A talaj granulometrikus összetétele

A talaj granulometrikus összetétele ( talaj granulometrikus összetétele ) a homok és a kavics osztályozása a benne lévő részecskék mérete alapján. [1] A talaj textúrája más mérnöki tulajdonságok mutatója, mint például az összenyomhatóság , a nyírószilárdság C u és a hidraulikus vezetőképesség k . A talaj szemcsés összetételének megfelelően talajvíz elvezetést alakítanak ki. A rosszul osztályozott talaj jobb vízelvezetésű, mint a jól osztályozott talaj [2] , hacsak nem tartalmaz jó minőségű agyagot. ${\displaystyle m_{v}={\frac {\Delta e}{1+e_{0))}{\frac {1}{\Delta \sigma _{v}^{'))))$

A talajt szitaanalízis vagy hidrometriás analízis alapján jól vagy rosszul osztályozzák. [egy]

A talajosztályozási folyamat vagy az egységes talajosztályozási rendszert vagy az AASHTO talajosztályozási rendszert követi. A talajgradációt a talaj laboratóriumi vizsgálataiból kapott részecskeméret-eloszlási görbe leolvasásával határozzuk meg. A talajgradációt a C u egyenletességi együttható, a C c görbületi együttható kiszámításával is meg lehet határozni . [1] [3]

Talajgradációk

A talajgradáció a talaj granulometrikus összetételének osztályozása. A durva szemcséjű, többnyire kavicsos vagy homokos talajokat jó vagy rossz kategóriába sorolják. A rosszul osztályozott talajokat tovább osztják homogén vagy hiányzó frakciókra (résosztályozás). A finomszemcsés talajokat, elsősorban iszapokat és agyagokat, atterbergi határértékeik szerint osztályozzák (talajminősítést nem alkalmaznak). [1] [3]

Jól rendezve

A jól osztályozott talaj sokféle szemcseméretet tartalmaz, és jól reprezentálja az összes szitaméretet #4-től #200-ig. [4] A jól osztályozott kavics a GW, a jól osztályozott homok pedig az SW kategóriába tartozik. [egy]

Rosszul rendezve

A gyengén osztályozott talaj nem rendelkezik minden szemcseméret megfelelő, átfogó reprezentációjával a 4-es és a 200-as szitától. A rosszul osztályozott kavics GP, míg a rosszul osztályozott homok az SP kategóriába tartozik. A rosszul osztályozott talajok hajlamosabbak a talaj cseppfolyósodására , mint a jól osztályozott talajok. [egy]

Szakadékos talajok - olyan talajok, amelyekben bizonyos méretű részecskék feleslegben vagy hiányban vannak, vagy amelyekben legalább egy részecskeméret hiányzik. [1] [4] A réselt talajra példa az , amelyben nincs 10. és 40. frakciójú homok, de minden más szemcseméret jelen van. [4] Az összes azonos méretű részecskét tartalmazó talaj is résosztályú talajnak minősül

Talajosztályozási folyamat

A talajosztályozási folyamat az Egységes Talajosztályozási Rendszer vagy az AASHTO Talajosztályozási Rendszer szerint történik. A talajminősítés lépései közé tartozik az adatgyűjtés, az egyenletességi és görbületi együtthatók számítása, valamint a talajértékelés az alkalmazott talajminősítési rendszerben meghatározott értékelési szempontok alapján. [egy]

Adatfeldolgozás

A talajgradációt szita- vagy hidrometriás analízis eredményein alapuló elemzéssel határozzák meg . [5]

A szitaanalízis során egy durva szemcséjű talajmintát négyzethálós, szövött drótszitákon ráznak át. Mindegyik szitán egymás után kisebb nyílások vannak, így az egyes sziták méreténél nagyobb részecskék a szitán maradnak. [5] Az egyes talajméretek százalékos arányát úgy mérik, hogy lemérik az egyes szitán maradt mennyiséget, és összehasonlítják a tömeget a minta teljes tömegével. A szitaanalízis eredményeit szemcseméret-eloszlási görbeként ábrázolják, amelyet azután elemeznek egy adott talaj gradációjának meghatározására. [egy]

A hidrometriás analízis során egy finom szemcsés talajmintát hagynak leülepedni egy viszkózus folyadékban. Ez a módszer a Stokes-törvényen alapul, amely a viszkózus folyadékban lévő részecske végső sebességét a szemcseátmérőhöz és a szuszpenzióban lévő szemsűrűséghez viszonyítja. A szemcseátmérőt a szemcseesés ismert távolságából és idejéből számítják ki. Finomszemcsés talajok osztályozására szolgál. [egy]

A homogenitási és görbületi együtthatók számítása

Az egyenletességi és görbületi együttható kiszámításához a torma átmérőire van szükség. A szemcseátmérő a talaj minden százalékánál megtalálható, amely egy bizonyos szitán átment. Ez azt jelenti, hogy ha a minta 40%-a a 200-as szitán marad, akkor 60%-a átmegy a 200-as szitán. [egy]

A C u egyenletességi tényező egy durva alakparaméter, és a következő egyenlettel számítható ki:

$C_{u}={\frac {D_{60}}{D_{10}}}$

ahol D 60 a szemcseátmérő 60%-os átfutásnál és D 10 a szemcseátmérő 10%-os átfutásnál. C u =1, ha minden talajrészecske azonos.

A C c görbületi együttható egy alakparaméter, és a következő egyenlettel számítható ki:

${\displaystyle C_{c}={\frac {(D_{30})^{2}}{D_{10}\times \ D_{60))))$

ahol D 60 a szemcseátmérő 60%-os átfutásnál, D 30 a szemcseátmérő 30%-os átfutásnál, D 10 a szemcseátmérő 10%-os átfutásnál.

Az egyenletességi tényező és a görbületi tényező kiszámítása után össze kell őket hasonlítani a közzétett fokozatossági kritériumokkal. [egy]

Talajosztályozási kritériumok

A következő kritériumok összhangban vannak az egységes talajosztályozási rendszerrel:

Ahhoz, hogy a kavics jól osztályozható legyen, a következő kritériumoknak kell teljesülniük:

C u > 4 és 1 < C c < 3

Ha mindkét kritérium nem teljesül, a kavics gyenge minőségű vagy GP-nek minősül. Ha mindkét kritérium teljesül, a kavics jól osztályozott vagy GW kategóriába tartozik.

Ahhoz, hogy a homokot megfelelően osztályozzák, a következő kritériumoknak kell teljesülniük:

C u ≥ 6 és 1 < C c < 3

Ha mindkét kritérium nem teljesül, a homok gyenge minőségű vagy SP-nek minősül. Ha mindkét kritérium teljesül, akkor a homok jól szitált vagy SW kategóriába tartozik. [egy]

Fontosság

A talaj szerkezete más mérnöki tulajdonságok, például az összenyomhatóság , a réz nyírószilárdság és a hidraulikus vezetőképesség mutatója . A talaj szemcsés összetételének megfelelően talajvíz elvezetést alakítanak ki. A rosszul osztályozott talaj jobb vízelvezetésű, mint a jól osztályozott talaj [2] , hacsak nem tartalmaz jó minőségű agyagot. A rosszul osztályozott talaj jobb vízelvezetésű, mint a jól osztályozott talaj, mert a rosszul osztályozott talajban több üreg van. ${\displaystyle m_{v}={\frac {\Delta e}{1+e_{0))}{\frac {1}{\Delta \sigma _{v}^{'))))$

Autópálya töltés vagy földtöltés töltőanyagának kiválasztásakor figyelembe kell venni a talaj gradációját. A jól szétválogatott talaj többet tud tömöríteni, mint a rosszul válogatott talaj. Az ilyen típusú projektek osztályozási követelményeket is tartalmazhatnak, amelyeket teljesíteni kell a felhasználandó talaj elfogadása előtt.

A talaj-helyreállítási lehetőségek kiválasztásakor a talajgradáció a meghatározó tényező. [2]

Jegyzetek

↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Holtz, R. és Kovács, W. (1981), An Introduction to Geotechnical Engineering , Prentice-Hall, Inc. ISBN 0-13-484394-0
↑ 1 2 3 " ASTM D6913 - 04(2009) Archiválva : 2011. augusztus 10. a Wayback Machine -nél ". ASTM International . ASTM International. 1996-2009 2009. október 13
↑ 1 2 Coduto, Donald P. Foundation Design Principles and Practices (2. kiadás). 02. kiadás Upper Saddle River: Prentice Hall, 2000. Nyomtat. ISBN 0-13-589706-8
↑ 1 2 3 " Soil Gradation Archivált : 2009. augusztus 8. a Wayback Machine -nél ". Integrált Publishing . integrált kiadás. 2003-2007. 2009. október 13
↑ 1 2 " Szitaelemzés archiválva : 2010. május 22. a Wayback Machine -nél ". Integrált Publishing . integrált kiadás. 2003-2007. 2009. október 13