Crăpăturile și influența lor asupra proprietăților solurilor
Proprietățile de rezistență ale solurilor nu depind de rezistența boabelor minerale individuale, ci de legăturile structurale dintre particulele minerale individuale.
Legăturile interparticulare structurale în soluri pot fi împărțite în legături rigide (cristalizare) și în legăturile plastice, vâscoase (apă-coloidală). Conexiunile rigide sunt caracteristice pentru solurile stancoase, legăturile din plastic fiind în principal pentru solurile de argilă.
Conexiunile rigide sunt solubile în apă sau insolubile. Atunci când se dizolvă legăturile de cristalizare solide, legăturile apă-coloidale pot apărea în locul lor.
Solurile Neskalnye prin natura structurală legături partajate pe conectate (argilos nisipos, argilos, argilă) și incoerent, în vrac (grosier și soluri nisipoase).
Rezistența la mișcarea reciprocă a particulelor de soluri desprinse, cauzată de frecare la punctele de contact ale particulelor, se numește frecare internă a solului.
Fisurile se găsesc cel mai adesea în soluri stâncoase, argile dense și ocazional în soluri nisipoase. În funcție de gradul de dezmembrare prin crăpături solurile stancoase sunt împărțite în: monolit - dacă nu există fisuri sau sunt, dar nu se intersectează; fracturi - crăpături se intersectează parțial, lăsând punți de piatră solidă între blocuri; demontabile - crăpăturile formează o rețea densă, se intersectează și separă complet fragmentele pietrei.
Fisurile au un efect negativ asupra proprietăților solurilor. Pe crăpături sunt posibile deplasări ale unor părți ale terenului stâncos sub sarcină. Argiloase și nisipoase pot avea, de asemenea, o rețea de fisuri, prin care se va produce udarea matrice și glisante alunecări de teren de detașare, prin urmare, nu se poate neglija imbinare lor.
Evaluarea fiecărei varietăți de sol ca un corp fizic se realizează utilizând un număr de caracteristici fizice. Unele dintre ele sunt utilizate în calculele de fundații și structuri de sol, altele - pentru clasificarea solurilor. Principalele caracteristici fizice ale solurilor sunt:
densitate # 961; se obișnuiește să se numească raportul dintre masa masei la sol, inclusiv masa apei din porii acesteia, la volumul ocupat de acest sol. Densitatea solurilor nisipoase și argiloase este de 1,5. 2 t / m 3; semicaliu sol neîntrerupt - 2 2,5 t / m 3. stâncos - mai mult de 2,5 t / m 3.
Densitatea particulelor de sol - raportul dintre masa solului uscat (excluzând masa apei din porii acestuia) și volumul părții solide a acestui sol.
Densitatea scheletului solului - densitatea pământului uscatî D.
w este umiditatea solului.
Umiditatea w se referă la raportul dintre masa apei în porii solului și masa solului uscat.
Conținutul de umiditate al solului se determină prin uscarea probei de sol la o temperatură de 105 ° C până la o masă constantă. Raportul dintre diferența de masă a probei înainte și după uscare la masa solului absolut uscat determină valoarea de umiditate exprimată ca procent sau fracțiuni ale unei unități. Umiditatea până la 5% este considerată uscată, peste 30% - umedă și de la 5 la 30% - umiditate normală.
Pentru a îmbunătăți performanța mașinilor și pentru a reduce complexitatea unor lucrări (compactare a solului în timpul reumplerii șanțuri, dispozitiv terasamente sol de compactare și colab.) Tind pentru a aduce umiditatea solului la o granulometrie optim, definit grunta͵ densitatea dorită, tipul de echipament utilizat și de alți factori.
Cu o umiditate considerabilă a solurilor argiloase, apare agitația. O mai mare aderență a solului complică descărcarea lui din galeata mașinii sau a corpului, condițiile de lucru ale transportorului sau mișcarea mașinii.
Proporția de umplere a porilor de sol cu apă - conținutul de umiditate al Sr este calculat prin formula:
W - densitatea apei (1 g / cm3).
e este coeficientul de porozitate;
Sub porozitatea solurilor se înțelege prezența în ele a golurilor mici. Cantitatea porozității este exprimată, de regulă, prin raportul procentual al volumului golurilor (Vn) cu volumul total al solului (V); Această cantitate se numește porozitate și este notată cu n.
porozitatea n este raportul dintre volumul de pori din probele de sol și volumul probei în sine:
În același timp, porozitatea solului poate fi caracterizată de raportul dintre volumul golurilor (Vn) și volumul fazei solide (Vs) - această valoare este denumită de obicei coeficientul de porozitate. sau porozitate redusă și este, de obicei, exprimată în fracțiuni de unul. e = (# 961; s - # 961; d) / # 961; d
coeficientul de porozitate e al solului - raportul dintre volumul porilor și volumul particulelor solide:
Denumirea nisipului în funcție de densitate, pe baza coeficientului de porozitate:
Caracteristicile de ductilitate ale solurilor silice-argiloase sunt conținutul de umiditate la limitele de randament wL și wp de laminare. determinată în condițiile de laborator, precum și numărul de plasticitate Ip și indicele de curgere (consistența) IL calculat prin formule:
Punctul de randament este conținutul de umiditate al solului, care este m / a plastic și fluid.
Limita plasticității este conținutul de umiditate al solului, care este o stare solidă și plastică.
Caracteristicile lui wL. wp și Ip sunt indicatori indirecți ai compoziției granulometrice și mineralogice a solurilor argiloase.
Ip = 7-12% - pământ ușor
Ip = 12-17% - pământ greu
Ip = 17-27% - argilă ușoară
Ip> 27% - lut greu
Solul de natură - corpul nu este uniform. Determinarea oricăror caracteristici ale acestuia dintr-un singur eșantion dă un anumit sens. Din acest motiv, se disting valorile normative Xn și X calculate ale caracteristicilor fizice ale solului.
CARACTERISTICILE MECANICE ALE SOLURILOR
Pentru calculele de deformări, stabilitatea solului și evaluarea rezistenței fundațiilor, este extrem de important să se cunoască caracteristicile mecanice ale solurilor folosite.
- Modulul de elasticitate E. MPa - coeficientul de proporționalitate între presiunea verticală pe sol și deformarea verticală relativă a solului. Se determină din experimentele de comprimare la descărcarea probei compacte inițial.
- Modulul general de deformare este E0. MPa este coeficientul de proporționalitate între presiune și deformarea liniară relativă a solului care rezultă din această presiune.
Slăbiciuni numite slabe (moi), în care modulul de deformare generală este mai mic de 5 MPa.
Modulul de elasticitate este întotdeauna mai mare decât modulul de deformare totală. Modulul de elasticitate se determină prin testarea probelor de sol cu comportamentul lor elastic, care apare atunci când se descarcă, iar modulul de deformare generală caracterizează comportamentul solului în prezența deformațiilor elastice și reziduale.
- Factorul de compresibilitate este m0. MPa -1 este o cantitate care indică gradul de compresibilitate atunci când nu este posibilă extinderea laterală a solului.
Compresibilitatea solurilor (sediment sau deformare) - capacitatea solului de a scădea în volum sub influența încărcărilor de etanșare. Conform structurii fizice, solul este format din particule separate de diferite mărimi, compoziția minerală (scheletul solului) și porii umpluți cu lichid (apă) și gaz (aer). Particulele din pământ sunt legate și separate, dar indiferent de aceasta, rezistența legăturilor este încă sub rezistența particulelor. Atunci când se produc tensiuni compresive, schimbarea volumului apare datorită reducerii volumului care se află în interiorul solului porilor umpluți cu apă sau aer. Compresia solurilor complet saturate cu apă este posibilă numai dacă apa este deplasată din porii solului.
În funcție de natura contracției, se separă deformările elastice și plastice. Deformările elastice apar ca urmare a sarcinilor care nu depășesc rezistența structurală a solurilor, ᴛ.ᴇ. care nu distruge legăturile structurale dintre particule și se caracterizează prin capacitatea terenului de a reveni la starea inițială după îndepărtarea încărcăturilor. Deformările plastice distrug scheletul solului, rupând legăturile și mutând particulele unul față de celălalt. În acest caz, deformările plastice în vrac compactează solul datorită unei modificări a volumului porilor interne și a deformărilor plastice prin forfecare - datorită modificării formei sale inițiale și a distrugerii.
Rezistența maximă la forfecare (întindere) se numește abilitatea terenului de a rezista la mișcarea părților de sol relativ una la cealaltă sub influența tensiunilor directe și tangențiale. Acest indicator este caracterizat de proprietățile de rezistență ale solurilor și este utilizat în calculele fundațiilor clădirilor și structurilor. Abilitatea terenului de a percepe sarcini fără a se descompune se numește putere. În solurile nisipoase și netede clasice, rezistența se realizează în principal datorită forței de frecare a particulelor individuale, astfel de soluri se numesc soluri cu curgere liberă. Solurile de argilă au o rezistență mai mare la întindere (forfecare), deoarece împreună cu forța de frecare, forțele de forfecare rezistă forțelor de aderență.
Filtrarea numită mișcarea apei svobodnogravitatsionnoy în sol în direcții diferite (orizontal, vertical în jos și în sus), sub influența unui gradient hidraulic (panta egală cu pierderea de presiune în calea) de presiune. Coeficientul de filtrare (Kf) este considerat a fi rata de filtrare la un gradient hidraulic egal cu unitatea.
- Rezistența solurilor se caracterizează prin capacitatea lor de a rezista forțelor externe.
Evaluarea este realizată din roca rezistenta solului prin rezistență la tracțiune compresiune uniaxială Rc (MPa) și soluri neskalnyh asupra lor cu privire la caracteristicile mecanice chnostnym (aderență specifică - cu (psi, MPa)).
Foarte puternic Rc> 120
Durabil 120 ≥ Rc> 50
Rezistența medie 50 ≥ Rc> 15
Rezistență redusă 15 ≥ Rc> 5
Puterea redusă 5 ≥ Rc> 3
Forță mică 3 ≥ Rc ≥ 1
Rc extrem de redus <1
Unghiul de frecare internă (# 966 ;, °) este parametrul dependenței directe a rezistenței solului a solului la presiunea verticală, definită ca unghiul de înclinare al acestei linii față de axa abscisă.
Coeziunea specifică a solului (MPa) este un parametru al dependenței directe a rezistenței solului la forfecare din presiunea verticală, definită ca segmentul tăiat de această linie pe axa de coordonate. Aderența este determinată de rezistența inițială a terenului la forfecare și depinde de tipul de sol și de gradul de umiditate al acestuia. Rezistența solurilor nisipoase - 0,03. 0,05 MPa, lut - 0,05. 0,3 MPa, jumătate-scalled -0,3. 4 MPa și stâncoase - mai mult de 4 MPa.
Dezintegrarea este capacitatea solului de a crește în volum în timpul dezvoltării datorită pierderii legăturii dintre particule. Creșterea volumului de sol este caracterizată de coeficienții de slăbire inițială și reziduală. Coeficientul de slăbire inițială kp este raportul dintre volumul de sol slăbit și volumul său în stare naturală; pentru solurile nisipoase kp = 1,15. 1,2, pentru argilă kp = 1,2. 1.3, pentru pământurile semi-stâncoase și stâncoase, atunci când sablat, scuturarea kp variază de la 1.1 la 1.2, iar când este suflat, de la 1.25 la 1.6 (pentru o fărâmițare mare la 2).
Coeficientul de slăbire reziduală kp.o caracterizează creșterea reziduală a volumului solului (în comparație cu starea naturală) după compactarea acestuia. Valoarea coeficientului kp.o este de obicei mai mică decât kp cu 15. 20%.
Este important de menționat că, pentru construcții, o clasificare simplificată a solurilor
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: