Problemet moderne të shkencës dhe arsimit. Shënime leksioni për forcën strukturore mbi mekanikën e tokës

Madhësia e forcës strukturore të dherave është një karakteristikë shumë e rëndësishme e tokave. Vlera e saj mund të përcaktohet nga kurba e ngjeshjes së strukturës së patrazuar, testimi i dherave (derisa të arrihet forca strukturore) me hapa ngarkese shumë të vogla (afërsisht 0,002-0,010 MPa), atëherë një thyerje e mprehtë në lakoren e ngjeshjes do të korrespondojë me forcën strukturore. të ngjeshjes së tokës. Vlera e presionit që i përgjigjet pikës së prerjes së kurbës me boshtin e presionit është e barabartë me vlerën e rezistencës strukturore në shtypje.

Vizatim a) ngjeshja relative e tokës së ngopur me ujë në varësi të presionit p, b) ngjeshja relative e tokës argjilore me zbërthim të pjesshëm në varësi të presionit.

Ligji i ngjeshjes së tokës: ndryshimi në porozitetin e tokës është drejtpërdrejt proporcional me ndryshimin e presionit.

13. Varësia nga ngjeshja gjatë shtypjes vëllimore

Koeficienti i porozitetit ndryshon e toka nën ngjeshje kompresive në rastin e përgjithshëm do të varet jo vetëm nga madhësia e vertikales streset normale Por edhe nga horizontale dhe

Le të përcaktojmë shumën e sforcimeve kryesore në rastin e ngjeshjes së shtresës së tokës pa mundësinë e zgjerimit të saj anësor, duke theksuar paralepipedin elementar, i cili, në kushtet e këtij problemi, do të përjetojë vetëm sforcime më normale (kryesore).

Meqenëse deformimet horizontale (zgjerimi i tokës në anët) janë të pamundura, deformimet relative horizontale do të jenë të barabarta me zero, d.m.th. , prej nga rrjedh se . Përveç kësaj, nga kushti i ekuilibrit kemi

Dihet se deformimi relativ i një trupi elastik në përputhje me ligjin e Hukut gjendet nga shprehja

Ku është moduli i elasticitetit të materialit, është koeficienti i zgjerimit anësor të tokës (raporti Poisson). Duke zëvendësuar në këtë shprehje , , , marrim

Ku është koeficienti i presionit anësor të tokës në qetësi, d.m.th. në mungesë të lëvizjeve horizontale

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

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

Në këtë rast, stresi fillestar në skeletin e tokës:

pz 0 = P – P w O. (5.58)

Deformim relativ i menjëhershëm i skeletit të tokës

 0 = m v (P – P w O). (5.59)

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

 w = m w P w O n , (5.60)

Ku m wështë koeficienti i kompresueshmërisë vëllimore të ujit në pore; n- poroziteti i tokës.

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

 0 =  w = . (5.61)

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

. (5.62)

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

. (5.63)

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

, (5.64)

Ku J w– koeficienti i ngopjes me ujë të tokës; P a - presioni atmosferik 0,1 MPa.

Skema e presioneve vertikale në shtresën e tokës nga ngarkesa me ujë pore të ngjeshshme dhe qëndrueshmëria strukturore e tokës është paraqitur në Fig.5.14.

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

. (5.65)

Fig.5.14. Diagramet e presioneve vertikale në shtresën e tokës nën ngarkesë të vazhdueshme, duke marrë parasysh forcën strukturore

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

.

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

5.5. Ndikimi i gradientit fillestar të kokës

Tokat argjilore përmbajnë ujë të lidhur fort dhe lirshëm dhe ujë pjesërisht të lirë. Filtrimi, dhe si rrjedhim ngjeshja e shtresës së tokës, fillon vetëm kur gradienti është më i madh se ai fillestar. i 0 .

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

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

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

tg I = i 0 . (5.66)

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

, (5.67)

Këtu z maksimumi< 0,5h. Në këtë rast, sedimenti është

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

Vlera zëvendësuese z maksimumi në (5.68), marrim

. (5.69)

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

. (5.70)

Kur duhet të merrni parasysh shumë faktorë. Vëmendje e veçantë duhet t'i kushtohet përbërjes dhe disa nga llojet e tij janë të afta të varen kur lagështia rritet në tension nën peshën e vet ose nga një ngarkesë e jashtme. Prandaj emri i këtyre dherat - "ulje Konsideroni më tej veçoritë e tyre.

Llojet

Kategoria në shqyrtim përfshin:

• Tokat loess (suspes dhe loesses).
• Argjila dhe argjila.
• Llojet e ndara të llumrave të mbulesës dhe pjellave.
• Mbetjet industriale me shumicë. Këto përfshijnë, në veçanti, hirin, pluhurin e hekurave.
• I pluhurosur tokat argjilore me forcë të lartë strukturore.

Specifikimi

Aktiv faza fillestare organizimi i ndërtimitështë e nevojshme të kryhet një studim i përbërjes së tokës së vendit për të identifikuar të mundshmet deformime. Shfaqja e tyre për shkak të veçorive të procesit të formimit të tokës. Shtresat janë në një gjendje të ngjeshur jo mjaftueshëm. Në tokën loess, një gjendje e tillë mund të vazhdojë gjatë gjithë kohës së ekzistencës së saj.

Një rritje e ngarkesës dhe lagështisë zakonisht shkakton ngjeshje shtesë në shtresat e poshtme. Megjithatë, meqenëse deformimi do të varet nga forca e ndikimit të jashtëm, ngjeshja e pamjaftueshme e shtresës në lidhje me presionin e jashtëm që tejkalon stresin nga masa e saj do të mbetet.

Mundësia e fiksimit të tokave të dobëta përcaktohet në testet laboratorike nga raporti i rënies së forcës kur laget me treguesin e presionit efektiv.

Vetitë

Përveç ngjeshjes së pamjaftueshme, tokat e ulura karakterizohen nga përmbajtja e ulët e lagështisë natyrore, përbërja e pluhurit dhe forca e lartë strukturore.

Ngopja e tokës me ujë në rajonet jugore, si rregull, është 0.04-0.12. Në rajonet e Siberisë, korsia e mesme treguesi është në intervalin 0.12-0.20. Shkalla e lagështisë në rastin e parë është 0,1-0,3, në të dytën - 0,3-0,6.

Forca strukturore

Kjo është kryesisht për shkak të ngjitjes së çimentimit. Sa më shumë lagështi të hyjë në tokë, aq më e ulët është forca.

Rezultatet e hulumtimit treguan se filmat e hollë të ujit kanë një efekt pykë mbi formacionet. Ata veprojnë si një lubrifikant, duke e bërë më të lehtë rrëshqitjen e grimcave të tokës që ulet. Filmat sigurojnë shtrimin më të dendur të shtresave nën ndikimin e jashtëm.

Kapje e ngopur me lagështi dheu i rrëshqitjes përcaktohet nga ndikimi i forcës së tërheqjes molekulare. Kjo vlerë varet nga shkalla e densitetit dhe përbërjes së tokës.

Karakteristikë e procesit

Tërheqja është një proces kompleks fizik dhe kimik. Shfaqet në formën e ngjeshjes së tokës për shkak të lëvizjes dhe paketimit më të dendur (kompakt) të grimcave dhe agregateve. Për shkak të kësaj, poroziteti total i shtresave reduktohet në një gjendje që korrespondon me nivelin e presionit të veprimit.

Një rritje në densitet çon në disa ndryshime në karakteristikat individuale. Më pas, nën ndikimin e presionit, ngjeshja vazhdon, përkatësisht, forca vazhdon të rritet.

Kushtet

Që të ndodhë një tërheqje, ju duhet:

• Ngarkesa nga themeli ose masa e saj, e cila, kur laget, do të kapërcejë forcat kohezive të grimcave.
• Niveli i mjaftueshëm i lagështisë. Kontribuon në uljen e forcës.

Këta faktorë duhet të punojnë së bashku.

Lagështia përcakton kohëzgjatjen e deformimit tokat zhytëse. Si rregull, ndodh brenda një kohe relativisht të shkurtër. Kjo për faktin se toka është kryesisht në një gjendje me lagështi të ulët.

Deformimi në një gjendje të ngopur me ujë zgjat më shumë, pasi uji filtrohet nëpër tokë.

Metodat për përcaktimin e dendësisë së tokës

Ulja relative përcaktohet nga mostrat e strukturës së patrazuar. Për këtë, përdoret një pajisje kompresimi - matës i densitetit të tokës. Në studim përdoren metodat e mëposhtme:

• Një kurbë me analizën e një kampioni dhe njomjen e saj në fazën përfundimtare të ngarkesës vepruese. Me këtë metodë është e mundur të përcaktohet ngjeshshmëria e tokës në një lagështi të caktuar ose natyrore, si dhe tendenca relative për të deformuar nën një presion të caktuar.
• Dy kurba me testin e 2 mostrave me të njëjtën shkallë densiteti. Njëra studiohet në lagështinë natyrore, e dyta - në një gjendje të ngopur. Kjo metodë ju lejon të përcaktoni kompresueshmërinë nën lagështinë e plotë dhe natyrore, tendencën relative ndaj deformimit kur ngarkesa ndryshon nga zero në fund.
• Të kombinuara. Kjo metodë është një kombinim i modifikuar i dy të mëparshmeve. Testi kryhet në një mostër. Së pari ekzaminohet në gjendjen e tij natyrore në një presion prej 0.1 MPa. Përdorimi i metodës së kombinuar ju lejon të analizoni të njëjtat veti si metoda me 2 kurba.

Pika të rëndësishme

Gjatë testimit në matësit e densitetit të tokës kur përdorni ndonjë nga opsionet e mësipërme, është e nevojshme të merret parasysh se rezultatet e studimeve karakterizohen nga ndryshueshmëri të konsiderueshme. Në këtë drejtim, disa tregues, edhe kur testoni një mostër, mund të ndryshojnë me 1.5-3, dhe në disa raste me 5 herë.

Luhatje të tilla të rëndësishme shoqërohen me madhësia e vogël mostrat, heterogjeniteti i materialit për shkak të karbonateve dhe përfshirjeve të tjera, ose prania e poreve të mëdha. Gabimet e pashmangshme në studim janë gjithashtu të rëndësishme për rezultatet.

Faktorët ndikues

Në rrjedhën e studimeve të shumta, është vërtetuar se treguesi i prirjes së tokës për ulje varet kryesisht nga:

• Presioni.
• Shkallët e dendësisë së tokës nën lagështinë natyrore.
• Përbërja dheu i rrëshqitjes.
• Niveli i lagështisë.

Varësia nga ngarkesa pasqyrohet në kurbë, sipas së cilës, me një rritje të treguesit, vlera e prirjes relative për të ndryshuar së pari arrin edhe vlerën e saj maksimale. Me një rritje të mëvonshme të presionit, ai fillon t'i afrohet zeros.

Si rregull, presioni është 0,2-0,5 MPa, dhe për argjilat e ngjashme me loess - 0,4-0,6 MPa.

Varësia shkaktohet nga fakti se në procesin e ngarkimit të tokës zhytëse me ngopje natyrore në një nivel të caktuar, fillon shkatërrimi i strukturës. Në këtë rast, vërehet një kompresim i mprehtë pa një ndryshim në ngopjen e ujit. Deformimi gjatë rritjes së presionit do të vazhdojë derisa shtresa të arrijë gjendjen e saj jashtëzakonisht të dendur.

Varësia nga përbërja e tokës

Shprehet në faktin se me rritjen e numrit të plasticitetit zvogëlohet tendenca për deformim. E thënë thjesht, një shkallë më e madhe e ndryshueshmërisë së strukturës është karakteristikë e slurit, një më e vogël - për argjilën. Natyrisht, për të përmbushur këtë rregull duhet të jenë të barabarta edhe kushtet e tjera.

Presioni fillestar

Në projektimi i themeleve për ndërtesa dhe struktura llogaritet ngarkesa e strukturave në tokë. Në këtë rast, përcaktohet presioni fillestar (minimal), në të cilin deformimi fillon në ngopje të plotë me ujë. Ajo prish forcën strukturore natyrore të tokës. Kjo çon në faktin se procesi normal i ngjeshjes është ndërprerë. Këto ndryshime, nga ana tjetër, shoqërohen me ristrukturim dhe ngjeshje intensive.

Nisur nga sa më sipër, duket se në fazën e projektimit gjatë organizimit të ndërtimit, vlera e presionit fillestar duhet të merret afër zeros. Megjithatë, në praktikë nuk është kështu. Parametri i specifikuar duhet të përdoret i tillë që trashësia të llogaritet sipas Rregulla të përgjithshme jo tërheqjeje.

Qëllimi i treguesit

Presioni fillestar përdoret në zhvillimin e projekteve themelet mbi tokat e ulura për përcaktimin:

• Ngarkesa e vlerësuar në të cilën nuk do të ketë ndryshim.
• Madhësia e zonës brenda së cilës do të ndodhë ngjeshja nga masa e themelit.
• Thellësia e kërkuar e deformimit të tokës ose trashësia e jastëkut të tokës, e cila përjashton plotësisht deformimin.
• Thellësia nga e cila fillojnë ndryshimet nga masa e tokës.

Lagështia fillestare

Quhet treguesi në të cilin tokat në gjendje të stresuar fillojnë të ulen. Një komponent prej 0.01 merret si vlerë normale gjatë përcaktimit të lagështisë fillestare.

Metoda për përcaktimin e parametrit bazohet në testet laboratorike të kompresimit. Për studimin nevojiten 4-6 mostra. Përdoret metoda e dy kurbave.

Një mostër testohet në lagështinë natyrore me ngarkim deri në presionin maksimal në faza të veçanta. Me të, toka ngjyhet derisa ulja të stabilizohet.

Mostra e dytë fillimisht ngopet me ujë, dhe më pas, me njomje të vazhdueshme, ngarkohet në presionin kufizues në të njëjtat hapa.

Lagështimi i mostrave të mbetura kryhet në tregues që ndajnë kufirin e lagështisë nga ngopja fillestare në ngopjen e plotë të ujit në intervale relativisht të barabarta. Pastaj ato ekzaminohen në pajisjet e kompresimit.

Rritja arrihet duke derdhur volumin e llogaritur të ujit në mostra me mbajtje të mëtejshme për 1-3 ditë derisa niveli i ngopjes të stabilizohet.

Karakteristikat e deformimit

Ata janë koeficientët e ngjeshshmërisë dhe ndryshueshmërisë së tij, moduli i deformimit, ngjeshja relative.

Moduli i deformimit përdoret për llogaritjen e treguesve të mundshëm të vendosjes së themelit dhe pabarazisë së tyre. Zakonisht përcaktohet në kushtet e terrenit. Për këtë, mostrat e tokës testohen me ngarkesa statike. Vlera e modulit të deformimit ndikohet nga lagështia, niveli i densitetit, kohezioni strukturor dhe forca e tokës.

Me një rritje të masës së tokës, ky tregues rritet, me ngopje më të madhe me ujë, zvogëlohet.

Koeficienti i ndryshueshmërisë së kompresueshmërisë

Përkufizohet si raporti i ngjeshshmërisë nën lagështinë e qëndrueshme ose natyrore me karakteristikat e tokës në një gjendje të ngopur me ujë.

Krahasimi i koeficientëve të përftuar në studimet në terren dhe ato laboratorike tregon se diferenca ndërmjet tyre është e parëndësishme. Është në intervalin 0,65-2 herë. Prandaj, për aplikim praktik, mjafton të përcaktohen treguesit në laborator.

Koeficienti i ndryshueshmërisë varet kryesisht nga presioni, lagështia dhe niveli i rritjes së saj. Me një rritje të presionit, treguesi rritet, me një rritje të lagështisë natyrore, zvogëlohet. Kur ngopet plotësisht me ujë, koeficienti i afrohet 1.

Karakteristikat e forcës

Ato janë këndi i fërkimit të brendshëm dhe kohezioni specifik. Ato varen nga forca strukturore, niveli i ngopjes së ujit dhe (në një masë më të vogël) dendësia. Me një rritje të lagështisë, ngjitja zvogëlohet me 2-10 herë, dhe këndi - me 1.05-1.2. Me një rritje të forcës strukturore, ngjitja rritet.

Llojet e tokave të ulura

Janë 2 në total:

1. Vendosja ndodh kryesisht brenda zonës së deformueshme të bazës nën veprimin e ngarkesës së themelit ose faktorit tjetër të jashtëm. Në të njëjtën kohë, deformimi nga pesha e tij pothuajse mungon ose nuk është më shumë se 5 cm.
2. Ulja e tokës nga masa e saj është e mundur. Ndodh kryesisht në shtresa e poshtme trashësi dhe i kalon 5 cm Nën veprimin e një ngarkese të jashtme mund të ndodhë një rrëshqitje edhe në pjesën e sipërme brenda kufijve të zonës së deformueshme.

Lloji i zhytjes përdoret në vlerësimin e kushteve të ndërtimit, zhvillimin e masave kundër mbytjes, projektimin e themeleve, themeleve dhe vetë ndërtesës.

informacion shtese

Zbutja mund të ndodhë në çdo fazë të ndërtimit ose funksionimit të një strukture. Mund të shfaqet pas një rritje të lagështisë fillestare të uljes.

Gjatë njomjes emergjente, toka ulet brenda kufijve të zonës së deformueshme mjaft shpejt - brenda 1-5 cm / ditë. Pas ndërprerjes së furnizimit me lagështi, pas disa ditësh, tërheqja stabilizohet.

Nëse njomja fillestare ka ndodhur brenda kufijve të një pjese të zonës së deformimit, me çdo ngopje të mëvonshme me ujë, ulja do të ndodhë derisa e gjithë zona të laget plotësisht. Prandaj, do të rritet me rritjen e ngarkesës në tokë.

Me njomjen intensive dhe të vazhdueshme, ulja e tokës varet nga lëvizja në rënie e shtresës së lagështirës dhe formimi i një zone të ngopur me ujë. Në këtë rast, ulja do të fillojë sapo pjesa e përparme e lagështirës të arrijë thellësinë në të cilën toka ulet nga pesha e saj.

1

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

Forca strukturore e dherave

presioni para mbylljes

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

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

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

4. Kudryashova E.B. Modelet e formimit të tokave argjilore të mbikonsoliduara: Cand. sinqertë. Shkenca Gjeologjike dhe Mineralogjike: 25.00.08. - M., 2002. - 149 f.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

23. Gregory, A.S. et al. Llogaritja e indeksit të ngjeshjes dhe stresit të parakompresimit nga të dhënat e testit të ngjeshjes së tokës // Kërkimi i tokës dhe tokës, Amsterdam. - 2006. - Vëll. 89, #1. – fq. 45–57.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

35. Nagaraj T. S., Shrinivasa Murthy B. R., Vatsala A. Parashikimi i sjelljeve të tokës – pjesa ii- tokë e ngopur e pacementuar // Canadian Geotechnical Journal. - 1991. - Vëll. 21, nr. 1. – fq. 137-163.

36. Oikawa, H. Kurba e ngjeshjes së tokave të buta // Gazeta e Shoqërisë Gjeoteknike Japoneze, Tokat dhe themelet. - 1987. - Vëll. 27, nr.3. – fq. 99-104.

37. Onitsuka, K., Hong, Z., Hara, Y., Shigeki, Y. Interpretimi i të dhënave të testit të edometrit për argjilat natyrore // Gazeta e Shoqërisë Gjeoteknike Japoneze, Tokat dhe themelet. - 1995. - Vëll. 35, nr 3.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Siç vërehet në punim: “Fillimisht, kushtet e ngjeshjes normale mbizotërojnë gjatë procesit të sedimentimit dhe formimit dhe ngjeshjes së mëvonshme të depozitimeve detare, liqenore, aluviale, deltaike, eoliane dhe lumore të rërave, llumrave dhe argjilave. Megjithatë, shumica e tokave në Tokë janë bërë pak/mesatarisht/shumë të mbikonsoliduara si rezultat i proceseve të ndryshme fizike, mjedisore, klimatike dhe termike gjatë shumë mijëra deri në miliona viteve. Këta mekanizma të mbikonsolidimit dhe/ose të paranderjes së dukshme përfshijnë: erozionin sipërfaqësor, motin, ngritjen e nivelit të detit, rritjen e nivelit të detit ujërat nëntokësore, akullnajat, ciklet e ngrirjes-shkrirjes, lagështimi/avullim i përsëritur, tharja, humbja e masës, ngarkesat sizmike, ciklet e baticës dhe forcat gjeokimike. Tema e përcaktimit të gjendjes së ngjeshjes së tokës është ende shumë e rëndësishme dhe gjendet në botime nga pothuajse të gjitha kontinentet. Në punime merren parasysh faktorët dhe treguesit që përcaktojnë gjendjen e mbingjeshjes ose të nënngjeshjes së tokave argjilore, shkaqet dhe ndikimi në parametrat fiziko-mekanikë të çimentimit të tillë të fortë. Rezultatet e përcaktimit të treguesit kanë edhe një gamë të gjerë aplikimesh në praktikë, duke filluar nga llogaritja e sistemimit të themeleve të strukturave; ruajtja e strukturës natyrore të mostrave të destinuara për testime laboratorike; për tema shumë specifike, duke parashikuar ngjeshjen e tokës në plantacionet e eukaliptit dhe kafesë duke krahasuar forcën e tyre strukturore me ngarkesën nga makineritë.

Njohja e vlerave të treguesve p rr dhe ndryshueshmëria e tyre me thellësinë karakterizojnë veçoritë e përbërjes, lidhjeve dhe strukturës së dherave, kushtet e formimit të tyre, duke përfshirë historinë e ngarkimit. Në këtë drejtim, me interes të veçantë shkencor dhe praktik janë studimet p rr V rajone të ndryshme, këto studime janë veçanërisht të rëndësishme në territorin e Siberisë Perëndimore me një mbulesë të trashë depozitimesh sedimentare. Në rajonin e Tomskut u kryen studime të hollësishme të përbërjes dhe vetive të tokave, si rezultat i të cilave si territori i qytetit të Tomsk ashtu edhe zonat përreth u studiuan në detaje të mjaftueshme nga pozicionet inxhiniero-gjeologjike. Në të njëjtën kohë, duhet theksuar se dherat janë studiuar posaçërisht për ndërtimin e objekteve të caktuara në përputhje me dokumentet rregullatore aktuale, të cilat nuk përmbajnë rekomandime për përdorim të mëtejshëm. p rr dhe, në përputhje me rrethanat, mos e përfshini atë në listën e karakteristikave të kërkuara të tokës që do të përcaktohen. Prandaj, qëllimi i kësaj pune është të përcaktojë forcën strukturore të tokave të shpërndara dhe ndryshimet e saj përgjatë seksionit në zonat më aktive dhe të zhvilluara të rajonit Tomsk.

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

Puna u krye gjatë studimeve inxhinierike dhe gjeologjike për një numër objektesh të mëdha të vendosura në rajonet qendrore dhe veriperëndimore të rajonit Tomsk, ku pjesa e sipërme e seksionit përfaqësohet nga komplekse të ndryshme stratigrafike dhe gjenetike të Kuaternarit, Paleogjenit. dhe shkëmbinjtë e Kretakut. Kushtet e shfaqjes, shpërndarjes, përbërjes, gjendjes së tyre varen nga mosha dhe gjeneza dhe krijojnë një pamje mjaft heterogjene; ​​janë studiuar vetëm tokat e shpërndara për sa i përket përbërjes, në të cilat mbizotërojnë varietete argjilore me konsistencë gjysmë të ngurtë, të fortë dhe të ngurtë-plastikë. Për zgjidhjen e detyrave të vendosura u testuan puse dhe gropa në 40 pika, u zgjodhën më shumë se 200 mostra dherash të shpërndara nga një thellësi deri në 230 m. Provat e tokës u kryen në përputhje me metodat e dhëna në dokumentet rregullatore aktuale. U përcaktuan: shpërndarja e madhësisë së grimcave, dendësia (ρ) , dendësia e grimcave të ngurta ( ρs) , dendësia e tokës së thatë ( p d) , lagështia ( w), përmbajtja e lagështisë së tokave argjilore, në kufirin e rrotullimit dhe rrjedhshmërisë ( w L Dhe wp), treguesit e vetive të deformimit dhe forcës; parametrat e llogaritur të gjendjes si faktori i porozitetit (e) poroziteti, kapaciteti total i lagështisë, për tokat argjilore - numri i plasticitetit dhe indeksi i rrjedhjes, koeficienti i ngjeshjes së tokës OCR(si raport i presionit të para-ngjeshjes ( p") ndaj presionit të brendshëm në pikën e kampionimit) dhe karakteristika të tjera.

Me rastin e zgjedhjes së metodave grafike për përcaktimin e treguesit p rr, përveç metodëCasagrande u morën parasysh metodat e përdorura jashtë vendit për përcaktimin e presionit të parangjeshjes σ p ". Duhet të theksohet se në terminologjinë e një inxhinieri gjeologjik, "presioni para ngjeshjes" ( Parakonsolidimi Stresi) , fillon të zhvendosë konceptin e njohur të "forcës strukturore të tokës", megjithëse metodat për përcaktimin e tyre janë të njëjta. Sipas përkufizimit, forca strukturore e tokës është stresi vertikal në kampionin e tokës, që korrespondon me fillimin e kalimit nga deformimet elastike shtypëse në ato plastike, që korrespondon me termin Rendimenti Stresi. Në këtë kuptim, karakteristika e përcaktuar në testet e ngjeshjes nuk duhet të merret si presioni maksimal brenda "kujtesës historike" të kampionit. Burland beson se termi rendimenti stresi është më i saktë, dhe termi parakonsolidimi stresi duhet të përdoret për situata në të cilat madhësia e presionit të tillë mund të përcaktohet me metoda gjeologjike. Në mënyrë të ngjashme, termi Mbi Konsolidimi Raport (OCR) duhet të përdoret për të përshkruar një histori të njohur stresesh, përndryshe termi Rendimenti Stresi Raport (YSR) . Ne shume raste Rendimenti Stresi merret si stresi efektiv i parangjeshjes, megjithëse ky i fundit lidhet teknikisht me lehtësimin e stresit mekanik, ndërsa i pari përfshin efekte shtesë për shkak të diagjenezës, kohezionit për shkak të lëndës organike, raportit të përbërësve të tokës dhe strukturës së tij, d.m.th. është forca strukturore e tokës.

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

MetodaCasagrande(1936) - më së shumti metodë e vjetër për të llogaritur forcën strukturore dhe presionin para ngjeshjes. Ai bazohet në supozimin se toka pëson një ndryshim në forcë nga një përgjigje elastike në një ngarkesë në një përgjigje duktile në një pikë afër presionit të para-ngjeshjes. Kjo metodë funksionon mirë kur ka një pikë lakimi të përcaktuar mirë në grafikun e kurbës së kompresimit. të formës e - log σ"(Fig. 1a), përmes së cilës tërhiqet një vijë tangjente dhe horizontale nga koeficienti i porozitetit, pastaj një përgjysmues ndërmjet tyre. Seksioni i drejtë i fundit të kurbës së ngjeshjes ekstrapolohet në kryqëzimin me përgjysmuesin dhe fitohet një pikë , kuptimi kur projektohet në bosht log σ", korrespondon me presionin e mbikonsolidimit p"(ose forca strukturore). Metoda mbetet më e përdorura në krahasim me të tjerat.

Metoda Burmister(1951) - paraqet varësinë e formës ε-Log σ", Ku ε - deformim relativ. Kuptimi p" përcaktohet në kryqëzimin e pingules që vjen nga boshti Regjistrohu σ" përmes pikës së lakut të histerezës pas ngarkimit të përsëritur të kampionit, me një tangjente në pjesën fundore të kurbës së ngjeshjes (Fig. 1b).

Metoda Schemertmann(1953), këtu përdoret edhe kurba e ngjeshjes së formës e - log σ"(Fig. 1c). Testet e kompresimit kryhen derisa të merret një seksion i drejtë i dallueshëm në kurbë, më pas shkarkohet në presionin e brendshëm dhe ringarkohet. Në grafik, vizatoni një vijë paralele me vijën e mesit të kurbës dekompresim-rikompresim përmes pikës së presionit të brendshëm. Kuptimi p" përcaktohet duke tërhequr një pingul nga boshti log σ" përmes pikës së shkarkimit, deri në kryqëzimin me një vijë paralele. Nga një pikë p" vizatoni një vijë derisa të kryqëzohet me një pikë në një seksion të drejtë të një kurbë kompresimi që ka një koeficient poroziteti e\u003d 0.42 Kurba e vërtetë e ngjeshjes që rezulton përdoret për të llogaritur raportin e ngjeshjes ose raportin e ngjeshjes. Kjo metodë është e zbatueshme për tokat e buta.

MetodaAkai(1960), paraqet varësinë e koeficientit të zvarritjes εs nga σ" (Fig. 1d), përdoret, përkatësisht, për tokat e prirura për t'u zvarritur. Kurba e konsolidimit paraqet varësinë e deformimit relativ nga logaritmi i kohës dhe ndahet në seksionin e konsolidimit të kullimit dhe konsolidimit të zvarritjes. Akai vuri në dukje se faktori i zvarritjes rritet proporcionalisht σ" deri në vlerë p ", dhe pastaj p" proporcionalisht log σ".

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

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

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

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

Metoda Tavenas(1979), sugjeron një marrëdhënie lineare midis energjisë së sforcimit dhe stresit efektiv për pjesën e rikompresimit të testit në një grafik si σ"ε - σ" (Fig. 1n, në krye të grafikut). Përdoret drejtpërdrejt në bazë të kurbës së ngjeshjes pa marrë parasysh pjesën e rivendosur të provës. Për mostrat më të konsoliduara, grafiku sforcim/sforcim përbëhet nga dy pjesë: pjesa e parë e kurbës ngrihet më fort se e dyta. Pika e kryqëzimit të dy vijave përcaktohet si presioni i para-ngjeshjes.

Metoda Oikawa(1987), paraqet prerjen e vijave në grafikun e varësisë log (1+e) nga σ" -

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

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

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

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

Metoda Van Zelst(1997), mbi një grafik të varësisë nga speciet ε - log σ", pjerrësia e vijës (ab) është paralele me pjerrësinë e vijës së shkarkimit ( cd). Abshisa e pikës ( b) është forca strukturore e tokës (Fig. 1m).

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

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

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

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

MetodaThogersen(2001), është varësia e raportit të konsolidimit nga sforcimet efektive (Fig. 1o).

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

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

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

a) b) V)

G) e) e)

g) h) Dhe)

te) l) m)

m) O)

Metodat:

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

Oriz. Fig. 1. Skemat e përpunimit grafik të rezultateve të provave të ngjeshjes, të përdorura në përcaktimin e forcës strukturore të tokës, me metoda të ndryshme

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

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

Në këtë punë, treguesi p rrishte të marra sipas metodës standarde të përcaktuar në GOST 12248 në kompleksin ASIS NPO Geotek. Për përcaktimin p rr fazat e para dhe të mëvonshme të presionit janë marrë të barabartë me 0,0025 MPa deri në fillimin e ngjeshjes së kampionit të tokës, e cila merret si deformim relativ vertikal i kampionit të tokës. e >0,005. Forca strukturore u përcaktua nga seksioni fillestar i lakores së ngjeshjes ei = f(lg σ" ), Ku ei - koeficienti i porozitetit nën ngarkesë i. Pika e një thyerje të qartë në kurbë pas seksionit të drejtë fillestar korrespondon me rezistencën strukturore në shtypje të tokës. Përpunimi grafik i rezultateve u krye gjithashtu duke përdorur metodat klasike të Casagrande dhe Becker. . Rezultatet e përcaktimit të treguesve sipas GOST 12248 dhe metodave të Casagrande dhe Becker korrelojnë mirë me njëri-tjetrin (koeficientët e korrelacionit r=0,97). Pa dyshim, duke ditur vlerat paraprakisht, mund të merrni rezultatet më të sakta duke përdorur të dyja metodat. Në fakt, metoda Becker dukej disi më i vështirë kur zgjidhte një tangjente në fillim të grafikut (Fig. 1m).

Sipas të dhënave laboratorike, vlerat ndryshojnë p rr nga 0 deri në 188 kPa për argjilat, për argjilat deri në 170, për argjilat ranore deri në 177. Vlerat maksimale vërehen, natyrisht, në mostrat e marra nga thellësi të mëdha. U zbulua gjithashtu një varësi e ndryshimit të treguesit me thellësinë. h (r = 0,79):

p rr = 19,6 + 0,62· h.

Analiza e ndryshueshmërisë OMER(Fig. 2) tregoi se tokat nën 20 m janë normalisht të ngjeshura, d.m.th. forca strukturore nuk e kalon ose e tejkalon pak presionin e brendshëm ( OCR ≤1 ). Në bregun e majtë të lumit Ob në intervalet 150-250 m, toka gjysmë shkëmbore dhe shkëmbore të çimentuara fort me siderit, gethit, klorit, leptoklorit dhe çimento, si dhe toka të shpërndara me një forcë të lartë strukturore mbi 0,3 MPa, të nënshtruara dhe të ndërthurura me më pak. efekti i çimentimit në forcën strukturore të dherave, i cili vërtetohet nga sistemimi i materialeve të ngjashme aktuale në punë. Prania e dherave më të qëndrueshme shkaktoi një përhapje të madhe të vlerave në këtë interval, kështu që treguesit e tyre nuk u përfshinë në grafikun e varësisë. OMER nga thellësia, si jo tipike për të gjithë zonën. Për pjesën e sipërme të seksionit, duhet të theksohet se shpërndarja e vlerave të indeksit është shumë më e gjerë - deri në shumë të ngjeshura (Fig. 2), pasi tokat e zonës së ajrimit shpesh gjenden në një formë gjysmë të ngurtë. dhe gjendje të ngurtë trefazore, dhe me një rritje të përmbajtjes së tyre të lagështisë ( r\u003d -0,47), kapaciteti i plotë i lagështisë ( r= -0.43) dhe shkalla e ngopjes me ujë ( r= -0.32) ulet forca strukturore. Ekzistojnë gjithashtu, siç u përmend më lart, opsioni i kalimit në konsolidimin e zvarritjes (dhe jo vetëm në pjesën e sipërme të seksionit). Këtu duhet theksuar se tokat me forcë strukturore janë shumë të larmishme: disa mund të jenë në gjendje dyfazore të pangopur, të tjera mund të kenë një koeficient shumë të lartë ndjeshmërie ndaj stresit mekanik dhe një tendencë për t'u zvarritur, të tjerat kanë kohezion të konsiderueshëm për shkak të çimento, e katërta janë thjesht mjaft të forta, toka argjilore plotësisht të ngopura me ujë që ndodhin në thellësi të cekëta.

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

Rishikuesit:

Savichev O.G., Doktor i Shkencave Gjeologjike, Profesor i Departamentit të Hidrogjeologjisë, Gjeologjisë Inxhinierike dhe Hidrogjeoekologjisë të Institutit të Burimeve Natyrore të Universitetit Politeknik Tomsk, Tomsk.

Popov V.K., Doktor i Gjeologjisë dhe Matematikës, Profesor i Departamentit të Hidrogjeologjisë, Gjeologjisë Inxhinierike dhe Hidrogjeoekologjisë të Institutit të Burimeve Natyrore të Universitetit Politeknik Tomsk, Tomsk.

Lidhje bibliografike

Kramarenko V.V., Nikitenkov A.N., Molokov V.Yu. PËR FORTËSINË STRUKTURORE TË TOKËVE ARGJILORE NË TERRITORIN E RAJONIT TOMSK // Çështje Bashkëkohore shkencës dhe arsimit. - 2014. - Nr. 5.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=14703 (data e hyrjes: 01.02.2020). Ne sjellim në vëmendjen tuaj revistat e botuara nga shtëpia botuese "Academy of Natural History"

Më sipër, kemi konsideruar deformimin e një toke që nuk ka forcë strukturore, d.m.th., e ngjeshur nën ndikimin e një presioni qoftë edhe të vogël. Ky fenomen zakonisht është karakteristik për tokat shumë të dobëta.

Në shumicën e rasteve, tokat natyrore ngjeshen nga presioni i shtresave mbivendosëse. Si rezultat i ngjeshjes, grimcat e tokës u afruan dhe midis tyre u krijuan lidhje uji-koloidale. Në procesin e ekzistencës afatgjatë të dherave në kushte të caktuara, lidhjet e brishta kristalizimi mund të lindin gjithashtu në to. Në total, këto lidhje i japin tokës një forcë, e cila quhet forca strukturore dheu p rr.

Në një presion më të ulët se forca strukturore ( fq

), kur perceptohet nga lidhjet ujë-koloidale dhe kristalizimi, ngjeshja praktikisht nuk zhvillohet. Vetem kur p>p rr ndodh ngjeshja e tokës. Është e vështirë të përcaktohet vlera e saktë e forcës strukturore, pasi një shkelje e pjesshme e strukturës së tokës ndodh tashmë gjatë marrjes së mostrave, përveç kësaj, kur kampioni është i ngjeshur, shkatërrimi i strukturës ndodh së pari në pikat individuale më të stresuara të grimcave. kontakt edhe në presione të ulëta. Me rritjen e presionit, shkatërrimi në pikat e kontaktit rritet me shpejtësi dhe procesi kalon në fazën e ngjeshjes së tokës në të gjithë vëllimin e kampionit (Fig. 3.4.a.).

Oriz. 3.4. Lakoret e ngjeshjes së tokës me qëndrueshmëri strukturore në sistemet e koordinatave të thjeshta (a) dhe gjysmë logaritmike (b).

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

Forca strukturore e tokës mund të përcaktohet gjithashtu nga rezultatet e ndryshimeve në presionin anësor të tokës kur e testoni atë në një pajisje kompresimi triaksial (sipas E.I. Medkov) ose nga momenti kur presioni lind në ujin e poreve.

Ekuacioni i kurbës së ngjeshjes me një përafrim të caktuar mund të paraqitet, siç tregohet nga K. Terzaghi, në formën e një varësie logaritmike:

, (3.11)