Ako je známe, pôda sa deformuje pod tlakom. Charakter a veľkosť deformácie závisí od charakteru zeminy, spôsobu zaťaženia a okrajových podmienok deformácie zeminy. Deformačné vlastnosti pôd určujú tieto hlavné prírodné faktory: 1) štruktúra a textúra; 2) zloženie a koncentrácia roztoku pórov; 3) chemické a mineralogické zloženie pôdneho skeletu; 4) okolitá teplota. Vplyv určitých prírodných faktorov na deformovateľnosť pôd závisí najmä od štruktúry pôdy, t.j. o disperzii, hustote a umiestnení častíc v priestore a spojeniach medzi časticami. Podľa spôsobu zaťažovania zeminy sa deformácie rozlišujú na statické (stupňové), nárazové a dynamické spôsoby pôsobenia tlaku. Najčastejšie sa deformačné vlastnosti zemín na pätách konštrukcií zisťujú pri statickom zaťažení. V špeciálnych prípadoch sa deformačné vlastnosti zemín určujú pri pôsobení rázových zaťažení (narážanie, explózia atď.), vibrácií, ako aj pod vplyvom hydrostatického, najmä negatívneho (kapilárneho) tlaku, ku ktorému dochádza pri poklese vody v rozptýlenom prostredí. pôdy.
Deformačné vlastnosti rozptýlených zemín sú určené ich stlačiteľnosťou pri zaťažení, spôsobenou posunutím častíc voči sebe navzájom, a teda zmenšením objemu pórov v dôsledku deformácie častíc horniny, vody a plynu. Pri určovaní stlačiteľnosti zemín sa rozlišujú ukazovatele, ktoré charakterizujú závislosť konečnej deformácie od zaťaženia a zmeny deformácie zeminy v čase pri konštantnom zaťažení. Prvá charakteristika ukazovateľov zahŕňa koeficient zhutnenia, kompresný pomer, modul sadania, druhá - koeficient konsolidácie.
Deformačné vlastnosti zemín sa zisťujú tak v laboratórnych podmienkach na vzorkách s porušenými alebo neprerušenými konštrukčnými spojmi, ako aj v poľných podmienkach. Laboratórne testy sú stále hlavnou metódou štúdia vlastností pôd, pretože umožňujú relatívne jednoducho prenášať rôzne tlaky na pôdu, študovať správanie pôdy v širokom rozsahu zmien fyzikálneho stavu a podmienok prostredia a simulovať zložité prípady. prevádzky pôdy v základni alebo telese konštrukcií. Metódy terénneho testovania umožňujú presnejšie odrážať vplyv textúrnych vlastností pôdy na jej deformovateľnosť.
Na štúdium stlačiteľnosti zemín v poľných podmienkach sa používa tlakomer - zariadenie založené na stláčaní a meraní deformácie zeminy umiestnenej v stenách otvoreného otvoru a stanovujúce modul stlačiteľnosti.
20. K hlavným charakteristikám pevnostné vlastnosti zemín zahŕňajú: odolnosť voči šmyku pôdy pozdĺž zeme a pozdĺž mrazivých povrchov; odolnosť proti stlačeniu, ťahu; priľnavosť a uhol vnútorného trenia, ekvivalentná priľnavosť.
V pôde existujú jednoduché a zložité stresové stavy.
Jednoduchý stav napätia zodpovedá prejavu jedného z druhov namáhania: tlaku, ťahu, šmyku. Stav napätia v pôdnej hmote zodpovedá komplexnému stavu napätosti, keď sa všetky typy jednoduchých napätí vyskytujú súčasne s rôznymi kombináciami.
Umožňujú vychýliť osady konštrukcií, určiť stabilitu hornín na ich základoch a pri stavbe základov maximálne využiť únosnosť zemín. Ukazovatele vyjadrujúce šmykovú odolnosť hornín umožňujú navrhnúť uloženie svahov hrádzí, násypov, hrádzí, lomových strán s minimálnym množstvom výkopových prác, určiť stabilitu svahov a zosuvov, určiť racionálny prierez a stabilitu opevnenia. rôzne štruktúry, vrátane. betónové priehrady. Stlačiteľnosť horniny nazývajú jeho schopnosť zmenšovať objem pri zaťažení. Keď je hornina stlačená vertikálnym zaťažením za podmienok voľnej bočnej expanzie pri jednoosovom stlačení, relatívna deformácia (e) je pomer absolútneho poklesu zaťaženej vzorky (Δh) k jej počiatočnej výške (h 0) e=Δh/h 0 Vzťah medzi napätím (δ) a hodnotou relatívnej deformácie (e) pri zaťažení menšom ako je medza podielu je určený výrazom: δ=Ee (E – modul pružnosti)..
Pevnosť v šmyku. Pevnostné vlastnosti hornín sú určené množstvom ukazovateľov patriacich do kategórie priamych výpočtových ukazovateľov. Pevnosť hornín sa vyznačuje schopnosťou odolávať šmykovým silám (šmyková odolnosť). Strih je proces deformácie a deštrukcie horniny v dôsledku posunutia jednej jej časti vzhľadom na druhú. Posun pozdĺž danej oblasti je spôsobený tangenciálnym napätím k nej. Pevnosť v šmyku závisí od veľkosti vertikálneho zaťaženia aplikovaného na vzorku. Pevnosť hornín sa posudzuje najmä podľa Mohrovej teórie, podľa ktorej k deštrukcii telesa dochádza pri určitom medznom pomere normálového a šmykového napätia.
Stanovenie pevnostných a deformačných charakteristík sa vykonáva v laboratórnych aj poľných podmienkach, pri jednoduchých a zložitých napätých stavoch. Hlavné typy testov sú: jednoosová kompresia; medzera; posun; krútenie; kompresia; osovo symetrické triaxiálne stlačenie vertikálnym a radiálnym zaťažením; osovo symetrická triaxiálna kompresia s krútením; osovo symetrické stlačenie dutého valca s krútením; trojosová kompresia s nezávislým nastavením všetkých troch hlavných smerov; test na dynamometri v relaxačno-creepovom režime.
21. Reol. posvätné pôdy. Pri inžiniersko-geologickom hodnotení hornín sú tieto vlastnosti veľmi dôležité. Úloha každého z nich je však iná, čo závisí od zloženia hornín.1) Odolnosť voči vode. Stanovenie odolnosti voči vode je najdôležitejšie pri posudzovaní ílovitých hornín, ktoré pri pôsobení vody strácajú súdržnosť a menia konzistenciu alebo premáčajú a rozpadávajú sa. Rýchlosť a charakter namáčania charakterizuje odolnosť voči vode.Niektoré odrody ílovitých hornín pri navlhčení silne napučiavajú a ich objem sa zväčšuje o 25-30%. K zmenám vlastností ílovitých hornín dochádza nielen pri navlhčení. Vysychanie vlhkých ílovitých hornín je niekedy sprevádzané praskaním, zmenami tuhosti a zmenšovaním objemu (zmršťovaním). Voda pôsobiaca na horniny môže tiež rozpúšťať a vylúhovať časti rozpustné vo vode a tým meniť ich vlastnosti. 2) Kapacita vlhkosti. Vlhkosť horniny sa vzťahuje na jej schopnosť obsahovať a zadržať určité množstvo vody. V súlade s tým sa rozlišujú horniny: náročné na vlhkosť (íly, íly), stredne náročné na vlhkosť (piesky, piesky m/z, s/z, bahno) a nenáročné na vlhkosť (piesky s/z , ko/z, štrk atď.). Vo vzťahu k horninám nenáročným na vlhkosť by sme mali hovoriť o ich vodnej kapacite. V horninách náročných na vlhkosť sa rozlišuje celková, kapilárna a molekulárna kapacita vlhkosti. Plná vlhkostná kapacita je úplné nasýtenie horniny vodou, t.j. vyplňuje všetky jej póry. Porovnaním prirodzenej vlhkosti horniny s vlhkosťou zodpovedajúcou plnej kapacite vlhkosti sa posudzuje stupeň jej nasýtenia vodou. Kapilárna vlhkostná kapacita nezodpovedá úplnému nasýteniu horniny vodou, ale keď sú vodou naplnené len kapilárne póry. Kapacita molekulovej vlhkosti sa vzťahuje na schopnosť hornín zadržať určité množstvo fyzikálne viazanej vody. Maximálne množstvo fyzikálne viazanej vody, ktoré môže hornina zadržať na povrchu svojich častíc, sa nazýva maximálna kapacita molekulovej vlhkosti. Z piesočnatých hornín nasýtených vodou nemôže voľne vytekať všetka voda, ale iba tá časť, ktorá poslúcha gravitačné sily. Schopnosť piesku a iných klastických hornín nasýtených vodou uvoľňovať ju voľným tokom charakterizuje ich výdatnosť vody. Túto schopnosť majú horniny nenáročné na vlhkosť. Výdatnosť vody hornín sa približne rovná rozdielu medzi ich celkovou vlhkostnou kapacitou (W p) a maximálnou molekulovou: W dep = W p -W m Charakteristiky straty vody hornín sú dôležité pri riešení mnohých praktické otázky, napríklad pri projektovaní drenáží zatekanie vody do jamy a pod. 3) Kapilarita. S výrazným zvýšením vlhkosti piesčitých a najmä ílovitých hornín klesajú ich stavebné kvality. Zvlhčovanie vody môže byť spôsobené infiltráciou vody z povrchu zeme alebo jej vstupom zdola z vodonosnej vrstvy pod vplyvom tlaku kapilárnych síl. Kapilárne sily vytvárajú nad hladinou podzemnej vody kapilárnu zónu, v rámci ktorej je pozorovaná zvýšená vlhkosť alebo nasýtenie hornín. Pri intenzívnom vyparovaní kapilárnych vôd dochádza k zasoľovaniu pôdy a vzniku slanísk. Je známe, že maximálna výška kapilárneho vzostupu v t/z a m/z pieskoch môže dosiahnuť 1,5-2,0 m, v ílovitých horninách 3-4 m.V hrubozrnných horninách je malá a nemá praktický význam. 4) Priepustnosť vody. Medzi hlavné vodné vlastnosti hornín patrí vodná priepustnosť, t.j. schopnosť prechádzať vodou pod tlakom. Údaje charakterizujúce vodnú priepustnosť sypkých klastických a ílovitých hornín sa v praxi široko využívajú na zisťovanie prítokov do stavebných jám, podzemných diel, spôsobov odvodnenia a pod. Priepustnosť piesku, okruhliakov a iných sypkých sedimentov závisí od ich pórovitosti a pórovitosti. Ílové horniny pri nízkych tlakoch sú veľmi zle priepustné, pretože ich veľkosť pórov je malá. Pohyb vody a iných kvapalín cez pórovité médiá (kamene) sa nazýva filtrácia. V dôsledku toho je priepustnosť piesku a ílových hornín ich filtračnou schopnosťou. Meradlom vodivosti hornín je koeficient filtrácie. V inžiniersko-geologickej praxi využívajú najmä rýchlostné vyjadrenie koeficientu filtrácie, na základe rovnice v = K f I (k). Ak I = 1, potom v = K f m/deň, cm/deň.
V ílovitých horninách je efektívna pórovitosť vždy výrazne menšia ako celková pórovitosť a často je nulová, pretože priestor pórov je z veľkej časti obsadený fyzicky prepojenou vodou.
22. Relaxácia. Pri zaťažení konštantnou silou F dochádza k deformáciám,
vývoj v priebehu času. Na zastavenie vývoja týchto deformácií je potrebné znížiť silu podľa určitého zákona F(t) Časový pokles napätia potrebný na udržanie konštantnej deformácie sa nazýva relaxácia napätia. Z pozície štatistickej fyziky možno relaxáciu považovať za proces nastolenia štatistickej rovnováhy vo fyzikálnom systéme, keď sa mikroskopické veličiny charakterizujúce stav systému (napätie) asymptoticky približujú k svojim rovnovážnym hodnotám. Charakteristickým znakom fenoménu relaxácie stresu je relaxačný čas rovná času, počas ktorého sa napätie zníži e-krát, čo charakterizuje trvanie „usadeného života“ molekúl, t.j. určuje pohyblivosť materiálu. Časy relaxácie sa pre rôzne telá líšia. Pre skalnaté pôdy sa doba relaxácie mení v priebehu stoviek a tisícok rokov, PRE sklo - ASI sto rokov a pre vodu - 10-11 s. Napríklad horniny, ktoré tvoria zemskú kôru, majú relaxačný čas meraný v tisícročiach, pre vzduch 10-10, pre vodu 10-11, pre ľad stovky sekúnd. Ak je trvanie pôsobenia síl na zem kratšie ako relaxačná perióda, potom sa vyvinú hlavne elastické deformácie.
Ľad sa teda v priebehu 100-1000 sekúnd správa ako elastické teleso (napríklad pri náraze pri veľkom zaťažení sa krehko rozbije). Keď sa zaťaženie zníži, ľad tečie ako viskózna kvapalina. Podobné správanie – krehký lom pri rýchlom pôsobení záťaže a viskózne prúdenie pri dlhšom zaťažení – sa zreteľne prejavuje v zamrznutých pôdach.
Ak čas pôsobenia sily na pôdu prekročí relaxačný čas, dochádza v pôde k nevratným deformáciám dotvarovania a toku. Inými slovami, v závislosti od pomeru času pôsobenia sily k času relaxácie sa teleso bude správať ako pevná látka alebo ako kvapalina. Relaxačná perióda je hlavná konštanta, ktorá spája vlastnosti pevných a kvapalných telies.Hodnotu relaxačného času možno určiť z pomeru viskozity r k modulu pružnosti (šmyku): Pevné telesá, medzi ktoré patria rozptýlené a skalnaté pôdy, sú charakterizované prítomnosťou medzného šmykového napätia Xk, nazývaného medza klzu a zhodného s medzou pružnosti.
23-24. Základné fyzikálne a chemické vlastnosti pôd. Tieto vlastnosti zahŕňajú vlastnosti, ktoré sa objavujú ako výsledok fyzikálno-chemickej interakcie medzi zložkami pôdy. Patria sem korozívne vlastnosti pôd, difúzne, osmotické, adsorpčné, ale aj lepivosť, plasticita, napučiavanie, zmáčavosť, zmršťovanie a iné vlastnosti hornín. Korózne vlastnosti: korózia je proces deštrukcie materiálov v dôsledku ich chemických, elektrochemických alebo biochemických interakcií s prostredím. Podzemná korózia sa prejavuje deštrukciou kovových stavebných materiálov, konštrukcií a potrubí počas ich interakcie s pôdou. Hlavnými príčinami podzemnej korózie sú: 1) vplyv zemnej vlhkosti na kovová konštrukcia; 2) fenomén elektrolýzy. Tieto javy sa vyskytujú v okolí potrubia, ako aj v oblastiach, kde sa využíva električková a železničná doprava. K podobnej deštrukcii dochádza v pôdach v dôsledku vplyvu bludných elektrických prúdov na vodu - soľný roztok v póroch pôdy, ktorý sa v dôsledku takejto interakcie stane agresívnym elektrolytom CISO4; 3) pôsobenie mikroorganizmov v pôdach, ktoré spôsobujú biokoróziu. Vo všeobecnosti korózia pôdy závisí od mnohých faktorov. Medzi hlavné patrí chemické zloženie pôd a v prvom rade zloženie a množstvo rozpustených solí, ako aj pôdna vlhkosť, obsah plynov, štruktúra pôdy, ich elektrická vodivosť a prítomnosť baktérií. Difúzia (z lat. Diffusion - šírenie, šírenie, rozptyl), pohyb častíc média, vedúci k prenosu látky a vyrovnaniu koncentrácií alebo k nastoleniu rovnovážneho rozloženia koncentrácií častíc daného typu v stredná. Osmóza (z gr. Osmos - tlačenie, tlak), jednosmerný prenos rozpúšťadla cez polopriepustnú prepážku (membránu) oddeľujúcu roztok od čistého rozpúšťadla alebo roztoku nižšej koncentrácie. Difúzia a osmóza vedú k redistribúcii iónov látok a molekúl vody a sú najvýraznejšie v ílovitých pôdach. Osmóza v íloch môže spôsobiť opuchy alebo deformácie zmršťovania. Napríklad, ak umiestnite soľnú hlinitú pôdu do sladkej vody, dôjde k osmotickej absorpcii vody a v dôsledku toho pôda napučí. V praxi môže k takémuto opuchu dôjsť v rôznych kanáloch uložených v slaných pôdach po ich zaplavení sladkou vodou. Ak dôjde k opačnému pomeru koncentrácií, to znamená, že roztok v pôdach je čerstvejší ako v kanáli, dôjde v dôsledku ich zmrštenia k osmotickému nasávaniu vody z pôd. Adsorpcia pôd je ich schopnosť absorbovať určité častice alebo prvky hmoty z prechádzajúcich roztokov. Existuje niekoľko typov adsorpcie: mechanická (zadržiavanie častíc v dôsledku konfigurácie pórov); fyzikálne (v dôsledku interakcií molekúl medzi časticami z roztoku a povrchovými pórmi); chemické (v dôsledku chemických interakcií); biologické (v dôsledku pôsobenia rastlín a rôznych mikroorganizmov). Určité typy adsorpcie sa môžu vyskytovať spoločne (fyzikálno-chemická adsorpcia).
25. Zmršťovanie pôdy . Zmršťovanie pôdy je zmenšenie jej objemu v dôsledku odstraňovania vody pri sušení alebo vplyvom fyzikálno-chemických procesov (osmóza a pod.). V dôsledku zmršťovania sa pôda stáva hustejšou a po vysušení dokonca tvrdou. Zhutňovanie ílovitej pôdy pri zmrašťovaní zvyšuje jej odolnosť proti deformácii, ale prítomnosť trhlín, ktoré zmršťovanie zvyčajne sprevádzajú, zvyšuje priepustnosť vody a znižuje stabilitu povrchovej vrstvy pôdy na svahoch. V suchom a horúcom podnebí rozrušujú zmrašťovacie trhliny hmotu ílovitej pôdy do hĺbky 7 – 8 m a viac. V iných súdržných horninách sa vyskytuje menej často.
Lepkavosť pôdy objavuje sa pri vlhkosti vyššej ako Wm; najväčšiu hodnotu dosahuje v ílovitých pôdach. Lepivosť ílov sa zvyšuje so zvyšujúcim sa vonkajším tlakom a klesajúcou vlhkosťou, jej maximálna hodnota sa vo väčšine prípadov dosahuje pri maximálnej kapacite molekulovej vlhkosti. Lepivosť pôdy závisí od kategórií vody obsiahnutej v pôde, vlastností jej chemickej a minerálnej zložky, oblasti kontaktu medzi pôdou a objektom atď. Hodnota lepivosti ílovitých pôd s určitým pomerom ich charakteristík na vonkajšie faktory, môže dosiahnuť 0,02-0,05 MPa. Preto je lepivosť pôdy jedným z faktorov, ktoré určujú prevádzkové podmienky lyžíc, cestných a pôdnych obrábacích strojov. Priľnavosť zeminy k povrchu zemných a dopravných strojov a mechanizmov spôsobuje zníženie ich produktivity pri vykonávaní skrývky v lomoch, pri ťažbe jám a pod.
Odolnosť voči vode je schopnosť pôd udržať si mechanickú pevnosť a stabilitu pri interakcii s vodou. Interakcia hornín s vodou môže byť statická a dynamická: účinok pokojnej vody spôsobuje napučiavanie a vlhnutie, zatiaľ čo hydrodynamický účinok spôsobuje proces erózie.
Namáčavosť- ide o schopnosť ílovitých hornín pri nasávaní vody stratiť súdržnosť a premeniť sa na sypkú hmotu s čiastočnou alebo úplnou stratou únosnosti. Intenzita vsakovacieho procesu závisí od charakteru štruktúrnych spojení, zloženia a stavu pôdy. Rýchlosť a intenzita erózie závisí jednak od charakteru nárazu vody, jednak od reakcie horniny na tento náraz – erózie. Prudká zmena odolnosti voči vode (napríklad v dôsledku poveternostných vplyvov) môže viesť k výraznému zníženiu únosnosti zemín základov stavieb a k vzniku zosuvov pôdy a zosuvov pôdy v bokoch stavebných jám a hlbokých lomy.
Rozmazateľnosť Najčastejšie sa odhaduje koeficientom odolnosti hornín voči erózii.
Plastickosť Pôdy sú ich schopnosťou meniť svoj tvar (deformovať sa) bez narušenia kontinuity v dôsledku vonkajších vplyvov a zachovať si nový tvar získaný pri deformácii po zastavení vonkajších vplyvov. Plastické vlastnosti pôd úzko súvisia s vlhkosťou a menia sa v závislosti od množstva a kvality vody v pôde. Prechod hlinenej horniny z jednej formy konzistencie do druhej nastáva pri určitých hodnotách vlhkosti, ktoré sa nazývajú charakteristické úrovne vlhkosti alebo limity. V inžiniersko-geologickej praxi sa najviac využíva horná a dolná hranica plasticity. Plastické limity a čísla plasticity sú široko používané pri klasifikácii ílovitých zemín, stanovení návrhových odporov zemín a hrubom hodnotení stability pôdy v jamách, výkopoch atď.
Opuch pôda sa nazýva zväčšenie jej objemu pri interakcii s vodou. Napučiavanie pôdy sa často pozoruje pri kopaní jám a výkopov a vedie k deformácii opory, povrchov ciest, základov atď. Na určenie napučiavania bolo navrhnutých niekoľko metód, ktoré možno na základe hodnotenia napučiavania kombinovať do piatich skupín: 1) teplo opuchu; 2) tlakom napučiavania; 3) objemom sedimentu sedimentovaného do kvapaliny; 4) množstvom (objemom alebo hmotnosťou) vody, ktorá spôsobila opuch; 5) zväčšením objemu pôdy počas napučiavania.
Najpoužívanejšou metódou v praxi geotechnických prác je metóda štúdia napučiavania založená na zväčšení objemu pôdy v procese jej nasýtenia vodou (ako ju vyvinul A. M. Vasiliev).
26. Pohyb vody a iných kvapalín cez pórovité médiá (kamene) je tzv filtrovanie. V dôsledku toho je priepustnosť piesku a ílových hornín ich filtračnou schopnosťou. Meradlom vodivosti hornín je koeficient filtrácie. V inžiniersko-geologickej praxi využívajú najmä rýchlostné vyjadrenie koeficientu filtrácie, na základe rovnice v = K f I (k). Ak I = 1, potom v = K f m/deň, cm/deň. Rýchlosť pohybu vody poréznym prostredím (horninami) je priamo úmerná hydraulickému spádu, t.j. pomer efektívneho tlaku k dĺžke filtračnej dráhy. Toto je najdôležitejší zákon priepustnosti vody pieskových a ílovitých hornín - zákon laminárnej filtrácie.
Rýchlosť pohybu vody je tiež určená rovnicou: v=Q/F (Q je množstvo vody prefiltrovanej cez horninu, m 3 ; F je plocha prierezu, m 2 , cez ktorú je voda filtrovaná). Pretože sa voda pohybuje iba cez póry, skutočná rýchlosť filtrácie (na základe menšej skutočnej plochy prierezu horniny) je väčšia. Skutočný koeficient filtrácie: K fd = K f /n (n – pórovitosť). Skutočný koeficient filtra sa niekedy nazýva koeficient rýchlosti filtrácie. V piesčitých horninách je K fd vždy väčší ako koeficient filtrácie, stanovený priamo v laboratórnych podmienkach. V ílovitých horninách je efektívna pórovitosť vždy výrazne menšia ako celková pórovitosť a často je nulová, pretože priestor pórov je z veľkej časti obsadený fyzicky prepojenou vodou. V stavebníctve sú filtračné vlastnosti pôdy (jej priepustnosť vody) spojené: 1. S inžinierskymi úlohami (filtrácia brehov v dôsledku výstavby priehrad). 2. S otázkami dočasného zníženia hladiny podzemnej vody (U.G.V.) pre odvodňovacie jamy. Laboratórne zariadenie na zisťovanie filtračných vlastností pôd je nádoba s pórovitým dnom (pozri schému), v ktorej je umiestnený piesok. Voda sa prilieva zhora a jej prietok sa meria (filtrácia cez vzorku piesku) v rôznych časových intervaloch. Ak sa v ílovitej pôde vytvorí hydraulický gradient, ktorý je menší ako počiatočná hodnota, v pôde nedochádza k filtrácii a takáto pôda je zvodnená. Filologické charakteristiky pôd sa využívajú pri: 1. Výpočte odvodnenia. 2. Stanovenie prietoku podzemného vodárenského zdroja. 3. Výpočet sadania konštrukcií (základov) v čase. 4. Umelé zníženie U.G.V. 5.Výpočet štetovnice pri kopaní jám a zákopov.
Všimnime si niekoľko vlastností charakteristických pre permafrostové pôdy po rozmrazení:
Maximálne hodnoty priepustnosti vody sú zaznamenané v zónach tektonickej fragmentácie a nie je pozorovaný žiadny útlm s hĺbkou, čo sa vysvetľuje vysokým obsahom ľadu spôsobeným expanziou rozptýleného kameniva. Po roztopení ľadu sa vytvoria silné filtračné kanály.
Priepustnosť vody permafrostových pôd po ich rozmrazení je zvyčajne premenlivá v čase, pretože ju ovplyvňujú dva protichodné faktory. Na jednej strane dutiny, ktoré sa práve vytvorili v zdvíhajúcom sa masíve po roztopení ľadu, majú tendenciu sa zatvárať pod vplyvom hmotnosti nadložných zemín alebo zaťaženia od konštrukcií, v dôsledku čoho by sa mala znížiť priepustnosť vody. Na druhej strane jemne rozptýlené kamenivo, ktoré po roztopení ľadu nemá štruktúru zabezpečujúcu jeho filtračnú pevnosť, je možné prúdom filtra odplaviť. To má za následok zvýšenie obsahu vody v horninách. Filtračná kapacita permafrostových hornín sa hodnotí na základe výsledkov experimentálnych prác v predtým rozmrznutých oblastiach alebo nepriamymi metódami. Nepriame metódy hodnotenia zásob vody permafrostových pôd zahŕňajú: výpočet; porovnanie závislostí ukazovateľov priepustnosti vody od lámavosti pre rozmrznuté a zamrznuté pôdy; vzduchové testovanie studní; geofyzikálne. Všetky tieto metódy majú hodnotiaci charakter.
Mechanické vlastnosti zemín Pevnostné a deformačné vlastnosti GOST 12248 -96 METÓDY LABORATÓRNEHO STANOVENIA VLASTNOSTÍ PEVNOSTI A DEFORMOVANOSTI
Definícia Mechanické alebo deformačné a pevnostné vlastnosti zeminy charakterizujú jej správanie pod vplyvom vonkajšieho zaťaženia
Stlačiteľnosť je schopnosť pôdy zmenšiť objem pod tlakom. V rozptýlených ílovitých pôdach dochádza ku stlačiteľnosti najmä v dôsledku extrakcie vody a plynov z pórovitého priestoru. Stlačiteľnosť pieskov nastáva v dôsledku zmien v štruktúre skeletu a preusporiadania častíc. V skalnatých pôdach - v dôsledku elastickej deformácie kostry
Charakteristiky stlačiteľnosti Charakteristiky stlačiteľnosti alebo deformačné vlastnosti zahŕňajú: u Modul deformácie u Poissonov koeficient u Koeficient stlačiteľnosti u Koeficienty konsolidácie u Koeficient opätovného spevnenia
Napätia sú vnútorné sily (tlak), ktoré vznikajú v tele v reakcii na vonkajšie zaťaženie.
Celkové a efektívne napätia Napätia vznikajúce v pôdach nasýtených vodou sú determinované dvoma faktormi - silami, ktoré vznikajú na kontaktoch medzi minerálnymi časticami (v pôdnom skelete) a tlakom vytvoreným vodou vytlačenou z pórov. Efektívne napätie (GOST 12248-96) je napätie pôsobiace v pôdnom skelete, definované ako rozdiel medzi celkovým napätím vo vzorke pôdy a tlakom v pórovej tekutine. Zdanlivý, imaginárny, neutrálny atď. napätie-napätie vytvorený tlakom vytlačenej vody Celkový stres - efektívny + zdanlivý stres
Celkové a efektívne napätia Vzhľadom na pôdu ako dvojfázový systém pozostávajúci z skeletu - minerálnych častíc a pórovej vody, zavádzame pojmy: u Pz - efektívny tlak, tlak v pôdnom skelete (zhutňuje a spevňuje pôdu). u Рw – neutrálny tlak, tlak v pórovej vode (vytvára tlak vo vode a spôsobuje jej filtráciu). V každom okamihu v úplne vodou nasýtenej pôdnej hmote platí vzťah: P = Pz + Pw, kde P je celkový tlak. Efektívne napätie je v tomto prípade určené ako: Pz = P - Pw (podľa Alekseeva S.I., 2007)
Pw je tlak vytvorený vodou vytlačenou z pórového priestoru pôdy počas deformácie. Tento tlak spôsobuje napätie nazývané „minimálne“. u Postupom času sa imaginárne stresy postupne uvoľňujú (uvoľňujú). V piesočnatých pôdach prebieha relaxačný proces rýchlo (niekedy okamžite), v ílovitých oveľa pomalšie. u Dôvodom tohto rozdielu je rozdiel v rýchlosti a charaktere filtrácie vody pri zaťažení. u
Spevnenie pôdy počas stláčania Vo všeobecnom prípade pôsobenia vonkajšieho zaťaženia na pôdu nasýtenú vodou dochádza spočiatku k stlačeniu v dôsledku elastických deformácií pórovej vody a skeletu pôdy. Potom sa začne proces konsolidácie filtrácie v dôsledku vytláčania vody z pórov pôdy. u Po ukončení filtračného procesu začína proces sekundárneho spevnenia pôdy, ktorý je určený pomalým premiestňovaním častíc voči sebe za podmienok mierneho vytláčania vody z pórov pôdy. Primárna konsolidácia je filtračná konsolidácia, sekundárna konsolidácia je spôsobená dotvarovaním. u
Teória filtračnej konsolidácie Hlavné postavenie teórie filtračnej konsolidácie: k zhutneniu rozptýlenej vodou nasýtenej pôdy dochádza v dôsledku vytláčania vody z nej pri stláčaní pórovitého priestoru Aké napätia spôsobujú spevnenie pôdy? Len tie účinné, teda prenesené do pôdneho skeletu. Neutrálny tlak neovplyvňuje stlačenie pôdy.
Pavlovského rovnica je základom teórie filtračnej konsolidácie u Táto rovnica pre jednorozmerný prípad má tvar u kde q je jednotkový prietok filtrovanej vody (rýchlosť), m/s; n - pórovitosť pôdy; z súradnica (filtrovanie prebieha pozdĺž osi z), m; t - čas, s.
Rovnica pre jednorozmerný problém je nasledovná: Pre priestorový problém má tvar u, kde c. V - konsolidačný koeficient; - Ppore tlak
Konsolidačný koeficient Cv má rozmer m 2/s. Udáva rýchlosť procesu konsolidácie – čím vyšší je konsolidačný koeficient, tým rýchlejšie prebieha.
Filtrácia v pieskoch a íloch K filtrácii dochádza v dôsledku tlakových rozdielov alebo v dôsledku prítomnosti filtračného gradientu.
Počiatočný gradient V ílovitých pôdach nie je voľná voda, ktorej prúdenie podlieha gravitácii. Voda v ílovitých pôdach je obsiahnutá vo veľmi malých, často uzavretých póroch a nemôže sa sama filtrovať. Aby sa v ílovitej pôde začala filtrácia, je potrebné na ňu vyvinúť určitý dodatočný tlak, čím sa vytvorí určitý gradient, ktorý sa nazýva počiatočný gradient. Počiatočný filtračný gradient (i 0) hodnota filtračného gradientu v ílovitých pôdach, pri ktorej začína prakticky badateľná filtrácia
Darcyho zákon: Vpot = Kf * i, Vpot - prietok i - tlakový spád Kf - filtračný koeficient Darcyho zákon s prihliadnutím na počiatočný spád filtrácie je vyjadrený takto: Vpot = Kf * (i-i 0) pre i>i 0 , Vpot = 0 pri i
Dotvarovanie (podľa GOST) u Dotvarovanie je vývoj deformácií pôdy v priebehu času pri konštantnom namáhaní. u Štádium netlmeného (neustáleného) dotvarovania je proces deformácie pôdy konštantnou alebo rastúcou rýchlosťou pri konštantnom napätí.
Deformácie základov Katedrály sv. Izáka (podľa Dashka a iných) sú dôsledkom dotvarovania http: //georec. ľudí ru/mag/2002 7. 5. 2002. htm Spoľahlivá slabo stlačiteľná zemina Slabo vysoko stlačiteľná zemina (plazivá zemina) Spoľahlivá slabo stlačiteľná zemina
Teória elasticity. Hookov zákon. Elastické pretvorenie v tlaku a/alebo v ťahu je priamo úmerné napätiu: ε = Рх/Е, kde ε – relatívne pretvorenie Рх – napätie (tlak), MPa E – Youngov modul, MPa
Fyzikálny význam Youngovho modulu Youngov modul (E, MPa) - odráža pomer medzi relatívnou lineárnou deformáciou a napätím. Je určená zložením a vlastnosťami materiálu (v našom prípade pôdy) a mení sa v závislosti od zloženia a vlastností pôdy. Nezávisí od veľkosti tlakového napätia.
Pružná deformácia Pružná deformácia je relatívna zmena veľkosti a tvaru telesa pod vplyvom vonkajšieho zaťaženia. Po odstránení záťaže sa tvar a rozmery obnovia.
Elastické deformácie Na základe smeru deformácie sa delia na pozdĺžne (vzhľadom na smer pôsobiaceho zaťaženia) a priečne. Relatívna pozdĺžna deformácia: x= (h 1 -h 2)/h 1 Relatívna priečna deformácia: y= (S 2 -S 1)/S 1
Poissonov pomer () Poissonov pomer je pomer pomerných lineárnych deformácií telesa v smere priečnom k pôsobeniu zaťaženia k pomerným lineárnym deformáciám v pozdĺžnom smere: = ε y/ε x
Koeficient stlačiteľnosti () a modul objemovej deformácie (K) pružných telies u Pre prípad všestranného rovnomerného stlačenia pevného telesa má Hookov zákon tvar: kde p=(px+py+pz)/3. Hodnota p sa nazýva priemerné normálne napätie.
Koeficient stlačiteľnosti (m 0) a modul objemovej deformácie (K) pružných telies u Na základe predchádzajúceho môžeme nájsť vyjadrenie pre koeficient stlačiteľnosti alebo jeho prevrátenú hodnotu - modul objemovej deformácie K pružného média: Nezávisí od veľkosť tlakového napätia.
Skúšky v tlaku u 5. 4. 1. 1 Skúšanie zeminy metódou kompresie sa vykonáva na určenie nasledujúcich charakteristík deformovateľnosti: koeficient stlačiteľnosti mo, modul deformácie E, koeficient konsolidácie. . . u 5. 4. 1. 2 Tieto charakteristiky sú stanovené na základe výsledkov testovania vzoriek pôdy v kompresných zariadeniach (počítadlách kilometrov) ... s vylúčením možnosti bočného roztiahnutia vzorky pôdy pri jej zaťažení zvislým zaťažením.
Deformácie Pri stlačení v lisovacom zariadení dochádza k zmenšeniu objemu a (predovšetkým) zmenšeniu objemu porézneho priestoru (a teda aj pórovitosti). To umožňuje vyjadriť objemovú deformáciu prostredníctvom zmien hodnôt pórovitosti napr.
Deformácia pôdy Pôda nie je dokonale elastické teleso. V ílovitých pôdach sa spolu s elastickými objavujú aj plastické deformácie, čo porušuje lineárny charakter vzťahu medzi napätím a deformáciou.
Krivka kompresie - hyperbolický graf závislosti zaťažení a koeficientu pórovitosti e Koeficient pórovitosti (funkcia objemovo-pretvorenia) e 0 i stupeň zaťaženia e 1 e 2 i+1 stupeň zaťaženia Úsečka P, MPa Ps P 1 P 2 zvislý tlak e 0 - počiatočná prirodzená hodnota pórovitosti, Рs minimálny tlak, pri ktorom začína znateľná deformácia
Koeficient priečnej deformácie β-koeficient zohľadňujúci absenciu bočnej expanzie zeminy v kompresnom zariadení β=1 - (2 2/(1 -)) Koeficient (Poissonov pomer) je určený z údajov trojosovej skúšky. Ak tieto údaje chýbajú, predpokladajú sa jeho hodnoty: - Pre piesky a piesčité hliny: 0,30 -0. 35 - Pre tvrdé hliny a íly: 0,2 -0. 3 - Pre polotuhé hliny a íly: 0. 30 -0. 38 - Pre vysoko tekuté plastické hliny a íly: 0,38 -0. 45
Modul deformácie (E, MPa) - koeficient úmernosti lineárneho vzťahu medzi prírastkami tlaku na vzorku a jej objemovou deformáciou. Má podobný charakter ako modul objemovej deformácie (K) v Hookeovom zákone, ale závisí od veľkosti tlakového napätia. Pri stanovení E objemová deformácia V približne zodpovedá zmenám koeficientu pórovitosti e v zodpovedajúcich štádiách deformácie: V e
Relatívna stlačiteľnosť v i-tom štádiu Koeficient relatívnej stlačiteľnosti (relatívna vertikálna deformácia) v i-tom štádiu zaťaženia je definovaný ako pomer výšky, o ktorú sa vzorka zmenila z daného zaťaženia na počiatočnú výšku stlačeného materiálu. vzorka: εi = Δhi/h
Výpočet koeficientu pórovitosti v i-tom štádiu zaťaženia Koeficient pórovitosti v i-tom štádiu zaťaženia sa vypočíta ako: e 0 - počiatočný (počiatočný) koeficient pórovitosti ei- koeficient pórovitosti v i-tom štádiu zaťaženia i- relatívna stlačiteľnosť v i-tom stupni zaťaženia
Výpočet deformačného modulu V súlade s GOST 12248 -96 sa celkový deformačný modul E vypočíta podľa vzorcov: Еi-(i+1)= ((Рi – Pi+1)/(еi – еi+1))* β Alebo Еi-(i +1)= ((1+ео)/mo)*β ео- koeficient pórovitosti prírodnej pôdy e- hodnoty koeficientu pórovitosti v stupňoch zaťaženia I a i+1 mo- koeficient stlačiteľnosti β - sada strany rozšírenia
Zaťaženia a stlačiteľnosť Zaťaženia alebo merný tlak z mnohých typov konštrukcií (blokové päťposchodové budovy, zemné násypy vysoké cca 10 m atď.) sa pohybujú v rozmedzí od 200 do 300 KPa. Na základe toho možno zeminy podľa ich stlačiteľnosti v tlakovom rozsahu 200-300 KPa zaradiť na: u mo mo >1/10 MPa - stredne stlačiteľné u mo >1/10 MPa - slabo stlačiteľné
Koeficient konsolidácie u. Filtračný koeficient s. V a sekundárna konsolidácia - ukazovatele charakterizujúce rýchlosť deformácie pôdy pri konštantnom tlaku v dôsledku filtrácie vody (p. V) a dotvarovania pôdy s
Koeficient konsolidácie Koeficienty konsolidácie sa používajú na odhad rýchlosti vývoja sedimentu. Cv - cm 2/min, hodina, rok C - cm 2/min, hodina, rok Tieto hodnoty sú stanovené graficko-analytickou metódou pomocou kompresnej krivky (príloha N, GOST 12248-96) alebo špeciálnymi skúškami v kompresné zariadenie.
Domáci tlak Domáci (litostatický alebo prírodný alebo horský a pod.) tlak (Pb) je definovaný ako: Pb = *H H- hĺbka, m - merná hmotnosť (MN/m 3)
Špecifická hmotnosť pôdy s prihliadnutím na váhový účinok vody (pri pôdach nasýtených vodou) sa určuje podľa vzorca u = (s - w)/ (1 + e), kde: u s – merná hmotnosť častíc pôdy vypočíta sa: u s = s * g kde: u s – hustota častíc pôdy t/m 3 u g – tiažové zrýchlenie = 9,81 m/s2 u w – merná hmotnosť vody = 0,01 MN/m 3 u e – koeficient pórovitosti (bezrozmerný) u
Diagram vertikálnych napätí Pôdne hmoty sú v prirodzených podmienkach v namáhanom stave v dôsledku tlaku z pôdnych vrstiev. V podmienkach, kde nie je možnosť bočného vydutia, vertikálne napätie rastie s hĺbkou: bz= ∑ gi * i *hi, i- počet vrstiev, gravitačné zrýchlenie, i- merná hmotnosť i-tej vrstvy, vysoká hĺbka strešná (spodná) i-tá vrstva.
Definície GOST 30416 -96 Stabilizovaný stav pôdy, charakterizovaný koncom zhutňovacej deformácie pri určitom zaťažení a absenciou nadmerného tlaku v pórovej tekutine. u Nestabilizovaný stav pôdy charakterizovaný neúplnými deformáciami zhutnenia pri určitom zaťažení a prítomnosťou nadmerného tlaku v pórovej tekutine. u
Nadmerne spevnené a nedostatočne spevnené pôdy Pôdy, ktorých stlačiteľnosť je nižšia, ako sa očakáva pri danom tlaku v domácnosti, sa nazývajú nadmerne spevnené. Nadmerné spevnenie je dôsledkom stlačenia pôd v hĺbke vrstvy a ich následného uvoľnenia na povrch v dôsledku erózie nadložných sedimentov, následkom stlačenia pod tlakom starých ľadovcov a pod.. Vyznačujú sa nízkou stlačiteľnosťou a niekedy napučiavať. Vo všeobecnosti sú to spoľahlivé dôvody.
Pôdy, ktorých stlačiteľnosť je vyššia, ako sa očakáva pri danom okolitom tlaku, sa nazývajú nedostatočne spevnené. Vznikajú v dôsledku veľmi rýchlej akumulácie (lavínová sedimentácia) a iných príčin. Typickými nedostatočne spevnenými pôdami sú spraše, ako aj morské a aluviálne-morské kaly, sapropely a rašelina. Charakterizovaná prítomnosťou nadmerného tlaku v póroch presahujúceho hydrostatické; vysoká stlačiteľnosť; nestabilita pri dynamickom zaťažení, sú vo všeobecnosti veľmi nespoľahlivé základy.
Overconsolidation and underconsolidation I - Interval záťaží neprekračujúcich tlak v domácnosti II - Interval záťaží presahujúcich tlak v domácnosti e Рs - maximálny tlak v domácnosti, ktorý sa vyskytol v geologickej histórii (predkompaktný tlak) Pre nadmerne spevnené zeminy: Рs>Pb Pre nedostatočne spevnené zeminy : Рs
Rekonsolidačná súprava Na posúdenie zhutnenia pôdy sa používa súprava na rekonštrukciu KPU. Na základe hodnôt CPC možno pôdy klasifikovať: u nedostatočne zhutnené CPC 4.
Koeficient opätovného zhutnenia KPU sa vypočíta ako: KPU = Ps/Pb, kde: u Ps - tlak pred zhutnením, MPa u Pb - tlak modernej domácnosti, MPa
Rekonsolidačná súprava Nedostatočne spevnené zeminy sú náchylné na pokles pod vplyvom vlastnej hmotnosti. Zároveň sa vyznačujú nízkou pevnosťou, vysokou stlačiteľnosťou a nestabilitou pri dynamickom zaťažení. Vo všeobecnosti ide o nespoľahlivé dôvody. u Príliš zhutnené pôdy majú vysokú pevnosť, nízku stlačiteľnosť a môžu napučiavať. Pri KPU>6 môže bočný tlak pôdy presiahnuť 2, čo je potrebné vziať do úvahy pri navrhovaní podzemných stavieb. Vo všeobecnosti sú to spoľahlivé dôvody. u
Pevnostné vlastnosti Pevnosť zemín v šmyku je určená súdržnosťou (prítomnosťou štruktúrnych väzieb) a trením medzi časticami. Štrukturálne spoje - spoje medzi štruktúrnymi prvkami (častice, agregáty, kryštály atď.), ktoré tvoria pôdy
Charakteristika pevnostných vlastností C - súdržnosť (špecifická priľnavosť), MPa φ - uhol vnútorného trenia, stupne τ - šmyková odolnosť pôdy, MPa R - jednoosová pevnosť v tlaku Su - neodvodnená šmyková odolnosť, MPa
Štrukturálne väzby podľa stupňa pevnosti Mechanické - trenie medzi časticami (v piesku, hrubých a ílovitých pôdach) Vodné koloidné alebo koagulačné (v podstate adhézia častíc) - spôsobené elektromagnetickými (Van der Wals - Van der Wals) silami medzimolekulových príťažlivosť (ílovité rozptýlené pôdy) Cementácia - vzniká vyplnením porézneho priestoru minerálnou hmotou, ktorá stmeľuje častice (polohorniny) Kryštalizácia - vo vnútri kryštálov a medzi kryštálmi (vyvreté a metamorfované horniny)
Pevnosť a deštrukcia Pevnosť zemín je určená najmä štruktúrnymi väzbami medzi jednotlivými časticami (kryštálmi alebo zrnami) a/alebo agregátmi častíc a kryštalickými zrastmi. Sila samotných elementárnych kryštálov, častíc alebo minerálnych agregátov je druhoradá. K deštrukcii pôdy dochádza, keď sa pri dosiahnutí určitých medzných napätí prerušia štrukturálne väzby a dôjde k nevratnému pohybu častíc voči sebe navzájom.
Tlak P od hmotnosti nadzemnej časti konštrukcie a vlastnej hmotnosti základu sa rozptýli v hmote zeminy. Výsledný R rozložíme na dve zložky a častice zeminy stlačíme k sebe a prakticky ich nemôžeme zničiť (častice pôdy - kremeň, živec a pod.) deštrukcia 2000 kgf/cm 2 200 MPa - pod základom takéto napätia prakticky nevznikajú .
u To znamená, že k deštrukcii pôdy dochádza pôsobením tangenciálnych napätí (). Pod vplyvom týchto napätí sa častice pôdy premiestňujú vzhľadom na ich kontakty, zrná vstupujú do priestoru pórov a dochádza k procesu zhutňovania pôdy s výskytom klzných povrchov v niektorých oblastiach.
Coulomb-Mohrova teória Podľa tejto teórie je pevnosť pôdy určená vzťahom medzi normálovými a tangenciálnymi napätiami: = σ * tanφ+ C, kde - - tangenciálne napätie - σ - Normálne napätie - C - súdržnosť - φ - uhol vnútorného trenia
Fyzikálny a geometrický význam C a φ Geometrický význam (podľa GOST 30416 -96): u Uhol vnútorného trenia - parameter priamej závislosti odolnosti pôdy v šmyku od vertikálneho tlaku, definovaný ako uhol sklonu tejto priamky k os x. u Špecifická súdržnosť pôdy je parameter priamej závislosti odolnosti pôdy v šmyku od vertikálneho tlaku, definovaný ako úsek odrezaný touto priamkou na osi y. Fyzikálny význam: u Špecifická adhézia - sila alebo pevnosť konštrukčných väzieb u Uhol vnútorného trenia - trecie sily medzi časticami Rozlišujeme dve zložky adhézie: 1 - pevnosť konštrukčných väzieb (Cc) 2 - pevnosť v dôsledku trenia (ΣW) - mechanické väzby
Pevnosť ílovitých zemín τ V súdržných ílovitých zeminách obsahujúcich častice piesku s cementačnými alebo vodno-koloidnými väzbami je pevnosť určená jednak priľnavosťou, jednak uhlom vnútorného trenia φ τ = σ * tg φ + C C σ 0
Pevnosť ílovitých zemín τ V súdržných ílovitých zeminách, ktoré neobsahujú častice piesku, s cementačnými alebo vodno-koloidnými väzbami sa pevnosť určuje ako priľnavosť τ = C C σ 0
Pevnosť piesočnatých pôd τ V sypkých piesočnatých pôdach je pevnosť určená hlavne uhlom vnútorného trenia a hodnoty C sú relatívne malé τ = σ * tg φ φ σ
Stanovenie pevnostných charakteristík metódou rezu v jednej rovine u u 5. 1. 1. 1 Skúšanie zeminy metódou rezu v jednej rovine sa vykonáva na zistenie týchto pevnostných charakteristík: odolnosť pôdy v šmyku τ, uhol vnútorného trenia φ, špecifické adhézia C, pre piesky (okrem štrkovitých a hrubých), ílovité a organicko-minerálne pôdy. 5. 1. 1. 2 Tieto charakteristiky sa stanovujú na základe výsledkov testovania vzoriek pôdy v jednorovinových šmykových zariadeniach s pevnou šmykovou rovinou posunutím jednej časti vzorky voči druhej časti s tangenciálnym zaťažením pri súčasnom zaťažení. vzorka so zaťažením kolmým na rovinu šmyku
Strihacie zariadenie u Jednorovinové strihacie zariadenie pozostáva z dvoch krúžkov (spodného a horného). Spodný krúžok je upevnený v skrinke radenia. Horný sa môže pohybovať vzhľadom na spodný.
NN, KN a KD (podľa GOST 30416 -96) Konsolidovaná-odvodňovaná skúška pôdy na stanovenie charakteristík pevnosti a deformovateľnosti s predbežným zhutnením vzorky (v počítadle kilometrov) a vytláčaním vody z nej počas celej skúšky. Skúšanie konsolidovanej neodvodnenej zeminy na stanovenie pevnostných charakteristík s predbežným zhutnením vzorky a vytlačením vody z nej iba počas zhutňovania. Nespevnená neodvodnená skúška zeminy na stanovenie pevnostných charakteristík bez predbežného zhutnenia vzorky bez vytláčania vody z nej počas celej skúšky.
Odolnosť v šmyku Odolnosť v šmyku pôdy je charakteristika pevnosti pôdy, určená hodnotou šmykového napätia, pri ktorej dochádza k deštrukcii (šmyku). u Odolnosť pôdy v šmyku (τ, MPa) je definovaná ako hodnota šmykového zaťaženia Q delená šmykovou plochou A vzorky pri danej hodnote normálneho zaťaženia F. u τ = Q/A, MPa
Prečo potrebujete minimálne tri body? τ - odolnosť pôdy v šmyku, MPa Tretí bod zohráva korekčnú úlohu
Schémy šmykových skúšok: nespevnená-odvodnená skúška - pre vodou nasýtené ílovité a piesčité pôdy - skúška bez predbežného zhutnenia a bez odberu vody; u spevnená neodvodnená skúška - pre nestabilizované ílovité pôdy - skúška s predbežným zhutnením (v počítadle kilometrov) pod tlakom ekvivalentným tlaku v domácnosti + tlaku z konštrukcie a bez odberu vody; u spevnený-odvodnený test - pre stabilizované ílovité pôdy a piesky - test s predbežným zhutnením a extrakciou vody u
Metóda jednoosového stláčania 5. 2. 1. 1 Skúšanie zeminy metódou jednoosového stláčania sa vykonáva na určenie nasledujúcich pevnostných charakteristík: jednoosová pevnosť v tlaku (R) pre skalnaté poloskalnaté pôdy; neodvodnená šmyková odolnosť pre vodou nasýtené ílovité pôdy (Su). 5. 2. 1. 2 Jednoosová pevnosť v tlaku sa určuje ako pomer vertikálneho zaťaženia pôsobiaceho na vzorku, pri ktorom je vzorka zničená, k ploche jej pôvodného prierezu.
Triaxiálna kompresia (najpokročilejšia metóda) 5. 3. 1. 1 Skúšanie zeminy trojosovou kompresiou sa vykonáva na určenie nasledujúcich pevnostných a deformovateľných charakteristík: uhol vnútorného trenia φ, špecifická súdržnosť C, neodvodnený šmykový odpor Su, modul deformácie E a koeficient laterálnej deformácie v pre piesčité, ílovité, organominerálne a organické pôdy. 5. 3. 1. 2 Tieto charakteristiky sú stanovené na základe výsledkov testovania vzoriek pôdy v trojosových kompresných komorách, ktoré umožňujú bočnú expanziu vzorky pôdy v podmienkach trojosového osovo symetrického statického zaťaženia...
Vlastnosti metódy Pri testovaní je valcová vzorka pôdy umiestnená v gumovom plášti Tlak na vzorku je vytváraný pracovným piestom (vertikálne zaťaženie F) a všestranným tlakom vody Na rozdiel od kompresie, šmyku a jednoosovej kompresie, nielen merajú sa vertikálne a pozdĺžne (šmykové) deformácie, ale aj objemová deformácia (meraním objemu a tlaku vody v komore)
Triaxiálne skúšky zemín s cyklickým zaťažením Účelom tejto metódy je vyhodnotenie pevnostných vlastností pri dynamickom zaťažení (zemetrasenia, morské vlny, vibrácie konštrukcie a pod.) Pri tejto metóde je vzorka zeminy vystavená striedavému zaťaženiu tlakom a ťahom. . Cykly stláčania a napätia sa striedajú s periódou a frekvenciou zodpovedajúcou očakávanému dynamickému vplyvu. Testovacie metódy nie sú regulované.
6. Pevnosť a deformovateľnosť zamrznutých zemín sa zisťuje nasledujúcimi metódami: Skúšky s guľovou raznicou u Jednorovinný rez pozdĺž mraziacej plochy u Jednoosové stlačenie u Všetky skúšky sa vykonávajú pri negatívnej vonkajšej teplote, ktorá by v ideálnom prípade mala zodpovedať na prirodzenú teplotu zamrznutej pôdy
Čo robiť, ak nie sú určené deformačné a pevnostné vlastnosti zemín a sú k dispozícii iba hodnoty fyzikálnych vlastností? 1. 2. Pevnosť a deformačné vlastnosti sú prevzaté z materiálov získaných v priľahlých oblastiach. Pre predbežné výpočty základov... je povolené určiť štandardné a návrhové hodnoty pevnostných a deformačných charakteristík pôd na základe ich fyzikálnych charakteristík z prílohy 1 SNi. P 2. 01 -83. Základy a základy.
Štandardné hodnoty špecifickej adhézie cn, k Pa (kgf/cm 2), uhol vnútorného trenia n, st. , silto-ílovité nesprašové pôdy kvartérnych uloženín
Štandardné hodnoty špecifickej adhézie cn, k Pa (kgf/cm 2), uhol vnútorného trenia n, st. a modul deformácie E, MPa (kgf/cm2), piesčité pôdy kvartérnych usadenín
SP 22.13330.2011
Aktualizovaná verzia SNiP 2.02.04-88
Autor NIIOSP pomenovaný po N.M. Gersevanovovi
Kapitola 5.3. P.:
- Hlavnými parametrami mechanických vlastností zemín, ktoré určujú únosnosť základov a ich deformáciu, sú pevnostné a deformačné charakteristiky zemín (uhol vnútorného trenia φ, špecifická priľnavosť). c, jednoosová pevnosť v tlaku skalnatých pôd Rc, modul deformácie E a koeficient priečnej deformácie υ zemín). Je povolené použiť ďalšie parametre, ktoré charakterizujú interakciu základov so základovou pôdou a sú stanovené experimentálne (špecifické ťažné sily pri zamrznutí, koeficienty tuhosti základov atď.).
Poznámka - Ďalej, okrem osobitne uvedených prípadov, pojem „vlastnosti pôdy“ znamená nielen mechanické, ale aj fyzikálne vlastnosti zemín, ako aj parametre uvedené v tomto odseku.
SP 50-101-2004 „Projektovanie a montáž základov
a základy budov a stavieb“
Autor NIIOSP pomenovaný po. N.M. Gersevanova, štátny jednotný podnik Mosgiproniselstroy
bod 5.1.8
Fyzikálne a mechanické vlastnosti pôdy zahŕňajú:
- - hustota pôdy a jej častíc a vlhkosť (GOST 5180 a GOST 30416);
- - koeficient pórovitosti;
- - granulometrické zloženie pre hrubé pôdy a piesky (GOST 12536);
- - vlhkosť na hraniciach plasticity a tekutosti, číslo plasticity a index tekutosti pre ílovité pôdy (GOST 5180);
- - uhol vnútorného trenia, špecifická priľnavosť a modul deformácie zemín (GOST 12248, GOST 20276, GOST 30416 a GOST 30672);
Pozri Štandardné hodnoty týchto charakteristík - Príloha A SP 22.13330.2016
- - dočasná odolnosť pri jednoosovom stlačení, zmäkčení a indikátoroch rozpustnosti pre skalnaté pôdy (GOST 12248).
Fyzikálne vlastnosti pôdy zahŕňajú:
Pre špecifické zeminy, ktorých konštrukčné vlastnosti základov sú uvedené v časti 6 SP 22.13330.2011, a pri navrhovaní základov podzemných častí stavieb (pozri časť 9) sa musia dodatočne určiť vlastnosti uvedené v týchto častiach. .
Medzi pôdy so špecifickými nepriaznivými vlastnosťami patria:
- Poklesové pôdy
Napučiavacie pôdy
Soľné pôdy
Organominerálne a organické pôdy
Eluviálne pôdy
Objemové pôdy
Aluviálne pôdy
Zdvíhanie pôdy
Spevnené pôdy
Pri určovaní návrhovej odolnosti pôdy R dôvodov drevené domy patriaci do 3. nižšej triedy zodpovednosti, podľa tabuľkových hodnôt R0(B.1-B.10 dodatku B) neexistuje požiadavka na určenie takých fyzikálnych a mechanických vlastností, ako sú:
Uhol vnútorného trenia, špecifická adhézia, modul deformácie a koeficient bočnej deformácie zemín (GOST 12248, GOST 20276, GOST 30416 a GOST 30672);
Pozrite si príklad určenia vlastností pôdy na výmenu základov na webovej stránke: "Príklad výpočtu základov dreveného domu"
Definície
Príloha A. p.:
- koeficient pórovitosti e určené podľa vzorca (pozri A.6 GOST 25100-2011)
e = (ρ s - ρ d)/ρ d, (A.5)
- ρ s - hustota pôdnych častíc (skelet), hmotnosť na jednotku objemu pevných (kostrových) pôdnych častíc g/cm3;
ρ d - hustota suchej pôdy, pomer hmotnosti pôdy mínus hmotnosť vody a ľadu v jej póroch k jej pôvodnému objemu, g/cm3, určený vzorcom
- Hustota suchej pôdy (skelet) ρ d určené podľa vzorca (pozri A.16 GOST 25100.2011)
ρ d = ρ/(1+ w), (A.8)
- kde ρ je hustota pôdy, g / cm 3 (pozri GOST 5180);
w- prirodzená vlhkosť pôdy, %
- Prietok I L- pomer rozdielu vlhkosti zodpovedajúcej dvom stavom pôdy: prirodzenému W a na valivej hranici Wp k číslu plasticity Ip
A.18 GOST 25100-2011, Prietok ja L d.u., - indikátor stavu (konzistencie) ílovitých pôd; určený vzorcomI L = (w - w p)/I p, (A.9)
- kde w je prirodzená vlhkosť pôdy, % (pozri GOST-5180-84);
w p - vlhkosť na valivej hranici, % (pozri GOST 5180);
I p - číslo plasticity, %, (pozri A.31 GOST 25100-2011)
- Číslo plasticity I str(Pozri A.31 GOST 25100-2011), %, %; určený vzorcom
I p = w L - w p , (A.17)
- kde w L je obsah vlhkosti na hranici klzu, % (pozri 4 GOST 5180);
w p - vlhkosť na valivej hranici, % (pozri 5 GOST 5180)
Stlačiteľnosť- schopnosť pôdy zmenšovať svoj objem vplyvom vonkajšej sily, charakterizovaná koeficientom stlačiteľnosti m 0(tangens uhla sklonu kompresnej krivky), určený vzorcom (pozri 5.4 GOST 12248-2010)
m 0 = (e i - e i+1)/ (p i+1 - p i) 5,32
- e i a e i+1 sú koeficienty pórovitosti zodpovedajúce tlakom pi a pi+1.
- Na základe hodnôt horizontálneho šmykového a normálového zaťaženia nameraných počas skúšky sa vypočítajú tangenciálne a normálové napätia τ a σ, MPa pomocou vzorcov:
t = 10Q/A; (5.3)
a = 10F/A; (5.4) - Špecifická priľnavosť c A uhol vnútorného trenia φ
pôdy sú určené ako parametre lineárnej závislosti
τ = σ tan(φ) + c (5,5)
- τ a φ sú určené vzorcami (5.3) a (5.4) = Q/A, (5.1) - tangenciálne napätia a
= F/A, (5.2) - normálové napätia
Q a F sú tangenciálne a normálové sily k šmykovej rovine, kN
A - plocha rezu, cm2
Zdroj: GOST 12248-2010 hustota pôdy ρ - pomer hmotnosti pôdy vrátane hmotnosti vody v jej póroch k objemu, ktorý zaberá táto pôda (g/cm 3 t/m 3)
hustota suchej pôdy ρ d je pomer hmotnosti suchej pôdy (bez hmotnosti vody v jej póroch) k objemu, ktorý zaberá táto zemina (g/cm 3 t/m 3)
hustota častíc pôdy ρ s je pomer hmotnosti suchej zeminy (bez hmotnosti vody v jej póroch) k objemu pevnej časti tejto zeminy (g/cm 3 t/m 3). Celková kapacita vlhkosti Wo - maximálny možný obsah všetkých možné typy vody, keď sú jej póry úplne zaplnené.
w so = n.ρ w/ ρ d
- kde: n – pórovitosť, jednotky,
ρ w– hustota vody, g/cm3,
ρ d – hustota suchej pôdy.
Mechanické vlastnosti zemín- to je ich schopnosť odolávať zmenám objemu a tvaru v dôsledku sily a fyzikálnych vplyvov.
deformácia- kapacita pôdy silu- kapacita pôdy
odolávať rozvoju deformácií; odolávať ničeniu;
Mechanické vlastnosti sú ovplyvnené povahou štruktúrnych väzieb častíc, veľkosťou častíc a minerálnym zložením a pôdnou vlhkosťou. Hlavné mechanické vlastnosti pôdy sú: stlačiteľnosť; pevnosť v šmyku; priepustnosť vody.
Stlačiteľnosť.
Schopnosť zeminy zmenšiť svoj objem pod vplyvom zaťaženia zhutňovaním sa nazýva stlačiteľnosť, sadnutie alebo deformácia. Pôda sa podľa svojej fyzikálnej štruktúry skladá z jednotlivých častíc rôznej veľkosti a minerálneho zloženia (pôdny skelet) a pórov vyplnených kvapalinou (voda) a plynom (vzduch). Pri vzniku tlakových napätí dochádza k objemovým zmenám v dôsledku zmenšovania objemov pórov nachádzajúcich sa vo vnútri pôdy naplnenej vodou. Stlačiteľnosť teda závisí od mnohých faktorov, z ktorých hlavné sú fyzikálne zloženie, typ štruktúrnych väzieb častíc a veľkosť zaťaženia.
Podľa charakteru zmršťovania sa delia elastické a plastické deformácie. Elastické deformácie vznikajú v dôsledku zaťaženia, ktoré nepresahuje konštrukčnú pevnosť zemín, t.j. neničia štrukturálne spojenia medzi časticami a vyznačujú sa schopnosťou pôdy vrátiť sa po odstránení záťaže do pôvodného stavu. Plastické deformácie ničia kostru pôdy, porušujú väzby a pohybujú sa častice voči sebe navzájom. V tomto prípade objemové plastické deformácie zhutňujú pôdu v dôsledku zmien objemu vnútorných pórov a šmykové plastické deformácie - v dôsledku zmien pôvodného tvaru až po deštrukciu. Pri výpočte stlačiteľnosti zeminy sa hlavné deformačné charakteristiky určujú v laboratórnych podmienkach podľa koeficientu relatívnej stlačiteľnosti, koeficientu bočného tlaku a koeficientu bočnej rozťažnosti.
Pevnosť v šmyku
Konečná pevnosť v šmyku je schopnosť pôdy odolávať vzájomnému pohybu častí pôdy pod vplyvom tangenciálnych a priamych napätí. Tento ukazovateľ sa vyznačuje pevnostnými vlastnosťami pôd a používa sa pri výpočtoch základov budov a stavieb. Schopnosť pôdy znášať zaťaženie bez zrútenia sa nazýva pevnosť. V piesočnatých a hrubozrnných nesúdržných pôdach sa odpor dosahuje najmä trecou silou jednotlivých častíc, takéto pôdy sa nazývajú sypké pôdy. Ílové pôdy majú vyššiu šmykovú odolnosť, pretože... Spolu s trecou silou pôsobia proti šmyku adhézne sily. V stavebníctve je tento ukazovateľ dôležitý pri výpočte základových základov a výrobe zemných konštrukcií so svahmi.
Odolnosť v šmyku t ílovitých zemín je určená Coulombovou rovnicou:
V prípade piesočnatých pôd má šmyková odolnosť v dôsledku nedostatku adhéznych síl podobu:
Priepustnosť vody
Priepustnosť vody je charakterizovaná schopnosťou pôdy prepúšťať vodu pod vplyvom tlakových rozdielov a je určená fyzikálnou štruktúrou a zložením pôdy. Všetky ostatné veci sú rovnaké, s fyzikálnou štruktúrou s nižším obsahom pórov a s prevahou ílových častíc v kompozícii bude priepustnosť vody nižšia ako priepustnosť poréznych a piesočnatých pôd. Tento ukazovateľ netreba podceňovať, pretože... v stavebníctve ovplyvňuje stabilitu zemných konštrukcií a určuje rýchlosť zhutňovania základových pôd.
Deformačné a pevnostné vlastnosti zemín a ich charakteristiky.
Stlačiteľnosť pôda charakterizuje ich schopnosť deformovať sa bez zničenia pod vplyvom vonkajšieho zaťaženia. Deformačné vlastnosti zemín charakterizuje celkový deformačný modul E , Poissonov pomer, koeficienty stlačiteľnosti a konsolidácie, moduly šmyku a objemového stlačenia. Stlačiteľnosť rozptýlených pôd pri zaťažení je spôsobená vzájomným premiestnením minerálnych častíc, a teda zmenšením objemu pórov.
Pevnosť pôdy určené ich pevnosť v šmyku , ktorú možno opísať lineárnou Coulombovou závislosťou
τ = p tanφ + c,
Kde τ – pevnosť v šmyku, MPa; R – normálny tlak, MPa; tg φ – koeficient vnútorného trenia; φ – uhol vnútorného trenia, stupne; c – spojka, MPa.
množstvá φ A c potrebné pre inžinierske výpočty pevnosti a stability.
Pevnosť skalnatých pôd je daná predovšetkým ich konštrukčnými väzbami, t.j. úchopom, ale väčšinou praskaním.
Dôležitá je pevnosť horninovej pôdy v ťahu na jednoosovú kompresiu (pevnosť v tlaku). klasifikačná charakteristika, ktorý klasifikuje pôdu ako skalnatú (> 5 MPa) alebo nekamennú (< 5 МПа).
Chemické a minerálne zloženie, štruktúra a textúra pôd a obsah organickej hmoty sa zisťujú v geologických laboratóriách vybavených potrebným vybavením (röntgenový elektrónový mikroskop a pod.). Fyzikálne a mechanické vlastnosti zemín sa študujú v pôdnych laboratóriách a v teréne na budúcich staveniskách. Osobitná pozornosť sa venuje spoľahlivosti získaných výsledkov.
Pre každú charakteristiku pôdy sa vykoná niekoľko stanovení a ich štatistická analýza. Pre každý IGE musia existovať aspoň tri definície.
Pôdne laboratórium. Vzorky pôdy na laboratórny výskum sa vyberajú z pôdnych vrstiev v jamách a vrtoch na lokalitách.
Vzorky pôdy sa dodávajú do laboratória vo forme monolitov alebo sypkých vzoriek. Monolity sú vzorky zeminy s nenarušenou štruktúrou, ktoré by mali mať rozmery 20 x 20 x 20 cm V hlinito-hlinitých pôdach je potrebné zachovať prirodzenú vlhkosť vďaka vodonepriepustnej parafínovej alebo voskovej škrupine na ich povrchu V sypkých pôdach (piesok , štrk a pod.) sa odoberajú vzorky s hmotnosťou najmenej 0,5 kg.
V laboratórnych podmienkach je možné určiť všetky fyzikálne a mechanické vlastnosti, každý podľa svojej vlastnej GOST: prirodzená vlhkosť a hustota pôdy - GOST 5180-84, pevnosť v ťahu - GOST 17245-79, granulometrické zloženie (zrno) - GOST 12536- 79 atď. V laboratóriu sa zisťuje vlhkosť, hustota pôdnych častíc a niektoré ďalšie.
Práca v teréne.Štúdium pôd v teréne poskytuje výhodu oproti laboratórnej analýze, pretože umožňuje určiť všetky hodnoty fyzikálnych a mechanických charakteristík v prirodzenom výskyte pôd bez zničenia ich štruktúry a textúry pri zachovaní vlhkostného režimu. V tomto prípade sa simuluje prevádzka pôdnych hmôt v základoch budov a stavieb. Takéto pôdne štúdie sa v posledných rokoch využívajú čoraz viac, zároveň sa zdokonaľuje technické vybavenie a využívajú sa počítače. Expresné metódy umožňujú rýchlo získať vlastnosti pôdy. Na predpovedanie správania sa pôdnych hmôt počas obdobia prevádzky budov a stavieb je vhodné inteligentne kombinovať laboratórne a terénne štúdie.
Spomedzi metód deformačného skúšania zemín na stlačiteľnosť by sa mala zvážiť referenčná metóda skúšky razenia v teréne (GOST 20278-85). Výsledky ostatných skúšobných metód, tak terénnych (presiometria, dynamické a statické vedenie), ako aj laboratórnych (kompresných a stabilometrických) je potrebné porovnať s výsledkami raziacich skúšok.
Pri určovaní pevnostných charakteristík zemín sú najspoľahlivejšie výsledky získané z terénnych skúšok rezania pôdnych pilierov priamo na stavenisku (GOST 23741-79). Vzhľadom na vysokú cenu a náročnosť práce sa táto práca vykonáva len pre štruktúry I. úrovne (trieda) zodpovednosti. Patria sem budovy a stavby veľkého hospodárskeho významu, sociálne zariadenia a vyžadujúce zvýšenú spoľahlivosť (hlavné budovy tepelných elektrární, jadrových elektrární, televízne veže, priemyselné potrubia nad 200 m, budovy divadiel, cirkusov, trhovísk, vzdelávacích inštitúcií atď.). ).
Pre ostatné prípady výstavby (stavby triedy II a III) pomerne spoľahlivé ukazovatele s A φ získané ako výsledok laboratórnych testov pôd v zariadeniach na ploché strihanie (GOST 12248-78) a trojosové stláčanie (GOST 26518-85).
Pevnostné charakteristiky možno určiť aj metódou lopatkového sondovania, ktorej výsledky sa pri navrhovaní kritických konštrukcií porovnávajú so šmykovými skúškami, aby sa zabezpečila spoľahlivosť výsledkov.
Deformačné skúšky zemín. Stlačiteľnosť zemín sa študuje pomocou raziacich metód, tlakomerov, dynamického a statického sondovania.
Metóda pečiatky. IN V nekamenitých pôdach sú razidlá inštalované na dne jám alebo na dne vrtov, na ktoré sa prenáša statické zaťaženie (GOST 20276-85). Pečiatka v jamke – ide o oceľovú alebo železobetónovú kruhovú dosku s plochou 5000 cm2. Na vytvorenie daného tlaku pod razidlom sa používajú zdviháky alebo plošiny so záťažou (obr. 49).
Sadnutie zápustiek sa meria pomocou priehybomerov. Vzorky pôdy sa odoberajú v jame pri značke dna kolku a mimo neho na paralelné laboratórne štúdie. Razidlo sa zaťažuje po etapách v závislosti od druhu zeminy a jej stavu, pričom drží až do ustálenia deformácií. Výsledkom skúšok je zostavenie grafov závislosti sadnutia razidla od tlaku a času v štádiách zaťaženia, po ktorých sa vypočíta modul deformácie zeminy pomocou vzorca E , MPa.
Pečiatka vo vyvŕtanom otvoree. Testovanie pôdy sa vykonáva v studni s priemerom viac ako 320 mm a hĺbkou do 20 m. Na dno studne sa spustí razidlo s plochou 600 cm 2 . Záťaž na pečiatku sa prenáša cez tyč, na ktorej je umiestnená plošina s nákladom. Modul deformácie je tiež určený vzorcom.
Pressiometrické štúdie vykonávané v ílovitých pôdach. Tlakomer je gumená valcová komora spustená do vrtu do danej hĺbky a expandovaná tlakom kvapaliny alebo plynu. Pri vytvorených tlakoch sa merajú radiálne pohyby stien vrtu, čo umožňuje určiť modul deformácie a pevnostné charakteristiky zeminy.
Ryža. 49. Stanovenie stlačiteľnosti pôdy pomocou známok:
a, b – jamy; c – vrt; 1 – kolky; 2 – zdvihák;
3 – kotviace pilóty; 4 – plošina s nákladom; 5 - tyč
Sondovanie(alebo prieniku ) slúži na štúdium hrúbok pôdy do hĺbky 15–20 m.Na základe odporu kovového hrotu (sondy) vniknúť do pôdy sa zisťuje hustota a pevnosť zemín a ich premenlivosť vo vertikálnom reze. Sondovaním sa rozumejú expresné metódy na stanovenie mechanických vlastností piesčitých, ílovitých a organických pôd, ktoré neobsahujú alebo majú málo prímesí drveného kameňa alebo kamienkov. Podľa spôsobu ponorenia hrotu sa rozlišuje sondovanie dynamické a statické . Pri statickom sondovaní sa kužeľ hladko zatlačí do zeme a pri dynamickom sondovaní sa zarazí kladivom.
Statické a dynamické snímanie povoliť:
Rozdeľte hrúbku pôdy na samostatné vrstvy;
Určite hĺbku skalnatých a hrubých pôd;
Určte približnú hustotu pieskov, konzistenciu ílovitých zemín a určte modul deformácie;
Posúdiť kvalitu umelo zhutnených pôd v násypoch a aluviálnych súvrstviach;
Zmerajte hrúbku organických pôd v močiaroch.
Na obr. 50 znázorňuje stanicu na zaznamenávanie prienikov.
Ryža. 50. Penetračná a ťažobná stanica:
1 – sonda-snímač; 2 – tyč; 3 – stožiar; 4 – hydraulický valec; 5 – komunikačný kanál; 6 – hardvérová stanica; 7 – ovládací panel
Pevnostné skúšky pôd. Odolnosť zeminy v šmyku je určená medznými hodnotami napätia pri porušení. Experimenty sa vykonávajú v jamách, pričom sa ponechajú stĺpovité piliere z nenarušenej zeminy, na ktoré pôsobia tlakové a šmykové sily. Na správne určenie vnútorného trenia a špecifickej adhézie sa experiment vykonáva na najmenej troch pilieroch pri rôznych tlakových silách. Posun je tiež spôsobený rotáciou obežného kolesa, ktoré je štvorlisté. Je zatlačený do zeme a otáčaný, pričom sa meria krútiaci moment, ktorý sa používa na výpočet šmykového odporu.
skúsený stavebné práce . Pri výstavbe objektov prvého stupňa zodpovednosti (triedy) naberá na význame najmä terénny výskum pôd, preto sa uchyľujú k experimentálnej práci.
Skúsené hromady. Na stavenisku sa inventarizačná kopa zapustí a sleduje sa charakter jej ponorenia a odolnosť zeminy. Zaťažením hromady a meraním zrážok v každom kroku sa zisťuje únosnosť pôdy v podmienkach prirodzenej vlhkosti a pri premočení. Výsledky testu sa porovnajú s vypočítanými údajmi na základe laboratórnych štúdií pôdy.
Skúsené základy. Základy budúcej stavby sú položené v plnej veľkosti a do projektovanej hĺbky. Na základ sa pôsobí zaťažením od budúcej budovy a pozoruje sa stlačenie základovej pôdy. Takto sa zisťuje skutočná únosnosť zeminy a sadanie budúcej stavby.
Experimentálne budovy. Kvantitatívne hodnotenie poklesových vlastností spraše je založené na údajoch laboratórneho a terénneho testovania pôdy. V reálnych podmienkach sa pri stavaných budovách v plnej veľkosti sprašový podklad nasýti vodou a pozoruje sa charakter vývoja procesu, zisťujú sa hodnoty poklesu a hodnotí sa stav stavebných konštrukcií. Podobné experimentálne práce sa vykonávajú pri posudzovaní dynamických účinkov na stavebné konštrukcie a základy.
Spracovanie výsledkov pôdneho výskumu. Vlastnosti pôdnych masívov sa hodnotia na základe fyzikálno-mechanických charakteristík ako výsledok laboratórnych štúdií jednotlivých pôdnych vzoriek a terénnych prác na území masívu. Charakteristiky získané v laboratóriu a v teréne zodpovedajú len tým miestam, kde sa odobrali vzorky a vykonali sa terénne testy pôdy. V tomto ohľade je potrebné zhrnúť rozptýlené výsledky výskumu a normatívne ukazovatele, to znamená štatisticky spracovať, aby sa získali priemerné hodnoty a následné použitie vo výpočtoch.
Stacionárne pozorovania pri inžiniersko-geologických a hydrogeologických štúdiách sa vykonávajú na posúdenie vývoja nepriaznivých geologických procesov (kras, zosuvy a pod.), režim podzemnej vody a teplotný režim.Vo vybraných charakteristických priestoroch pre pozorovania je inštalovaná sieť benchmarkov a realizujú sa prístrojové pozorovania ich pohybu a pod.. Merania sa vykonávajú počas prevádzky budov a stavieb, ale môžu sa začať aj počas projektových období. Trvanie práce - do 1 roka alebo viac.