تحديد زاوية استقرار التربة الرملية. زوايا راحة التربة ونسبة ارتفاع المنحدر إلى الأساس تعتمد زاوية الراحة على
الأحكام العامة
الغرض وأنواع أعمال الحفر
حجم أعمال الحفر كبير جدًا ، وهو متاح أثناء تشييد أي مبنى وهيكل. تمثل أعمال الحفر 10٪ من إجمالي كثافة اليد العاملة في البناء.
تتميز الأنواع الرئيسية التالية لأعمال الحفر:
تخطيط الموقع
الحفرة والخنادق
أرصفة
السدود.
القنوات ، إلخ.
يتم تقسيم أعمال الحفر إلى:
دائم؛
مؤقت.
الثوابت تشمل الحفر والخنادق والسدود والحفر.
متطلبات أعمال الحفر الدائمة:
يجب أن يكون دائمًا ، أي مقاومة الأحمال المؤقتة والدائمة ؛
مستدام؛
مقاومة جيدة للتأثيرات الجوية ؛
مقاومة جيدة للتآكل.
يجب أن يكون معصوما من الخطأ.
خصائص البناء الأساسية وتصنيف التربة
تسمى التربة بالصخور التي تحدث في الطبقات العليا من قشرة الأرض. وتشمل هذه: التربة النباتية ، والرمل ، والطميية الرملية ، والحصى ، والطين ، والطميية الشبيهة باللوس ، والجفت ، والتربة الصخرية المختلفة ، والرمال المتحركة.
وفقًا لحجم الجزيئات المعدنية وترابطها ، يتم تمييز أنواع التربة التالية :
متصل - طين
غير متماسكة - رملية وسائبة (في حالة جافة) ، تربة خشنة الحبيبات غير أسمنتية تحتوي على أكثر من 50٪ (بالوزن) من شظايا صخور بلورية أكبر من 2 مم ؛
صخري - صخور نارية ومتحولة ورسوبية مع اتصال صارم بين الحبيبات.
تشمل الخصائص الرئيسية للتربة التي تؤثر على تكنولوجيا الإنتاج وكثافة العمالة وتكلفة أعمال الحفر:
الوزن السائب
رطوبة؛
طمس
التشبث؛
رخاوة.
زاوية الراحة
الكتلة الحجمية هي كتلة 1 م 3 من التربة في حالتها الطبيعية في جسم كثيف.
تتراوح الكثافة الظاهرية للتربة الرملية والطينية من 1.5 - 2 طن / م 3 ، ولا يتم تخفيف التربة الصخرية حتى 3 طن / م 3.
الرطوبة - درجة تشبع مسام التربة بالماء
ز ب - ز ج - كتلة التربة قبل وبعد التجفيف.
في رطوبة تصل إلى 5٪ - تسمى التربة جافة. مع محتوى رطوبة من 5 إلى 15٪ ، تسمى التربة منخفضة الرطوبة. في الرطوبة من 15 إلى 30 ٪ - تسمى التربة الرطبة.
مع محتوى رطوبة يزيد عن 30٪ ، تسمى التربة رطبة.
التماسك هو المقاومة الأولية للتربة للقص.
قوة التصاق التربة: - التربة الرملية 0.03 - 0.05 ميجا باسكال - التربة الطينية 0.05 - 0.3 ميجا باسكال - التربة شبه الصخرية 0.3 - 4 ميجا باسكال - التربة الصخرية أكثر من 4 ميجا باسكال.
في التربة المتجمدة ، تكون قوة الالتصاق أكبر بكثير.
رخاوة- هذه هي قدرة التربة على الزيادة في الحجم أثناء التطور ، بسبب فقدان الاتصال بين الجزيئات. تتميز الزيادة في حجم التربة بمعامل التخفيف K p. بعد ضغط التربة المفكوكة يسمى التخفيف المتبقي K op.
زاوية الراحةتتميز بالخصائص الفيزيائية للتربة. تعتمد قيمة زاوية الراحة على زاوية الاحتكاك الداخلي وقوة الالتصاق وضغط الطبقات التي تعلوها. في حالة عدم وجود قوى التصاق ، تكون الزاوية المحددة للراحة مساوية لزاوية الاحتكاك الداخلي. انحدار المنحدر يعتمد على زاوية الراحة. يتميز انحدار منحدرات الجسور والسدود بنسبة الارتفاع إلى الأساس 
م هو عامل الانحدار.
زوايا استرخاء التربة ونسبة ارتفاع المنحدر إلى الأساس
| التربة | قيمة زوايا الراحة ونسبة ارتفاع المنحدر إلى بدايته عند رطوبة التربة المختلفة | |||||
| جاف | مبلل | مبلل | ||||
| الزاوية بالدرجات | الزاوية بالدرجات | الارتفاع إلى النسبة | الزاوية بالدرجات | الارتفاع إلى النسبة | ||
| طين | 1: 1 | 1: 1,5 | 1: 3,75 | |||
| متوسطة الرغوة | 1: 0,75 | 1: 1,25 | 1: 1,75 | |||
| طمي خفيف | 1: 1,25 | 1: 1,75 | 1: 2,75 | |||
| الرمل الناعم الحبيبات | 1: 2,25 | 1: 1,75 | 1: 2,75 | |||
| رمل متوسط | 1: 2 | 1: 1,5 | 1: 2,25 | |||
| الرمال الخشنة الحبيبات | 1: 1,75 | 1: 1,6 | 1: 2 | |||
| تربة النبات | 1: 1,25 | 1: 1,5 | 1: 2,25 | |||
| التربة السائبة | 1: 1,5 | 1: 1 | 1: 2 | |||
| حصى | 1: 1,25 | 1: 1,25 | 1: 1,5 | |||
| حصاة | 1: 1,5 | 1: 1 | 1: 2,25 |
تآكل التربة- حبس الجسيمات عن طريق جريان الماء. بالنسبة للرمال الناعمة ، يجب ألا تتجاوز أعلى سرعة للمياه 0.5 - 0.6 م / ث ، وللرمال الخشنة 1-2 م / ث ، والتربة الطينية 1.5 م / ث.
زاوية الراحة
زاوية الراحة
زاوية الراحة- الزاوية المتكونة من السطح الحر لكتلة صخرية مفكوكة أو مادة سائبة أخرى بمستوى أفقي. في بعض الأحيان يمكن استخدام مصطلح "زاوية الاحتكاك الداخلي".
تتعرض جزيئات المواد الموجودة على السطح الحر للجسر لحالة من التوازن الحرج (المحدد). ترتبط زاوية الراحة بمعامل الاحتكاك وتعتمد على خشونة الحبيبات ودرجة رطوبتها وتوزيع حجم الجسيمات وشكلها ، فضلاً عن الثقل النوعي للمادة.
وفقًا لزوايا الراحة ، يتم تحديد الزوايا القصوى المسموح بها لمنحدرات الحواف وجوانب المحاجر والسدود والمكبات والأكوام. زاوية الراحة من المواد المختلفة
قائمة المواد المختلفة وزاوية استراحتها. البيانات تقريبية.
| المواد (الشروط) | زاوية الراحة(درجات) |
|---|---|
| رماد | 40 درجة |
| الأسفلت (المسحوق) | 30-45 درجة |
| اللحاء (نفايات الخشب) | 45 درجة |
| نخالة | 30-45 درجة |
| الطباشير | 45 درجة |
| طين (قطعة جافة) | 25-40 درجة |
| الطين (التنقيب الرطب) | 15 درجة |
| بذور البرسيم | 28 درجة |
| جوز الهند (مبشور) | 45 درجة |
| حبوب البن (طازجة) | 35-45 درجة |
| أرض | 30-45 درجة |
| دقيق (قمح) | 45 درجة |
| جرانيت | 35-40 درجة |
| الحصى (السائبة) | 30-45 درجة |
| حصى (طبيعي بالرمل) | 25-30 درجة |
| شراب الشعير | 30-45 درجة |
| الرمل (الخام) | 34 درجة |
| الرمل (بالماء) | 15-30 درجة |
| رمل (رطب) | 45 درجة |
| قمح جاف | 28 درجة |
| ذرة جافة | 27 درجة |
أنظر أيضا
ملحوظات
مؤسسة ويكيميديا. 2010.
شاهد ما هي "زاوية الراحة" في القواميس الأخرى:
زاوية الراحة- زاوية التحديد التي شكلها الانحدار الحر للتربة الرخوة ذات المستوى الأفقي ، والتي لا يوجد فيها انتهاك للحالة المستقرة [قاموس مصطلحات للبناء في 12 لغة (VNIIIS Gosstroy لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية)] زاوية .... .. دليل المترجم الفني
الحد الأقصى لزاوية ميل المنحدر ، مطوية بواسطة gp ، حيث تكون في حالة توازن ، أي أنها لا تنهار ، لا تزحف. يعتمد على تكوين وحالة المستوطنات التي تشكل المنحدر ، ومحتواها المائي ، والمستوطنات الطينية ، ارتفاع المنحدر. الجيولوجي ... الموسوعة الجيولوجية
زاوية الراحة (الطبيعية)- (Böschungswinkel) - الزاوية بالنسبة إلى الأفقي ، تتشكل عند سكب المادة السائبة. [STB EN1991 1 1 20071.4] عنوان المصطلح: عام ، العناصر النائبة عناوين الموسوعة: معدات الكشط ، المواد الكاشطة ، الطرق ... موسوعة مصطلحات وتعريفات وشروحات لمواد البناء
زاوية الراحة- الانحدار النهائي للمنحدر ، حيث تكون الرواسب السائبة المكونة له في حالة توازن (لا تنهار). سين: منحدر طبيعي ... قاموس الجغرافيا
زاوية الراحة- زاوية الاستقرار 3.25: الزاوية المتكونة من الشبكة العامة للمنحدر مع سطح أفقي عند تفريغ مادة سائبة (تربة) وقريبة من قيمة زاوية الاحتكاك الداخلي لها. مصدر … قاموس - كتاب مرجعي للمصطلحات المعيارية والتقنية
زاوية العكس- الزاوية التي لا يزال فيها المنحدر غير المقوى للتربة الرملية يحافظ على التوازن ، أو الزاوية التي يقع عندها الرمل المصبوب بحرية. يو.ذ. مصممة في حالة جفاف الهواء وتحت الماء ... قاموس جيولوجيا الهيدروجيولوجيا والجيولوجيا الهندسية
زاوية الراحة- الزاوية عند قاعدة المخروط ، التي تشكلت أثناء الصب الحر للمواد السائبة على مستوى أفقي ؛ يميز قابلية هذه المادة للتدفق ؛ راجع أيضًا: زاوية تلامس زاوية زاوية التلامس ... القاموس الموسوعي لعلم المعادن
تشكل زاوية التحديد من منحدر حر للتربة الرخوة مع مستوى أفقي ، حيث لا يوجد انتهاك للحالة المستقرة (البلغارية ؛ Български) ъгъл على منحدر طبيعي (التشيك ؛ Čeština) úhel přirozeného ... ... قاموس البناء
القاموس البيئي
منحدر التربة- (التربة) أكبر زاوية ممكنة يتشكل منحدر ثابت لسد من التربة الجافة (التربة) ، أو التربة الرطبة (التربة) تحت الماء ، مع سطح أفقي. القاموس البيئي ، 2001 زاوية راحة التربة (التربة) ... ... القاموس البيئي
زاوية راحة التربة هي أكبر قيمة للزاوية التي تتشكل مع المستوى الأفقي سطح التربة المصبوبة بدون صدمات ؛ الهزات والاهتزازات.
تعتمد زاوية الراحة على مقاومة قص التربة. لإثبات هذا الاعتماد ، دعونا نتخيل جسمًا من التربة مقطوعًا بمستوى أ - أ ، يميل إلى الأفق بزاوية أ (الشكل 22).
يمكن أن يظل جزء من التربة فوق المستوى أ - أ ، باعتباره كتلة صخرية واحدة ، في حالة سكون أو يتحرك تحت تأثير القوة P - وزنه وتأثير البنية التي أقيمت عليه.
نقوم بتحليل P إلى قوتين: N \ u003d P cos a ، موجه بشكل طبيعي إلى المستوى a - a ، والقوة T \ u003d P sin a ، بالتوازي مع المستوى a - a. تميل القوة T إلى تحريك الجزء المقطوع ، الذي تمسك به قوى التماسك والاحتكاك في المستوى أ - أ.
في حالة توازن الحد ، عندما يتم موازنة قوة القص بمقاومة الاحتكاك والالتصاق ، ولكن عندما لا يكون هناك تحول بعد ، يتم استيفاء المساواة 26 ، أي T = N tg f + CF.
في التربة الطينية ، يتم مواجهة القص بشكل أساسي عن طريق التماسك.
يكاد لا يوجد تماسك في الرمال الجافة وتتميز حالة التوازن الحدي بالعلاقة T = N tg f. باستبدال قيم N و T ، نحصل على P sin a \ u003d P cos a tg f أو tg a \ u003d tg f و a \ u003d f ، أي أن الزاوية a تتوافق مع زاوية الاحتكاك الداخلي للتربة و في حالة التوازن المحدود لمجموعة من التربة غير المتماسكة.
يظهر تحديد زاوية راحة الرمل في الشكل. 23. زاوية راحة الرمل تحدد مرتين - لحالة الرطوبة الطبيعية وتحت الماء. للقيام بذلك ، يتم سكب التربة الرملية في وعاء زجاجي مستطيل الشكل ، كما هو موضح في الشكل. 23 ، أ. ثم يتم إمالة السفينة بزاوية لا تقل عن 45 درجة وإعادتها بحذر إلى موضعها الأصلي (الشكل 23 ب). بعد ذلك ، يتم تحديد الزاوية أ بين المنحدر المتشكل للتربة الرملية والأفقي ؛ يمكن الحكم على مقدار الزاوية a من خلال النسبة hl ، التي تساوي tg a.
في السنوات الأخيرة ، تم اقتراح عدد من الطرق الجديدة لتحديد خصائص مقاومة قص التربة: وفقًا لاختبار التربة في مقاييس الاستقرار (انظر الشكل 11) ، عن طريق الضغط على ختم كرة في التربة (الشكل 24) ، على نحو مشابه لـ تحديد الصلابة حسب برينل وآخرين.
يتكون اختبار التربة بطريقة اختبار الكرة (الشكل 24) من قياس تسوية الكرة S تحت تأثير الحمل الثابت p.
يتم تحديد قيمة تماسك التربة المكافئ بالصيغة التالية:
حيث P هو إجمالي الحمل
د - قطر الكرة ، سم ؛
S - مشروع الكرة ، انظر
لا تأخذ قيمة الالتصاق ssh في الاعتبار قوى التصاق التربة فحسب ، بل أيضًا الاحتكاك الداخلي.
لتحديد الالتصاق المحدد c ، يتم ضرب قيمة csh بالمعامل K ، والذي يعتمد على زاوية الاحتكاك الداخلي φ (deg).
في السنوات الأخيرة ، تم تطبيق طريقة اختبار الكرة في الميدان. في هذه الحالة ، يتم استخدام قوالب نصف كروية يصل حجمها إلى 1 متر (الشكل 25).
تسمى خصائص القص f و c بخصائص القوة ودقة تحديدها ذات أهمية كبيرة عند حساب أسس الهياكل من حيث القوة والاستقرار.
زاوية الراحة φ ، deg. ، هي الزاوية التي يحافظ فيها المنحدر غير المقوى للتربة الرملية على التوازن أو زاوية ميل سطح التربة المصبوبة بحرية إلى المستوى الأفقي.
يعد تحديد زاوية الراحة أمرًا مهمًا في تصميم الهياكل الأرضية: ردم وسد السدود ، وسدود الطرق ، وسدود الجسور ، والمخلفات ، وكذلك لتقييم استقرار المنحدرات الطبيعية وتنفيذ تدابير لتقويتها.
في الحالات التي يتم فيها تحديد مقاومة القص "للجسيمات بواسطة قوى الاحتكاك فقط. تتزامن زاوية الراحة مع زاوية الاحتكاك الداخلي {φ = φо). ومع ذلك ، في التربة الحقيقية ، فإن مقاومة القص "لا تعتمد فقط على قوى الاحتكاك ، ولكن أيضًا على تفاعل الجسيمات والعوامل الأخرى التي تؤثر على φ, بمعنى آخر.
أين φ ص- مكون بسبب الاحتكاك ؛ φ L -الشيء نفسه ، بسبب المشاركة ؛ φ مع -نفس الشيء ، بسبب قص الجسيمات.
مكون φ تيعتمد على التركيب المعدني للجسيمات ، ووجود أغشية سطحية ، وما إلى ذلك ، φ L -على خشونة السطح وكثافة تعبئة الجسيمات ، و φ مع -على استدارة وشكل جزيئات التربة. لذلك ، فإن القيم φ و φ سعادة ما تختلف ، خاصة بالنسبة للرمال الكثيفة وغير المتجانسة. ومع ذلك ، فإن الزاوية الطبيعية من
جديلة φ سهي خاصية سهلة التحديد وملائمة لقوة التربة غير المتماسكة. تستخدم هذه الطريقة فقط لتحديد تقريبي لحجم الاحتكاك الداخلي للتربة الرخوة - الرمال النقية. في الرمال النظيفة ، تقابل قيمة زاوية الاحتكاك الداخلي تقريبًا زاوية الراحة ، تي. الزاوية التي يكون فيها المنحدر غير المقوى للتربة الرملية مستقرًا.
يتم تحديد زاوية الراحة على جهاز UVT (الشكل 8.44) ، والذي يتكون من طاولة نقالة معدنية وحامل وخزان. يتم تثبيت البليت على دعامات تريكس ومثقب بفتحات بقطر 0.8 ... 1.0 مم لتشبع الرمل بالماء. يحتوي المقياس ، المثبت في وسط طاولة البليت ، على أقسام تتراوح من 5 درجات إلى 45 درجة ، والتي تحدد زاوية الانحدار.
أرز. 8.44. جهاز لتحديد زاوية استقرار التربة الرملية: مخطط الجهاز: 1 خزان: 2 غطاء خزان: 3 مشبك: 4 طاولة: 5 قاع مثقوب: 6 - مقياس: 7 - الدعم: ب - منظر عام للأجهزة
تحديد زاوية الاستقرار في حالة الهواء الجاف . يتم تثبيت مقطع على المنضدة ، حيث يتم سكب الرمل من خلال القمع حتى يمتلئ ، مع النقر برفق على المشبك. بحذر ، يحاولون عدم نثر الرمل ، ويرفعون المشبك عموديًا ، وفي الجزء العلوي من المخروط الرملي المتشكل ، يأخذون قراءة على المقياس.
تتكرر التجربة 3 مرات ويحسب المتوسط الحسابي. يجب ألا يتجاوز التناقض بين القرارات المتكررة درجة واحدة.
تحديد زاوية استقرار الرمل تحت الماء . بعد ملء القفص بالرمل ، يملأ الخزان بالماء ، وبعد تشبع العينة بالكامل ، يتم تحديد زاوية الراحة.
لتعيين المنحدرات مسبقًا الحفر والمحاجر ، يوصى بالاسترشاد بقيم الزوايا القريبة من زوايا الراحة الطبيعية للتربة (الجدول 8.61).
الجدول 8.61
زاوية راحة التربة السائبة
تتأثر زاوية الاستقرار (#> ") للتربة غير المتماسكة بتوحيد تكوينها الحبيبي: للتربة أحادية الانتشار قيمة كبيرة φо ،من التربة المتناثرة من نفس التركيب المعدني. ويفسر ذلك حقيقة أنه في الخليط ، تملأ الجزيئات الصغيرة الفجوات بين الجزيئات الكبيرة ، مما يسهل اختلاطها على طول سطح المنحدر.
وجود السوائل في التربة له تأثير كبير على الاحتكاك بين جزيئات التربة الرخوة مما يقلل من وجودها φ. في التربة الرملية غير المتماسكة ، تؤثر الرطوبة بشكل كبير على زاوية الاحتكاك الداخلي. مع زيادة محتوى الرطوبة في الرمل إلى أقصى سعة مائية جزيئية ، فإن قيمة φ حولينخفض بشكل طبيعي بسبب الانخفاض التدريجي في الاحتكاك ويصل إلى الحد الأدنى عند الحد الأقصى لسعة الرطوبة الجزيئية. تؤدي الزيادة الإضافية في المحتوى الرطوبي للرمل إلى تكوين اتصال شعري بين الجزيئات ؛ نتيجة لذلك ، تبدأ زاوية الاحتكاك الداخلي في الزيادة وتصل إلى الحد الأقصى عند رطوبة السعة الشعرية ، عندما تكون قوى التجاذب الشعري بين الجزيئات أكبر. تقلل الزيادة اللاحقة في رطوبة الرمال من التوصيل الشعري ، ويقل الاحتكاك عند ملامسات الجسيمات ، وتنخفض زاوية الاحتكاك الداخلي تدريجياً ، لتصل إلى أدنى قيمة في حالة تشبع الرمل بالماء الكامل.
زاوية الراحة- هذه هي أكبر زاوية يمكن أن تتشكل من منحدر يسكب بحرية تربةفي حالة توازن مع مستوى أفقي.
تعتمد زاوية الراحة على توزيع حجم الجسيمات وشكل الجسيمات. مع انخفاض حجم الحبوب ، تصبح زاوية الراحة أكثر اتساعًا.
في حالة الهواء الجاف ، تكون زاوية راحة التربة الرملية 30-40 درجة ، تحت الماء - 24-33 درجة. بالنسبة للتربة غير المتماسكة (السائبة) ، لا تتجاوز زاوية الاستقرار زاوية الاحتكاك الداخلي
لتحديد زاوية استقرار التربة الرملية في حالة جفاف الهواء ، يتم استخدام جهاز UVT ( أرز. 9.11 ، 9.12) ، تحت الماء - VIA ( أرز. 9.13).
وفق أرز. 9.12عندما يكون الصندوق مائلاً ، يتفتت الرمل ويشكل منحدرًا بزاوية يمكن تحديدها بواسطة المنقلة أو الصيغة
مفهوم زاوية الراحةينطبق فقط على التربة الجافة الرخوة ، ويفقد كل معنى للتربة الطينية المتماسكة ، لأنه يعتمد في الأخير على محتوى الرطوبة وارتفاع المنحدر وحمل المنحدر ويمكن أن يختلف من 0 إلى 90 درجة.
أرز. 9.11.جهاز UVT-2: 1 - مقياس ؛ 2 - خزان 3 - طاولة القياس 4 - مقطع 5 - الدعم 6- عينة الرمل
أرز. 9.12.تحديد زاوية الراحة بتدوير الحاوية (أ) وإزالة اللوحة ببطء (ب): أ - محور دوران الحاوية
أرز. 9.13.جهاز VIA: 1 - صندوق VIA ؛ 2 - عينة الرمل ؛ 3 - وعاء بالماء ؛ 4 - منقلة 5 - محور الدوران ؛ 6- مقياس الضغط الحجاجي 7- ترايبود
أثناء تطور وانكماش خففت تربةتشكل الجسور والسدود منحدرات طبيعية مختلفة الانحدار. يجب أن تؤخذ أقصى درجات الانحدار في المنحدرات المسطحة لأعمال الحفر والخنادق والحفر ، المرتبة بدون مثبتات ، وفقًا التبويب. 9.2.عند ضمان الانحدار الطبيعي للمنحدرات ، يتم ضمان استقرار الجسور الترابية والحفر.
الجدول 9.2.أعظم منحدرات منحدرات الخنادق والحفر ، البرد.
| التربة | انحدار المنحدر عند عمق الحفر ، م (نسبة الارتفاع إلى الأساس) | ||
| 1,5 | 3,0 | 5,0 | |
| غير مجمعة مجمعة | 56(1:0,67) | 45(1:1) | 38(1:1,25) |
| مبللة بالحصى والرملية | 63(1:0,5) | 45(1:1) | 45(1:1) |
| طين: | |||
| طمي رملي | 76(1:0,25) | 56(1:0,67) | 50(1:0,85) |
| طفال | 90(1:0) | 63(1:0,5) | 53 (1:0,75) |
| طين | 90(1:0) | 76(1:0,25) | 63(1:0,5) |
| اللوس والجاف مثل اللوس | 90(1:0) | 63(1:0,5) | 63(1:0,6) |
| ركام: | |||
| رملي رملي | 76(1:0,25) | 60(1:0,57) | 53 (1:0,75) |
| طفيلي | 78(1:0,2) | 63(1:0,5) | 57(1:0,65) |
منحدرات سدود الهياكل الدائمة تكون أكثر رقة من منحدرات الحفريات.