Geológiai folyamatok a talajban, a talaj és alapja hidraulikus szerkezetek, képzési lehetőségek
A fő jelenséget meghatározó reológiai tulajdonságainak talajok: a talaj kúszás, relaxáció és kúszőszílárdság. Kevesebb kúszás megérteni alakváltozási talaj váz idővel állandó terhelés alatt. Relaxációs folyamat úgynevezett relaxációs (csökkenése) a stressz, a földön egy előre meghatározott állandó deformáció. Hosszú távú erejét - az erő talajok a hosszú távú stressz rájuk.
Talaj mászik tömörítés. Az összefüggésben összenyomásának egy állandó terhelés mintán elegendően vékony, viszonylag sűrű fázis agyagos talaj pórus nyomás kicsi, és így a kúszótulajdonságok nyilvánvaló annak csontváz (ábra. 1,45). Gyors folyású része a törzs nevezik pillanatnyi (^> 0), és a többi - kúszás alakváltozás. Ráadásul a kúszás alakváltozás hidrosztatikus nyomás vagy kompressziós mindig csillapított idővel.
Amint azt a számos kísérlet, különösen a S. R. MeS- chyana, kúszás görbék legtöbb talajban kielégítően által leírt egyenlettel
ahol a második kifejezés megfelel egy pillanatnyi változását hézagtényezö, és a harmadik - a változás sebessége időben porozitás, vagyis a tényleges talaj kúszás ... Együttható a0 nevezhetjük a pillanatnyi együttható tömítést és az AI és q paramétereket a kúszás. A kísérletek azt is megerősítették a hasonlóság a talaj kúszás görbék különböző állandó feszültségek is (ábra. 1,45), amely be van építve az egyenlet (1,38).
Ábra. 1.45. A görbék a tömörítési arány (a) és kúszási (b) ha a „pillanatnyi” alakváltozási és idő b „feltételes stabilizációs törzs
Minél kisebb az érték, annál lassabban fejlődő kúszás alakváltozás. amikor minden
pillanatnyi alakváltozás és válik az egyenlet (1,38), figyelembe véve, hogy ebben az esetben egy = a0 + ax, átalakul egyenlet (1,27) kompressziós lapított görbe (ábra. 1,45). Az a lehetőség, a következő egyenlettel (1.38) meghatározza a alkalmazhatóságát a föld lineáris ^ örökletes kúszási elmélet (lásd. § 8.5).
Kiterjedt kísérleti vizsgálatok a talaj kúszás vizsgálat néhány minta több mint egy évtizede tartott SR Meschyanom. A fejlesztés a talaj reológiai nagyrészt a munka SS Vyalov, N. Maslova MN Goldstein, GI Ter Stepanian, JK Zaretsky, A. J. Boudin és mások.
Minden talajok kúszótulajdonságok, de úgy tűnik, a legvilágosabban agyagos talaj. Ennek eredményeként, a konstrukciók emelt ilyen talajok, üledékek megfigyelhető, folyamatos évtizedek óta. Kevésbé jelentős csúszás deformáció homokos talajt, de gát kőhányás deformált év. kúszás természet ilyen talajokon különböző, bár a külső megnyilvánulásainak ugyanaz - a hosszú távú deformáció idővel. A hegyesszögű durva földkontaktusok megsemmisül, a sarkok vannak vágva a legtöbb hangsúlyozta részecskék, így az átrendeződés a szerkezet és a nagy feszültség keletkezik, más részecskéket ezután megtörés és t. D.
Creep jellemzők ab Y] határozzuk meg az eredményeket a speciális, hosszú távú nyomóvizsgálat a talaj a kötelező ellenőrzését pórusvíznyomás.
Shear Creep talajokon. A fejlesztés a nyírási alakváltozás kúszás lehet tanulmányozni a nyírási eszközök állandó vízszintes terhelés kisebb, mint a maximum. Erre több alkalmas gyűrű alakú nyírású eszközökben (lásd. Ábra. 1,19, a), amely lehetővé teszi, hogy végezzen korlátlan elmozdulása változatlan területe a minta felületén egy rögzített nyírási zónában.
Fejlesztése a nyírási törzs függvényében az alkalmazott ka
kotangensét stressz jellegű ábrán látható. 1.46. Ezek pillanatnyi alakváltozás részét meg lehet különböztetni (OA), majd redukáljuk a szükséges idő törzs fejlődés üteme, azaz tranziens lépés - .. csillapított creep [AB). Alacsony feszültség, vagyis az összes érintők kúszás görbe csillapított, és azok növekedését m „lépésre átmeneti kúszás alakváltozás bevétel hogy dolgozzon ki egy állandó sebességgel, azaz a. E.
Ábra. 1.46. A fejlesztés a vízszintes elmozdulások 5X mennyiségétől függően állandó nyírási hangsúlyozza a nyírási készülékek
Ábra. 1.47. A görbe a hosszú távú erejét
állandósult kúszási szakaszban (BC). A steady kúszási eredményezheti a felső gyors deformáció (lépéshez progresszív lefolyású) és megsemmisítése a minta (a% „ábrán. 1,46). Ez a karakter agyagos talaj kúszási nyírási magyarázható átrendeződés talajszerkezet megsemmisítése meglévő és kialakulását az új szerkezeti kapcsolatok, és alkotnak mikrorepedések (hibák), majd azok részleges zárása, vagy fordítva, fejlesztési (N. M. Goldstein, S. Vyalov YK Zaretskii, SS Babitskaya, A. Ya Turovskaya et al.) .
A szakaszában tranziens kúszás csillapított összeomlik a törékeny kapcsolatot, de néhány zárt mikrorepedések és eredményezheti azt követő megközelítés a részecskék, a nagyszámú új viszkózus vizes kolloid kötések és a nyírási sebesség a növekedés csökken. A steady polzu-”.Van továbbra összeesni és viszkózus törhető kapcsolat teljesen kompenzálja új vizes kolloid és molekuláris kötéseket, de ugyanakkor van egy átrendezését őrölt struktúra. Például, pikkelyes agyag részecskék, hogy a talaj deformáció végignyúlik nyírási síkban egyre halmozott azok párhuzamos síkokban nyíró irányú. Az ilyen talaj szerkezete kevésbé ellenálló a külső erők, és ezért fejleszti progresszív fázis áramlási elhaladó pusztulását.
A nagyobb m, a rövidebb időszak folyamatos kúszás talaj lép szakaszában progresszív idők folyamán és
Rushen (ábra. 1,46, az ügy m 'és R' „). Kísérletek segítségével minden alacsonyabb terhelés, akkor lehet elérni egy ilyen t, amelyben az adott körülmények között, még egy nagyon hosszú teszt nem megy oda, hogy elpusztítsa.
Ennek eredményeként, a talaj vizsgálati ábrázolni lehet törés szilárdság (ábra. 1,47). Ez törés szilárdsághoz megfelel a feszültség, amelynél az anyag lebomlását a fog bekövetkezni egy adott pillanatban az I. hosszú távú erejét az idővel csökken. Szakító végtelen hosszú hatástartama a terhelés az úgynevezett hosszú távú erejét limit (t ,: X1 ábrán 1,47.). A legmagasabb pont megfelel a szilárdsági i = 0, és hagyományos módon lehet úgynevezett pillanatnyi erőt. Tartósság (ábra. 1,47) kapott egy viszonylag rövid hagyományos talaj laboratóriumi vizsgálatok, ez nevükön, mint a standard.
A jelenség a stressz pihenést. Ezek az ugyanolyan jellegű, mint a fent leírt jelenség a kúszás. Ha beállítja a talaj gyors feltöltés art némi deformáció és rögzítse ebben az állapotban, hogy a törzs nem változott - változatlan maradt, a feszültség idővel a földre. Az eredmény csökkenése a stressz-idő görbe (ábra. 1,48) általában része a tartós feszültség, még nagyon sokáig Art<х>- A folyamat csökkenti a belső feszültség által meghatározott lassú átrendeződés földre szerkezete leküzdése erőssége törékeny és képlékeny kötések és a részecskék között az újak létrehozásához. Tekintettel a egységes jellegét reológiai, mechanikai tulajdonságainak talajok, vannak javaslatok pihenésre vizsgálati adatok, hogy értékelje a kúszási szilárdsága és a hosszú primerek (SS Vyalov Tsytovich NA és mtsai.).
Rendezni, csillapítatlan kúszás talaj nyírási nyilvánvaló a természetben. Számos példát lassú, de folyamatos mozgása lankás, tagjai agyagos talaj. Például, egyes részei a lejtők a Volga-skandináv és a balti csatorna kiszorítjuk évente 0,5. 1 m, és a csatorna, hogy végezzen rendszeres kotrással. Port töltések a Fekete-tenger, ha elmozdulás sebessége körülbelül 1 cm évente felé tolódott a tenger 70 éven át 50 100, 80 cm. Hangsúlyozni kell, hogy ezek a lejtők és töltések alapján szokásos szempontok ellenállnak az erő, és a nagy tartalékok.
Módszerek tervezése és építése megtartása szerkezetek vagy lejtésű kifejezett nyírási kúszótulajdonságok lehet vezetni mentén két út. Első - nem teszik lehetővé a megjelenése tárgyi kúszás alakváltozás, amely megköveteli a nagyon nagy upolozheniya lejtők és megteremti nehéz vagy mélyen beágyazott visszatartó szerkezet. A második módszer, az utóbbi években kifejlesztett (Boudin A. Ya), - egy kinyúló viszonylag könnyű szerkezetek esetében, feltételezve, maradandó alakváltozást alapján a megengedett elmozdulási belül az előre meghatározott élettartamát a szerkezet, vagy például, a kikötői COOP
zheny előre meghatározott időtartam átfutási idő. Így, mivel a
shra- szabály, az gazdaságilag indokolt.
Bizonyos agyagok határértéket kúszási szilárdsága csökken, hogy 30% -a a normál szilárdságú. Véve a tervezés hosszú távú erejét a talaj és különösen limit kúszósziiárdsága képest standard elvezetés hogy szükség van a drágább anyag-szerkezetek. Ezért elengedhetetlen, hogy figyelembe kell venni, hogy a két ellentétes folyamat egyidejűleg megy végbe során az épületek építése. A talaj a felmerülő új terhelés tömöríteni idő, azaz. E. megerősödik, és abban az esetben, steady-state kúszás alakváltozás ugyanakkor törekszik razuprochnitsya. A legtöbb esetben az edzési folyamat elengedhetetlen. Különösen világosan megnyilvánult lyutsya tömörítő eljárásokkal - keményedő lágy talajok. Továbbá, amikor tájékoztatták regisztrált törés szilárdság miatt a tervezési jellemzői és finomítási folyamatok szükségesek, hogy átváltson a csökkentett biztonsági tényezőket struktúrák ellenállás (lásd. § 7.2).