის მარტივი სტრესის მდგომარეობა ერთდროულად ჩნდება სხვადასხვა კომბინაციით.
ისინი შესაძლებელს ხდიან სტრუქტურების ნასახლარების გადახრას, მათ ძირში ქანების მდგრადობის განსაზღვრას და საძირკვლის აგებისას, ნიადაგის ტარების ტევადობის მაქსიმალურ გამოყენებას. ქანების ათვლის წინააღმდეგობის გამომხატველი ინდიკატორები შესაძლებელს ხდის დაპროექტდეს კაშხლების, სანაპიროების, კაშხლების, კარიერის მხარეების ფერდობების დაყენების დიზაინის გათხრების სამუშაოების მინიმალური მოცულობით, განსაზღვროს ფერდობებისა და მეწყერების სტაბილურობა, განსაზღვროს რაციონალური განივი კვეთა და სტაბილურობა. სხვადასხვა სტრუქტურები, მათ შორის. ბეტონის კაშხლები. კომპრესიულობაქანები უწოდებენ მის უნარს შეამციროს მოცულობა დატვირთვის ქვეშ. როდესაც კლდე შეკუმშულია ვერტიკალური დატვირთვით თავისუფალი გვერდითი გაფართოების პირობებში ცალღერძული შეკუმშვის პირობებში, ფარდობითი დეფორმაცია (e) არის დატვირთული ნიმუშის (Δh) აბსოლუტური შემცირების თანაფარდობა მის საწყის სიმაღლეზე (h 0) e=Δh/h. 0 კავშირი დაძაბულობას (δ) და ფარდობითი დეფორმაციის (e) მნიშვნელობას შორის პროპორციულ ზღვარზე ნაკლები დატვირთვის დროს განისაზღვრება გამოხატულებით: δ=Ee (E – დრეკადობის მოდული).
Ძალის განაწილება. ქანების სიმტკიცის თვისებებიგანისაზღვრება მთელი რიგი ინდიკატორებით, რომლებიც მიეკუთვნება პირდაპირი გაანგარიშების მაჩვენებლების კატეგორიას. ქანების სიმტკიცე ხასიათდება ათვლის ძალების წინააღმდეგობის გაწევის უნარით (ათვლის წინააღმდეგობა). ცურვა არის კლდის დეფორმაციისა და განადგურების პროცესი მისი ერთი ნაწილის მეორესთან შედარებით გადაადგილების გამო. მოცემული არეალის გასწვრივ ცვლა გამოწვეულია მასზე ტანგენციალური სტრესით. ათვლის სიმტკიცე დამოკიდებულია ნიმუშზე დაყენებული ვერტიკალური დატვირთვის ოდენობაზე. ქანების სიძლიერე ფასდება ძირითადად მორის თეორიის მიხედვით, რომლის მიხედვითაც სხეულის განადგურება ხდება ნორმალური და ათვლის ძაბვის გარკვეული შემზღუდველი თანაფარდობით.
სიმტკიცის და დეფორმაციის მახასიათებლების განსაზღვრა ხორციელდება როგორც ლაბორატორიულ, ისე საველე პირობებში, მარტივი და რთული დაძაბულობის პირობებში. ტესტების ძირითადი ტიპებია: ცალღეროვანი შეკუმშვა; უფსკრული; ცვლა; ტორსიონი; შეკუმშვა; ღერძული სიმეტრიული ტრიაქსიალური შეკუმშვა ვერტიკალური და რადიალური დატვირთვით; ღერძული სიმეტრიული ტრიაქსიალური შეკუმშვა ბრუნვით; ღრუ ცილინდრის ღერძული შეკუმშვა ბრუნვით; ტრიაქსიალური შეკუმშვა სამივე ძირითადი მიმართულების დამოუკიდებელი დაყენებით; დინამომეტრის ტესტი რელაქსაცია-მცოცავი რეჟიმში.
21. რეოლ. წმინდა ნიადაგები.ქანების საინჟინრო-გეოლოგიური შეფასებისას ეს თვისებები ძალიან მნიშვნელოვანია. თუმცა თითოეული მათგანის როლი განსხვავებულია, რაც დამოკიდებულია ქანების შემადგენლობაზე.1) წყლის წინააღმდეგობა. წყლის წინააღმდეგობის დადგენა ყველაზე მნიშვნელოვანია თიხის ქანების შეფასებისას, რომლებიც წყალთან ზემოქმედებისას კარგავენ შეკრულობას და იცვლებიან კონსისტენციას ან გაჟღენთილია და იშლება. გაჟღენთის სისწრაფე და ბუნება ახასიათებს წყალგამძლეობას.თიხის ქანების ზოგიერთი სახეობა დატენიანებისას დიდად იშლება და მათი მოცულობა იზრდება 25-30%-ით. თიხიანი ქანების თვისებების ცვლილებები ხდება არა მხოლოდ დატენიანებისას. სველი თიხიანი ქანების გაშრობას ზოგჯერ თან ახლავს გახეთქვა, სიმყარის ცვლილება და მოცულობის შემცირება (შეკუმშვა). წყალს, რომელიც მოქმედებს ქანებზე, ასევე შეუძლია დაშალოს და გამორეცხოს წყალში ხსნადი ნაწილები და ამით შეცვალოს მათი თვისებები. 2) ტენიანობის უნარი. კლდის ტენიანობის უნარი გულისხმობს მის უნარს შეიცავდეს და შეინარჩუნოს გარკვეული რაოდენობის წყალი. ამის მიხედვით განასხვავებენ ქანებს: ტენიანობის (თიხნარი, თიხნარი), საშუალო-არატენიანობის (ქვიშიანი, ქვიშა მ/ზ, ს/ზ, სილამური) და არატენიანობის (ქვიშები ს/ზ). , კო/ზ, ხრეში და ა.შ.). არატენიან ქანებთან მიმართებაში უნდა ვისაუბროთ მათ წყალტევადობაზე. ტენიანობის ინტენსიურ ქანებში გამოიყოფა მთლიანი, კაპილარული და მოლეკულური ტენიანობის სიმძლავრე. სრული ტენიანობის უნარი არის კლდის სრული გაჯერება წყლით, ე.ი. ავსებს მის ყველა ფორებს. კლდის ბუნებრივი ტენიანობის შედარებით ტენიანობის შემცველობასთან, რომელიც შეესაბამება ტენიანობის სრულ სიმძლავრეს, ფასდება მისი წყლით გაჯერების ხარისხი. კაპილარული ტენიანობის მოცულობა არ შეესაბამება ქვის სრულ გაჯერებას წყლით, მაგრამ როდესაც მხოლოდ კაპილარული ფორები ივსება წყლით. მოლეკულური ტენიანობის სიმძლავრე ეხება ქანების უნარს შეინარჩუნოს ფიზიკურად შეკრული წყლის გარკვეული რაოდენობა. ფიზიკურად შეკრული წყლის მაქსიმალურ რაოდენობას, რომელსაც კლდე შეუძლია თავისი ნაწილაკების ზედაპირზე დაიჭიროს, ეწოდება მაქსიმალური მოლეკულური ტენიანობის მოცულობა. წყლით გაჯერებული ქვიშიანი ქანებიდან ყველა წყალი თავისუფლად არ მიედინება, არამედ მხოლოდ ის ნაწილი, რომელიც ემორჩილება მიზიდულობის ძალას. ქვიშისა და წყლით გაჯერებული სხვა კლასტური ქანების უნარი, გაათავისუფლონ იგი თავისუფალი ნაკადით, ახასიათებს მათ წყალმომარაგებას. არატენიან ქანებს აქვთ ეს უნარი. ქანების წყლის გამოსავლიანობა დაახლოებით უდრის სხვაობას მათ საერთო ტენიანობის სიმძლავრეს (W p) და მაქსიმალურ მოლეკულურს შორის: W სიღრმე = W p -W m ქანების წყლის დაკარგვის მახასიათებლები მნიშვნელოვანია მრავალი პრობლემის გადასაჭრელად. პრაქტიკული საკითხებიმაგალითად, დრენაჟების დაპროექტებისას წყალი ჩაედინება ორმოში და ა.შ. 3) კაპილარულობა. ქვიშიანი და განსაკუთრებით თიხიანი ქანების ტენიანობის მნიშვნელოვანი მატებასთან ერთად, მათი კონსტრუქციული თვისებები მცირდება. წყლის დატენიანება შეიძლება გამოწვეული იყოს დედამიწის ზედაპირიდან წყლის შეღწევით ან მისი ქვემოდან წყალშემცველიდან კაპილარული ძალების წნევის გავლენით. კაპილარული ძალები ქმნიან კაპილარულ ზონას მიწისქვეშა წყლების დონეზე, რომლის ფარგლებშიც შეინიშნება ქანების მომატებული ტენიანობა ან გაჯერება. კაპილარული წყლების ინტენსიური აორთქლებისას ხდება ნიადაგის დამლაშება და წარმოიქმნება მარილიანი ჭაობები. ცნობილია, რომ კაპილარული აწევის მაქსიმალური სიმაღლე ტ/ც და მ/ზ ქვიშებში შეიძლება მიაღწიოს 1,5-2,0 მ, თიხიან ქანებში 3-4 მ, მსხვილმარცვლიან ქანებში ის მცირეა და პრაქტიკული მნიშვნელობა არ აქვს. 4) წყალგამტარობა. ქანების ძირითადი წყლის თვისებებს მიეკუთვნება წყლის გამტარიანობა, ე.ი. წნევის ქვეშ წყლის გავლის უნარი. ფხვიერი კლასტური და თიხიანი ქანების წყალგამტარობის დამახასიათებელი მონაცემები ფართოდ გამოიყენება პრაქტიკაში სამშენებლო ორმოებში, მიწისქვეშა სამუშაოების, დრენაჟის მეთოდების და ა.შ. ქვიშის, კენჭის და სხვა ფხვიერი ნალექის წყალგამტარობა დამოკიდებულია მათ ფორიანობაზე და ფორიანობაზე. დაბალი წნევის დროს თიხის ქანები ძალიან ცუდად გამტარია, რადგან მათი ფორების ზომა მცირეა. წყლისა და სხვა სითხეების მოძრაობას ფოროვანი მედიის (ქანების) მეშვეობით ფილტრაცია ეწოდება. შესაბამისად, ქვიშისა და თიხის ქანების წყალგამტარობა მათი ფილტრაციის უნარია. ქანების წყლის გამტარობის საზომია ფილტრაციის კოეფიციენტი. საინჟინრო-გეოლოგიურ პრაქტიკაში ძირითადად იყენებენ ფილტრაციის კოეფიციენტის სიჩქარის გამოხატვას v = K f I (k) განტოლების საფუძველზე. თუ I=1, მაშინ v=K f მ/დღეში, სმ/დღეში.
თიხიან ქანებში ეფექტური ფორიანობა ყოველთვის მნიშვნელოვნად ნაკლებია მთლიან ფორიანობაზე და ხშირად ნულის ტოლია, რადგან ფორების სივრცე დიდწილად დაკავებულია ფიზიკურად დაკავშირებული წყლით.
22. დასვენება.როდესაც დატვირთულია მუდმივი ძალით F, ხდება დეფორმაციები,
დროთა განმავლობაში ვითარდება. ამ დეფორმაციების განვითარების შესაჩერებლად საჭიროა ძალის შემცირება გარკვეული კანონის მიხედვით F(t) მუდმივი დეფორმაციის შესანარჩუნებლად საჭირო დაძაბულობის დროის შემცირებას სტრესის რელაქსაცია ეწოდება. სტატისტიკური ფიზიკის პოზიციიდან რელაქსაცია შეიძლება ჩაითვალოს ფიზიკურ სისტემაში სტატისტიკური წონასწორობის დამყარების პროცესად, როდესაც სისტემის მდგომარეობის (სტრესის) დამახასიათებელი მიკროსკოპული სიდიდეები ასიმპტომურად უახლოვდება მათ წონასწორობის მნიშვნელობებს. სტრესის მოდუნების ფენომენის მახასიათებელია დასვენების დრო, ტოლია იმ დროის განმავლობაში, რომლის დროსაც ძაბვა მცირდება e-ჯერ, რაც ახასიათებს მოლეკულების „დამკვიდრებული სიცოცხლის“ ხანგრძლივობას, ანუ განსაზღვრავს მასალის მობილურობას. დასვენების დრო განსხვავებულია სხვადასხვა სხეულისთვის. კლდოვანი ნიადაგებისთვის, დასვენების დრო მერყეობს ასობით და ათასობით წლის განმავლობაში, მინისთვის - დაახლოებით ასი წელი, ხოლო წყლისთვის - 10-11 წმ. მაგალითად, ქანებს, რომლებიც ქმნიან დედამიწის ქერქს, აქვთ დასვენების დრო, რომელიც იზომება ათასწლეულებით, ჰაერისთვის 10-10, წყლისთვის 10-11, ყინულისთვის ასობით წამში. თუ მიწაზე ძალების მოქმედების ხანგრძლივობა მოდუნების პერიოდზე ნაკლებია, მაშინ ძირითადად განვითარდება ელასტიური დეფორმაციები.
ამრიგად, 100-1000 წამში ყინული იქცევა როგორც ელასტიური სხეული (მაგალითად, ის მყიფედ იშლება მძიმე დატვირთვის პირობებში დარტყმისას). როდესაც დატვირთვა მცირდება, ყინული მიედინება ბლანტი სითხის სახით. მსგავსი ქცევა - მტვრევადი მოტეხილობა დატვირთვის სწრაფი გამოყენებისას და ბლანტი დინება დატვირთვის გახანგრძლივებული ზემოქმედებით - აშკარად ვლინდება გაყინულ ნიადაგებში.
თუ ნიადაგზე ძალის მოქმედების დრო აღემატება მოდუნების დროს, მაშინ ნიადაგში ხდება შეუქცევადი ცოცვისა და დინების დეფორმაციები. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ძალის მოქმედების დროის თანაფარდობიდან მოდუნების დრომდე, სხეული იქცევა როგორც მყარი ან როგორც თხევადი. რელაქსაციის პერიოდი არის მთავარი მუდმივი, რომელიც აერთიანებს მყარი და თხევადი სხეულების თვისებებს. რელაქსაციის დროის მნიშვნელობა შეიძლება განისაზღვროს სიბლანტის r შეფარდებით დრეკადობის (ათვლის) მოდულთან: მყარი სხეულები, რომლებიც მოიცავს დისპერსიულ და კლდოვან ნიადაგებს, ხასიათდება შეზღუდვითი ათვლის ძაბვის არსებობით Xk , რომელსაც ეწოდება გამტარობა და ემთხვევა დრეკადობის ზღვარს.
23-24. ნიადაგის ძირითადი ფიზიკური და ქიმიური თვისებები. ეს თვისებები მოიცავს თვისებებს, რომლებიც ჩნდება ნიადაგის კომპონენტებს შორის ფიზიკურ-ქიმიური ურთიერთქმედების შედეგად. ეს მოიცავს ნიადაგის კოროზიულ თვისებებს, დიფუზიურ, ოსმოსურ, ადსორბციულ, აგრეთვე წებოვნებას, პლასტიურობას, შეშუპებას, დამსველებას, შეკუმშვას და ქანების სხვა თვისებებს. კოროზიული თვისებები: კოროზია არის მასალების განადგურების პროცესი გარემოსთან მათი ქიმიური, ელექტროქიმიური ან ბიოქიმიური ურთიერთქმედების შედეგად. მიწისქვეშა კოროზია გამოიხატება ლითონის სამშენებლო მასალების, კონსტრუქციების და მილსადენების განადგურებაში ნიადაგებთან მათი ურთიერთქმედების დროს. მიწისქვეშა კოროზიის ძირითადი მიზეზებია: 1) მიწის ტენის გავლენა ლითონის სტრუქტურა; 2) ელექტროლიზის ფენომენი. ეს ფენომენი ხდება მილსადენის ირგვლივ, ასევე იმ ადგილებში, სადაც გამოიყენება ტრამვაი და სარკინიგზო მოძრაობა. ასეთი განადგურება ხდება ნიადაგებზე მაწანწალა ელექტრული დენების წყალზე ზემოქმედების შედეგად - მარილიანი ხსნარი ნიადაგის ფორებში, რომელიც ასეთი ურთიერთქმედების შედეგად გადაიქცევა აგრესიულ CISO4 ელექტროლიტად; 3) მიკროორგანიზმების მოქმედება ნიადაგებში, რომლებიც იწვევენ ბიოკოროზიას. ზოგადად, ნიადაგის კოროზია მრავალ ფაქტორზეა დამოკიდებული. მათ შორის ძირითადია ნიადაგის ქიმიური შემადგენლობა და, პირველ რიგში, გახსნილი მარილების შემადგენლობა და რაოდენობა, აგრეთვე ნიადაგის ტენიანობა, გაზის შემცველობა, ნიადაგის სტრუქტურა, მათი ელექტროგამტარობა და ბაქტერიების არსებობა. დიფუზია (ლათინური დიფუზია - გავრცელება, გავრცელება, გაფანტვა), საშუალო ნაწილაკების მოძრაობა, რაც იწვევს ნივთიერების გადატანას და კონცენტრაციების გათანაბრებას ან მოცემული ტიპის ნაწილაკების კონცენტრაციების წონასწორული განაწილების დამყარებას. საშუალო. ოსმოზი (ბერძნულიდან Osmos - ბიძგი, წნევა), გამხსნელის ცალმხრივი გადატანა ნახევრად გამტარი დანაყოფის (მემბრანის) მეშვეობით, რომელიც ხსნარს გამოყოფს სუფთა გამხსნელისაგან ან დაბალი კონცენტრაციის ხსნარისგან. დიფუზია და ოსმოზი იწვევს ნივთიერების იონების და წყლის მოლეკულების გადანაწილებას და ყველაზე მეტად გამოხატულია თიხის ნიადაგებში. თიხებში ოსმოსმა შეიძლება გამოიწვიოს შეშუპება ან შეკუმშვის დეფორმაციები. მაგალითად, თუ მარილიან თიხის ნიადაგს მოათავსებთ მტკნარ წყალში, მოხდება წყლის ოსმოსური შთანთქმა და შედეგად, ნიადაგი ადიდდება. პრაქტიკაში, ასეთი შეშუპება შეიძლება მოხდეს მარილიან ნიადაგებში ჩაყრილ სხვადასხვა არხებში, მას შემდეგ, რაც ისინი დატბორილია მტკნარი წყლით. თუ ადგილი აქვს კონცენტრაციების საპირისპირო თანაფარდობას, ანუ ნიადაგებში ხსნარი უფრო სუფთაა, ვიდრე არხში, მაშინ ნიადაგებიდან წყლის ოსმოსური შეწოვა მოხდება მათი შეკუმშვის შედეგად. ნიადაგის ადსორბცია არის მათი უნარი შთანთქას გარკვეული ნაწილაკები ან ნივთიერების ელემენტები გამტარი ხსნარებიდან. არსებობს რამდენიმე სახის ადსორბცია: მექანიკური (ნაწილაკების შეკავება ფორების კონფიგურაციის გამო); ფიზიკური (ხსნარისა და ზედაპირის ფორების ნაწილაკებს შორის მოლეკულების ურთიერთქმედების გამო); ქიმიური (ქიმიური ურთიერთქმედების გამო); ბიოლოგიური (მცენარეთა და სხვადასხვა მიკროორგანიზმების მოქმედების გამო). ადსორბციის გარკვეული ტიპები შეიძლება მოხდეს ერთად (ფიზიკურ-ქიმიური ადსორბცია).
25. შეკუმშვა ნიადაგი . ნიადაგის შეკუმშვა არის მისი მოცულობის შემცირება გაშრობისას ან ფიზიკურ-ქიმიური პროცესების (ოსმოზი და ა.შ.) გავლენის ქვეშ წყლის ამოღების შედეგად. შეკუმშვის შედეგად ნიადაგი უფრო მკვრივი ხდება და გაშრობის შემდეგ ხისტიც კი ხდება. თიხის ნიადაგის დატკეპნა შეკუმშვის დროს ზრდის მის წინააღმდეგობას დეფორმაციის მიმართ, მაგრამ ბზარების არსებობა, რომლებიც ჩვეულებრივ თან ახლავს შეკუმშვას, ზრდის წყლის გამტარიანობას და ამცირებს ფერდობებზე ნიადაგის ზედაპირული ფენის სტაბილურობას. მშრალ და ცხელ კლიმატში შეკუმშვის ბზარები არღვევს თიხის ნიადაგის მასას 7-8 მ ან მეტ სიღრმეზე.შეკუმშვა მაქსიმალურად ვლინდება თიხებში; ნაკლებად გავრცელებულია სხვა შეკრულ ქანებში.
წებოვნება ნიადაგი ჩნდება Wm-ზე მეტი ტენიანობის დროს; უდიდეს ღირებულებას აღწევს თიხიან ნიადაგებში. თიხის წებოვნება იზრდება გარე წნევის მატებასთან და ტენიანობის კლებასთან ერთად; მისი მაქსიმალური მნიშვნელობა უმეტეს შემთხვევაში მიიღწევა მაქსიმალური მოლეკულური ტენიანობის პირობებში. ნიადაგის წებოვნება დამოკიდებულია ნიადაგში შემავალი წყლის კატეგორიებზე, მისი ქიმიური და მინერალური ნაწილის მახასიათებლებზე, ნიადაგსა და ობიექტს შორის შეხების არეალზე და ა.შ. თიხის ნიადაგების წებოვნების მნიშვნელობა, გარკვეული თანაფარდობით. მათი მახასიათებლები გარე ფაქტორების მიმართ, შეიძლება მიაღწიოს 0,02-0,05 მპა. მაშასადამე, ნიადაგის წებოვნება არის ერთ-ერთი ფაქტორი, რომელიც განსაზღვრავს ვედროების, საგზაო და ნიადაგის კულტივირების მანქანების მუშაობის პირობებს. ნიადაგის გადაბმა მიწაზე მოძრავი და სატრანსპორტო მანქანებისა და მექანიზმების ზედაპირზე იწვევს მათი პროდუქტიულობის დაქვეითებას კარიერებში გაშიშვლების სამუშაოების შესრულებისას, ორმოების დამუშავებისას და ა.შ.
წყლის წინააღმდეგობაარის ნიადაგის უნარი შეინარჩუნონ მექანიკური სიმტკიცე და სტაბილურობა წყალთან ურთიერთობისას. ქანების წყალთან ურთიერთქმედება შეიძლება იყოს სტატიკური და დინამიური: მშვიდი წყლის ეფექტი იწვევს შეშუპებას და დატენიანებას, ხოლო ჰიდროდინამიკური ეფექტი იწვევს ეროზიის პროცესს.
გაჟღენთვა- ეს არის თიხნარი ქანების უნარი წყლის შთანთქმისას დაკარგოს შეკრულობა და გადაიქცეს ფხვიერ მასად ტარების უნარის ნაწილობრივი ან სრული დაკარგვით. გაჟღენთის პროცესის ინტენსივობა დამოკიდებულია სტრუქტურული კავშირების ბუნებაზე, ნიადაგის შემადგენლობასა და მდგომარეობაზე. ეროზიის სიჩქარე და ინტენსივობა დამოკიდებულია როგორც წყლის ზემოქმედების ბუნებაზე, ასევე კლდის რეაქციაზე ამ ზემოქმედებაზე - ეროზიაზე. წყლის წინააღმდეგობის მკვეთრმა ცვლილებამ (მაგალითად, ამინდის შედეგად) შეიძლება გამოიწვიოს სტრუქტურების საძირკვლის ნიადაგების ტარების უნარის მნიშვნელოვანი დაქვეითება და მეწყერებისა და მეწყერების წარმოქმნა სამშენებლო ორმოების გვერდებზე და ღრმა. კარიერები.
დაბინდულობაყველაზე ხშირად ის ფასდება ქანების ეროზიისადმი წინააღმდეგობის კოეფიციენტით.
პლასტიურობანიადაგი არის მათი უნარი შეცვალონ ფორმა (დეფორმაცია) გარეგანი ზემოქმედების შედეგად უწყვეტობის დარღვევის გარეშე და შეინარჩუნონ დეფორმაციის დროს მიღებული ახალი ფორმა გარე გავლენის შეწყვეტის შემდეგ. ნიადაგის პლასტიკური თვისებები მჭიდროდ არის დაკავშირებული ტენიანობასთან და განსხვავდება ნიადაგში წყლის რაოდენობისა და ხარისხის მიხედვით. თიხის ქანების გადასვლა კონსისტენციის ერთი ფორმადან მეორეზე ხდება ტენიანობის გარკვეულ მნიშვნელობებზე, რომლებსაც ტენიანობის დამახასიათებელ დონეებს ან ზღვრებს უწოდებენ. საინჟინრო-გეოლოგიურ პრაქტიკაში ყველაზე ფართოდ გამოიყენება პლასტიურობის ზედა და ქვედა ზღვარი. პლასტიკური ზღვრები და პლასტიურობის ნომრები ფართოდ გამოიყენება თიხნარი ნიადაგების კლასიფიკაციაში, ნიადაგის დიზაინის წინააღმდეგობის განსაზღვრაში და ნიადაგის მდგრადობის უხეშ შეფასებაში ორმოებში, გათხრებში და ა.შ.
შეშუპებანიადაგს ეწოდება მისი მოცულობის ზრდა წყალთან ურთიერთობისას. ნიადაგის შეშუპება ხშირად შეინიშნება ორმოების და გათხრების დროს და იწვევს საყრდენის, გზის ზედაპირის, საძირკვლის დეფორმაციას. შეშუპების სიცხე; 2) შეშუპებული წნევით; 3) სითხეში დალექილი ნალექის მოცულობით; 4) წყლის ოდენობით (მოცულობით ან წონით), რამაც გამოიწვია შეშუპება; 5) შეშუპების დროს ნიადაგის მოცულობის ზრდით.
გეოტექნიკური სამუშაოების პრაქტიკაში ყველაზე ფართოდ გამოყენებული მეთოდია შეშუპების შესწავლის მეთოდი, რომელიც ეფუძნება ნიადაგის მოცულობის ზრდას წყლით გაჯერების პროცესში (როგორც შეიმუშავა ა.მ. ვასილიევმა).
26. წყლისა და სხვა სითხეების მოძრაობა ფოროვანი მედიის (ქანების) მეშვეობით ე.წ ფილტრაცია. შესაბამისად, ქვიშისა და თიხის ქანების წყალგამტარობა მათი ფილტრაციის უნარია. ქანების წყლის გამტარობის საზომია ფილტრაციის კოეფიციენტი. საინჟინრო-გეოლოგიურ პრაქტიკაში ძირითადად იყენებენ ფილტრაციის კოეფიციენტის სიჩქარის გამოხატვას v = K f I (k) განტოლების საფუძველზე. თუ I=1, მაშინ v=K f მ/დღეში, სმ/დღეში. ფოროვანი მედიის (ქანების) მეშვეობით წყლის მოძრაობის სიჩქარე პირდაპირპროპორციულია ჰიდრავლიკური გრადიენტის, ე.ი. ეფექტური წნევის თანაფარდობა ფილტრაციის გზის სიგრძესთან. ეს არის ქვიშისა და თიხის ქანების წყალგამტარობის ყველაზე მნიშვნელოვანი კანონი - ლამინარული ფილტრაციის კანონი.
წყლის მოძრაობის სიჩქარე ასევე განისაზღვრება განტოლებით: v=Q/F (Q არის კლდეში გაფილტრული წყლის რაოდენობა, m 3; F არის კვეთის ფართობი, m 2, რომლის მეშვეობითაც ხდება წყლის გაფილტვრა). ვინაიდან წყალი მოძრაობს მხოლოდ ფორებში, ფილტრაციის რეალური სიჩქარე (კლდის ფაქტობრივი განივი კვეთის ფართობზე დაყრდნობით) უფრო დიდია. ფილტრაციის ფაქტიური კოეფიციენტი: K fd = K f /n (n – ფორიანობა). ფილტრის რეალურ კოეფიციენტს ზოგჯერ უწოდებენ ფილტრაციის სიჩქარის კოეფიციენტს. ქვიშიან ქანებში K fd ყოველთვის აღემატება ფილტრაციის კოეფიციენტს, რომელიც განისაზღვრება უშუალოდ ლაბორატორიულ პირობებში. თიხიან ქანებში ეფექტური ფორიანობა ყოველთვის მნიშვნელოვნად ნაკლებია მთლიან ფორიანობაზე და ხშირად ნულის ტოლია, რადგან ფორების სივრცე დიდწილად დაკავებულია ფიზიკურად დაკავშირებული წყლით. მშენებლობაში ნიადაგის ფილტრაციის თვისებები (მისი წყალგამტარობა) დაკავშირებულია: 1. საინჟინრო ამოცანებთან (ნაპირების ფილტრაცია კაშხლების აგების შედეგად). 2. მიწისქვეშა წყლების დონის (U.G.V.) დროებითი დაწევის საკითხებით სადრენაჟო ორმოებისთვის. ნიადაგების ფილტრაციის თვისებების განსაზღვრის ლაბორატორიული მოწყობილობა არის ფოროვანი ფსკერის მქონე ჭურჭელი (იხ. დიაგრამა), რომელშიც მოთავსებულია ქვიშა. წყალი ჩაედინება ზემოდან და მისი ნაკადის გაზომვა ხდება (ფილტრაცია ქვიშის ნიმუშით) სხვადასხვა დროის ინტერვალებით. თუ თიხნარ ნიადაგში იქმნება ჰიდრავლიკური გრადიენტი, რომელიც საწყის მნიშვნელობაზე ნაკლებია, ნიადაგში არ ხდება ფილტრაცია და ასეთი ნიადაგი წყალშემცველია. ნიადაგების ფილოლოგიური მახასიათებლები გამოიყენება: 1. დრენაჟის გამოთვლაში. 2. მიწისქვეშა წყალმომარაგების წყაროს ნაკადის განსაზღვრა. 3. კონსტრუქციების (საძირკვლების) დასახლების გაანგარიშება დროში. 4. ხელოვნური შემცირება U.G.V. 5.ფურცლის წყობის გაანგარიშება ორმოებისა და თხრილების თხრისას.
მოდით აღვნიშნოთ დათბობის შემდეგ მუდმივი ყინვაგამძლე ნიადაგებისთვის დამახასიათებელი რამდენიმე მახასიათებელი:
წყლის გამტარიანობის მაქსიმალური მნიშვნელობები აღინიშნება ტექტონიკური ფრაგმენტაციის ზონებში და არ შეინიშნება სიღრმის შესუსტება, რაც აიხსნება ყინულის მაღალი შემცველობით გამოწვეული დისპერსიული აგრეგატის გაფართოებით. ყინულის დნობის შემდეგ წარმოიქმნება მძლავრი ფილტრაციის არხები.
მუდმივი ყინვაგამძლე ნიადაგების წყალგამტარობა მათი გალღობის შემდეგ, როგორც წესი, ცვალებადია დროთა განმავლობაში, ვინაიდან მასზე გავლენას ახდენს ორი საპირისპირო ფაქტორი. ერთის მხრივ, სიცარიელეები, რომლებიც ახლახან წარმოიქმნება ამაღლებულ მასივში ყინულის დნობის შემდეგ, მიდრეკილია იხურება ზემოდან ნიადაგების წონის ან სტრუქტურების დატვირთვის გავლენის ქვეშ, რის შედეგადაც წყლის გამტარიანობა უნდა შემცირდეს. მეორეს მხრივ, წვრილად დაშლილ აგრეგატს, რომელსაც ყინულის დნობის შემდეგ არ აქვს სტრუქტურა, რომელიც უზრუნველყოფს მის ფილტრის სიმტკიცეს, შეუძლია ჩამოირეცხოს ფილტრის ნაკადით. ეს იწვევს ქანების წყლის შემცველობის ზრდას. მუდმივი ყინვაგამძლე ქანების ფილტრაციის უნარი ფასდება ექსპერიმენტული სამუშაოების შედეგებით ადრე დათბობის ადგილებში ან არაპირდაპირი მეთოდებით. მუდმივი ყინვაგამძლე ნიადაგების წყალმომარაგების შეფასების არაპირდაპირი მეთოდები მოიცავს: გაანგარიშებას; წყალგამტარობის ინდიკატორების დამოკიდებულების შედარება გაყინულ და გაყინულ ნიადაგებზე მოტეხილობაზე; ჭაბურღილების ჰაერის ტესტირება; გეოფიზიკური. ყველა ეს მეთოდი შეფასებითი ხასიათისაა.
ნიადაგების მექანიკური თვისებები სიმტკიცე და დეფორმაციის თვისებები GOST 12248 -96 გამძლეობის და დეფორმაციულობის მახასიათებლების ლაბორატორიული განსაზღვრის მეთოდები
განმარტება ნიადაგის მექანიკური ან დეფორმაციისა და სიმტკიცის თვისებები ახასიათებს მის ქცევას გარე დატვირთვის გავლენის ქვეშ
შეკუმშვა არის ნიადაგის უნარი, შეამცირონ მოცულობა წნევის ქვეშ. დისპერსიულ თიხის ნიადაგებში შეკუმშვა ძირითადად ხდება ფოროვანი სივრციდან წყლისა და აირების გამოყოფის გამო. ქვიშის შეკუმშვა ხდება ჩონჩხის სტრუქტურის ცვლილებისა და ნაწილაკების ხელახალი განლაგების შედეგად. კლდოვან ნიადაგებში - ჩონჩხის ელასტიური დეფორმაციის გამო
შეკუმშვის მახასიათებლები შეკუმშვის მახასიათებლები ან დეფორმაციის თვისებები მოიცავს: u დეფორმაციის მოდული u პუასონის თანაფარდობა u შეკუმშვის კოეფიციენტი u კონსოლიდაციის კოეფიციენტები u რეკონსოლიდაციის კოეფიციენტი
სტრესი არის შინაგანი ძალები (ზეწოლა), რომლებიც წარმოიქმნება სხეულში გარე დატვირთვების საპასუხოდ.
მთლიანი და ეფექტური სტრესები წყლით გაჯერებულ ნიადაგებში წარმოქმნილი სტრესები განისაზღვრება ორი ფაქტორით - ძალები, რომლებიც წარმოიქმნება მინერალურ ნაწილაკებს შორის კონტაქტზე (ნიადაგის ჩონჩხში) და ფორებიდან გამოწურული წყლის მიერ შექმნილი წნევა. ეფექტური სტრესი (GOST 12248-96) არის ნიადაგის ჩონჩხში მოქმედი სტრესი, რომელიც განისაზღვრება, როგორც განსხვავება ნიადაგის ნიმუშში მთლიან სტრესსა და ფოროვან სითხეში წნევას შორის. მოჩვენებითი, წარმოსახვითი, ნეიტრალური და ა.შ. ძაბვა-ძაბვაგამოწურული წყლის წნევით შექმნილი ტოტალური სტრესი - ეფექტური + აშკარა სტრესი
მთლიანი და ეფექტური სტრესები იმის გათვალისწინებით, რომ ნიადაგი განვიხილავთ ორფაზიან სისტემას, რომელიც შედგება ჩონჩხისგან - მინერალური ნაწილაკებისა და ფოროვანი წყლისგან, შემოგთავაზებთ ცნებებს: u Pz - ეფექტური წნევა, წნევა ნიადაგის ჩონჩხში (ამკვრივებს და ამაგრებს ნიადაგს). u Рw – ნეიტრალური წნევა, წნევა ფოროვან წყალში (ქმნის წნევას წყალში, იწვევს მის გაფილტვრას). დროის ნებისმიერ მომენტში მთლიანად წყლით გაჯერებულ ნიადაგის მასაში მოქმედებს შემდეგი კავშირი: P = Pz + Pw, სადაც P არის მთლიანი წნევა. ეფექტური ძაბვა განისაზღვრება, ამ შემთხვევაში, როგორც: Pz = P - Pw (ალექსეევი S.I., 2007 წ.)
Pw არის დეფორმაციის დროს ნიადაგის ფოროვანი სივრციდან გამოწურული წყლის მიერ შექმნილი წნევა. ეს წნევა იწვევს სტრესებს, რომელსაც ეწოდება "მინიმუმი". u დროთა განმავლობაში წარმოსახვითი სტრესები თანდათან მოდუნდება (დაისვენეთ). ქვიშიან ნიადაგებში რელაქსაციის პროცესი ხდება სწრაფად (ზოგჯერ მყისიერად), თიხიან ნიადაგებში გაცილებით ნელა. u ამ განსხვავების მიზეზი არის წყლის ფილტრაციის სიჩქარისა და ხასიათის განსხვავება დატვირთვის ქვეშ. u
ნიადაგის კონსოლიდაცია შეკუმშვის დროს წყლის გაჯერებულ ნიადაგზე გარე დატვირთვის გამოყენების ზოგად შემთხვევაში შეკუმშვა თავდაპირველად ხდება ფორების წყლისა და ნიადაგის ჩონჩხის ელასტიური დეფორმაციების გამო. შემდეგ იწყება ფილტრაციის კონსოლიდაციის პროცესი, ნიადაგის ფორებიდან წყლის გამოწურვის გამო. u ფილტრაციის პროცესის დასრულების შემდეგ იწყება ნიადაგის მეორადი კონსოლიდაციის პროცესი, რომელიც განისაზღვრება ნაწილაკების ერთმანეთთან შედარებით ნელი გადაადგილებით ნიადაგის ფორებიდან წყლის უმნიშვნელო გამოწურვის პირობებში. პირველადი კონსოლიდაცია არის ფილტრაციის კონსოლიდაცია, მეორადი კონსოლიდაცია ხდება ცოცვის გამო. u
ფილტრაციის კონსოლიდაციის თეორია ფილტრაციის კონსოლიდაციის თეორიის ძირითადი პოზიცია: დისპერსიული წყლით გაჯერებული ნიადაგის დატკეპნა ხდება მისგან წყლის შეკუმშვის გამო ფოროვანი სივრცის შეკუმშვისას რა ძაბვები იწვევს ნიადაგის კონსოლიდაციას? მხოლოდ ეფექტურია, ანუ გადაეცემა ნიადაგის ჩონჩხს. ნეიტრალური წნევა არ მოქმედებს ნიადაგის შეკუმშვაზე.
პავლოვსკის განტოლება არის ფილტრაციის კონსოლიდაციის თეორიის საფუძველი u ამ განტოლებას ერთგანზომილებიანი შემთხვევისთვის აქვს u ფორმა, სადაც q არის გაფილტრული წყლის ერთეული ნაკადის სიჩქარე (სიჩქარე), m/s; n - ნიადაგის ფორიანობა; z კოორდინატი (გაფილტვრა ხდება z ღერძის გასწვრივ), m; t - დრო, ს.
ერთგანზომილებიანი ამოცანის განტოლება ასეთია: სივრცითი ამოცანისთვის მას აქვს u ფორმა, სადაც c. V - კონსოლიდაციის კოეფიციენტი; - პპორული წნევა
კონსოლიდაციის კოეფიციენტს Cv აქვს ზომა m 2/s. ის მიუთითებს კონსოლიდაციის პროცესის სიჩქარეზე - რაც უფრო მაღალია კონსოლიდაციის კოეფიციენტი, მით უფრო სწრაფად მიდის.
ფილტრაცია ქვიშასა და თიხებში ფილტრაცია ხდება წნევის განსხვავების გამო ან ფილტრაციის გრადიენტის არსებობის გამო.
საწყისი გრადიენტი თიხიან ნიადაგებში არ არის თავისუფალი წყალი, რომლის დინება ექვემდებარება გრავიტაციას. თიხნარ ნიადაგებში წყალი ძალიან მცირე, ხშირად დახურულ ფორებშია და თავისით ვერ იფილტრება. იმისათვის, რომ თიხნარ ნიადაგში ფილტრაცია დაიწყოს, საჭიროა მასზე გარკვეული დამატებითი ზეწოლა, შექმნას გარკვეული გრადიენტი, რომელსაც საწყის გრადიენტს უწოდებენ. საწყისი ფილტრაციის გრადიენტი (i 0) ფილტრაციის გრადიენტის მნიშვნელობა თიხის ნიადაგებში, რომლითაც იწყება პრაქტიკულად შესამჩნევი ფილტრაცია
დარსის კანონი: Vpot = Kf * i, Vpot - ნაკადის სიჩქარე i - წნევის გრადიენტი Kf - ფილტრაციის კოეფიციენტი დარსის კანონი, საწყისი ფილტრაციის გრადიენტის გათვალისწინებით, გამოიხატება შემდეგნაირად: Vpot = Kf * (i-i 0) i>i 0-სთვის. , Vpot = 0 i
Creep (GOST-ის მიხედვით) u Creep არის ნიადაგის დეფორმაციების განვითარება დროთა განმავლობაში მუდმივი სტრესის დროს. u დაუცველი (არასტაბილური) ცოცვის ეტაპი არის ნიადაგის დეფორმაციის პროცესი მუდმივი ან მზარდი სიჩქარით მუდმივი სტრესის დროს.
ისაკის ტაძრის საძირკვლის დეფორმაციები (დაშკოს და სხვათა აზრით) ცოცვის შედეგია http: //georec. ხალხი ru/mag/2002 n 5/7/7. htm სანდო სუსტად შეკუმშვადი ნიადაგი სუსტი ძლიერ შეკუმშვადი ნიადაგი (მცოცავი ნიადაგი) სანდო სუსტად შეკუმშვადი ნიადაგი
ელასტიურობის თეორია. ჰუკის კანონი. ელასტიური კომპრესიული და/ან დაძაბულობა პირდაპირპროპორციულია დაძაბულობის: ε = Рх/Е, სადაც ε – ფარდობითი დაძაბულობა Рх – ძაბვა (წნევა), MPa E – იანგის მოდული, MPa.
იანგის მოდულის ფიზიკური მნიშვნელობა Young's modulus (E, MPa) - ასახავს თანაფარდობას შედარებით ხაზოვან დაძაბვასა და სტრესს შორის. იგი განისაზღვრება მასალის (ჩვენს შემთხვევაში, ნიადაგების) შემადგენლობითა და თვისებებით და განსხვავდება ამ უკანასკნელის შემადგენლობისა და თვისებების მიხედვით. არ არის დამოკიდებული კომპრესიული სტრესის სიდიდეზე.
ელასტიური დეფორმაცია ელასტიური დეფორმაცია არის სხეულის ზომისა და ფორმის შედარებითი ცვლილება გარე დატვირთვის გავლენის ქვეშ. დატვირთვის მოხსნის შემდეგ აღდგება ფორმა და ზომები.
ელასტიური დეფორმაციები დეფორმაციის მიმართულებიდან გამომდინარე, იყოფა გრძივი (მიყენებული დატვირთვის მიმართულების მიმართ) და განივი. ფარდობითი გრძივი დაძაბულობა: x= (სთ 1 -სთ 2)/სთ 1 შედარებითი განივი დაჭიმულობა: y= (S 2 -S 1)/S 1
პუასონის თანაფარდობა () პუასონის შეფარდება არის სხეულის ფარდობითი წრფივი დეფორმაციების თანაფარდობა დატვირთვის მოქმედების განივი მიმართულებით შედარებით წრფივ დეფორმაციებთან გრძივი მიმართულებით: = ε y/ε x.
შეკუმშვის კოეფიციენტი () და დრეკადობის სხეულების მოცულობითი დეფორმაციის მოდული (K) u მყარი სხეულის ერთგვაროვანი შეკუმშვის შემთხვევაში, ჰუკის კანონი იღებს ფორმას: სადაც p=(px+py+pz)/3. მნიშვნელობა p ეწოდება საშუალო ნორმალურ სტრესს.
შეკუმშვის კოეფიციენტი (m 0) და დრეკადობის სხეულების მოცულობითი დეფორმაციის მოდული (K) u წინადან გამომდინარე, შეგვიძლია ვიპოვოთ შეკუმშვის კოეფიციენტის ან მისი შებრუნებული მნიშვნელობის გამოხატულება - ელასტიური გარემოს მოცულობითი დეფორმაციის მოდული K: არ არის დამოკიდებული კომპრესიული სტრესის სიდიდე.
შეკუმშვის ტესტები u 5. 4. 1. 1 ნიადაგის გამოცდა შეკუმშვის მეთოდით ტარდება დეფორმაციის შემდეგი მახასიათებლების დასადგენად: შეკუმშვის კოეფიციენტი mo, დეფორმაციის მოდული E, კონსოლიდაციის კოეფიციენტი. . . u 5. 4. 1. 2 ეს მახასიათებლები განისაზღვრება შეკუმშვის მოწყობილობებში (ოდომეტრებში) ნიადაგის ნიმუშების ტესტირების შედეგების საფუძველზე ..., გამორიცხულია ნიადაგის ნიმუშის გვერდითი გაფართოების შესაძლებლობა, როდესაც ის დატვირთულია ვერტიკალური დატვირთვით.
დეფორმაციები შეკუმშვის მოწყობილობაში შეკუმშვისას ხდება მოცულობის შემცირება და (პირველ რიგში) ფოროვანი სივრცის მოცულობის შემცირება (და, შესაბამისად, ფორიანობა). ეს შესაძლებელს ხდის მოცულობითი დეფორმაციის გამოხატვას ფორიანობის მნიშვნელობების ცვლილების გზით ე.
ნიადაგის დეფორმაცია ნიადაგი არ არის იდეალურად ელასტიური სხეული. თიხნარ ნიადაგებში დრეკადებთან ერთად ჩნდება პლასტიკური დეფორმაციებიც, რაც არღვევს დაძაბულობასა და დეფორმაციას შორის ურთიერთობის წრფივ ხასიათს.
შეკუმშვის მრუდი - დატვირთვების და ფორიანობის კოეფიციენტის დამოკიდებულების ჰიპერბოლური გრაფიკი e ფორიანობის კოეფიციენტი (მოცულობით-ძაბვის ფუნქცია) e 0 i დატვირთვის სტადია e 1 e 2 i+1 დატვირთვის საფეხური სწორი ხაზის სეგმენტი P, MPa Ps P 1 P 2 ვერტიკალური წნევა e 0 - საწყისი ბუნებრივი ფორიანობის მნიშვნელობა, Рs მინიმალური წნევა, რომლითაც იწყება შესამჩნევი დეფორმაცია
განივი დეფორმაციის კოეფიციენტი β-კოეფიციენტი შეკუმშვის მოწყობილობაში ნიადაგის გვერდითი გაფართოების არარსებობის გათვალისწინებით β=1 - (2 2/(1 -)) კოეფიციენტი (პუასონის თანაფარდობა) განისაზღვრება ტრიაქსიალური ტესტის მონაცემებით. თუ ეს მონაცემები არ არის, მისი მნიშვნელობები ითვლება: - ქვიშისა და ქვიშიანი თიხნარებისთვის: 0. 30 -0. 35 - მძიმე თიხნარისთვის და თიხისთვის: 0. 2 -0. 3 - ნახევრად მყარი თიხნარისთვის და თიხისთვის: 0. 30 -0. 38 - მაღალთხევად პლასტმასის თიხნარებსა და თიხებზე: 0. 38 -0. 45
დეფორმაციის მოდული (E, MPa) - ნიმუშზე წნევის მატებასა და მის მოცულობით დეფორმაციას შორის წრფივი ურთიერთობის პროპორციულობის კოეფიციენტი. ბუნებით მსგავსია მოცულობითი დაძაბულობის მოდულის (K) ჰუკის კანონში, მაგრამ დამოკიდებულია კომპრესიული სტრესის სიდიდეზე. E-ს განსაზღვრისას მოცულობითი დეფორმაცია V დაახლოებით შეესაბამება ფორიანობის e კოეფიციენტის ცვლილებებს დეფორმაციის შესაბამის ეტაპებზე: V e.
ფარდობითი შეკუმშვა i-ე საფეხურზე ფარდობითი შეკუმშვის კოეფიციენტი (ფარდობითი ვერტიკალური დეფორმაცია) დატვირთვის მე-ე საფეხურზე განისაზღვრება, როგორც სიმაღლის თანაფარდობა, რომლითაც ნიმუში შეიცვალა მოცემული დატვირთვიდან შეკუმშულის საწყის სიმაღლემდე. ნიმუში: εi = Δhi/h
ფორიანობის კოეფიციენტის გამოთვლა დატვირთვის i-ე საფეხურზე ფორიანობის კოეფიციენტი მე-ე დატვირთვის საფეხურზე გამოითვლება შემდეგნაირად: e 0 - საწყისი (საწყისი) ფორიანობის კოეფიციენტი ei- ფორიანობის კოეფიციენტი დატვირთვის მე-ე საფეხურზე i- ფარდობითი შეკუმშვა. I-ე დატვირთვის ეტაპზე
დეფორმაციის მოდულის გაანგარიშება GOST 12248 -96-ის შესაბამისად, მთლიანი დეფორმაციის მოდული E გამოითვლება ფორმულებით: Еi-(i+1)= ((Рi – Pi+1)/(еi – еi+1))* β ან Еi-(i +1)= ((1+ео)/mo)*β eo- ბუნებრივი ნიადაგის ფორიანობის კოეფიციენტი e- ფორიანობის ფაქტორის მნიშვნელობები I და i+1 დატვირთვის ეტაპებზე მო- შეკუმშვის კოეფიციენტი β - გვერდის ნაკრებიგაფართოებები
დატვირთვა და შეკუმშვა დატვირთვა ან სპეციფიკური წნევა მრავალი ტიპის კონსტრუქციებიდან (ბლოკი ხუთსართულიანი შენობები, თიხის სანაპიროები დაახლოებით 10 მ სიმაღლეზე და ა.შ.) არის 200-დან 300 კპა-მდე დიაპაზონში. ამის საფუძველზე ნიადაგები შეკუმშვის მიხედვით 200-300 KPa წნევის დიაპაზონში შეიძლება დაიყოს: u mo mo >1/10 MPa - ზომიერად შეკუმშვადი u mo >1/10 MPa - სუსტად შეკუმშვადი.
კონსოლიდაციის კოეფიციენტი u. ფილტრაციის კოეფიციენტი s. V და მეორადი კონსოლიდაცია - ინდიკატორები, რომლებიც ახასიათებენ ნიადაგის დეფორმაციის სიჩქარეს მუდმივ წნევაზე წყლის ფილტრაციის გამო (p. V) და ნიადაგის ცოცვით.
კონსოლიდაციის კოეფიციენტი ნატანის განვითარების სიჩქარის შესაფასებლად გამოიყენება კონსოლიდაციის კოეფიციენტები. Cv - სმ 2/წთ, საათი, წელი C - სმ 2/წთ, საათი, წელი ეს მნიშვნელობები განისაზღვრება გრაფიკულ-ანალიტიკური მეთოდით შეკუმშვის მრუდის გამოყენებით (დანართი N, GOST 12248-96) ან სპეციალური ტესტებით შეკუმშვის მოწყობილობა.
შიდა წნევა შიდა (ლითოსტატიკური ან ბუნებრივი ან მთის და ა.შ.) წნევა (Pb) განისაზღვრება, როგორც: Pb = *H H- სიღრმე, m - სპეციფიკური წონა (MN/m 3)
ნიადაგის ხვედრითი წონა, წყლის აწონვის ეფექტის გათვალისწინებით (წყლით გაჯერებული ნიადაგებისთვის), განისაზღვრება ფორმულით u = (s - w)/ (1 + e), სადაც: u s – ნიადაგის ხვედრითი წონა. ნაწილაკები გამოითვლება: u s = s * g სადაც: u s – ნიადაგის სიმკვრივის ნაწილაკები t/m 3 u g – გრავიტაციული აჩქარება = 9,81 m/s2 u w – წყლის ხვედრითი წონა = 0,01 MN/m 3 u e – ფორიანობის კოეფიციენტი (უგანზომილებიანი) u
ვერტიკალური ძაბვების დიაგრამა ნიადაგის მასები ბუნებრივ პირობებში ნიადაგის ფენების ზეწოლის გამო დაძაბულ მდგომარეობაშია. პირობებში, სადაც არ არის გვერდითი ამობურცვის შესაძლებლობა, ვერტიკალური დაძაბულობა იზრდება სიღრმესთან ერთად: bz= ∑ gi * i *hi, i- ფენების რაოდენობა, გრავიტაციული აჩქარება, i- i-ე ფენის სპეციფიკური სიმძიმე, hi- სიღრმე სახურავი (ქვედა) i- ფენა.
განმარტებები GOST 30416 -96 ნიადაგის სტაბილიზებული მდგომარეობა, რომელიც ხასიათდება დატკეპნის დეფორმაციის დასრულებით გარკვეული დატვირთვით და ფორების სითხეში ჭარბი წნევის არარსებობით. u ნიადაგის არასტაბილური მდგომარეობა, რომელიც ხასიათდება არასრული დატკეპნის დეფორმაციებით გარკვეული დატვირთვის ქვეშ და ფორების სითხეში ჭარბი წნევის არსებობით. u
ზედმეტად კონსოლიდირებული და არაკონსოლიდირებული ნიადაგები ნიადაგებს, რომელთა შეკუმშვა უფრო დაბალია, ვიდრე მოსალოდნელია მოცემული საყოფაცხოვრებო წნევის დროს, ზეკონსოლიდირებული ეწოდება. ზედმეტად კონსოლიდაცია არის ნიადაგების შეკუმშვის შედეგი ფენის სიღრმეში და მათი შემდგომი გამოშვება ზედაპირზე ზემოდან ნალექის ეროზიის, უძველესი მყინვარების წნევის ქვეშ შეკუმშვის შედეგად და ა.შ. ისინი ხასიათდებიან დაბალი შეკუმშვით და ზოგჯერ შეშუპება. ზოგადად, ისინი საიმედო საფუძველია.
ნიადაგებს, რომელთა შეკუმშვა უფრო მაღალია, ვიდრე მოსალოდნელია მოცემულ ატმოსფერულ წნევაზე, ეწოდება არასაკმარისი კონსოლიდირებული. ისინი წარმოიქმნება ძალიან სწრაფი დაგროვების (ზვავის დალექვის) და სხვა მიზეზების შედეგად. ტიპიური არაკონსოლიდირებული ნიადაგებია ლოსი, ასევე საზღვაო და ალუვიურ-ზღვის სილა, საპროპელები და ტორფი. ახასიათებს ჰიდროსტატიკური ჭარბი ფორების წნევის არსებობა; მაღალი შეკუმშვის უნარი; არასტაბილურობა დინამიური დატვირთვის ქვეშ, ზოგადად ძალიან არასანდო საფუძველია.
ზეკონსოლიდაცია და არასაკმარისი კონსოლიდაცია I - დატვირთვების ინტერვალი, რომელიც არ აღემატება საყოფაცხოვრებო წნევას II - დატვირთვების ინტერვალი, რომელიც აღემატება საყოფაცხოვრებო წნევას e Рs - მაქსიმალური საყოფაცხოვრებო წნევა, რომელიც დაფიქსირდა გეოლოგიურ ისტორიაში (შეკუმშვამდე წნევა) ზედმეტად კონსოლიდირებული ნიადაგებისთვის: Рs>Pb არაკონსოლიდირებული ნიადაგებისთვის. : Рs
რეკონსოლიდაციის ნაკრები ნიადაგის დატკეპნის შესაფასებლად გამოიყენება რეკონსოლიდაციის ნაკრები KPU. CPC მნიშვნელობების მიხედვით, ნიადაგები შეიძლება კლასიფიცირდეს: u არასაკმარისად დატკეპნილი CPC 4.
KPU ხელახალი დატკეპნის კოეფიციენტი გამოითვლება შემდეგნაირად: KPU = Ps/Pb, სადაც: u Ps - წინადატკეპნის წნევა, MPa u Pb - თანამედროვე საყოფაცხოვრებო წნევა, MPa.
რეკონსოლიდაციის ნაკრები არაკონსოლიდირებული ნიადაგები მიდრეკილია ჩაძირვისკენ საკუთარი წონის გავლენის ქვეშ. ამავდროულად, მათ ახასიათებთ დაბალი სიმტკიცე, მაღალი შეკუმშვა და არასტაბილურობა დინამიური დატვირთვების დროს. ზოგადად, ისინი არასანდო საფუძველია. u ზედმეტად დატკეპნილ ნიადაგებს აქვთ მაღალი სიმტკიცე, დაბალი შეკუმშვა და შეუძლიათ ადიდებულმა. როდესაც KPU>6, ნიადაგის გვერდითი წნევა შეიძლება აღემატებოდეს 2-ს, რაც მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული მიწისქვეშა ნაგებობების დაპროექტებისას. ზოგადად, ისინი საიმედო საფუძველია. u
სიმტკიცის თვისებები ნიადაგის ათვლის სიმტკიცე განისაზღვრება შეკრულობით (სტრუქტურული ბმების არსებობა) და ნაწილაკებს შორის ხახუნით. სტრუქტურული კავშირები - კავშირებისტრუქტურულ ელემენტებს შორის (ნაწილაკები, აგრეგატები, კრისტალები და ა.შ.), რომლებიც ქმნიან ნიადაგებს
სიმტკიცის თვისებების მახასიათებლები C - შეკრულობა (სპეციფიკური ადჰეზია), MPa φ - შიდა ხახუნის კუთხე, გრადუსი τ - ნიადაგის ათვლის წინააღმდეგობა, MPa R - ცალღეროვანი შეკუმშვის წინააღმდეგობა Su - დაუწურავი ათვლის წინააღმდეგობა, MPa.
სტრუქტურული ბმები სიმტკიცის ხარისხის მიხედვით მექანიკური - ხახუნი ნაწილაკებს შორის (ქვიშაში, მსხვილ და თიხნარ ნიადაგებში) წყლის კოლოიდური ან კოაგულაციური (ძირითადად ნაწილაკების ადჰეზია) - გამოწვეული ელექტრომაგნიტური (Van der Wals - Van der Wals) ინტერმოლეკულური ძალებით. მიზიდულობა (თიხიანი დისპერსიული ნიადაგები) ცემენტაცია - წარმოიქმნება ფოროვანი სივრცის შევსების გამო მინერალური მასით, რომელიც ცემენტებს ნაწილაკებს (ნახევრად ქანები) კრისტალიზაცია - კრისტალების შიგნით და კრისტალებს შორის (ანთებითი და მეტამორფული ქანები)
სიძლიერე და განადგურება ნიადაგის სიძლიერე განისაზღვრება ძირითადად ცალკეულ ნაწილაკებს (კრისტალებს ან მარცვლებს) და/ან ნაწილაკების აგრეგატებსა და კრისტალურ ნაერთებს შორის სტრუქტურული ბმებით. ელემენტარული კრისტალების, ნაწილაკების ან მინერალური აგრეგატების სიძლიერე მეორეხარისხოვანია. ნიადაგის განადგურება ხდება მაშინ, როდესაც გარკვეული შემზღუდველი სტრესების მიღწევისას სტრუქტურული ბმები იშლება და ხდება ნაწილაკების შეუქცევადი მოძრაობა ერთმანეთთან შედარებით.
კონსტრუქციის მიწისზედა ნაწილის სიმძიმისა და საძირკვლის საკუთარი წონისგან P წნევა იფანტება ნიადაგის მასაში. მიღებულ R-ს ვშლით ორ კომპონენტად და შეკუმშავთ ნიადაგის ნაწილაკებს ერთმანეთისკენ და პრაქტიკულად ვერ ვანადგურებთ მათ (ნიადაგის ნაწილაკები - კვარცი, ფელდსპარი და ა.შ.) განადგურება 2000 კგფ/სმ 2200 მპა - ასეთი ძაბვები პრაქტიკულად არ წარმოიქმნება საძირკვლის ქვეშ.
u ეს ნიშნავს, რომ ნიადაგის განადგურება ხდება ტანგენციალური სტრესების მოქმედებით (). ამ სტრესების გავლენის ქვეშ ნიადაგის ნაწილაკები გადაადგილდებიან კონტაქტებთან შედარებით, მარცვლები შედიან ფოროვან სივრცეში და ხდება ნიადაგის დატკეპნის პროცესი ზოგიერთ უბანში მოცურების ზედაპირების გამოჩენით.
კულონ-მორის თეორია ამ თეორიის მიხედვით ნიადაგის სიძლიერე განისაზღვრება ნორმალური და ტანგენციალური ძაბვების ურთიერთმიმართებით: = σ * tanφ+ C, სადაც - - ტანგენციალური დაძაბულობა - σ - ნორმალური დაძაბულობა - C - შეკრულობა - φ - შიდა ხახუნის კუთხე.
C და φ-ს ფიზიკური და გეომეტრიული მნიშვნელობა გეომეტრიული მნიშვნელობა (GOST 30416 -96-ის მიხედვით): u შიდა ხახუნის კუთხე - ნიადაგის ათვლის წინააღმდეგობის პირდაპირი დამოკიდებულების პარამეტრი ვერტიკალურ წნევაზე, რომელიც განისაზღვრება, როგორც ამ სწორი ხაზის დახრილობის კუთხე. აბსცისის ღერძი. u ნიადაგის სპეციფიკური შეკრულობა არის ნიადაგის ათვლის წინააღმდეგობის პირდაპირი დამოკიდებულების პარამეტრი ვერტიკალურ წნევაზე, რომელიც განისაზღვრება როგორც ამ სწორი ხაზით მოწყვეტილი სეგმენტი ორდინატთა ღერძზე. ფიზიკური მნიშვნელობა: u სპეციფიკური ადჰეზია - სტრუქტურული ბმების ძალა ან სიძლიერე u შიდა ხახუნის კუთხე - ხახუნის ძალები ნაწილაკებს შორის შეიძლება გამოიყოს გადაბმის ორი კომპონენტი: 1 - სტრუქტურული ბმების სიმტკიცე (Cc) 2 - სიძლიერე ხახუნის გამო (ΣW) - მექანიკური ბმები
თიხიანი ნიადაგების სიძლიერე τ შეკრულ თიხნარ ნიადაგებში, რომლებიც შეიცავს ქვიშის ნაწილაკებს ცემენტაციით ან წყალ-კოლოიდური ბმებით, სიძლიერე განისაზღვრება როგორც ადჰეზიით, ასევე შიდა ხახუნის კუთხით φ τ = σ * tg φ + C C σ 0.
თიხიანი ნიადაგების სიმტკიცე τ შეკრულ თიხნარ ნიადაგებში, რომლებიც არ შეიცავს ქვიშის ნაწილაკებს, ცემენტაციით ან წყალ-კოლოიდური ბმებით, სიძლიერე განისაზღვრება, როგორც ადჰეზია τ = C C σ 0.
ქვიშიანი ნიადაგების სიძლიერე τ ფხვიერ ქვიშიან ნიადაგებში სიძლიერე ძირითადად განისაზღვრება შიდა ხახუნის კუთხით, ხოლო C მნიშვნელობები შედარებით მცირეა τ = σ * tg φ φ σ.
სიმტკიცის მახასიათებლების განსაზღვრა ერთსიბრტყიანი ჭრის მეთოდით u u 5. 1. 1. 1 ნიადაგის გამოცდა ერთი სიბრტყით ჭრის მეთოდით ტარდება შემდეგი სიძლიერის მახასიათებლების დასადგენად: ნიადაგის ათვლის წინააღმდეგობა τ, შიდა ხახუნის კუთხე φ, სპეციფიკური. ადჰეზია C, ქვიშა (გარდა ხრეშიანი და მსხვილი), თიხიანი და ორგანულ-მინერალური ნიადაგებისთვის. 5. 1. 1. 2 ეს მახასიათებლები განისაზღვრება ნიადაგის ნიმუშების ტესტირების შედეგების საფუძველზე ფიქსირებული ათვლის სიბრტყით ერთ სიბრტყეზე ათვლის მოწყობილობებში ნიმუშის ერთი ნაწილის მეორე ნაწილთან ტანგენციური დატვირთვით გადაადგილებით, ერთდროულად დატვირთვისას. ნიმუში ათვლის სიბრტყის ნორმალური დატვირთვით
ათვლის მოწყობილობა u ცალმხრივი ათვლის მოწყობილობა შედგება ორი რგოლისაგან (ქვედა და ზედა). ქვედა რგოლი ფიქსირდება ცვლის ყუთში. ზედა შეიძლება გადაადგილდეს ქვედასთან შედარებით.
NN, KN და KD (GOST 30416 -96-ის მიხედვით) ნიადაგის კონსოლიდირებული-დრენირებული ტესტი სიმტკიცის და დეფორმაციის მახასიათებლების დასადგენად ნიმუშის წინასწარი დატკეპნით (ოდომეტრში) და მისგან წყლის გამოწურვით მთელი ტესტის განმავლობაში. დრენაჟირებული ნიადაგის კონსოლიდირებული ტესტირება სიმტკიცის მახასიათებლების დასადგენად ნიმუშის წინასწარი დატკეპნით და მისგან წყლის გამოწურვით მხოლოდ დატკეპნის დროს. ნიადაგის არაკონსოლიდირებული დაუწურავი ტესტი სიძლიერის მახასიათებლების დასადგენად ნიმუშის წინასწარი დატკეპნის გარეშე მისგან წყლის გამოწურვის არარსებობის შემთხვევაში მთელი ტესტის განმავლობაში.
ათვლის წინააღმდეგობა ნიადაგის ათვლის წინაღობა არის ნიადაგის სიმტკიცის მახასიათებელი, რომელიც განისაზღვრება ათვლის ძაბვის მნიშვნელობით, რომლის დროსაც ხდება ნგრევა (წნევა). u ნიადაგის ათვლის წინააღმდეგობა (τ, MPa) განისაზღვრება, როგორც ათვლის დატვირთვის Q მნიშვნელობა გაყოფილი ნიმუშის ათვლის ფართობზე A ნორმალური დატვირთვის F მოცემულ მნიშვნელობაზე. u τ = Q/A, MPa
რატომ გჭირდებათ მინიმუმ სამი ქულა? τ - ნიადაგის ათვლის წინააღმდეგობა, MPa მესამე წერტილი ასრულებს მაკორექტირებელ როლს
ათვლის ტესტის სქემები: არაკონსოლიდირებული-დაუწურავი ტესტი - წყლით გაჯერებული თიხისა და ქვიშიანი ნიადაგებისთვის - ტესტი წინასწარი დატკეპნისა და წყლის ამოღების გარეშე; u კონსოლიდირებული დაუწურავი ტესტი - არასტაბილიზირებული თიხის ნიადაგებისთვის - ტესტი წინასწარ დატკეპნით (ოდომეტრში) საყოფაცხოვრებო წნევის ექვივალენტური წნევის ქვეშ + სტრუქტურიდან ზეწოლა და წყლის ამოღების გარეშე; u კონსოლიდირებული-დრენაჟირებული ტესტი - სტაბილიზირებული თიხის ნიადაგებისა და ქვიშებისთვის - ტესტი წინასწარ დატკეპნით და წყლის ამოღებით u
ცალღერძული შეკუმშვის მეთოდი 5. 2. 1. 1 ნიადაგის გამოცდა ცალღეროვანი შეკუმშვის მეთოდით ტარდება შემდეგი სიძლიერის მახასიათებლების დასადგენად: ცალღეროვანი კომპრესიული სიმტკიცე (R) კლდოვანი ნახევრად კლდოვანი ნიადაგებისთვის; წყალში გაჯერებული თიხის ნიადაგებისთვის (Su) დაუწურავი ათვლის წინააღმდეგობა. 5. 2. 1. 2 ცალღეროვანი კომპრესიული სიმტკიცე განისაზღვრება, როგორც ნიმუშზე გამოყენებული ვერტიკალური დატვირთვის თანაფარდობა, რომლის დროსაც ნიმუში განადგურებულია, მისი თავდაპირველი განივი კვეთის ფართობთან.
ტრიაქსიალური შეკუმშვა (ყველაზე მოწინავე მეთოდი) 5. 3. 1. 1 ნიადაგის ტრიაქსიალური შეკუმშვის ტესტირება ტარდება შემდეგი სიმტკიცის და დეფორმაციის მახასიათებლების დასადგენად: შიდა ხახუნის კუთხე φ, სპეციფიკური შეკრულობა C, დაუწურავი ათვლის წინააღმდეგობა Su, დეფორმაციის მოდული E. და გვერდითი დეფორმაციის კოეფიციენტი v ქვიშის, თიხნარი, ორგანული და ორგანული ნიადაგებისთვის. 5. 3. 1. 2 ეს მახასიათებლები განისაზღვრება ტრიაქსიალურ შეკუმშვის კამერებში ნიადაგის ნიმუშების გამოცდის შედეგების საფუძველზე, რაც იძლევა ნიადაგის ნიმუშის გვერდითი გაფართოების საშუალებას სამღერძული ღერძული სიმეტრიული სტატიკური დატვირთვის პირობებში...
მეთოდის თავისებურებები ტესტირებისას ნიადაგის ცილინდრული ნიმუში მოთავსებულია რეზინის გარსში, ნიმუშზე ზეწოლა იქმნება სამუშაო დგუშით (ვერტიკალური დატვირთვა F) და წყლის ყოვლისმომცველი წნევით. შეკუმშვისგან განსხვავებით, ათვლის და ცალღეროვანი შეკუმშვისგან განსხვავებით, არა მარტო იზომება ვერტიკალური და გრძივი დეფორმაციები, მაგრამ ასევე მოცულობითი დეფორმაცია (პალატაში წყლის მოცულობის და წნევის გაზომვით)
ციკლური დატვირთვის მქონე ნიადაგების ტრიაქსიალური ტესტები ამ მეთოდის მიზანია დინამიური დატვირთვების დროს სიძლიერის თვისებების შეფასება (მიწისძვრები, ზღვის ტალღები, სტრუქტურის ვიბრაცია და ა.შ.) ამ მეთოდით ნიადაგის ნიმუში ექვემდებარება მონაცვლეობით შეკუმშვისა და დაძაბულობის დატვირთვას . შეკუმშვისა და დაძაბულობის ციკლები მონაცვლეობენ პერიოდებითა და სიხშირით, რომლებიც შეესაბამება მოსალოდნელ დინამიურ ზემოქმედებას. ტესტის მეთოდები არ არის რეგულირებული.
6. გაყინული ნიადაგების სიმტკიცე და დეფორმირებადობა განისაზღვრება შემდეგი მეთოდებით: ტესტები ბურთის შტამპით u ერთჯერადი ჭრილი გაყინვის ზედაპირის გასწვრივ u ცალღეროვანი შეკუმშვა u ყველა გამოცდა ტარდება უარყოფით გარე ტემპერატურაზე, რომელიც, იდეალურ შემთხვევაში, უნდა შეესაბამებოდეს გაყინული ნიადაგის ბუნებრივ ტემპერატურამდე
რა უნდა გააკეთოს, თუ ნიადაგის დეფორმაციისა და სიმტკიცის თვისებები არ არის განსაზღვრული და ხელმისაწვდომია მხოლოდ ფიზიკური თვისებების მნიშვნელობები? 1. 2. სიმტკიცე და დეფორმაციის თვისებები აღებულია მიმდებარე ტერიტორიებზე მიღებული მასალებიდან. საძირკვლების წინასწარი გამოთვლებისთვის... ნებადართულია ნიადაგების სიმტკიცისა და დეფორმაციის მახასიათებლების სტანდარტული და საპროექტო მნიშვნელობების დადგენა მათი ფიზიკური მახასიათებლების საფუძველზე SNi დანართიდან 1. P 2. 01 -83. ფონდები და ფონდები.
სპეციფიკური ადჰეზიის სტანდარტული მნიშვნელობები cn, k. Pa (kgf/cm 2), შიდა ხახუნის კუთხე n, გრადუსი. მეოთხეული პერიოდის საბადოების შლამურ-თიხნარი ულუსო ნიადაგები
სპეციფიკური ადჰეზიის სტანდარტული მნიშვნელობები cn, k. Pa (kgf/cm 2), შიდა ხახუნის კუთხე n, გრადუსი. და დეფორმაციის მოდული E, MPa (კგფ/სმ2), მეოთხეული პერიოდის ქვიშიანი ნიადაგები
SP 22.13330.2011
SNiP 2.02.04-88 განახლებული ვერსია
ავტორი NIIOSP N.M. გერსევანოვის სახელობის
თავი 5.3. პ.:
- ნიადაგის მექანიკური თვისებების ძირითადი პარამეტრები, რომლებიც განსაზღვრავენ საძირკვლის ტარების სიმძლავრეს და მათ დეფორმაციას, არის ნიადაგების სიძლიერე და დეფორმაციის მახასიათებლები (შიდა ხახუნის კუთხე φ, სპეციფიკური გადაბმა. გ, კლდოვანი ნიადაგების ცალღეროვანი კომპრესიული სიმტკიცე Rc, დეფორმაციის მოდული ედა ნიადაგების განივი დეფორმაციის υ კოეფიციენტი). დასაშვებია სხვა პარამეტრების გამოყენება, რომლებიც ახასიათებს საძირკვლის ურთიერთქმედებას საძირკვლის ნიადაგთან და დადგენილია ექსპერიმენტულად (სპეციფიკური ამაღლების ძალები გაყინვისას, საძირკვლის სიხისტის კოეფიციენტები და ა.შ.).
შენიშვნა - გარდა ამისა, გარდა სპეციალურად მითითებული შემთხვევებისა, ტერმინი „ნიადაგის მახასიათებლები“ გულისხმობს ნიადაგის არა მხოლოდ მექანიკურ, არამედ ფიზიკურ მახასიათებლებს, აგრეთვე ამ პუნქტში აღნიშნულ პარამეტრებს.
SP 50-101-2004 "საძირკვლის დიზაინი და მონტაჟი
და შენობებისა და ნაგებობების საძირკველი"
ავტორი NIIOSP-ის სახელობის. ნ.მ. გერსევანოვა, სახელმწიფო უნიტარული საწარმო Mosgiproniselstroy
პუნქტი 5.1.8
ნიადაგის ფიზიკური და მექანიკური მახასიათებლები მოიცავს:
- - ნიადაგის და მისი ნაწილაკების სიმკვრივე და ტენიანობა (GOST 5180 და GOST 30416);
- - ფორიანობის კოეფიციენტი;
- - გრანულომეტრიული შემადგენლობა უხეში ნიადაგებისა და ქვიშებისთვის (GOST 12536);
- - ტენიანობა პლასტიურობისა და სითხის საზღვრებზე, პლასტიურობის რიცხვი და სითხის ინდექსი თიხის ნიადაგებისთვის (GOST 5180);
- - შიდა ხახუნის კუთხე, სპეციფიკური გადაბმა და ნიადაგების დეფორმაციის მოდული (GOST 12248, GOST 20276, GOST 30416 და GOST 30672);
იხილეთ ამ მახასიათებლების სტანდარტული მნიშვნელობები - დანართი A SP 22.13330.2016
- - დროებითი წინააღმდეგობა ცალღეროვანი შეკუმშვის, დარბილების და ხსნადობის მაჩვენებლების ქვეშ კლდოვანი ნიადაგებისთვის (GOST 12248).
ნიადაგის ფიზიკური მახასიათებლები მოიცავს:
სპეციფიკური ნიადაგებისთვის, რომელთა საძირკვლის დიზაინის მახასიათებლები მოცემულია SP 22.13330.2011 მე-6 განყოფილებაში, ხოლო სტრუქტურების მიწისქვეშა ნაწილების საძირკვლის დაპროექტებისას (იხ. განყოფილება 9), დამატებით უნდა განისაზღვროს ამ სექციებში მითითებული მახასიათებლები. .
სპეციფიკური არახელსაყრელი თვისებების მქონე ნიადაგები მოიცავს:
- ჩაძირული ნიადაგები
შეშუპებული ნიადაგები
მარილიანი ნიადაგები
ორგანული და ორგანული ნიადაგები
ელუვიური ნიადაგები
ნაყარი ნიადაგები
ალუვიური ნიადაგები
ადიდებული ნიადაგები
კონსოლიდირებული ნიადაგები
ნიადაგის დიზაინის წინააღმდეგობის განსაზღვრისას რმიზეზები ხის სახლებიპასუხისმგებლობის მე-3 ქვედა კლასს მიეკუთვნება ცხრილის მნიშვნელობების მიხედვით R0(B. დანართის B.1-B.10) არ არსებობს ისეთი ფიზიკური და მექანიკური მახასიათებლების განსაზღვრის მოთხოვნა, როგორიცაა:
შიდა ხახუნის კუთხე, სპეციფიკური ადჰეზია, დეფორმაციის მოდული და ნიადაგების გვერდითი დეფორმაციის კოეფიციენტი (GOST 12248, GOST 20276, GOST 30416 და GOST 30672);
საძირკვლის გამოსაცვლელად ნიადაგების თვისებების განსაზღვრის მაგალითი იხილეთ ვებ გვერდზე: "ხის სახლის საძირკვლის გამოთვლის მაგალითი"
განმარტებები
დანართი A. გვ.:
- ფორიანობის კოეფიციენტი ეგანისაზღვრება ფორმულით (იხ. A.6 GOST 25100-2011)
e = (ρ s - ρ d)/ρ d , (A.5)
- ρ s - ნიადაგის ნაწილაკების სიმკვრივე (ჩონჩხი), მასა მყარი (ჩონჩხის) ნიადაგის ნაწილაკების მოცულობის ერთეულზე გ/სმ3;
ρ d - მშრალი ნიადაგის სიმკვრივე, ნიადაგის მასის თანაფარდობა მინუს წყლისა და ყინულის მასა მის ფორებში თავდაპირველ მოცულობასთან, გ/სმ3, განსაზღვრული ფორმულით.
- მშრალი ნიადაგის (ჩონჩხის) სიმკვრივე ρ dგანისაზღვრება ფორმულით (იხ. A.16 GOST 25100.2011)
ρ d = ρ/(1+ ვ), (A.8)
- სადაც ρ არის ნიადაგის სიმკვრივე, გ/სმ 3 (იხ. GOST 5180);
ვ- ნიადაგის ბუნებრივი ტენიანობა, %
- ნაკადის სიჩქარე I L- ტენიანობის სხვაობის თანაფარდობა, რომელიც შეესაბამება ნიადაგის ორ მდგომარეობას: ბუნებრივი W და მოძრავი საზღვარზე Wp, პლასტიურობის რიცხვთან Ip.
A.18 GOST 25100-2011, ნაკადის სიჩქარე მე ლდ.უ., - თიხნარი ნიადაგების მდგომარეობის (თანმიმდევრულობის) მაჩვენებელი; განისაზღვრება ფორმულითI L = (w - w p)/I p, (A.9)
- სადაც w არის ნიადაგის ბუნებრივი ტენიანობა, % (იხ. GOST-5180-84);
w p - ტენიანობა მოძრავი საზღვარზე, % (იხ. GOST 5180);
I p - პლასტიურობის რიცხვი, %, (იხ. A.31 GOST 25100-2011)
- პლასტიურობის ნომერი I გვ(იხ. A.31 GOST 25100-2011), %; განისაზღვრება ფორმულით
I p = w L - w p , (A.17)
- სადაც w L არის ტენიანობის შემცველობა გამოსავლიან წერტილში, % (იხ. 4 GOST 5180);
w p - ტენიანობა მოძრავ საზღვარზე, % (იხ. 5 GOST 5180)
კომპრესიულობა- ნიადაგის უნარი შემცირდეს მოცულობაში გარე ძალის გავლენის ქვეშ, რომელიც ხასიათდება შეკუმშვის კოეფიციენტით მ 0(შეკუმშვის მრუდის დახრილობის კუთხის ტანგენსი), რომელიც განისაზღვრება ფორმულით (იხ. 5.4 GOST 12248-2010)
m 0 = (e i - e i+1)/ (p i+1 - p i) 5.32
- e i და e i+1 არის ფორიანობის კოეფიციენტები, რომლებიც შეესაბამება p i და p i+1 წნევას.
- ტესტის დროს გაზომილი ჰორიზონტალური ათვლის და ნორმალური დატვირთვების მნიშვნელობებზე დაყრდნობით, ტანგენციალური და ნორმალური ძაბვები τ და σ, MPa გამოითვლება ფორმულების გამოყენებით:
τ = 10Q/A; (5.3)
σ = 10F/A; (5.4) - სპეციფიკური ადჰეზია გდა შიდა ხახუნის კუთხე φ
ნიადაგი განისაზღვრება როგორც წრფივი დამოკიდებულების პარამეტრები
τ = σ tan(φ) + c (5.5)
- τ და φ განისაზღვრება ფორმულებით (5.3) და (5.4) = Q/A, (5.1) - ტანგენციალური ძაბვები და
= F/A, (5.2) - ნორმალური სტრესები
Q და F არის, შესაბამისად, ტანგენციალური და ნორმალური ძალები ათვლის სიბრტყეზე, kN
A - დაჭრილი ფართობი, სმ2
წყარო: GOST 12248-2010 ნიადაგის სიმკვრივე ρ - ნიადაგის მასის თანაფარდობა მის ფორებში წყლის მასის ჩათვლით ამ ნიადაგის მიერ დაკავებულ მოცულობასთან (გ/სმ 3 ტ/მ 3)
მშრალი ნიადაგის სიმკვრივე ρ d არის მშრალი ნიადაგის მასის თანაფარდობა (მის ფორებში წყლის მასის გამოკლებით) ამ ნიადაგის მიერ დაკავებულ მოცულობასთან (გ/სმ 3 ტ/მ 3)
ნიადაგის ნაწილაკების სიმკვრივე ρ s არის მშრალი ნიადაგის მასის თანაფარდობა (მის ფორებში წყლის მასის გამოკლებით) ამ ნიადაგის მყარი ნაწილის მოცულობასთან (გ/სმ 3 ტ/მ 3). საერთო ტენიანობის მოცულობა Wo - მაქსიმალური შესაძლო შემცველობა ყველა შესაძლო ტიპებიწყალი, როდესაც მისი პორები მთლიანად ივსება.
w sat = n.ρ ვ/ ρ დ
- სადაც: n – ფორიანობა, ერთეულები,
ρ ვ- წყლის სიმკვრივე, გ/სმ3,
ρ d – მშრალი ნიადაგის სიმკვრივე.
ნიადაგის მექანიკური თვისებები- ეს არის მათი უნარი, წინააღმდეგობა გაუწიონ მოცულობისა და ფორმის ცვლილებას ძალისა და ფიზიკური ზემოქმედების შედეგად.
დეფორმაცია- ნიადაგის სიმძლავრე ძალა- ნიადაგის ტევადობა
წინააღმდეგობა გაუწიოს დეფორმაციების განვითარებას; წინააღმდეგობა გაუწიოს განადგურებას;
მექანიკურ თვისებებზე გავლენას ახდენს ნაწილაკების სტრუქტურული ბმების ბუნება, ნაწილაკების ზომა და მინერალური შემადგენლობა და ნიადაგის ტენიანობა. ნიადაგის ძირითადი მექანიკური თვისებებია: შეკუმშვის უნარი; ძალის განაწილება; წყლის გამტარიანობა.
კომპრესიულობა.
ნიადაგის უნარს, შემცირდეს მოცულობითი დატვირთვის გავლენის ქვეშ, ეწოდება შეკუმშვა, დასახლება ან დეფორმაცია. მისი ფიზიკური სტრუქტურის მიხედვით, ნიადაგი შედგება სხვადასხვა ზომისა და მინერალური შემადგენლობის ცალკეული ნაწილაკებისგან (ნიადაგის ჩონჩხი) და სითხით (წყალი) და აირით (ჰაერი) სავსე ფორებისგან. კომპრესიული სტრესების წარმოქმნისას, მოცულობის ცვლილებები ხდება წყლით სავსე ნიადაგის შიგნით მდებარე ფორების მოცულობის შემცირების გამო. ამრიგად, შეკუმშვა დამოკიდებულია ბევრ ფაქტორზე, რომელთაგან მთავარია ფიზიკური შემადგენლობა, ნაწილაკების სტრუქტურული ბმების ტიპი და დატვირთვის სიდიდე.
შეკუმშვის ხასიათის მიხედვით იყოფა ელასტიური და პლასტიკური დეფორმაციები. ელასტიური დეფორმაციები წარმოიქმნება დატვირთვის შედეგად, რომელიც არ აღემატება ნიადაგების სტრუქტურულ სიმტკიცეს, ე.ი. არ ანადგურებენ სტრუქტურულ კავშირებს ნაწილაკებს შორის და ხასიათდებიან ნიადაგის უნარით დაუბრუნდეს პირვანდელ მდგომარეობას ტვირთის მოხსნის შემდეგ. პლასტიკური დეფორმაციები ანადგურებს ნიადაგის ჩონჩხს, არღვევს ობლიგაციებს და მოძრაობს ნაწილაკებს ერთმანეთთან შედარებით. ამ შემთხვევაში, მოცულობითი პლასტიკური დეფორმაციები ამკვრივებს ნიადაგს შიდა ფორების მოცულობის ცვლილების გამო, ხოლო ათვლის პლასტიკური დეფორმაციები - პირვანდელი ფორმის ცვლილების გამო და განადგურებამდე. ნიადაგის შეკუმშვის გაანგარიშებისას ძირითადი დეფორმაციის მახასიათებლები განისაზღვრება ლაბორატორიულ პირობებში შედარებით შეკუმშვის კოეფიციენტის, გვერდითი წნევის კოეფიციენტისა და გვერდითი გაფართოების კოეფიციენტის მიხედვით.
Ძალის განაწილება
საბოლოო ათვლის სიმტკიცე არის ნიადაგის უნარი, წინააღმდეგობა გაუწიოს ნიადაგის ნაწილების მოძრაობას ერთმანეთთან შედარებით ტანგენციალური და პირდაპირი დაძაბულობის გავლენის ქვეშ. ეს მაჩვენებელი ხასიათდება ნიადაგის სიძლიერის თვისებებით და გამოიყენება შენობებისა და ნაგებობების საძირკვლის გამოთვლებში. ნიადაგის უნარს, იტვირთოს ტვირთი დაშლის გარეშე, სიმტკიცე ეწოდება. ქვიშიან და მსხვილმარცვლოვან არათანმიმდევრულ ნიადაგებში წინააღმდეგობა მიიღწევა ძირითადად ცალკეული ნაწილაკების ხახუნის ძალის გამო; ასეთ ნიადაგებს ფხვიერ ნიადაგებს უწოდებენ. თიხის ნიადაგებს აქვთ უფრო მაღალი ათვლის წინააღმდეგობა, რადგან... ხახუნის ძალასთან ერთად, ათვლას ეწინააღმდეგება ადჰეზიური ძალები. მშენებლობაში ეს მაჩვენებელი მნიშვნელოვანია საძირკვლის ბაზების გაანგარიშებისას და ფერდობებით თიხის სტრუქტურების წარმოებისას.
თიხიანი ნიადაგების ათვლის წინააღმდეგობა t განისაზღვრება კულონის განტოლებით:
ქვიშიანი ნიადაგებისთვის, წებოვანი ძალების ნაკლებობის გამო, ათვლის წინააღმდეგობა იღებს ფორმას:
წყლის გამტარიანობა
წყლის გამტარიანობა ხასიათდება ნიადაგის უნარით, რომ წყალი გაიაროს თავის შიგნით წნევის განსხვავებების გავლენის ქვეშ და განისაზღვრება ნიადაგის ფიზიკური აგებულებითა და შემადგენლობით. ყველა სხვა თანაბარი, ფიზიკური სტრუქტურის მქონე ფორების დაბალი შემცველობით და კომპოზიციაში თიხის ნაწილაკების დომინირებით, წყლის გამტარიანობა უფრო დაბალი იქნება, ვიდრე ფოროვანი და ქვიშიანი ნიადაგები, შესაბამისად. ეს მაჩვენებელი არ უნდა შეფასდეს, რადგან... მშენებლობაში ის გავლენას ახდენს თიხის სტრუქტურების სტაბილურობაზე და განსაზღვრავს საძირკვლის ნიადაგების დატკეპნის სიჩქარეს.
ნიადაგების დეფორმაციისა და სიმტკიცის თვისებები და მათი მახასიათებლები.
კომპრესიულობანიადაგი ახასიათებს მათ უნარს დეფორმაციის გარეშე განადგურების გარეშე გარე დატვირთვის გავლენის ქვეშ. ნიადაგების დეფორმაციის თვისებები ხასიათდება დეფორმაციის მთლიანი მოდულით ე პუასონის შეფარდება, შეკუმშვისა და კონსოლიდაციის კოეფიციენტები, ათვლის და მოცულობითი შეკუმშვის მოდულები. დისპერსიული ნიადაგების შეკუმშვა დატვირთვის ქვეშ განპირობებულია მინერალური ნაწილაკების გადაადგილებით ერთმანეთთან შედარებით და, შესაბამისად, ფორების მოცულობის შემცირებით.
ნიადაგის სიმტკიცეგანისაზღვრება მათი ძალის განაწილება , რომელიც შეიძლება აღიწეროს წრფივი კულონის დამოკიდებულებით
τ = p tanφ + c,
სად τ – ათვლის სიმტკიცე, MPa; რ - ნორმალური წნევა, MPa; tg φ – შიდა ხახუნის კოეფიციენტი; φ – შიდა ხახუნის კუთხე, გრადუსი; გ – Clutch, MPa.
რაოდენობები φ და გ აუცილებელია სიძლიერისა და სტაბილურობის საინჟინრო გამოთვლებისთვის.
კლდოვანი ნიადაგების სიმტკიცე განისაზღვრება უპირველესად მათი სტრუქტურული კავშირებით, ე.ი. დაჭერით, მაგრამ ძირითადად გატეხვით.
მნიშვნელოვანია კლდოვანი ნიადაგის დაჭიმვის სიმტკიცე ცალღერძულ შეკუმშვამდე (შეკუმშვის სიძლიერე). კლასიფიკაციის მახასიათებელინიადაგი კლასიფიცირდება როგორც კლდოვანი (> 5 მპა) ან არაკლდოვანი (< 5 МПа).
ნიადაგის ქიმიური და მინერალური შედგენილობა, სტრუქტურა და ტექსტურა, ორგანული ნივთიერებების შემცველობა განისაზღვრება საჭირო აღჭურვილობით აღჭურვილ გეოლოგიურ ლაბორატორიებში (რენტგენის ელექტრონული მიკროსკოპი და სხვ.). ნიადაგის ფიზიკური და მექანიკური თვისებები შესწავლილია ნიადაგმცოდნეობის ლაბორატორიებში და სამომავლო სამშენებლო ობიექტებზე საველე პირობებში. განსაკუთრებული ყურადღება ეთმობა მიღებული შედეგების სანდოობას.
ნიადაგის თითოეული მახასიათებლისთვის ხდება რამდენიმე განსაზღვრა და ტარდება მათი სტატისტიკური ანალიზი. ნებისმიერი IGE-სთვის უნდა იყოს მინიმუმ სამი განმარტება.
ნიადაგის ლაბორატორია.ნიადაგის ნიმუშები ლაბორატორიული კვლევისთვის შეირჩევა ნიადაგის ფენებიდან ორმოებში და ადგილებზე არსებული ჭაბურღილებიდან.
ნიადაგის ნიმუშები ლაბორატორიას მიეწოდება მონოლითების ან ფხვიერი ნიმუშების სახით. მონოლითები არის დაურღვეველი სტრუქტურის ნიადაგის ნიმუშები, რომელთა ზომები უნდა იყოს 20 x 20 x 20 სმ. თიხნარ ნიადაგებში ბუნებრივი ტენიანობა უნდა იყოს დაცული მათ ზედაპირზე წყალგაუმტარი პარაფინის ან ცვილის გარსის გამო. ფხვიერ ნიადაგებში (ქვიშა). , ხრეში და ა.შ.) სინჯები აღებულია არანაკლებ 0,5 კგ წონით.
ლაბორატორიულ პირობებში შესაძლებელია ყველა ფიზიკური და მექანიკური მახასიათებლის დადგენა, თითოეული საკუთარი GOST-ის მიხედვით: ბუნებრივი ტენიანობა და ნიადაგის სიმკვრივე - GOST 5180-84, დაჭიმვის სიმტკიცე - GOST 17245-79, გრანულომეტრიული (მარცვლოვანი) შემადგენლობა - GOST 12536- 79 და ა.შ. ლაბორატორიაში განისაზღვრება ნიადაგის ნაწილაკების ტენიანობა, სიმკვრივე და სხვა.
საველე სამუშაოები.მინდორში ნიადაგების შესწავლა უპირატესობას ანიჭებს ლაბორატორიულ ანალიზს, რადგან ის საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ ფიზიკური და მექანიკური მახასიათებლების ყველა მნიშვნელობა ნიადაგების ბუნებრივ წარმოშობაში მათი სტრუქტურისა და ტექსტურის განადგურების გარეშე, ტენიანობის რეჟიმის შენარჩუნებისას. ამ შემთხვევაში, შენობებისა და ნაგებობების საძირკველში ნიადაგის მასების მოქმედების სიმულაცია ხდება. ასეთი ნიადაგის კვლევები ბოლო წლებში სულ უფრო ხშირად გამოიყენება, პარალელურად იხვეწება ტექნიკური აღჭურვილობა და გამოიყენება კომპიუტერები. ექსპრეს მეთოდები საშუალებას გაძლევთ სწრაფად მიიღოთ ნიადაგის თვისებები. შენობებისა და ნაგებობების ექსპლუატაციის პერიოდში ნიადაგის მასების ქცევის პროგნოზირებისთვის მიზანშეწონილია ლაბორატორიული და საველე კვლევების ჭკვიანურად შერწყმა.
შეკუმშვისთვის ნიადაგების დეფორმაციის ტესტირების მეთოდებს შორის გასათვალისწინებელია საცნობარო მეთოდი საველე შტამპის ტესტები (GOST 20278-85). ტესტის სხვა მეთოდების შედეგები, როგორც საველე (პრესიომეტრია, დინამიური და სტატიკური წამყვანი) ასევე ლაბორატორიული (შეკუმშვისა და სტაბილომეტრიული) შედეგები უნდა შედარდეს შტამპის ტესტების შედეგებს.
ნიადაგის სიმტკიცის მახასიათებლების დადგენისას, ყველაზე საიმედო შედეგები მიიღება საველე ტესტებიდან ნიადაგის სვეტების ჭრის უშუალოდ სამშენებლო მოედანზე (GOST 23741-79). მაღალი ღირებულებისა და შრომის ინტენსივობის გამო, ეს სამუშაო ტარდება მხოლოდ I დონის (კლასის) პასუხისმგებლობის სტრუქტურებისთვის. ეს მოიცავს შენობებსა და ნაგებობებს, რომლებსაც აქვთ დიდი ეკონომიკური მნიშვნელობა, სოციალური ობიექტები და საჭიროებენ საიმედოობის გაზრდას (თბოელექტროსადგურების მთავარი შენობები, ატომური ელექტროსადგურები, სატელევიზიო ანძები, სამრეწველო მილები 200 მ-ზე მაღლა, თეატრების, ცირკების, ბაზრების, საგანმანათლებლო დაწესებულებების და ა.შ. ).
მშენებლობის სხვა შემთხვევებისთვის (II და III კლასის სტრუქტურები) საკმაოდ საიმედო ინდიკატორები თან და φ მიღებული ნიადაგების ლაბორატორიული გამოკვლევების შედეგად მოწყობილობებში ბრტყელი ათვლისთვის (GOST 12248-78) და ტრიაქსიალური შეკუმშვისთვის (GOST 26518-85).
სიმტკიცის მახასიათებლები ასევე შეიძლება განისაზღვროს დანის გამოკვლევის მეთოდის გამოყენებით, რომლის შედეგები, კრიტიკული სტრუქტურების დაპროექტებისას, შედარებულია ათვლის ტესტებთან, რათა უზრუნველყოს შედეგების სანდოობა.
ნიადაგის დეფორმაციის ტესტები.ნიადაგების შეკუმშვის შესწავლა ხდება შტამპის მეთოდების, წნევის საზომების, დინამიური და სტატიკური ზონდირების გამოყენებით.
შტამპის მეთოდი. INარაკლდოვან ნიადაგებში შტამპები დამონტაჟებულია ორმოების ფსკერზე ან ჭაბურღილების ფსკერზე, რომლებზეც გადადის სტატიკური დატვირთვები (GOST 20276-85). შტამპი ორმოში – ეს არის ფოლადის ან რკინაბეტონის მრგვალი ფილა 5000 სმ2 ფართობით. შტამპის ქვეშ მოცემული წნევის შესაქმნელად გამოიყენება ჯეკები ან დატვირთვის მქონე პლატფორმები (სურ. 49).
ნაკვთების დასახლება იზომება გადახრის მრიცხველების გამოყენებით. ნიადაგის ნიმუშები აღებულია ორმოში შტამპის ფსკერის ნიშნულზე და მის გარეთ პარალელური ლაბორატორიული კვლევებისთვის. შტამპი იტვირთება ეტაპობრივად, ნიადაგის ტიპისა და მისი მდგომარეობის მიხედვით, ინახება დეფორმაციების სტაბილიზაციამდე. შედეგად, ტესტები აგებენ დატვირთვის ეტაპებზე წნევაზე და დროზე დამოკიდებულების გრაფიკებს, რის შემდეგაც გამოითვლება ნიადაგის დეფორმაციის მოდული ფორმულით. ე , მპა.
ბეჭედი საბურღი ხვრელშიე.ნიადაგის ტესტირება ტარდება ჭაბურღილში, რომლის დიამეტრი 320 მმ-ზე მეტია და სიღრმე 20 მ-მდე. შტამპი 600 სმ 2 ფართობით დაშვებულია ჭაბურღილის ფსკერზე. შტამპზე დატვირთვა გადადის ღეროს მეშვეობით, რომელზედაც განთავსებულია დატვირთვის მქონე პლატფორმა. დეფორმაციის მოდული ასევე განისაზღვრება ფორმულით.
პრესიომეტრიული კვლევებიხორციელდება თიხის ნიადაგებში. წნევის საზომი არის რეზინის ცილინდრული კამერა, რომელიც ჩაშვებულია ჭაბურღილში მოცემულ სიღრმეზე და გაფართოებულია თხევადი ან გაზის წნევით. შექმნილ წნევაზე იზომება ჭაბურღილის კედლების რადიალური მოძრაობები, რაც შესაძლებელს ხდის ნიადაგის დეფორმაციის მოდულის და სიმტკიცის მახასიათებლების განსაზღვრას.
ბრინჯი. 49. ნიადაგის შეკუმშვის განსაზღვრა მარკების გამოყენებით:
a, b – ორმოები; გ – ჭაბურღილი; 1 – მარკები; 2 – ჯეკი;
3 - წამყვანმა piles; 4 – პლატფორმა დატვირთვით; 5 - ჯოხი
ზონდირება(ან შეღწევა ) გამოიყენება ნიადაგის სისქის შესასწავლად 15–20 მ სიღრმეზე ლითონის წვერის (ზონდის) ნიადაგში შეღწევის წინააღმდეგობის საფუძველზე დგინდება ნიადაგების სიმკვრივე და სიმტკიცე და მათი ცვალებადობა ვერტიკალურ მონაკვეთში. ჟღერადობა ეხება ექსპრეს მეთოდებს ქვიშიანი, თიხიანი და ორგანული ნიადაგების მექანიკური თვისებების დასადგენად, რომლებიც არ შეიცავს ან აქვთ დატეხილი ქვის ან კენჭების მცირე დანამატები. წვერის ჩაძირვის მეთოდის მიხედვით გამოირჩევა ზონდირება დინამიური და სტატიკური . სტატიკური ზონდირებისას კონუსი შეუფერხებლად იწელება მიწაში, ხოლო დინამიური ზონდირებისას ჩაქუჩით შემოდის.
სტატიკური და დინამიური ზონდირებადაუშვას:
ნიადაგის სისქე დაყავით ცალკეულ ფენებად;
კლდოვანი და უხეში ნიადაგების სიღრმის განსაზღვრა;
ქვიშების სავარაუდო სიმკვრივის, თიხნარი ნიადაგების კონსისტენციის დადგენა და დეფორმაციის მოდულის განსაზღვრა;
ნაპირსა და ალუვიურ წარმონაქმნებში ხელოვნურად დატკეპნილი ნიადაგების ხარისხის შეფასება;
გაზომეთ ორგანული ნიადაგების სისქე ჭაობებში.
ნახ. 50 გვიჩვენებს შეღწევადობის აღრიცხვის სადგურს.
ბრინჯი. 50. შეღწევისა და ხე-ტყის სადგური:
1 – ზონდი-სენსორი; 2 – ჯოხი; 3 – ანძა; 4 – ჰიდრავლიკური ცილინდრი; 5 – საკომუნიკაციო არხი; 6 – ტექნიკის სადგური; 7 - მართვის პანელი
ნიადაგის სიძლიერის ტესტირება.ნიადაგის ათვლის წინააღმდეგობა განისაზღვრება მარცხის დროს სტრესის შემზღუდველი მნიშვნელობებით. ექსპერიმენტები ტარდება ორმოებში, ტოვებს დაურღვეველი ნიადაგის სვეტის სვეტებს, რომლებზედაც ვრცელდება კომპრესიული და ათვლის ძალები. შიდა ხახუნისა და სპეციფიკური ადჰეზიის სწორად დასადგენად, ექსპერიმენტი ტარდება მინიმუმ სამ სვეტზე სხვადასხვა კომპრესიული ძალების ქვეშ. ცვლა ასევე წარმოიქმნება იმპულს როტაციით, რომელიც არის ოთხპირიანი მოწყობილობა. იგი დაჭერილია მიწაში და ტრიალებს, ბრუნვის გაზომვისას, რომელიც გამოიყენება ათვლის წინაღობის გამოსათვლელად.
გამოცდილი სამშენებლო სამუშაოები . პასუხისმგებლობის პირველი დონის (კლასის) ობიექტების აგებისას განსაკუთრებით მნიშვნელოვანი ხდება ნიადაგების საველე კვლევა, ამიტომ მიმართავენ ექსპერიმენტულ სამუშაოებს.
გამოცდილი გროვა. სამშენებლო მოედანზე ხდება საინვენტარო წყობის ჩაძირვა და მისი ჩაძირვის ხასიათი და ნიადაგის გამძლეობა. წყობაზე დატვირთვით და ყოველ საფეხურზე ნალექის გაზომვით, ნიადაგის ტარების სიმძლავრე განისაზღვრება ბუნებრივი ტენიანობის პირობებში და გაჟღენთვისას. ტესტის შედეგები შედარებულია ნიადაგის ლაბორატორიული კვლევების საფუძველზე გამოთვლილ მონაცემებთან.
გამოცდილი ფონდები. მომავალი შენობის საძირკველი ჩაყრილია სრული ზომით და დაპროექტებულ სიღრმეზე. საძირკველზე დატანილია დატვირთვა მომავალი შენობიდან და დაკვირვება ხდება საძირკვლის ნიადაგის შეკუმშვაზე. ასე დგინდება ნიადაგის ფაქტობრივი ტარების მოცულობა და მომავალი შენობის დასახლება.
ექსპერიმენტული შენობები. ლოესის ჩაძირვის თვისებების რაოდენობრივი შეფასება ეფუძნება ლაბორატორიულ და საველე ნიადაგის გამოცდის მონაცემებს. რეალურ პირობებში, აღმართული სრული ზომის შენობების პირობებში, ლოესის ბაზა გაჯერებულია წყლით და ხდება დაკვირვება პროცესის განვითარების ბუნებაზე, განისაზღვრება ჩაძირვის მნიშვნელობები და ფასდება შენობის კონსტრუქციების მდგომარეობა. მსგავსი ექსპერიმენტული სამუშაოები ტარდება შენობის კონსტრუქციებსა და საძირკველზე დინამიური ზემოქმედების შეფასებისას.
ნიადაგის კვლევის შედეგების დამუშავება. ნიადაგის მასივების თვისებები ფასდება ფიზიკურ-მექანიკური მახასიათებლების საფუძველზე ნიადაგის ცალკეული ნიმუშების ლაბორატორიული კვლევებისა და მასივის ტერიტორიაზე საველე სამუშაოების შედეგად. ლაბორატორიაში და საველე პირობებში მიღებული მახასიათებლები შეესაბამება მხოლოდ იმ ადგილებს, სადაც ნიმუშების აღება და საველე ნიადაგის გამოცდა ჩატარდა. ამასთან დაკავშირებით, მიმოფანტული კვლევის შედეგები და ნორმატიული ინდიკატორები უნდა იყოს შეჯამებული, ანუ სტატისტიკურად დამუშავებული, რათა მიიღოთ საშუალო მნიშვნელობები და შემდგომი გამოყენება გამოთვლებში.
სტაციონარული დაკვირვებებისაინჟინრო-გეოლოგიური და ჰიდროგეოლოგიური კვლევების დროს ტარდება არახელსაყრელი გეოლოგიური პროცესების (კარსტი, მეწყრული და სხვა) განვითარების, რეჟიმის შესაფასებლად. მიწისქვეშა წყლებიდა ტემპერატურული რეჟიმი დაკვირვებისთვის შერჩეულ დამახასიათებელ ადგილებში დამონტაჟებულია ეტალონების ქსელი და ტარდება მათი მოძრაობის ინსტრუმენტული დაკვირვება და ა.შ. მუშაობის ხანგრძლივობა - 1 წლამდე ან მეტი.