Određivanje ugla nagiba pjeskovitog tla. Uglovi mirovanja tla i odnos visine nagiba i temelja Ugao mirovanja zavisi od
Opće odredbe
Namjena i vrste zemljanih radova
Obim zemljanih radova je vrlo velik, dostupan je prilikom izgradnje bilo koje zgrade i građevine. Zemljani radovi čine 10% ukupnog intenziteta rada u građevinarstvu.
Razlikuju se sljedeće glavne vrste zemljanih radova:
Izgled lokacije;
Jama i rovovi;
Roadbeds;
Brane;
Kanali itd.
Zemljani radovi se dijele na:
Permanent;
Privremeno.
Konstante uključuju jame, rovove, nasipe, iskope.
Zahtjevi za trajne zemljane radove:
Mora biti izdržljiv, tj. izdržati privremena i trajna opterećenja;
održivo;
Dobra otpornost na atmosferske utjecaje;
Dobra otpornost na erozivno djelovanje;
Mora biti nepogrešiv.
Osnovna svojstva građenja i klasifikacija tla
Tlo se naziva stijenama koje se nalaze u gornjim slojevima zemljine kore. Tu spadaju: biljna zemlja, pijesak, pjeskovita ilovača, šljunak, glina, lesna ilovača, treset, razna kamena tla i živi pijesak.
Prema veličini mineralnih čestica i njihovoj međusobnoj povezanosti razlikuju se sljedeća tla :
Povezano - glina;
Nekohezivna - pjeskovita i rastresita (u suhom stanju), krupnozrna necementirana tla koja sadrže više od 50% (po težini) fragmenata kristalnih stijena većih od 2 mm;
Stjenovite - magmatske, metamorfne i sedimentne stijene sa čvrstom vezom između zrna.
Glavna svojstva tla koja utiču na tehnologiju proizvodnje, intenzitet rada i cijenu zemljanih radova uključuju:
Bulk težina;
Vlažnost;
Zamagljivanje
Clutch;
labavost;
Ugao mirovanja;
Zapreminska masa je masa 1 m3 tla u svom prirodnom stanju u gustom tijelu.
Zapreminska gustina pjeskovitih i glinovitih tla je 1,5 - 2 t/m3, kamena tla se ne rahli do 3 t/m3.
Vlažnost - stepen zasićenosti pora tla vodom
g b - g c - masa tla prije i poslije sušenja.
Pri vlažnosti do 5% - tla se nazivaju suva. Sa sadržajem vlage od 5 do 15%, tla se nazivaju niskovlažna. Pri vlažnosti od 15 do 30% - tla se nazivaju vlažna.
Sa sadržajem vlage većim od 30%, tla se nazivaju vlažna.
Kohezija je početna otpornost tla na smicanje.
Sila adhezije tla: - pjeskovita tla 0,03 - 0,05 MPa - glinovita tla 0,05 - 0,3 MPa - polu-stjenovita tla 0,3 - 4 MPa - kamenita tla više od 4 MPa.
U smrznutim tlima, sila prianjanja je mnogo veća.
Opuštenost- to je sposobnost tla da se povećava u zapremini tokom razvoja, zbog gubitka komunikacije između čestica. Povećanje zapremine tla karakteriše koeficijent rahljenja K p. Nakon zbijanja otpuštenog tla naziva se zaostalo rahljenje K op.
Ugao mirovanja karakteriziraju fizička svojstva tla. Vrijednost ugla mirovanja ovisi o kutu unutrašnjeg trenja, sili prianjanja i pritisku slojeva koji se nalaze iznad. U nedostatku sila prianjanja, granični kut mirovanja jednak je kutu unutrašnjeg trenja. Strmina padine zavisi od ugla mirovanja. Strminu padina usjeka i nasipa karakterizira omjer visine i temelja 
m je faktor nagiba.
Uglovi nagiba tla i odnos visine nagiba i temelja
| tla | Vrijednost uglova mirovanja i omjer visine nagiba i njegovog početka pri različitoj vlažnosti tla | |||||
| Suha | Mokro | Mokro | ||||
| Ugao u stepenima | Ugao u stepenima | Odnos visine i polaganja | Ugao u stepenima | Odnos visine i polaganja | ||
| Glina | 1: 1 | 1: 1,5 | 1: 3,75 | |||
| Ilovača srednja | 1: 0,75 | 1: 1,25 | 1: 1,75 | |||
| Lagana ilovača | 1: 1,25 | 1: 1,75 | 1: 2,75 | |||
| Sitnozrni pijesak | 1: 2,25 | 1: 1,75 | 1: 2,75 | |||
| Srednji pijesak | 1: 2 | 1: 1,5 | 1: 2,25 | |||
| Pijesak krupnozrni | 1: 1,75 | 1: 1,6 | 1: 2 | |||
| biljno tlo | 1: 1,25 | 1: 1,5 | 1: 2,25 | |||
| rasutog tla | 1: 1,5 | 1: 1 | 1: 2 | |||
| Šljunak | 1: 1,25 | 1: 1,25 | 1: 1,5 | |||
| Šljunak | 1: 1,5 | 1: 1 | 1: 2,25 |
Erozije tla– unošenje čestica tekućom vodom. Za sitni pijesak najveća brzina vode ne smije biti veća od 0,5-0,6 m/s, za krupni pijesak 1-2 m/s, za glinena tla 1,5 m/s.
Ugao mirovanja
Ugao mirovanja
Ugao mirovanja- ugao koji formira slobodna površina rastresite stijenske mase ili drugog rasutog materijala s horizontalnom ravninom. Ponekad se može koristiti izraz "ugao unutrašnjeg trenja".
Čestice materijala smještene na slobodnoj površini nasipa doživljavaju stanje kritične (granične) ravnoteže. Ugao mirovanja vezan je za koeficijent trenja i zavisi od hrapavosti zrna, stepena njihove vlažnosti, distribucije veličine i oblika čestica, kao i specifične težine materijala.
Prema uglovima nagiba određuju se maksimalno dozvoljeni uglovi nagiba ivica i stranica kamenoloma, nasipa, deponija i šipova. ugao nagiba različitih materijala
Spisak različitih materijala i njihov ugao mirovanja. Podaci su približni.
| Materijal (uslovi) | Ugao mirovanja(stepeni) |
|---|---|
| Ash | 40° |
| Asfalt (drobljen) | 30-45° |
| kora (drveni otpad) | 45° |
| Bran | 30-45° |
| Kreda | 45° |
| Glina (suhi komad) | 25-40° |
| Glina (mokri iskop) | 15° |
| semena deteline | 28° |
| kokos (isjeckan) | 45° |
| Zrna kafe (svježe) | 35-45° |
| zemlja | 30-45° |
| brašno (pšenično) | 45° |
| Granit | 35-40° |
| šljunak (rasuti) | 30-45° |
| Šljunak (prirodni sa pijeskom) | 25-30° |
| Slad | 30-45° |
| pijesak (sirov) | 34° |
| pijesak (sa vodom) | 15-30° |
| pijesak (mokar) | 45° |
| suva pšenica | 28° |
| suvi kukuruz | 27° |
vidi takođe
Bilješke
Wikimedia fondacija. 2010 .
Pogledajte šta je "Ugao mirovanja" u drugim rječnicima:
ugao mirovanja- Granični ugao formiran slobodnim nagibom rastresitog tla sa horizontalnom ravninom, pri kojoj nema povrede stabilnog stanja [Terminološki rečnik za izgradnju na 12 jezika (VNIIIS Gosstroy SSSR)] ugao ... . .. Priručnik tehničkog prevodioca
Maksimalni ugao nagiba kosine, savijen za gp, pri kojem su u ravnoteži, tj. ne mrve se, ne puze. Zavisi od sastava i stanja naselja koja čine padinu, njihovog sadržaja vode, a kod glinovitih naselja i visine padine. Geološki… Geološka enciklopedija
Ugao (prirodnog) mirovanja- (Böschungswinkel) - ugao u odnosu na horizontalu, koji nastaje prilikom izlivanja rasutog materijala. [STB EN1991 1 1 20071.4] Naslov pojma: Općenito, rezervirana mjesta Naslovi Enciklopedije: Abrazivna oprema, Abrazivi, Putevi… Enciklopedija pojmova, definicija i objašnjenja građevinskih materijala
ugao mirovanja- Krajnja strmina padine, pri kojoj su rastresiti nanosi koji ga čine u ravnoteži (ne raspadaju se). Sin.: prirodni nagib… Geografski rječnik
ugao mirovanja- 3,25 ugao mirovanja: Ugao koji formira generatriksa nagiba sa horizontalnom površinom tokom odlaganja rasutog materijala (tla) i blizu vrednosti njegovog ugla unutrašnjeg trenja. Izvor… Rječnik-priručnik pojmova normativne i tehničke dokumentacije
UGAO REVERZIRANJA- ugao pod kojim neojačani nagib pjeskovitog tla i dalje održava ravnotežu, ili ugao pod kojim se nalazi slobodno nasuti pijesak. U.e.o. određen u vazdušno suvom stanju i pod vodom... Rječnik hidrogeologije i inženjerske geologije
ugao mirovanja- ugao u osnovi konusa, nastao tokom slobodnog izlivanja rasutog materijala na horizontalnu ravan; karakterizira tečnost ovog materijala; Vidi također: Ugao kontaktnog ugla kontaktni ugao … Enciklopedijski rečnik metalurgije
Granični ugao formiran slobodnim nagibom rastresitog tla sa horizontalnom ravninom, pri kojoj nema narušavanja stabilnog stanja (bugarski; bugarski) ugao na prirodnoj padini (češki; čeština) úhel přirozeného… … Građevinski rječnik
Ekološki rječnik
SOIL SLOPE- (tlo) najveći mogući ugao koji stabilna padina nasipa od suvog tla (zemlja), odnosno vlažnog tla (zemlja) pod vodom, formira sa horizontalnom površinom. Ekološki rječnik, 2001. Ugao nagiba tla (tla) ... ... Ekološki rječnik
Ugao mirovanja tla je najveća vrijednost ugla koji sa horizontalnom ravninom formira površinu tla, izlivenu bez potresa; podrhtavanje i vibracije.
Ugao mirovanja ovisi o otpornosti tla na smicanje. Da bismo ustanovili ovu zavisnost, zamislimo tijelo tla koje je raščlanjeno ravninom a - a, nagnuto prema horizontu pod uglom a (slika 22).
Dio tla iznad ravnine a - a, koji se smatra jednim masivom, može ostati u mirovanju ili se kretati pod djelovanjem sile P - vlastite težine i utjecaja konstrukcije koja je podignuta na njega.
P rastavljamo na dvije sile: N = P cos a, usmjerenu normalno na ravan a - a, i silu T = P sin a, paralelnu s ravninom a - a. Sila T teži da pomjeri odsječeni dio, koji se drže silama kohezije i trenja u ravni a - a.
U stanju granične ravnoteže, kada je sila smicanja uravnotežena otporom trenja i prianjanja, ali kada još nema pomaka, jednakost 26 je zadovoljena, tj. T = N tg f + CF.
U glinovitim tlima, smicanje je uglavnom suprotstavljeno koheziji.
U suhom pijesku kohezije gotovo da i nema, a stanje granične ravnoteže karakteriše odnos T = N tg f. Zamjenom vrijednosti N i T, dobivamo P sin a = P cos a tg f ili tg a = tg f i a = f, tj. kut a odgovara kutu unutrašnjeg trenja tla f u stanju granične ravnoteže niza nekohezivnog tla.
Određivanje ugla mirovanja pijeska prikazano je na sl. 23. Ugao mirovanja pijeska se određuje dva puta - za stanje prirodne vlažnosti i pod vodom. Da biste to učinili, pješčano tlo se sipa u staklenu pravokutnu posudu, kao što je prikazano na sl. 23, a. Zatim se posuda nagne pod uglom od najmanje 45° i pažljivo vrati u prvobitni položaj (slika 23b). Zatim se određuje ugao a između formirane padine pješčanog tla i horizontale; veličina ugla a može se procijeniti omjerom hl, jednakim tg a.
Poslednjih godina predložen je niz novih metoda za određivanje karakteristika otpornosti tla na smicanje: prema ispitivanju tla u stabilometrima (vidi sliku 11), utiskivanjem kugle u tlo (slika 24), slično određivanje tvrdoće prema Brinellu i drugima.
Ispitivanje tla metodom ispitivanja kuglom (slika 24) sastoji se od mjerenja slijeganja kugle S pod djelovanjem konstantnog opterećenja p.
Vrijednost ekvivalentne kohezije tla određena je sljedećom formulom:
gdje je P ukupno opterećenje na
D - prečnik kugle, cm;
S - gaz lopte, vidi
Vrijednost adhezije ssh uzima u obzir ne samo sile prianjanja tla, već i unutrašnje trenje.
Za određivanje specifične adhezije c, vrijednost csh se množi sa koeficijentom K, koji ovisi o kutu unutrašnjeg trenja φ (deg).
Poslednjih godina na terenu se primenjuje metoda ispitivanja loptom. U ovom slučaju koriste se poluloptaste matrice veličine do 1 m (Sl. 25).
Karakteristike posmika f i c nazivaju se karakteristike čvrstoće i točnost njihovog određivanja je od velike važnosti pri proračunu temelja konstrukcija u smislu čvrstoće i stabilnosti.
Ugao mirovanja φ, stepen, je ugao pod kojim neojačani nagib pjeskovitog tla održava ravnotežu ili kut nagiba površine slobodno izlivenog tla prema horizontalnoj ravni.
Određivanje ugla nagiba važno je pri projektovanju zemljanih konstrukcija: brana za nasipanje i nasipanje, putnih nasipa, brana nasipa, jalovine, kao i za ocjenu stabilnosti prirodnih kosina i izvođenje mjera za njihovo jačanje.
U onim slučajevima kada je otpor na smicanje čestica određen samo silama trenja.Ugao mirovanja se poklapa sa uglom unutrašnjeg trenja {φ = φo). Međutim, u stvarnim tlima, otpor na smicanje "ne ovisi samo o silama trenja, već io zahvatanju čestica i drugim faktorima koji utiču na φ, tj.
gdje φ p,- komponenta zbog trenja; φ L - isto, zbog angažmana; φ sa - isto, zbog smicanja čestica.
Komponenta φ T zavisi od mineralnog sastava čestica, prisutnosti površinskih filmova itd., φ L - na hrapavost površine i gustinu pakiranja čestica, i φ sa - na zaobljenosti i obliku čestica tla. Dakle, vrijednosti φ i φ o obično se razlikuju, posebno za guste i heterogene pijeske. Međutim, ugao prirodnog iz
pletenica φ o je lako određena i pogodna karakteristika čvrstoće nekohezivnih tla. Metoda se koristi samo za približno određivanje veličine unutrašnjeg trenja rastresitog tla - čistog pijeska. U čistom pijesku približno vrijednost ugla unutrašnjeg trenja odgovara kutu mirovanja, t. ugao pod kojim je stabilan neojačani nagib pješčanog tla.
Ugao mirovanja određuje se na UVT uređaju (sl. 8.44), koji se sastoji od metalnog stola za palete, držača i rezervoara. Paleta je postavljena na trex nosače i perforirana rupama promjera 0,8 ... 1,0 mm za zasićenje pijeska vodom. Skala, postavljena u sredini paletnog stola, ima podjele od 5° do 45°, koje određuju ugao nagiba.
Rice. 8.44. Uređaj za određivanje ugla nagiba peskovitog tla: dijagram uređaja: 1 rezervoar: 2 poklopac rezervoara: 3 klip: 4 sto: 5 perforirano dno: 6 - skala: 7 - podrška: b - opšti prikaz uređaja
Određivanje ugla mirovanja u vazdušno suvom stanju . Na stolu se postavlja kopča u koju se pijesak ulijeva kroz lijevak dok se ne napuni, lagano udarajući po obujmu. Pažljivo, trudeći se da ne razbacuju pijesak, podižu kopču okomito i na vrhu formiranog pješčanog konusa očitavaju na skali.
Eksperiment se ponavlja 3 puta i izračunava se aritmetička sredina. Razlika između ponovljenih određivanja ne bi trebalo da prelazi 1 stepen.
Određivanje ugla mirovanja pijeska pod vodom . Nakon punjenja kaveza pijeskom, rezervoar se puni vodom, a nakon što je uzorak potpuno zasićen, određuje se ugao mirovanja.
Za prethodno dodjeljivanje nagiba jamama i kamenolomima, preporučljivo je voditi se vrijednostima uglova bliskim uglovima prirodnog mirovanja tla (tablica 8.61).
Tabela 8.61
Ugao mirovanja rasutog tla
Na ugao mirovanja (#>") nekohezivnih tla utiče ujednačenost njihovog granulometrijskog sastava: monodisperzna tla imaju veliku vrijednost φo, nego polidisperzna tla istog mineralnog sastava. To se objašnjava činjenicom da u smjesi male čestice popunjavaju praznine između velikih, što olakšava njihovo miješanje duž površine nagiba.
Prisustvo tečnosti u tlu ima veliki uticaj na trenje između čestica rastresitog tla, čije prisustvo smanjuje φ. U nekohezivnim peskovitim zemljištima vlaga značajno utiče na ugao unutrašnjeg trenja. Kako se sadržaj vlage u pijesku povećava do maksimalnog molekularnog kapaciteta vode, vrijednost φ o prirodno opada zbog postepenog smanjenja trenja i dostiže minimum pri maksimalnom kapacitetu molekularne vlage. Dalje povećanje sadržaja vlage u pijesku dovodi do stvaranja kapilarne veze između čestica; zbog toga ugao unutrašnjeg trenja počinje da raste i dostiže maksimum pri vlažnosti kapilarnog kapaciteta, kada su sile kapilarnog privlačenja između čestica najveće. Naknadno povećanje vlažnosti pijeska smanjuje kapilarnu povezanost, trenje na kontaktima čestica se smanjuje, a kut unutrašnjeg trenja postepeno se smanjuje, dostižući minimalnu vrijednost u stanju pune zasićenosti pijeska vodom.
Ugao mirovanja- ovo je najveći ugao koji se može formirati nagibom slobodno izlivenog tla u ravnoteži sa horizontalnom ravninom.
Ugao mirovanja ovisi o distribuciji veličine čestica i obliku čestica. Kako se veličina zrna smanjuje, ugao mirovanja postaje ravniji.
U vazdušno suvom stanju, ugao mirovanja peskovitog tla je 30-40°, pod vodom - 24-33°. Za nekohezivna (rahla) tla, ugao mirovanja ne prelazi ugao unutrašnjeg trenja
Za određivanje ugla nagiba pjeskovitog tla u zračno suhom stanju koristi se UVT uređaj ( pirinač. 9.11, 9.12), pod vodom - VIA ( pirinač. 9.13).
Prema pirinač. 9.12 kada se kutija nagne, pijesak se mrvi i, otpuštajući, formira nagib pod uglom koji se može odrediti kutomjerom ili formulom
Koncept od ugao mirovanja odnosi se samo na suha rastresita tla, a za kohezivna glinena tla gubi svaki smisao, jer kod potonjih ovisi o sadržaju vlage, visini nagiba i opterećenju nagiba i može varirati od 0 do 90°.
Rice. 9.11. UVT-2 uređaj: 1 - vaga; 2 - rezervoar; 3 - mjerni sto; 4 - klip; 5 - oslonac; 6 - uzorak pijeska
Rice. 9.12. Određivanje ugla mirovanja okretanjem posude (a) i polaganim skidanjem ploče (b): A - osa rotacije posude
Rice. 9.13. VIA uređaj: 1 - VIA kutija; 2 - uzorak pijeska; 3 - posuda sa vodom; 4 - kutomjer; 5 - osa rotacije; 6- pijezometar; 7- stativ
Tokom razvoja i skupljanja olabavila tla usjeci i nasipi formiraju prirodne padine različite strmine. Najveću strminu ravnih padina zemljanih radova, rovova i jama, uređenih bez pričvrsnih elemenata, treba uzeti prema tab. 9.2. Prilikom osiguravanja prirodne strmine padina osigurava se stabilnost zemljanih nasipa i iskopa.
Tabela 9.2. Najveća strmina padina rovova i jama, tuča.
| tla | Strmina nagiba na dubini iskopa, m (odnos visine i temelja) | ||
| 1,5 | 3,0 | 5,0 | |
| Bulk nekonsolidovani | 56(1:0,67) | 45(1:1) | 38(1:1,25) |
| Pesak i šljunak mokar | 63(1:0,5) | 45(1:1) | 45(1:1) |
| glina: | |||
| pjeskovita ilovača | 76(1:0,25) | 56(1:0,67) | 50(1:0,85) |
| ilovača | 90(1:0) | 63(1:0,5) | 53 (1:0,75) |
| glina | 90(1:0) | 76(1:0,25) | 63(1:0,5) |
| Les i suvi nalik na les | 90(1:0) | 63(1:0,5) | 63(1:0,6) |
| Moraine: | |||
| pješčana, pješčana | 76(1:0,25) | 60(1:0,57) | 53 (1:0,75) |
| ilovasti | 78(1:0,2) | 63(1:0,5) | 57(1:0,65) |
Nagibi nasipa stalnih objekata su blaži od kosina iskopa.