Lecture 5 talaj nyírószilárdsága
ELŐADÁS 5. ELLENÁLLÁS TALAJ OLLÓ
5.1. A koncepció a talaj szilárdsága
Mint ismeretes a szilárdságtani egy bizonyos szintű belső erők képződött szilárd anyagot visszafordíthatatlan károsodás formájában repedések. elválasztás és váltás. ami után az egész oszlik különálló részből áll. Ezt a folyamatot nevezik a rideg törés. és a szint a belső feszültségek töréspontja jellemzi az erejét egy szilárd test anyaga.
Egyes anyagok. A nagyon viszkózus - műanyag tulajdonságai (. bitumen jég), korlátozza terhelések vezet
korlátlan fejlődés minta alakváltozás nélkül látható folytonossági. Ezt a jelenséget nevezzük erősen képlékeny anyag.
Ezért általában az esetben, az erő fogalmának lehet formuláihatjuk.
Prochnostsvoystvo anyagot ellenállni törés vagy fejlődését jelentős képlékeny alakváltozás.
Ami a földi hagyományos fogalma az erőt csak részben alkalmas. Számos tanulmány a természet a talaj tömegpusztító megmutatta. hogy amikor a
jelentős határállapot nyírási területen merülnek fel a diszperziós közegben. vezető vesztené stabilitását bázis.
Ábra az 5.1 és 5.2 a legjellemzőbb esetben a veszteség a stabilitás a talaj tömegének.
Ábra. 5.1. Reakcióvázlat kihajlási altalaj alapot
Ábra. 5.2. Reakcióvázlat lejtőn kihajlási
Mindkét esetben, egy darabból van tolva, amikor kihajlás egymáshoz képest.
Így. alján, amikor a bázisok
limit rakteret, amelynek maximális nyírófeszültség. amely a folytonos csúszófelület. Ezen a ponton, az alap hiba. kíséri süllyedés az alapítvány.
Ha kihajlási is képződik lejtőn csúszó felület, amelyen egy részét a talaj összeesik vagy dia. ami súlyos következményekkel járhat a baleset.
koncepció a talaj szilárdsága, annak mechanikai tulajdonságai közvetlenül kapcsolódik a talaj nyírószilárdsága.
5.2. Belső erők nyírási ellenállás a talaj
Ha a primer összetört. diszperziós közeg. hogy biztosítja ugyanezt a rezisztencia nyíróerőnek.
Még a 18. században a francia tudós C. Coulomb-ben jelenik meg. hogy a nyírási ellenállás és a diszperziós közeg van ellátva.
∙ közötti súrlódás a talaj részecskék;
∙ strukturális közötti kötések talaj részecskék;
A súrlódás a talaj részecskék függ számos tényezőtől
amelyek között meg lehet különböztetni. ásványi és szemcseméret-eloszlása a föld; talajnedvesség; kerekítés a szemcsék talaj. Természetesen a fizika is ismert. közötti súrlódási erő merev testek (ebben az esetben a talaj részecskék) függ a nagysága a normál erő megnyomásával ezek a szervek egymáshoz.
Strukturális kapcsolatok (kristályosodás és a víz - kolloid) függ a talaj geomorfológiai tulajdonságait. -graded. jelenlétében, és a film vastagsága a kötött víz. Strukturális kapcsolatok és az összekapcsoló erő összege, így a kohéziós erők közötti talajban. játszik nagy szerepet a kialakulását szilárdsági tulajdonságai.
Ez a súrlódás és tapadás között a talaj részecskék lehetővé teszi, hogy a finom eloszlású diszperziós közeg, hogy ellenálljon a hatása a külső terhelések és. ezért. szolgálnak megbízható alapot épületek.
Szóval Talaj nyírószilárdság okozza közötti előfordulása talaj részecskék.
∙ súrlódási erők (ábra .5.3);
∙ és kohéziós erők (ábra. 5.4.).
Ábra .5.3. Súrlódási erők közötti talaj részecskék
Ábra .5.4. közötti adhéziós erő talaj részecskék
Engedje meg, hogy. amely befolyásolja az erők a súrlódás és tapadás. mi
paramétereket úgy lehet számszerűsíteni, és hogy ezek a paraméterek (jellemzők) alapján meghatározhatók laboratóriumi és szántóföldi körülmények között.
5.3. talajvizsgálat az eszköz odnoploskostnaya vágva
5.3.1. A talaj vizsgálati program
Vizsgálata szilárdsági tulajdonságai, a talaj laboratóriumi körülmények végzi a sebességváltó egységet. vázlatos diagram ábrán látható .5.5
Ábra .5.5. Sematikus ábrája a sebességváltó egység
A fő részei ennek a készüléknek van.
∙ mozgatható rész (platform);
∙ betöltése generálására alkalmazott eszköz egy irányú nyomás N;
∙ betöltése eszköz létrehozására nyírási G;
∙ mutatók és függőleges nyírási elmozdulások.
A talaj vizsgálatot végezzük állandó terhelésnek, amíg N.
míg az egyik része a föld nem mozog egymáshoz képest olyan távolságban
több, mint 5 mm. A mért maximális erő G max. értük el a vizsgálatokat.
Normális és a tangenciális feszültségek idején a sebességváltó alábbiak szerint határozzuk meg.
ahol τ u - a maximális nyírófeszültség a földön ebben a pillanatban
A vizsgálatokat megismételjük más értékek nyomóerő
5.3.2. talaj nyírási ellenállás rokon és nem rokon alapon
A vizsgálat alatt a talaj a műszak eszközt kialakítani görbe τ u (σ). Ábra .5.6.
Ábra .5.6. korlátozó talajellenállást függőség váltás normál
nyomással kapcsolatos okok miatt. - - a tényleges érték; τ u - közelítése
Általában, a függőség a τ u (σ) egy lényegében egyenes vonal nyúlik ki ponton szöget φ, hogy a vízszintes tengely. Az értékek c és φ
Ezek olyan paraméterek, egy egyenes vonal, és jellemzik az erők a tapadást és a súrlódást.
A paraméterek és φ teljes mértékben tükrözi a szilárdsági tulajdonságai, a talaj, és az úgynevezett szilárdsági jellemzői.
egyenes egyenlete alapján szilárdsági jellemzőkkel írhatók a következő.
t u = s × tg j + a
Ábra. 5.7. A függőség τ u (σ) nem kapcsolódó okok
Lineáris összefüggés van az ellenállás a talaj nyíró és normális feszültség nevezik Coulomb-törvény. Coulomb-törvény alapján megállapítható, az alábbiak szerint.
Limit talaj nyírószilárdság függvénye az első fokú rendes stressz.
5.4. Dilatáció talajok és összehúzódás
Talajok, valamint sok más szemcsés szervek képesek megváltoztatni a V térfogat deformációja képező G.
Ha az összeg növekszik (+ V), akkor a jelenséget nevezzük
dilatáció. ha a csökkentett (-V) - kontrakció
Ez a jelenség is megfigyelhető során a nyírási vizsgálatnál a talajt a készülék egysíkú szelet. kontrolling
felső szerszám egység elmozdulások sűrű homok fordul első kis tömítést (összehúzódás), majd dilatáció talaj. kíséri emelése a kocka. A laza homok csak az összehúzódás megfigyelt nyírási (-S). a
közbenső értéket sűrűségű fordul elő, mint összehúzódás és dilatáció
Kritikus porozitás (sűrűség) - ez az ilyen talaj porozitásának.
ahol a kapott nyírófeszültség véges értéke egyenlő a kiindulási porozitást.
Shear kapott jelenség dilatáció.
∙ laza talajok erősíteni;
∙ sűrű talajok Fejlesztési dilatáns lágyító deformáció okozta szemcsés
∙ elmozdulása egyik részének a másikhoz viszonyított talaj jelentkezik az egyenetlen felület által alkotott szemcsék részecskéket
∙ A több talajt részecskeméret. annál dilatáció.
5.5. Korlátozó feltételeket egyensúlyi pontjában
Reakcióvázlat monoplanáris shift (rögzített nyírási sík)
Ez megfelel csak különleges esetekben megsemmisítése az altalaj alatt kihajlás. Általában az alapozó bázis struktúrák komplex stressz - törzs állapotban. és annak stabilitása függ minden eleme a feszültségi tenzor.
Feltételek talaj szilárdság komplex stressz állapot formulázhatjuk ismert elmélete szilárdságú Mohr - Coulomb.
Nézzük. hogy a peremén elemi térfogat a fő feszültségek s 1 s 2. ábra .5.8. Mivel a főfeszültségek
lehet semmisíteni térfogatelem alkotnak a nyírási felületen szögben ferdén egy. Meg kell határoznunk, hogy mi lesz egyenlő a nyírófeszültség (τ a) ezen az oldalon, és korlátozza azt a határértéket a talaj nyírószilárdság τ u. t. e.
Természetesen tudjuk, hogy a rezisztencia az anyagok. hogy a fő feszültségek s 1 s 2 társított feszültségek egy felületén egy tetszőleges kifejezések.
Ábra .5.8. A helyzet a csúszó párna a használhatósági határállapot
Rend. megállapítani a kapcsolat a fő
stressz szilárdságú talaj tulajdonságai használni Mohr körökben. Ábra .5.8. Mint ismeretes Mohr kör bemutató grafikon közötti kapcsolatok normális és a tangenciális feszültségek s egy τ a. Mohr kör épített a fő feszültségek s 1, s 2, és lehetővé teszi
grafikusan meghatározzuk az érték a normál és nyírófeszültségek bármely dőlésszöge a csúszó pad egy.
Ugyanezen a grafikonon, megkonstruálunk görbével ellenállási határ tétel Coulomb nyírási. Tiszta. hogy a határ állapotba (5.6) igaz. ha a közvetlen Coulomb lesz kör érintője Mohr.
Ábra. 5.8. Meghatározási határ egyensúlyi körülmények között,
Ebben az esetben tudjuk írni.
Tekintsünk egy háromszög MS. Mivel ő írja a téren. σ 1 - σ 2
Ha a talaj nincs rokonsági (ideális esetben a szemcsés szennyeződések. C = 0)
expresszió (5.9) formáját ölti.
A kifejezést kapjuk (5.9) és (5.10) képviseli a egyenletek
egyensúlyi pont a hozzá tartozó földi tömege és tökéletesen szemcsés talajok, ill.
Ezek az egyenletek lehetővé teszik számunkra, hogy meghatározza a lehető legnagyobb stressz szintjét feltétele a talaj felett, amely az elemi térfogat termelődik, és a nyírási felület. ezért. Ez a „megsemmisítés”.
5.6. Meghatározására szolgáló módszerek szilárdsági tulajdonságai, a talaj
5.6.1. Előnyei és hátrányai laboratóriumi és szántóföldi
módszerek tanulmányozása talajtulajdonságok
A tanulmány a szilárdsági tulajdonságai, a talaj kifejlesztett számos laboratóriumi és terepi módszerek. amelyek mindegyike a maga előnyei és hátrányai.
A legmegbízhatóbb módszer. amely lehetővé teszi, hogy megkapjuk a szilárdsági tulajdonságok háborítatlan talaj. helység terepmunka módszerekkel. Ebben az esetben a talaj vizsgált helyeken a természetes előfordulása a természetes környezetben. viszont