CATEGORII DOCUMENTE |
Bulgara | Ceha slovaca | Croata | Engleza | Estona | Finlandeza | Franceza |
Germana | Italiana | Letona | Lituaniana | Maghiara | Olandeza | Poloneza |
Sarba | Slovena | Spaniola | Suedeza | Turca | Ucraineana |
DOCUMENTE SIMILARE |
|
1. Gruntu klasifikacija, sudetis ir struktura.
Gruntu klasifikacija
Gruntais vadinamos visos uolienos, naudojamos ininerinėje veikloje. Jie skirstomi į dvi klases: uoliniai ir neuoliniai.
Uoliniai gruntai įvairios kilmės uolienos, kurių dalelės sujungtos standiais kristaliniais ar cementiniais ryiais (granitas, dolomitas, klintys ir kt.). ie gruntai stiprūs, geras pagrindas pastatams, bet emės paviriuje jų randama maai.
Neuoliniai gruntai skirstomi į dvi grupes: nuosėdiniai nesucementuotieji ir dirbtiniai. Pirmosios grupės gruntai skirstomi į gabalinius, smėlinius ir molinius. Gabaliniai gruntai nesucementuotos uolienų nuolauos. Sausi smėliniai gruntai yra birūs. Moliniai gruntai sankabus, sudaryti i labai smulkių dalelių, pasiymi plastikumu. Smėliai ir moliniai gruntai vadinami dispersiniais. Statybiniu poiūriu jie yra svarbiausi, nes dengia apie 75% emynų paviriaus ir daniausiai naudojami pagrindu pastatams. Dispersiniai gruntai daug silpnesni u uolinius, nes tarp jų mineralinių dalelių yra tik trintis ir sankabumas, kuris daug silpnesnis u daleles sudarančių mineralų stiprum¹. Dispersiniai gruntai susidaro i masyvių uolienų vykstant sudėtingiems dūlėjimo, denudacijos ir diagenezės procesams. Genetiniu poiūriu gruntai skirstomi į kontinentinius ir jūrinius. Daniausiai susiduriama su kontinentiniais gruntais. Dirbtiniai gruntai danai dar vadinami antropogeniniais arba technogeniniais. Tai supiltieji gruntai, taip pat natūralūs, kurių savybės dirbtinai pakeistos (pvz., sutankintieji).
Pagal sasiuvini:
Smeliniai gruntai neturi elektromagnetinio kruvio, jie klasifikuojami pagal daleliu dydi:
1. vyringas smėlis, kuriame yra daug vyringų dalelių. Kuo dadelės didesnes, tuo stiprumas didesnis.
2. stambus smelis arba rupus smelis.
3. vidutinio stambumo smelis.
4. smulkus smelis.
5. dulkingas smelis.
Pagal tankuma:
1. tankus
2. vidutinio tankumo (1, 2 tinka statybai).
3. purus.
Soties laipsni (rodo kuri dalis oro pripildyta H2O):
1. mazai dregni.
2. drėgni.
3. prisotinti H2O.
Mechaniniu poiūriu smėliniai gruntai geri, iskyrus vandeningi arba dulkiniai smėliai.
Moliniai gruntai. Kiekviena dalele turi elektrini kruvi. Suritas H2O paveiktas elektromagnetiniu bangu, tad jo savybes kinta. H2O gali but silpnai suritas arba nesuritas. Aplink kiekvien¹ molio dalelź yra suritas H2O. Del vandens koloidiniu ryių molį galima sulipdyti. Kai per daug H2O molis praranda plastines savybes.
Molis buna:
1. kietas.
2. plastiskas.
3. takus.
Gruntų sudėtis
Dispersiniai gruntai yra natūralios daugiafazės sistemos, susidedančios i kietosios, skystosios ir dujinės fazių. Kiet¹j¹ fazź sudaro mineralinės dalelės, skystoji fazevanduo, o dujinė oras ir vandens garai.
Atsivelgiant į tai, kurios fazės sudaro grunt¹, skiriami trys gruntų modeliai: vienfazis, dvitazis, trifazis. Vienfazis gruntas yra sausas smėlis, nes porose esanti dujinė fazė neturi, įtakos jo savybėms. Dvifaziu vadinamas vandens prisotintas gruntas. Trifazis gruntas-tai toks, kurio porose yra skystosios ir dujinės fazės.
Dispersinių gruntų savybės ir jų, kaip pagrindo, stiprumas priklauso nuo kiekvienos grunt¹ sudarančių fazių savybių, jų kiekybinio santykio ir tarpusavio s¹veikos.
Kietosios grunto dalelės. ios dalelės sudarytos i įvairaus didumo ir formos mineralinių grūdelių fizinio ir cheminio dūlėjimo produktų. Pagal didum¹ jos skirstomos į eias granuliometrinės frakcijas. Statybiniu poiūriu svarbiausios trys smulkiosios frakcijos: Smėlio frakcija susideda i kompaktinės formos standių kvarco ir lauko pato dalelių. Jos yra atriabriaunės ar apzulintos priklausomai nuo geologinių susidarymo, s¹lygų. I smėlio frakcijos sudaryti gruntai neplastiki, sausi yra birūs, laidūs vandeniui.
Dulkių frakcija sudaryta i pačių smulkiausių fizinio dūlėjimo produktų, jos sudėtyje daniausiai vyrauja kvarcas. I dulkių frakcijos susidarź gruntai nesankabūs ir neplastiki, nebrinksta arba maai brinksta, adsorbuoja daug vandens ir sunkiai jį atiduoda, maai laidūs vandeniui.
Molio frakcija susideda i antrinių (molio) mineralų, susidariusių chemikai sudūlėjus uolienoms. Jie skirstomi į tris grupes: kaolinito, montmorilonito ir ilito. Susidarź i molio dalelių gruntai yra sankabūs, plastiki, praktikai nelaidūs vandeniui.
Kartais dispersinių gruntų sudėtyje yra ir organinių mediagų. Jos yra įvairios sudėties ir būvio: durpės, puvenos, augalų liekanos, humusas. Organinės mediagos blogina grunto savybes, del jų maėja gruntų stiprumas, didėja suspaudiamumas.
Guntų struktūra ir tekstūra:
Grunt¹ struktūra priklauso nuo mineralinių dalelių didumo ir formos, jų paviriaus lygumo bei iurktumo, dalelių tarpusavio s¹veikos. Ji formuojasi susidarant gruntams ir priklauso nuo jų susiklostymo geologinių s¹lygų: ar tekančiame upių vandenyje, ar stovinčio vandens baseinuose, ar ore perneant vėjui ir kt.
Gruntų tekstūra priklauso nuo juos sudarančių struktūrinių elementų mineralinių dalelių susiklostymo dėsningumo. Kaip ir struktūra, tekstūra glaudiai susijusi su gruntų susidarymu ir priklauso nuo mineralinių dalelių kaupimosi s¹lygų, pvz., masyvi tekstūra formuojasi nekintamomis gruntų susidarymo s¹lygomis, o joms ciklikai kaitaliojantis, susiformuoja sluoksniuotoji ar juostuotoji tekstūra.
Gruntų struktūros ir tekstūros, t. y. sandaros, įtaka gruntų savybėms didelė; nuo jų priklauso pagrindo deformacijos ir stiprumas. Suardius molinio grunto natūrali¹ sandar¹, sankabumas tarp jo dalelių atsistato tik i dalies, dėl to maėja grunto stiprumas. Suardius natūrali¹ sandar¹, purūs smėliai sutankėja, tankūs smėliai isipurina, jų stiprumas sumaėja.
☻2. Gruntu fizines savybes
Grunto dregnis- yra vandens mases, isgarinamos grunta dziovinant, ir kietuju daleliu mases santykis %. W= (mv/ms)*100.
Wp- plastikumo drėgnis, WL- takumo drėgnis. Takumo ir plastikumo drėgniai nustatomi tiriant laboratorijoje ne naturalų, o suminkyt¹ grunt¹, jo pasta, todel takumo rodiklis ne visada teisingai parodo, kokios konsistencijos molinis gruntas, nes nepaisoma strukturiniu grunto ryiu.
Naturalaus grunto tankis- yra nesuardytos sandaros ir nepakitusio drėgnumo grunto masės ir jo tūrio. Nustatomas 2 metodais- iedo ir parafinavimo. ξ=m/v.
Kietųjų dalelių tankis- tai daleliu masės ir jų tūrio santykis. Nustatomas piknometru. ξS=ms/vs.
Sauso grunto tankis- yra kietųjų dalelių masės ir natūralios sandaros bei nepakitusio drėgnumo grunto tūrio santykis. ξd =ms/v =ξ/ (1+0,01W).
Poringumo koeficientas- bedimensinis dydis- porų tūrio ir kietųjų dalelių tūrio santykis. e=Vn/Vs= ξS-ξd /ξd .
Poringumas. Smėliu poringumas dazniausiai 3045%, moliniu gruntu 3055%.
n = Vn/V*100%= [e/(1+e)]100%
Plastikumo rodiklis- takumo ir polastikumo drėgniu skirtumas, ireiktas %. Jis negali buti neigiamas. Pagal ji klasifikuojami moliniai gruntai i priesmeli, priemoli ir moli.
Ip= WL-Wp.
Konsistencija. Ji priklauso nuo naturalaus grunto dregnio takumo ir plastiskumo drėgniu atzvilgiu ir apibudinama takumo rodikliu. IL= (W-Wp)/(WL-Wp). Pagal IL gruntas gali but kietas, takus, ar plastiskas.
Soties laipsnis. Jis rodo, kuri poru turio dalis prisipildziusi vandens. Sr= Vw/Vn= ξS*0.01W/ ξw*e. Pagal soties laipsni gruntai : mazai dregni, dregni, prisotinti vandens.
Tankumo rodiklis. Charakkteringas smėliniams gruntams. Jis rodo smėlio naturalaus sutankejimo laipsni jo ribinių poringumų atvilgiu. Pagal ji smelis skirstomas i tanku, vidutinio tankumo (jie tinka statybai ir techniniam naudojimui) ir puru.
ID= (emax-e)/(emax-emin).
☻3. Gruntu mechanines savybes
Suspaudziamumas:
Grunto suspaudiamumas- tai apkrovos veikiamo grunto deformacija maėjant porų tūriui. Dvifazis gruntas deformuojasi tik ispaudus i porų vanderų, todėl i tokio grunto sudaryto pagrindo deformavimosi greitis ir trukmė priklauso nuo grunto filtracinių savybių.
Smėliniai ir moliniai gruntai deformuojasi skirtingai. Smėlių suspaudiamumas labai priklauso nuo apkrovos pobūdio nuo statinės apkrovos sutankėja truputį, o nuo dinaminės apkrovos labai. Smėliai, net ir vandens prisotinti, tankėja greitai, nes jų filtracijos koeficientai dideli.
Molinių gruntų suspaudiamumas priklauso nuo daugelio veiksnių. Jie tankėja tik veikiami ilgalaikės statinės apkrovos. Kadangi plastiki moliniai gruntai tiksotropiki, tai, veikiant dinaminei apkrovai, praskysta. Be to, danai jie poringesni u smėlius, todėl ir susispaudia labiau. Jų suspaudiamumas labai priklauso nuo dalelių mineralinės sudėties, smulkumo ir adsorbuotų katijonų cheminės sudėties. Todėl įvairus moliniai gruntai, kurių pradinis poringumas vienodas, susispaudia skirtingai. Didelź įtak¹ jų suspaudiamumui turi natūrali grunto sandara.
Visi gruntai, ant kuriu statomi pastatai LT susispaudzia.
Po sekliais pamatais slegis P=100 300 KPa. Kietoji faze ir H2O nesusispaudzia.
Strukturinis stiprumas
Susispaudziant dalelems, jei nera H2O, tai jis sutankeja. Grunto strukturinis stiprumas- iki tam tikros ribos gruntas susispaudzia. Ne visi gruntai turi strukturinis stipruma. Statant pastata visada virsijam strukturini stipruma. P-slėgis. e- poringumo koeficientas.
Kompresijos aparatas (odometras)
Suspaudiamumo tyrimas kompresiniu aparatu. Kompresiniame aparate, kuris vadinamas ir odometru, gruntas spaudiamas neleidiant skersai deformuotis. Taip spaudiamame grunte sudaromas vienmatis ainės simetrijos įtempimų būvis. Jis atitinka atvejį, kai grunto sluoksnį slegia itisa, vienodai paskirstyta apkrova nuo virutinių sluoksnių svorio. Toks įtempimų būvis yra ir po plačiais pamatais.
Bandymo kompresiniu aparatu duomenys pateikiami kompresine kreive, rodancia poringumo koeficiento priklausomybe nuo itempimu.
Kompresinis aparatas susideda is 3 pagr daliu. Pirmoji- standus metalinis ziedas (i ji dedamas grunto bandinys) su standziais metaliniais drenuojanciais stampais is abieju pusių ir juos jungiančios bei laikačios dalys. Antroji- svirtinis presas, kurio pagalba apkraunamas grunto bandinys. Trečioji- gruntų vertikalių poslinkių matavimo prietaisai.
Kompresijos kreive
Ji rodo poringumo koeficiento priklausomybe nuo itempimu. Tipiska kompresine (apkrovimo) kreive gaunama bandant plastikus, H2O prisotintus molius arba grunto pasta.
Didejant slegiui poringumo koeficientas mazeja. Didejant apkrovai gruntas susispaudzia. Priimam tiesine priklausomybe tarp itempimo ir deformaciju. £- posvyrio kampas, jis apibudina gruntu suspaudziamuma.
Suspaudziamumo koeficientas mo.
Jis skaiciuojamas pagal istiesinta kompresine kreive. Grunto deformaciju priklausomybe nuo itempimu vaizduojama kompresine kreive, kuri yra labiau ilinkusi tik bandant grunta, kai itempimu intervalas platus. Statant pastatus gruntu itempimai kinta nedaug, paprastai 0,1 iki 0,5 Mpa, todel kompresine kreive pakeiciama tiese.
Suspaudziamumo koeficientas yra istiesintos kompresines kreives posvyrio kampo £ tangentas, kai itempimu kitimo intervalas p1p2. tg£=mo=(e1-e2)/(p2-p1). Pagal suspaudziamumo koeficienta gruntai skirstomi i mazai suspaudziamus, vidutiniskai suspaudziamus ir labai suspaudziamus. Suspaudziamumo koeficientas yra poringumo koeficiento ir itempimo pokycio santykis. Juo nusakoma grunto vertikali deformacija, kai skersine deformacija negalima.
tampo bandymas
Naturaliai slugsancio grunto suspaudziamumas lauke tiriamas bandant stampu. Kasinio dugne, ant gerai islyginto paviriaus statomas tampas (pamato modelis), per ji gruntas apkraunamas vertikalia statine apkrova. Apkrova tampui perduodama hidrauliniu domkratu, atremtu i inkarini sijyna. tampo nusidėmas matuojamas įlinkiomačiais. Gruntas per tamp¹ apkraunamas laipsnikai. Kiekvienas apkrovos laipsnis ilaikomas kol grunto deformacijos s¹lygikai stabilizuojasi. Remiantis bandymo duomenimis braiomas grafikas, kuris rodo tampo nusėdimo dydio priklausomybź nuo įtempimu po tampo padu. Grunto deformaciju modulis bandant grunt¹ tampu vad. tikruoju, nes tirtas nesuardytos sandaros gruntas naturaliomis salygomis, be to, siuo bandymu gruntu suspaudziamumas itiriamas dideliame grunto masyve.
Deformaciju modulis
Tikrajai grunto po pamatu deformacijai apibudinti vartojamas deformacijų modulis. Juo ivertinama ne tik vertikalioji, bet ir skersine grunto deformacija. E= (1-ν2)*ω*d*∆p/∆s.
ν- skersines deformacijos koeficientas (Puasono), ω- koef, ivertinantis tampo forma, d- tampo skersmuo, s- nuosėdziai, sėdimai.
Filtracines grunto savybes:
H2O grunte filtruojasi esant hidrauliniam nuolydziui, kuris grunte susidaro naturaliai arba apkrovus grunta. Pastaruoju atveju grunte susidaro dideli hidrauliniai nuolydziai, del to H2O filtruojasi ne tik smeliuose, bet ir moliniuose gruntuose, kurie, esant maziems hidrauliniams nuolydziams, yra praktiskai H2O nelaidus.
Laminarines filtracijos desnis.
Smeliu H2O filtracijos greitis ireikiamas tiesiniu filtracijos- Darsi dėsniu- vf =kf*i. Vf- H2O tekejimo grunte greitis yra tiesiogiai proporcingas hidrauliniam nuolydziui i.
i= H1-H2/L= ∆H/L= tg j.
Moliniuose gruntuose H2O yra sujungtas, absorbuotas mineraliniu daleliu traukos jegomis. is H2O tuo klampesnis, kuo plonesne hidratine plevele, todel pradeda filtruotis tik esant gana dideliam hidrauliniam nuolydziui.
Kai nuolydziai mazi- filtracija nevyksta, kai nuolydziai pradeda judet pamatom kreivalinijine atkarpa, o kai nusistovi- tiese. Filtracijos greitis moliniuose gruntuose yra 1000čiais kartų mazesnis nei smeliniuose. Moliniame grunte filtracijos greiti nustatyti galima, bet tai yra labai sunku ir trunka labai ilgai. Pradinis hidraulinis nuolydis io tik moliniuose gruntuose- vf=kf(i-io). Matavimo vienetas cm/s arba metrai/para.
Greicius reikia zinot, kad galetume prognozuot pastatu nuosedzius. Filtracijos koeficientai reikalingi injekciniam grunto stiprinimui.
Filtracijos koeficientas ir jo nustatymas laboratorijoje.
Filtracinės gruntų savybės tiriamos įvairiais metodais. Smėlių filtracijos koeficientas nustatomas laboratorijoje filtruojant vandenį per grunt¹, kai hidrauliniai nuolydiai mai, taip pat siurbiant vandenį i grźinių. Molinių gruntų filtracijos koeficientas nustatomas laboratorijoje filtruojant vandenį per grunt¹ kompresiniuose-filtraciniuose aparatuose, kai hidrauliniai nuolydiai dideli ir neleidiama gruntui brinkti. Galima molinių gruntų filtracijos koeficient¹ apskaičiuoti pagal grunto deformacijų stabilizacijos greitį, naudojantis konsolidacijos teorijos sprendiniais.
Filtracijos koeficientas priklauso nuo grunto granuliometrinės ir mineralinės sudėties, tankumo, struktūros ir tekstūros, taip pat nuo gruntinio vandens cheminės sudėties ir temperatūros.
Stiprumas kerpant:
Yra 2 rodikliai apibudinantys stipruma kerpant:
1. gruntu vidines trinties kampas φ.
2. Sankabumas (ypac pasireiskia moliniuose gruntuose) C
Kulono desnis smeliniams gruntams, stiprumo kerpant desnis: τu =δtgφ+C.
Grunto tangentiniai ribiniai itempimai yra tiesiogiai proporcingi vidiniam trinties kampo tangentui. tgφ=f.
Trintis grunte pasireikia vykstant lyties deformacijai, kai tangentinių įtempimų veikiamos mineralinės dalelės turi pasislinkti viena kitos atvilgiu. Ji ireikiama vidinės trinties kampu, kuris priklauso nuo dalelių mineralinės sudėties, jų didumo, formos ir apzulinimo, nuo grunto tankumo ir drėgnumo.
Sankabumas būdingas tik moliniams gruntams, nes tik juose tarp dalelių veikia traukos jėgos. Jis labiausiai priklauso nuo grunto drėgnumo. Daugelyje molinių gruntų tarp dalelių yra struktūriniai ryiai, dėl kurių padidėja sankabumas. Smėlių irgi danai yra nedidelis sankabumas, kuris atsiranda dalelėms usikabinus vienai u kitos, taip pat dėl struktūrinių ryių bei kapiliarinio slėgio.
Tyrimas kirpimo aparate:
Tyrimo tikslas sudaryti .grunto bandinyje ribinį įtempimų būvį, kad grunte susiformuotų slydimo pavirius ir juo viena bandinio dalis pradėtų slysti kitos dalies atvilgiu, t. y. nukirpti grunto bandinį. Kirpimao aparatas susideda is 3 pagr daliu: pirmoji- standus metalinis ziedas, padalintas i 2- virsutine ir apatine, dalis (i ji dedamas grunto bandinys) su standziais metaliniais drenuojanciais stampais is abieju pusiu ir juos jungiancios bei laikancios dalys. Antroji- 2 sutvirtinti presai, kuriais apkraunamas bandinys vertikalia (normaline) ir horizontalia (kerpanciaja) jegomis. Trecioji- matavimo prietaisai vertiklaiems ir horizontaliems poslinkiams matuoti. Bandymas Nesuardytos sandaros grunto bandinys dedamas į kirpimo aparato standų nesideformuojantį ied¹, padalyt¹ į dvi dalis. Per standų tamp¹ gruntas apkraunamas vertikalia jėga N, kuri grunte sukelia normalinius įtempimus N/A. Viena iedo dalis, daniausiai virutinė, įtvirtinama aparate, o kita- apkraunama horizontalia jėga Q, kuri grunte sukelia tangentinius (kirpimo) įtempimus τ =Q/A Horizontali jėga didinama tol, kol gruntas nukerpamas, t. y. kol jame prasideda negźstanti lyties deformacija. Tyrimo kirpimo aparatu metodika standartizuota.
Kirpimo bandymo yra 2 svarbiausi metodai. Pirmasis metodas konsoliduotasis- drenuotas (lėtasis) kirpimas. Apkrovus grunto bandini vertikalia jėga, laukiama, kol stabilizuosis grunto vertikali deformacija. Tada bandinys apkraunamas horizontalia jėga laipsnikai Kiekvienas apkrovos laipsnis ilaikomas ilgai, kol stabilizuosis grunto horizontali deformacija. Antrasis metodas- nekonsoliduotasis- nedrenuotasis (greitasis) kirpimas. Sis metodas visikai prieingas pirmajam. Apkrovus grunto bandinį vertikalia jėga, tuoj pat Jis apkraunamas ir horizontalia jėga, kuri didinama greitai nelaukiant, kol stabilizuosis deformacijos.
Kirpimo metodas tyrimo rezultatams įtakos turi tik tiriant molinius gruntus, nes smėliniai, net ir vandens prisotintieji, tankėja greitai Apkrovus smėlius, įtempimai tuoj pat persiduoda mineralinėms dalelėms. Kerpant molinius gruntus įvairiais metodais stiprumas kerpant gaunamas skirtingas: didelis kerpant lėtuoju, maas kerpant greituoju metodu.
Kirpimo metodas parenkamas atsivelgiant į grunto konsistencija ir soties laipsnį, pastato statybos trukmź, apkrovos gruntui perdavimo greitį ir kt. Greituoju, nekonsoliduotuoju, kirpimo metodu tiriami vandens prisotintieji minkti moliniai gruntai, kai ant jų statomi surenkami, greitai montuojami pastatai arba rezervuarai, kurie, baigus statyba, greitai pripildomi. Kieti moliniai gruntai ir smeliniai tiriami letuoju kirpimo metodu.
Nukirpus keleta to paties grunto bandiniu, braizomas kirpimo grafikas. Kirpimo grafike per eksperimentinius taskus breziama tiese, nes Kulono desnis isreiskimas tiesine lygtimi. Reik atlikt ne maziau kaip 18 bandymu.
Kirpimas lauko salygomis:
Grunto stiprumui kerpant tirti naturaliomis slugsojimo salygomis yra keletas lauko metodu. Dazniausiai taikomi 2: grunto monolito kirpimas kasinyje ir grunto kirpimas sparnuote. Retai taikomas bandymas tampu, kasinio sienu ispaudimas.
Grunto monolito kirpimas kasinyje Kasinio dugne paliekamas nesuardytos sandaros, nuo grunto masyvo neatskirtas ritinio formos grunto monolitas. Gerai priderinus ant jo udedamas standus metalinis ieda tikali apkrova gruntui perduodama per standų tamp¹ hidrauliniu domkratu, atremtu į inkarinį sijyn¹, o horizontali- kitu, gulsčiu hidrauliniu domkratu. Grunto deformacijos matuojamos įlinkiomačiais, pritvirtintais prie repcrinių sijeliu, ne maesniu kaip 0,1 mm tikslumu.
Tiriant iuo metodu, utenka nukirpti 3 to paties grunto monolitus esant skirtingiems normaliniams įtempimams. Pagal tyrimo rezultatus nubraiomas kirpimo grafikas. Sankabumo ir vidinės trinties kampo rodikliai randami apskaičiavus kirpimo grafiko lygties parametrus.
Grunto tyrimas sparnuote Tai efektyvus metodas minktų molinių gruntų, stiprumui kerpant tirti emės paviriuje ir grźiniuose. Metodas standartizuotas, jis atitinka nekonsoliduot¹jį kirpimo būd¹. Sparnuote- tai dvi plieninės, vertikalios krymai sudėtos ploktelės. Sparnuote įsmeigiama į grunt¹ 0,1, . .0,5 m emiau crnės paviriaus ar grźinio dugno, strypu ji apsukama viena kart¹, torsiometru imatuojamas didiausias sukimo momentas, reikalingas gruntui nukirpti. inant kirpimo plot¹, kuris lygus sparnuote gaubiančio ritinio oninio paviriaus ir galų plotų sumai, skaičiuojamas grunto stiprumas kerpant t.
Metodo trūkumas tas, kad surastos t reikmės negalima iskaidyti į sankabum¹ ir vidinės trinties kampa. Tariama, kad minktai ir takiai plastikos bei takios konsistencijos molinių gruntų vidinės trinties kampas visai maas, praktikai pakankamu tikslumu jį galima imti lygų nuliui. Tada sankabumas lygus nustatytai stiprumo kerpant reikmei, t. y. kai φ= 0, τ = c.
Grunto tyrimas statiniu zondavimu:
Zondavimas yra vienas efektyviausių operatyvių metodų gruntų savybėms tirti natūraliomis slūgsojimo s¹lygomis. Tai vienas i nedaugelio būdų tirti gruntams, kurių bandinių negalima paimti nesuardius natūralios sandaros.
Į grunt¹ smeigiamas zondas plieninis strypas su kūginiu smaigaliu, matuojamas grunto atsparumas zondo smigimui. Tokiu būdu gruntus galima tirti iki 20-25 m gylio, o naudojant specialios konstrukcijos zondus, iki 40 m gylio.
Statinis zondavimas, kai zondas į grunt¹ smeigiamas statine jėga. Daniau zonduojama statiniu metodu. Dinaminiu zondavimo metodu neleidiama tirti vandens prisotintų dulkinių smėlių ir minktų molinių gruntų, kurių takumo rodiklis IL>0,5.
Zonduojant gaunama įvairi informacija apie tiriamus gruntus. Tiesioginis zondavimo rezultatas yra grunto atsparumas zondo smigimui. Skiriami 2 pagr zondo konstrukciniai tipai. Pirmojo tipo zondo kugis pritvirtintas prie plieninio strypo, esancio zondo vamzdzio viduje. Tokios k-jos zondu vienu metu ismatuojama visa jega Fz, reikalinga zondui ismeigti igrunta, ir atskirai jega Fcz, rodanti grunto atsparuma kugio smigimui. Antrojo tipo zondo kugis su zondo vamzdziu sujungtas taip, kad galima atskirai ismatuoti grunto atsparumo kugio smigimui jega Fcz.Remiantis eksperimentiniais tyrimais nustatytomis koreliacinėmis priklausomybėmis, pagal zondavimo duomenis randami kai kurių fizinių ir mechaninių gruntų savybių rodikliai, apskaičiuojama polių pagrindo laikomoji galia. Be to, galima nustatyti skirtingų savybių gruntų sluoksnių storį ir slūgsojimo gylį, kaip jie paplitź, taip pat polių galimo įkalimo gylį, naudojant dinamini metoda.
Grunto savybiu norminiai rodikliai.
Jie yra grunto, kaip pagrind¹ sudarančios mediagos, fizinių ir mechaninių savybių charakteristika ir rodo vidutines, t. y. daniausiai pasitaikančias, nagrinėjamų grunto savybių reikmes.
Fizinių ir mechaninių savybių, iskyrus sankabum¹ ir vidinės trinties kamp¹, norminiu rodikliu yra aritmetinis vidurkis, apskaičiuotas pagal individualias reikmes, rastas laboratoriniais ar lauko tyrimais.
Apskaičiavus normines rodiklių reikmes, reikia matematinės statistikos metodu patikrinti, ar visos skaičiuojant naudotos individualios rodiklių reikmės yra tipikos nagrinėjamo ininerinio geologinio elemento gruntui.
Norint, kad norminiu rodikliu būtų galima tinkamai apibūdinti tiriam¹ grunto savybź, individualių reikmių skaičius turi būti pakankamai didelis. Jis priklauso nuo grunto vienodumo, nuo reikalaujamo rodiklio patikimumo bei projektuojamo pastato svarbumo.
Pagrindų projektavimo normose nurodyta, kad vienos ar kitos fizinės ar mechaninės savybės norminiam rodikliui skaičiuoti turi būti tyrimais nustatytos ne maiau kaip 6 individualios tos savybės rodiklio reikmės. Sankabumo ir vidinės trinties kampo norminiams rodikliams skaičiuoti turi būti eksperimentikai surasta ne maiau kaip po 6 stiprumo kerpant τ reikmes kiekvienai normalinio įtempimo £ reikmei. Skaičiuojant deformacijų modulio norminį rodiklį pagal bandymų tampu duomenis, utenka 3 eksperimentikai nustatytų individualių reikmių.
Grunto savybiu skaičiuojamieji rodikliai.
Pagrindams ir pamatams skaičiuoti vartojami skaičiuojamieji grunto fizinių ir mechaninių savybių rodikliai. Grunto patikimumo koeficientu galima įvertinti grunto savybių individualių rodiklių nukrypim¹ nuo norminių.
Apskaičiuojant sankabumo, vidinės trinties kampo ir vienetinio svorio skaičiuojamuosius rodiklius, grunto patikimumo koeficientas imamas didesnis ar maesnis negu vienetas- toks, kad butų sudarytas nepalankiausias skaičiuojamasis atvejis. Iekant deformacijų modulio ir fizinių savybių, iskyrus vienetinį svorį, skaičiuojamųjų rodiklių, grunto patikimumo koeficientas pagal pagrindų projektavimo normas imamas Yg=l, t. y. tų savybių skaičiuojamieji rodikliai lygūs norminiams.
Skaičiuojant pagal deformacijų ir laikomosios galios ribinius-būvius, grunto patikimumo koeficientas imamas nevienodas, nes nevienodas jų pavojingumas. Laikomosios galios ribiniai būviai pavojingesni, todėl skaičiuojamieji grunto savybių rodikliai imami su didesne tikimybe. Deformacijų ribiniai būviai maiau pavojingi, todėl skaičiuojamieji rodikliai imami su maesne tikimybe.
☻4. Grunto itempimai
Bendruoju atveju veikia normaliniai ir tangentiniai itempimai. N/A ir τ =Q/A.
Itempimai grunte yra trejopi:
1. itempimai nuo grunto savojo svorio.
2. nuo papildomos apkrovos.
3. kontaktiniai itempimai.
Kontaktiniai itempimai:
Tai itempimai tarp pamato ir pagrindo. Kontaktiniai itempimai veikia po pamato padu, t.y reaktyvusis grunto slegis i pamato pada. Pagal juos skaiciujamas pamatas kaip konstrukcinis elementas. I kontaktiniu itempimu diagrama ziurima kaip i isorines apkrovos ekvivalenta ir nuo jo skaiciuojami itempimai grunto masyve, taip pat pamato nusedimo dydis, pagrindo pastovumas ir kt.
Atsizvelgiant i pamato standuma iskiriami 3 kontaktinių itempimu pasiskirstymo atvejai:
1. po absoliučiai liaunu pamatu.
2. po standziu pamatu.
3. po liaunu (riboto standumo) pamatu.
δzo- kontaktiniai itempimai. δzo= δzovid/2*√1-(ξ2/r2). δzovid = N/A.
Kontaktiniu itempimu diagramos kitimas del grunto plastinių
lyties deformaciju.
Projektuojant pagrindus ir pamatus, apkrovos pagrindui perduodamos didesnės negu tiesinės priklausomybės tarp įtempimų ir deformacijų galiojimo riba. Kai vidutinis įtempimas po pamato padu ne didesnis u proporcingumo rib¹, diagrama yra teorinė, balno formos (4.4 pav, 1). Didinant pagrindo apkrov¹ ir po pamato kratais formuojantis plastinių lyties deformacijų zonoms, įtempimai po pamato kratais maėja, po viduriu didėja, diagramos forma nuosekliai kinta (4.4 pav, 2, 3). Kai vidutinis įtempimas po pamato padu tampa artimas pagrindo ribiniam stiprumui, o plastinių lyties deformacijų zonos po pamato kratais labai didelės, kontaktinių įtempimų diagrama įgauna parabolės form¹ (4.4 pav, 4).
Įtempimai nuo savojo svorio.
Kai grunto pavirius horizontalus einant gilyn, vienalyčiame grunte vertikalūs normaliniai itempimai nuo grunto savojo svorio dideja pagal tiesini desni. Vertikalus normalinis itempimas nuo gruntos svorio horizontaliame plotelyje h nuo emės pavirsiaus.
δzgA= γ*hA. γ= ξ*g [kn/m3]. γ- tūrinis (vienetinis) svoris. δzgB= γ1*h1+γ2*h2B.
Įtempimai nuo papildomos apkrovos.
Itempimai, kurie sukelia papildomas deformacijas. Skaičiavimui naudojami tamprumo teorijos sprendiniai.
Jei skaiciuojama nuo vienos N: δzpA=(k*N)/z2, k=f(r/z).
Kai skaiciuojama nuo keliu N: δzpA=(k1*N1)/z2=(k2*N2)/z2=(k3*N3)/z2.
Kampiniu tasku metodas.
Jis remiasi tuo, kad kiekviena pamata galim suskirstyt i kelis ir paverst ta taska kampiniu.
δzpD=0,25(£1+£2+£3+£4)*p.
δzpL=0,25(£1+£2)*p.
δzpF=0,25(£ACEF+£FEKG-£ABDF-£FDHG)*p.
Itempimu grafinis vaizdavimas.
Vienodu itempimu kreiviu- izobarių- po juostiniu pamatu, apkrautu vienodai paskirstyta apkrova grafikai: a.vertikaliu normaliniu δz, b. Horizontaliu normaliniu δz, c- tangentiniu.
Kai itempimai pasklinda puserdvyje po pamatu matyti vienodų įtempimų kreivių izobarų grafikuose (pvz). Vertikalūs normaliniai įtempimai plane apima didesnį u pamato kontūr¹ grunto turį, todėl po gretimais pamatais įtempimai sumuojasi. Ypatingai toli, iki 2b atstumu nuo pamato, sklinda horizontalus normaliniai įtempimai (2 pav). Tolstant nuo pamato, įtempimai maėja, todėl, veikiant apkrovai, deformuojasi tik ribotas grunto tūris, vadinamas pagrindo deformacijų zona. Vertikalus normaliniai itempimai, einant gilyn, erdvinio udavinio atveju mazeja greiciau negu plokstumos uzdavinio atveju. Tangentiniai itempimai didziausi po pamato krastais, o po pamato aimi jie lygūs nuliui (3 pav).
Vertiklaiu normaliniu itempimu δz po juostiniu pamatu, apkrautu vienodai iskirstyta apkrova, diagramos vertiklaiuose ir horizantoliuose pjūviuose.
Jie yra didziausi ainiame vertikaliaem ir horizontaliame pjūvyje negiliai, tuoj pat po pamatu. Vertikaliuose pjūviuose, esančiuose toliau nuo pamato aies, ir horizontaliuose pjūviuose, esančiuose giliau po pamatu, ie įtempimai maėja ir pasiskirsto vienodiau.
Grunto įtempimų eksperimentinis tyrimas.
Grunto įtempimams skaičiuoti naudojami tiesikai deformuojamo kūno teorijos sprendiniai. Gruntų savybės ne visai tokios kaip teorijoje nagrinėjamo hipotetinio puserdvio. Norint suinoti, ar teoriniai sprendiniai teisingai nusako, kaip pasiskirsto grunto įtempimai, tiriama eksperimentikai. Eksperimentinis grunto įtempimų tyrimas labai sudėtingas. Įlci-dziant į grunt¹ matavimo prietaisus, suardoma natūrali jo sandara, pakinta savybės, matavimo duomenys ne visai teisingai rodo grunto įtempimus. Dėl to įtempimai daniausiai tiriami smėlyje matavimo prietaisai ukasami jame, smėlis sutankinamas iki natūralaus tankumo, jo savybės beveik nepakinta. Moliniuose gruntuose pakankamu tikslumu galima tirti tik kontaktinius įtempimus. Duomenys rodo, kad analitinių skaičiavimų ir eksperimentinių tyrimų duomenys kokybiniu bei kiekybiniu poiūriu artimi, jeigu patenkinama svarbiausia s¹lyga-eksperimentai atliekami grunte veikiant nedideliems įtempimams, t. y. esant tiesinei priklausomybei tarp įtempimų ir deformacijų.
☻5. Pagrindo stiprumas ir pastovumas.
Pagrindo įtempimų būvio ir deformacijų fazės.
Standaus pamato, apkrauto vertikalia aine jėga, pagrinde sudarančiame grunte veikiantys normaliniai ir tangentiniai įtempimai sukelia deformacijas, kurių didumas ir pobūdis priklauso nuo pagrindui perduodamos apkrovos intensyvumo. Suminis grunto deformavirnosi rezultatas yra pamato nusėdimas. Jo priklausomybė nuo apkrovos intensyvumo vaizduojama tipiku pamato nusėdimo grafiku
5.1. Pamato nusedimo priklausomybes nuo apkrovos grafikas.
Jame iskiriamos trys įtempimų būvio ir deformacijų fazės. Pirmoji sutankinimo fazė Kai pagrindui perduodama nedidelė apkrova, po pamatu esančio grunto dalelės juda emyn vertikaliomis trajektorijomis, gruntas tankėja, pamatas pasislenka emyn, nusėda
5.3. Pagrindo deformacijos. A- sutankinimo fazeje.
Sutankinimo fazė baigiasi, kai, didėjant apkrovai, gruntas po pamatu visikai sutankėja, grunto dalelės daugiau negali judėti emyn. ioje fazėje pamatas nusėda nedaug, deformacijos greitai stabilizuojasi
5.2 Pamato nusedimo priklausomybes nuo laiko grafikas
Pamato nusėdimo priklausomybė nuo apkrovos toje fazėje yra tiesinė. Tankėjant gruntui, pagrindas neisvengiamai deformuojasi. Projektuojant pagrindus ir pamatus, tai galima numatyti ir deforkmacijas apriboti, kad butu pastatui nepavojingos.
Antroji- lyties fazė. Didejant apkrovai tangentiniai itempimai, kurie yra didziausi po pamato krastais, nugali grunto stipruma kerpant ir prasideda negestanti lyties deformacija. Grunto daleles is po pamato kratu ispaudziamos i sonus pagal kreivines ulinkusias trajektorijas (5.3 A). Grunte po pamato kratais formuojasi plastinių lyties deformacijų (grunto stiprumo ribinio būvio) zonos, o po pamatu trikampis sutankinto grunto branduolys (5.3 B)
5.3. Pagrindo deformacijos. B- lyties fazeje.
Dar didėjant apkrovai, plastinių lyties deformacijų zonos grunte intensyviai plinta. iose zonose grunto stiprumas pasiekia ribinį būvį, gruntas nesugeba prieintis apkrovos sukeltiems tangentiniams įtempimams ir ispaudiamas i po pamato kratų į onus. Pamato nusėdimo dydis didėja greičiau negu pagrindui perduodamoji apkrova, todėl nusėdimo grafikas antroje fazėje kreivinis (5.1 pav.). lyties fazės pirmoje pusėje pamato nusėdimas stabilizuojasi lėtai, o antroje pusėje, kai plastinių lyties deformacijų zonos didelės, nusėdimas tampa negźstančiu (5.2 pav.). Dėl to neleidiama pasiekti ios įtempimų būvio fazės, nes per ilgesnį laik¹ pastatas gali netekti pastovumo. Tai leistina tik laikiniems pastatams, kuriuos eksploatuojant, nusėdimo dydis bus ne didesnis u nustatyt¹ ribinį.
Trečioji ispaudimo fazė Didėjant apkrovai, plastinių lyties deformacijų zonos susilieja ir sudaro vientis¹ grunto ribinio įtempimų būvio zon¹. Po pamatu jau yra susiformavźs trikampis sutankinto grunto branduolys AA10 ir kreiviniai slydimo paviriai AOB1 ir A1OB (5.3 C).
5.3. Pagrindo deformacijos. C- Ispaudimo fazeje.
Jais gruntas ispaudiamas i po pamato, emės paviriuje susidaro ispausto grunto volai. Pamatas nusėda, pasvyra, pasislenka ir horizontalia kryptimi, pagrindas ir pamatas praranda pastovum¹. Nusėdimo grafikas trečioje fazėje eina vertikaliai emyn (5.1 pav.). Tai rodo, kad pasiekta pagrindo stiprumo riba. Kai grunte susiformuoja itisas slydimo pavirius, pamato nusėdimo greitis labai didėja ir yra katastrofikas (5.2 pav.).
Pagrindo stiprumo skaičiavimas.
R=(( c1* c2)/k)*[M *kz*b* II+Mq*d* II+(Mq-1)* II*db+Mc*cII].
b- pamato plotis.
d- pamato gylis.
cII- sankabumas (II nes skaiciajiuoma pagal 2aji ribini buvi).
M Mq, Mc= f(φII).
II- turinis svoris po pamato padu. II= ξII*g.
g- kuno laisvo kritimo pagreitis.
kz=1, tik ypatingai plačiu pamatu atveju didesnis.
(Mq-1)* II*db- is narys yra tik, kai yra rūsys.
db- rusio gylis.
c1- pastato darbo salygu koeficientas.
c2- pamato darbo salygu koeficientas.
k- koeficientas, kuris ivertina pagrindo grunto rodikliu reiksmes. Jei lenteliniai duomenys k=1.1, o kai gauta tiesioginiais tyrimais mechaniniu savybiu k=1.
☻6. Pagrindo deformacijos, pamato nuosediai
Veikiant pastato apkrovoms, pagrind¹ sudarantys gruntai deformuojasi, ant jų stovintys pamatai, kartu ir visas pastatas, pasislenka emyn. Vertikalus pamato ar viso pastato poslinkis emyn vadinamas nusėdima.
Projektuojant pastatus, jų pamatus ir pagrindus, reikia inoti pamatų nusėdim¹, nes nuo jo didumo ir nevienodumo, nuo jo didėjimo intensyvumo ir trukmės priklauso pastato eksploatavimo s¹lygos, taip pat pastato konstrukcijų stiprumas ir pastovumas.
Pagrindo deformacijų tipai ir prieastys Pagrindo deformacijos esti įvairios, jos skirstomos į du tipus. Pirmojo tipo deformacijos vyksta veikiant pastato apkrovai -gruntas po pamatu sutankėja ar ispaudiamas i po jo susiformavus plastinių lyties deformacijų zonoms, taip pat horizontaliai pasislenka dėl grunto lyties deformacijų.
Antrojo tipo deformacijos vyksta kintant grunt¹ veikiančios aplinkos s¹lygoms - drėkinamas gruntas brinksta, diovinamas - traukiasi, sualźs gruntas atildomas tyta, kai kurie gruntai, veikiami vandens, imirksta ir kt. Pagrindas deformuojasi ir dėl to, kad suardoma natūrali grunto sandara, jis ipurenamas ar sutankinamas kasant pamatų duobź, siurbiant vandenį, dėl dinaminio poveikio ir kt.
Skaičiuojant pagrindus ir pamatus, galima įvertinti tik vien¹ pirmojo tipo pagrindo deformacij¹ - pamato nusėdim¹ dėl to, kad gruntas sutankėja veikiant pastato apkrovai. Todėl reikia riboti pagrindui perduodam¹ slėgį, kad įtempimai nesukeltų grunte plastinių lyties deformacijų. Projektuojant ir statant pagrindus bei pamatus, reikia numatyti ir imtis priemonių, kad antrojo tipo pagrindo deformacijos visikai nepasireiktų. Tuo tikslu reikia parinkti tinkam¹ pamato gylį, pagrindu naudoti stiprų, pastovios sandaros grunt¹, o pagrindų įrenginio ir pamatų statybos darbų technologij¹ parinkti toki¹, kad būtų isaugota natūrali pagrind¹ sudarančių gruntų sandara.
Nuosėdiu skaičiavimas sumavimo metodu.
Sumavimo metodas pagristas tiesiskai deformuojamo puserdvio teorija. Taciau norint padaryti ji universalu, nusedimas skaiciuojamas apytiksliu sumavimo budu. Todel sumavimo metodu galima skaiciuoti nusedima ir tais atvejais, kai pagrinda sudaro nevienalyciai, sluoksniuoti gruntai, kuriu deformaciju moduliai skirtingi. Tai svarbiausias sio metodo pranasumas.
Skaiciuojant siuo metodu priimama eile prielaidu:
1. Pamato nuosedis toks, koks jo centro nuosedis.
2. Nuosediui itakos turi tik vertiklaieji itempimai δz.
3. Gruntas yra izotropinis (savybes vertikalia ir horizontalia kryptimi vienodos).
δzo= No/A= (N+G)/A.
G- pamato ir grunto ant jo pakopu svoris.
δzo=δzgo+δzpo.
d- pamato igilinimas.
δzgo= II*d.
δzpo= δzo-δzgo= No/A- II*d.
∆z- sluoksneliu storis.
∆z≤0.4b. ∆z= 0.2b.
S= 0.8∑Si.
δzp1=£1*δzpo.
Si=(Hsi* δzpivid)/Ei.
Hs- sluoksnelio storis.
Si- nuosedis
Ei- deformaciju modulis.
δzpivid- vidutinis tempimas sluoksnelyje.
Pamatu nuosedziu naturiniai tyrimai.
Pamatų nusėdimo skaičiavimo metodai pagrįsti vienokia ar kitokia hipoteze apie grunto deformavimas! veikiant pastato apkrovai, todėl apskaičiuotieji dydiai yra ne visai tikri. Filtracinės konsolidacijos metodai, taikomi nusėdimo greičiui ir trukmei skaičiuoti, tam tikru laipsniu schematizuoja sudėting¹ gruntų deforniavimosi proces¹. Be to, skaičiavimo rezultatų patikimumas priklauso nuo skaičiavimuose naudojamų grunto .suspaudziamumo ir filtracinių savybių rodiklių nustatymo tikslumo.
Daugeliu poiūrių svarbu inoti ne apskaičiuot¹, o tikr¹ pamatų nusėdim¹, todėl tiriami statomų pastatų pamatų nusėdimai natūraliomis s¹lygomis. Tai svarbu, kai statomi sunkūs, pagrindui dideles apkrovas perduodantys arba sudėtingų, maai itirtų konstrukcijų pastatai, jautrūs nevienodam pamatų nusėdimui. Tyrimo metodas standartizuotas. Jį sudaro du etapai: pamatų nusėdimo natūrinis matavimas ir pagrindo apkrovos skaičiavimas matuojant. Remiantis tyrimų duomenimis, sudaromi pamatų nusėdimo priklausomybės nuo laiko grafikai jie rodo nusėdimo stabilizacijos eig¹. Suderinus pagal laik¹, kartu braiomi ir pagrindo apkrovų kitimo grafikai. Analizuojant i karto abu grafikus, gaunami isamūs duomenys apie pagrindo deformacijų greitį ir trukmź, pamatų nusėdim¹.
Remiantis pamatų nusėdimo natūrinių tyrimų rezultatais, galima sprźsti apie kiekvieno metodo nusėdimui skaičiuoti tinkamum¹ konkrečiomis ininerinėmis geologinėmis s¹lygomis. I tyrimu duomenų matyti pagrindo ir pastato bendros deformacijos, jų įtaka pastato konstrukcijai. Remiantis jais, galima įvertinti projektinių sprendimų pagrįstum¹, numatyti, kada pagrindo deformacijos bus per didelės ir pavojingos pastatui. Be to, pagal pamato nusėdimo natūrinių tyrimų duomenis galima apskaičiuoti ir grunto deformacijų modul| bei molinio grunto filtracijos koeficient¹.
Politica de confidentialitate | Termeni si conditii de utilizare |
Vizualizari: 6319
Importanta:
Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2024 . All rights reserved