Modelul fizic al solului a fost adoptat ca un corp dispersat constând din boabe minerale cu legături structurale între ele. Modelul computațional este un model fizic al unui sol cu influență externă care acționează și forțe interne care rezultă din această influență.
Odată cu creșterea presiunii externe, se poate imagina că distrugerea modelului va declanșa în primul rând efortul de forfecare, deoarece rezistența legăturilor structurale este mai mică decât cea a particulelor minerale. Aceste solicitări de forfecare vor fi percepute de forțele de coeziune structurală și de frecare. Forțele de fricțiune depind de mărimea tensiunilor normale. Distrugerea modelului va fi însoțită de o deplasare de-a lungul unei anumite suprafețe, adică formarea unei suprafețe de alunecare.
- tensiunea tangențială corespunzătoare structurii
conexiuni între particule. Dacă, atunci, solul este deformat -
ca un corp solid. Pentru> particulele sunt deplasate și
există o locație mai compactă.
există formarea de suprafețe alunecoase
și distrugerea solului.
Formarea suprafețelor de forfecare în sol este asociată cu mișcarea particulelor.
Rezistența la forfecare este indicele principal al rezistenței solului și este utilizată în calculele fundațiilor și fundațiilor.
6. Compresibilitatea solurilor. Compensare dependență. (legea de compactare)
Compresibilitate - sol proprietatea de a schimba structura prin reducerea porozitatea sub influența factorilor externi (aplicată sarcina solului, forțele de tensiune capilare în timpul uscării, etc.). Reducerea porozității solului este cauzată de factori: deplasări locale și o împachetare mai compactă a particulelor solide, o modificare a grosimii cochiliilor de apă-coloid (inclusiv uscarea); sol schelet fluajul, cauzată de o denaturare a rețelei cristaline și curgerea vâscoasă este ferm conectat apă.
Compresibilitatea sub sarcină poate fi de două tipuri: de la acțiunea unei sarcini constante (compactare) și de la acțiunea unei sarcini dinamice (compresibilitate). În timpul încărcării statice, compactarea are loc dacă legăturile structurale dintre particule sunt depășite. Cu impact dinamic, soluri cu nisip compact, cu nivel scăzut de separare compactită și sol ne-saturate cu contacte dure.
Compresibilitatea solului este determinată experimental. Principalul instrument de determinare a laboratorului este un dispozitiv de compresie sau un kilometraj. Conform rezultatelor testelor, se determină modulul de compresibilitate al solului: unde
și - coeficienții de porozitate înainte de încercare și după testarea probelor de sol; p este presiunea efectivă.
- foarte compresibil - m> 0,5 (MPa) -1
- mediu-compresibil - 0,1> m> 0,5 (MPa) -1
- cu compresibilitate scăzută - m <0,5 (МПа)-1
Pentru solurile complet saturate cu apă, modificarea porozității este posibilă numai dacă se modifică conținutul de umiditate.
7. Permeabilitatea apei la sol. Legea filtrării laminare.
Permeabilitatea la apă este capacitatea de a filtra apa. Rata mișcării de presiune a apei subterane depinde de mărimea porilor solului, de rezistențele de-a lungul căii de filtrare și de magnitudinea capetelor acționând (figura 5).
Fig. 5. Apă subterană sub presiune
Aici, H1 și H2 sunt capetele; L este lungimea căii de filtrare; H = H2 - H1 - pierderea capului sau "capul care acționează". În cazul curenților de apă (într-un curent de mișcare a particulelor) traversează nicăieri unul de altul, iar apoi această mișcare se numește laminară, în prezența intersecțiilor și vârtejuri mișcare se numește turbulent. În soluri, în majoritatea cazurilor, mișcarea apei va fi laminară (experimentele lui Poiseuille, Darcy și altele).
Fluxul laminar de apă are loc cu o viteză mai mare, cu atât mai mare este panta apei de suprafață (așa-numitul "gradient hidraulic").
Gradientul hidraulic este egal cu raportul pierderii capului H = H2 - H1 la lungimea căii de filtrare L:
drept filtrare laminar: consumul de apă pe unitatea de timp printr-o unitate de suprafață a secțiunii transversale a solului (rata de filtrare) este direct proporțională cu gradientul hidraulic i:
unde kφ este coeficientul de filtrare egal cu rata de filtrare pentru gradientul i = 1 [cm / sec, cm / an]. Coeficientul de filtrare depinde de tipul de sol și se determină experimental.
Dependența ratei de filtrare pe gradientul hidraulic i. Pentru solurile permeabile (nisip, pietriș), dependența este directă (figura 6).
Fig. 6. Dependența ratei de filtrare asupra gradientului hidraulic
Filtrarea apei în solurile argiloase începe atunci când se atinge o anumită valoare inițială a gradientului i, care depășește rezistența internă la mișcare, asigurată de filmele coloidale cu apă. Cifra (fig.6) prezintă dependențele experimentale determinate ale ratei de filtrare vph de gradientul hidraulic i. Aici i0 este gradientul hidraulic inițial
Drept urmare, legea filtrării laminare pentru solurile coezive va avea forma: vph = kf · (i - i0).
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: