O schimbare infinitezimală a volumului relativ al porilor solului este direct proporțională cu o schimbare infinitezimală a presiunii:
de = -modP
Testarea solului în dispozitivul de comprimare triaxial este mai aproape de funcționarea sa în condiții naturale și oferă cele mai fiabile rezultate în determinarea proprietăților sale de rezistență și deformare.
Deoarece Ecuația (2.3) descrie variația ponderii gol ei numai în secant AB (vezi. Fig. 2.2b), oferă o relație aproximativă între raportul de presiune și porozitate. Pentru o gamă largă a curbei de compresie a schimbării presiunii de compresie primare (linia CD pe fig. 2.3,6) descrie o dependență logaritmică
unde ei este coeficientul de porozitate la presiunea pi; e0 este coeficientul inițial al porozității solului; Cc este raportul de compresie (parametrul curbei); p0 este presiunea la care începe compresia primară a solului.
Diferențierea expresiei (2.5), obținem
de = - Ck dp / p,
unde Ck este o constantă.
În consecință, prin compresia primară, schimbarea coeficientului de porozitate al solului este direct proporțională cu schimbarea presiunii și invers proporțională cu presiunea totală. Această dependență se aplică fie atunci când se iau în considerare deformările solurilor foarte slabe, fie când presiunea variază considerabil.
Presiunea în baza solului a clădirilor și structurilor industriale și civile variază, de obicei, într-o gamă mică. Cel mai adesea, acesta crește până la nu mai mult de 0,3 MPa și, în cazuri rare, până la 0,6 MPa. La astfel de presiuni secvența AB (vezi figura 2.2, b) este aproape de curbă, adică pentru calcule este posibilă utilizarea ecuației (2.3). Diferențiez-o, obținem
de = - m0 dp. (2,3 ')
Prin urmare, legea comprimării solului este formulată după cum urmează: modificarea coeficientului de porozitate a solului este direct proporțională cu schimbarea presiunii.
Compensarea dependenței caracterizează:
- coeficient de compresibilitate a solurilor mо = tg # 945;
- coeficient de compresibilitate relativă m # 965; = mo / (1 + eo)
Cazul general al dependenței de compresie se caracterizează prin:
- # 963; x = # 963;
- # 963; z = p
- # 963; x = 0
# 920; = # 963; x + # 963; y + # 963; z = p (1 + 2 # 958; # 959;
Luați un eșantion de sol 6 (figura 2.1), complet saturat cu apă și puneți-l în inelul 4 (înălțimea h) a contorului de parcurs. Am pus inelul pe partea inferioară a filtrului 5 și am instalat pistonul 2 cu găuri. Odometrul va fi plasat în baia 3 cu apă 1 pentru a exclude presiunea capilară și pentru a împiedica uscarea probei solului. Atunci când solul nu este complet saturat cu apă, kilometrajul nu este inundat cu apă, ci este înconjurat de un material poros umed, astfel încât apa să nu se evapore din eșantion. Dacă presiunea p este aplicată pistonului kilometrajului. înălțimea eșantionului va scădea datorită compactării solului (reducerea porozității sale). Cu o presiune tot mai mare, eșantionul va primi o compactare suplimentară datorită modificărilor volumului porilor.
Fig. 2.1. Schema de testare a eșantionului de sol pentru comprimarea în kilometraj
Odometrul este un instrument utilizat pentru a determina compresibilitatea solului. Deformările în kilometraj sunt posibile numai în direcția verticală, nu există deformări orizontale. Tensiunea verticală variază treptat și este cunoscută, tensiunile laterale sunt reactive și rămân necunoscute. Deformările sunt măsurate în funcție de forța aplicată ștampilei. În Fig. M.4.2. se afișează graficul kilometrajului.
Deoarece eșantionul de sol din inel nu poate avea o expansiune laterală, o schimbare a porozității sale Sub presiune pi. distribuite pe zona A, găsim din expresie
(A) = (i)
unde si este presiunea de presiune pi
Volumul particulelor solide din proba de sol înainte și după deformare rămâne practic neschimbat, deoarece tensiunile de acțiune nu pot modifica în mod semnificativ volumul particulelor minerale. Conform expresiei (1.5), volumul de particule solide pe unitatea de volum dintr-o probă de sol este:
m = 1 / (1 + e0), (1,5 ')
unde e0 este coeficientul inițial al porozității solului.
Prin divizarea formulei (2.1) cu (1.5 ') se obține schimbarea coeficientului de porozitate al probei de sol Ei sub acțiunea presiunii pi
# 916; ei = (1 + e0) si / h.
Excluderea valorii Ei din coeficientul inițial de porozitate e0. find ei - coeficientul de porozitate a solului la presiunea pi:
ei = e0 - (1 + e0) si / h. (2,1 ')
Din valorile ei pentru presiuni diferite, construim curba e-p (figura 2.2, a). Pentru solurile care nu au rezistență structurală, obținem o curbă de compresie - ramura de comprimare a l. Dacă acum descărcăm un eșantion de sol, reducând pașii de presiune, atunci va exista un proces invers - o creștere a volumului (umflarea). Astfel, pistonul unui kilometraj se deplasează în sus. Cunoscând magnitudinea deplasării și utilizând formula (2.1 '), putem construi o ramificație 2.
Curba dependenței coeficientului de porozitate de presiune se numește curba de compresie. deoarece caracterizează compresibilitatea solului. Tiparul schimbarea raportului gol e, instalat Terzaghi K., dezvoltat mulți cercetători sovietici (NM Gersevanov, Tsytovich NA, NN Maslow, M. N. Goldstein și colab.).
Localizarea ramurii de umflare este mult mai mică decât ramura de compresie indicând faptul că solul are o deformare reziduală semnificativă a etanșării. Ramura de umflare corespunde deformărilor elastice ale solului și deformărilor aftereffectului elastic. Procesul de umflare se produce pentru o lungă perioadă de timp, deoarece apa intră încet porii solului sub acțiunea de aspirare a scheletului, străduindu-se să ia volumul inițial și acțiunea wedging a moleculelor de apă, care pătrund între particule. După îndepărtarea tuturor proba de sol de încărcare nu poate lua volumul inițial datorită care apar în timpul compactării solului particulelor deplasări relative, distrugerea acestora (în special la punctele de contact) și stabilirea unor noi legături între particulele într-o stare de sol dens (ca rezultat al abordării a particulelor în timpul compactării).
Nu ați găsit ce căutați? Utilizați căutarea Google pe site: