Homokos talaj nyugalmi szögének meghatározása. A talajok nyugalmi szögei és a lejtőmagasság és az alapozás aránya A nyugalmi szög attól függ
Általános rendelkezések
A földmunkák célja és fajtái
A földmunka volumene igen nagy, bármely épület, építmény építése során rendelkezésre áll. A földmunkák az építőipar teljes munkaintenzitásának 10%-át teszik ki.
A következő főbb földmunkákat különböztetjük meg:
Az oldal elrendezése;
Gödör és árkok;
Útágyak;
Gátak;
Csatornák stb.
Földmunkák osztva:
Állandó;
Ideiglenes.
Az állandók közé tartoznak a gödrök, árkok, töltések, ásatások.
Állandó földmunkákra vonatkozó követelmények:
Tartósnak kell lennie, pl. ellenáll az ideiglenes és állandó terheléseknek;
fenntartható;
Jó ellenállás a légköri hatásokkal szemben;
Jó ellenállás az eróziós hatásokkal szemben;
Csalhatatlannak kell lennie.
Építési alaptulajdonságok és talajosztályozás
A talajt a földkéreg felső rétegeiben előforduló kőzeteknek nevezzük. Ide tartozik: növényi talaj, homok, homokos vályog, kavics, agyag, löszszerű vályog, tőzeg, különféle sziklás talajok és futóhomok.
Az ásványi részecskék mérete és kapcsolatuk szerint a következő talajokat különböztetjük meg :
Csatlakoztatva - agyag;
Nem kohéziós - homokos és laza (száraz állapotban), durva szemcsés, nem cementált talajok, amelyek több mint 50% (tömeg) 2 mm-nél nagyobb kristályos kőzetdarabokat tartalmaznak;
Sziklás - magmás, metamorf és üledékes kőzetek, a szemcsék között merev kapcsolattal.
A talajok főbb tulajdonságai, amelyek befolyásolják a termelési technológiát, a munkaintenzitást és a földmunkák költségét, többek között:
Ömlesztett tömeg;
Páratartalom;
Elhomályosítás
Kuplung;
lazaság;
Nyugalmi szög;
A térfogati tömeg 1 m3 talaj tömege természetes állapotában, sűrű testben.
A homokos és agyagos talajok térfogatsűrűsége 1,5 - 2 t/m3, a sziklás talajok 3 t/m3-ig nem lazítanak.
Páratartalom - a talaj pórusainak vízzel való telítettségének mértéke
g b - g c - talajtömeg szárítás előtt és után.
5% páratartalomig a talajokat száraznak nevezik. Az 5-15%-os nedvességtartalmú talajokat alacsony nedvességtartalmúnak nevezik. 15-30% páratartalom mellett a talajokat nedvesnek nevezik.
A 30%-ot meghaladó nedvességtartalmú talajokat nedvesnek nevezzük.
A kohézió a talaj nyírással szembeni kezdeti ellenállása.
Talajtapadási erő: - homokos talajok 0,03 - 0,05 MPa - agyagos talajok 0,05 - 0,3 MPa - félig sziklás talajok 0,3 - 4 MPa - sziklás talajok 4 MPa felett.
Fagyott talajban sokkal nagyobb a tapadási erő.
Lazaság- ez a talaj azon képessége, hogy a fejlődés során a részecskék közötti kommunikáció megszakadása miatt térfogatnövekedik. A talajtérfogat növekedését a K p lazítási együttható jellemzi. A fellazított talaj tömörítése után maradványlazításnak K op.
Nyugalmi szög a talaj fizikai tulajdonságai jellemzik. A nyugalmi szög értéke a belső súrlódási szögtől, a tapadási erőtől és a fedőrétegek nyomásától függ. Tapadási erők hiányában a nyugalmi határszög megegyezik a belső súrlódás szögével. A lejtő meredeksége a nyugalmi szögtől függ. A bevágások és töltések lejtőinek meredekségét a magasság és az alapozás aránya jellemzi 
m a meredekség tényezője.
A talajok nyugalmi szögei és a lejtőmagasság és az alapozás aránya
| talajok | A nyugalmi szögek értéke és a lejtő magasságának és kezdetének aránya eltérő talajnedvesség esetén | |||||
| Száraz | Nedves | Nedves | ||||
| Szög fok | Szög fok | Magasság/fekvés arány | Szög fok | Magasság/fekvés arány | ||
| Agyag | 1: 1 | 1: 1,5 | 1: 3,75 | |||
| Vályog közepes | 1: 0,75 | 1: 1,25 | 1: 1,75 | |||
| Könnyű vályog | 1: 1,25 | 1: 1,75 | 1: 2,75 | |||
| Finom szemcséjű homok | 1: 2,25 | 1: 1,75 | 1: 2,75 | |||
| Közepes homok | 1: 2 | 1: 1,5 | 1: 2,25 | |||
| Durva szemcsés homok | 1: 1,75 | 1: 1,6 | 1: 2 | |||
| növényi talaj | 1: 1,25 | 1: 1,5 | 1: 2,25 | |||
| ömlesztett talaj | 1: 1,5 | 1: 1 | 1: 2 | |||
| Kavics | 1: 1,25 | 1: 1,25 | 1: 1,5 | |||
| Kavics | 1: 1,5 | 1: 1 | 1: 2,25 |
Talajerózió– részecskék magával ragadása áramló víz által. Finom homoknál a legnagyobb vízsebesség nem haladhatja meg a 0,5-0,6 m/s-ot, durva homoknál 1-2 m/s, agyagos talajoknál 1,5 m/s.
Nyugalmi szög
Nyugalmi szög
Nyugalmi szög- a laza kőzettömeg vagy más ömlesztett anyag szabad felületének vízszintes síkkal alkotott szöge. Néha a „belső súrlódási szög” kifejezés is használható.
A töltés szabad felületén elhelyezkedő anyagszemcsék kritikus (korlátozó) egyensúlyi állapotot élnek át. A nyugalmi szög a súrlódási együtthatóval függ össze, és függ a szemcsék érdességétől, nedvességtartalmuk mértékétől, szemcseméret-eloszlástól és alaktól, valamint az anyag fajsúlyától.
A nyugalmi szögek szerint meghatározzák a kőbányák, töltések, szemétlerakók és cölöpök párkányainak és oldalainak maximális megengedett szögét. különböző anyagok nyugalmi szöge
Különféle anyagok listája és nyugalmi szögük. Az adatok hozzávetőlegesek.
| Anyag (feltételek) | Nyugalmi szög(fok) |
|---|---|
| Hamu | 40° |
| Aszfalt (zúzott) | 30-45° |
| Kéreg (fahulladék) | 45° |
| Korpa | 30-45° |
| Kréta | 45° |
| Agyag (száraz darab) | 25-40° |
| Agyag (nedves feltárás) | 15° |
| lóhere magvak | 28° |
| Kókusz (aprított) | 45° |
| Kávébab (friss) | 35-45° |
| föld | 30-45° |
| Liszt (búza) | 45° |
| Gránit | 35-40° |
| Kavics (ömlesztett) | 30-45° |
| Kavics (természetes, homokkal) | 25-30° |
| Maláta | 30-45° |
| Homok (nyers) | 34° |
| Homok (vízzel) | 15-30° |
| Homok (nedves) | 45° |
| száraz búza | 28° |
| száraz kukorica | 27° |
Lásd még
Megjegyzések
Wikimédia Alapítvány. 2010 .
Nézze meg, mi a "nyugalom szöge" más szótárakban:
nyugalmi szög- A laza talaj szabad lejtése által alkotott határszög vízszintes síkkal, amelynél nem sérül a stabil állapot [Terminológiai szótár 12 nyelven (VNIIIS Gosstroy of the Szovjetunió)] szög ... . .. Műszaki fordítói kézikönyv
A gp által összehajtott lejtő maximális dőlésszöge, amelynél egyensúlyban vannak, azaz nem morzsolódnak, nem kúsznak. Függ a lejtőt alkotó települések összetételétől, állapotától, víztartalmától, agyagos településeknél a lejtő magasságától. Geológiai… Földtani Enciklopédia
A (természetes) nyugalom szöge- (Böschungswinkel) - a vízszinteshez viszonyított szög, amely ömlesztett anyag öntésekor keletkezik. [STB EN1991 1 1 20071.4] Kifejezések címsora: Általános, helyőrzők Enciklopédia címsorai: Csiszolóberendezések, Csiszolóanyagok, Utak… Építőanyagok kifejezések, definíciók és magyarázatok enciklopédiája
nyugalmi szög- A lejtő végső meredeksége, amelynél az azt alkotó laza lerakódások egyensúlyban vannak (nem morzsolódnak). Szin.: természetes lejtő… Földrajzi szótár
nyugalmi szög- 3,25 nyugalmi szög: Az a szög, amelyet a lejtő generatrixa vízszintes felülettel alkot az ömlesztett anyag (talaj) lerakása során, és közel van annak belső súrlódási szögének értékéhez. Forrás … A normatív és műszaki dokumentáció kifejezéseinek szótár-referenciája
VISSZASZÖG- azt a szöget, amelyben a homokos talaj megerősítetlen lejtése még fenntartja az egyensúlyt, vagy azt a szöget, amelyben a szabadon öntött homok elhelyezkedik. U.e.o. légszáraz állapotban és víz alatt meghatározva ... Vízföldtani és mérnökgeológiai szótár
nyugalmi szög- az ömlesztett anyag vízszintes síkban történő szabad öntése során kialakuló szög a kúp alján; jellemzi ennek az anyagnak a folyóképességét; Lásd még: Szög érintkezési szög érintkezési szög … Enciklopédiai Kohászati Szótár
A laza talaj vízszintes síkú szabad lejtője által alkotott határszög, amelynél nem sérül a stabil állapot (bolgár; bolgár) ъгъл természetes lejtőn (cseh; Čeština) úhel přirozeného… … Építőipari szótár
Ökológiai szótár
TALAJLEJTŐ- (talaj) az a lehető legnagyobb szög, amelyet a száraz talaj (talaj), vagy a víz alatti nedves talaj (talaj) töltésének stabil lejtője vízszintes felülettel alkot. Ökológiai szótár, 2001 A talaj (talaj) nyugalmi szöge ... ... Ökológiai szótár
A talaj nyugalmi szöge annak a szögnek a legnagyobb értéke, amely a vízszintes síkkal a talaj felszínét rázkódás nélkül kiöntve alkotja; remegés és rezgés.
A nyugalmi szög a talaj nyírási ellenállásától függ. Ennek a függésnek a megállapítására képzeljünk el egy a - a sík által feldarabolt talajtestet, amely a horizonthoz a szögben dől (22. ábra).
Az a - a sík feletti talaj egy része, amelyet egyetlen tömegnek tekintünk, nyugalomban maradhat, vagy elmozdulhat a P erő hatására - saját súlya és a rá felállított szerkezet hatása alatt.
P-t két erőre bontjuk: N = P cos a, amely normálisan az a - a síkra irányul, és a T \u003d P sin a erőre, párhuzamosan az a - a síkkal. A T erő a levágott részt mozgatja, amelyet a kohéziós és súrlódási erők tartanak az a - a síkban.
Határegyensúlyi állapotban, amikor a nyíróerőt kiegyenlíti a súrlódási és tapadási ellenállás, de amikor még nincs elmozdulás, teljesül a 26. egyenlőség, azaz T = N tg f + CF.
Agyagos talajokban a nyírást elsősorban a kohézió ellensúlyozza.
Száraz homokban szinte nincs kohézió és a határegyensúlyi állapotot a T = N tg f összefüggés jellemzi. N és T értékét helyettesítve P sin a \u003d P cos a tg f vagy tg a \u003d tg f és a \u003d f értéket kapunk, azaz az a szög megfelel a talaj belső súrlódási szögének. f nem kohéziós talajok határegyensúlyi állapotában.
A homok nyugalmi szögének meghatározása az ábrán látható. 23. A homok nyugalmi szögét kétszer kell meghatározni - a természetes páratartalom állapotához és a víz alatti állapothoz. Ehhez homokos talajt öntünk egy téglalap alakú üvegedénybe, amint az ábra mutatja. 23, a. Ezután az edényt legalább 45°-os szögben megdöntjük, és óvatosan visszahelyezzük eredeti helyzetébe (23b. ábra). Ezután meghatározzuk az a szöget a homokos talaj kialakult lejtése és a vízszintes között; az a szög nagysága a hl arányból ítélhető meg, egyenlő tg a-val.
Az elmúlt években számos új módszert javasoltak a talaj nyírási ellenállásának jellemzőinek meghatározására: stabilométerben végzett talajvizsgálattal (lásd 11. ábra), golyós bélyeg talajba nyomásával (24. ábra), hasonlóan a a keménység meghatározása Brinell és mások szerint.
A golyós vizsgálati módszerrel végzett talajvizsgálat (24. ábra) az S labdaülepedés méréséből áll állandó p terhelés hatására.
Az ekvivalens talajkohézió értékét a következő képlet határozza meg:
ahol P a teljes terhelés
D - golyó átmérője, cm;
S - labdahúzás, ld
Az ssh tapadási érték nemcsak a talaj tapadási erőit veszi figyelembe, hanem a belső súrlódást is.
A c fajlagos tapadás meghatározásához a csh értékét megszorozzuk a K együtthatóval, amely a φ (deg) belső súrlódási szögtől függ.
Az elmúlt években a terepen alkalmazták a labdateszt módszerét. Ebben az esetben legfeljebb 1 m-es félgömb alakú szerszámokat használnak (25. ábra).
Az f és c nyírási jellemzőket szilárdsági jellemzőknek nevezzük, és meghatározásuk pontossága nagy jelentőséggel bír a szerkezetek alapjainak szilárdsági és stabilitási számításánál.
Nyugalmi szög φ, fok, az a szög, amelynél a homokos talaj megerősítetlen lejtése egyensúlyt tart, vagy a szabadon öntött talaj felszínének dőlésszöge a vízszintes síkhoz képest.
A nyugalmi szög meghatározása fontos a földszerkezetek: töltő- és töltőgátak, úttöltések, töltésgátak, zagytárak tervezésénél, valamint a természetes rézsűk stabilitásának felmérésében, megerősítését szolgáló intézkedések végrehajtásában.
Azokban az esetekben, amikor a részecskék nyírási ellenállását csak a súrlódási erők határozzák meg, a nyugalmi szög egybeesik a belső súrlódás szögével {φ = φо). Valós talajokon azonban a nyírási ellenállás "nem csak a súrlódási erőktől függ, hanem a részecskék kapcsolódásától és egyéb befolyásoló tényezőktől is φ, azaz
ahol φ p,- súrlódás miatti alkatrész; φ L - ugyanaz, eljegyzés miatt; φ és - ugyanaz, a részecskék nyírása miatt.
Összetevő φ T függ a részecskék ásványi összetételétől, felületi filmek jelenlététől stb. φ L - a felületi érdességre és a részecskék csomagolási sűrűségére, ill φ és - a talajszemcsék gömbölyűségén és alakján. Ezért az értékek φ és φ oáltalában eltérőek, különösen sűrű és heterogén homok esetén. Azonban a szög a természetes
fonat φ o a nem kohéziós talajok szilárdságának könnyen meghatározható és kényelmes jellemzője. A módszert csak a laza talajok - tiszta homok - belső súrlódási nagyságának közelítő meghatározására használják. Tiszta homokban a belső súrlódási szög értéke megközelítőleg megfelel a nyugalmi szögnek, t. az a szög, amelynél a homokos talaj megerősítetlen lejtése stabil.
A nyugalmi szög meghatározása az UVT készüléken történik (8.44. ábra), amely egy fém raklapasztalból, egy tartóból és egy tartályból áll. A raklap trex tartókra van felszerelve, és 0,8 ... 1,0 mm átmérőjű furatokkal van perforálva, hogy a homokot vízzel telítsék. A raklapasztal közepére szerelt skála 5°-tól 45°-ig terjedő osztásokkal rendelkezik, amelyek meghatározzák a dőlésszöget.
Rizs. 8.44. Homokos talajok nyugalmi szögének meghatározására szolgáló eszköz: egy készülék diagram: 1 tartály: 2 tartályfedél: 3 kapocs: 4 asztal: 5 perforált fenék: 6 - skála: 7 - támogatás: b - az eszközök általános képe
A nyugalmi szög meghatározása légszáraz állapotban . Az asztalra egy kapocs van felszerelve, amelybe a tölcséren keresztül homokot öntenek, amíg meg nem telik, enyhén megérintve a kapcsot. Óvatosan, ne szórják szét a homokot, függőlegesen emelik fel a kapcsot, és a kialakult homokkúp tetején leolvasják a skálát.
A kísérletet háromszor megismételjük, és kiszámítjuk a számtani átlagot. Az ismételt meghatározások közötti eltérés nem haladhatja meg az 1 fokot.
A homok víz alatti nyugalmi szögének meghatározása . A ketrec homokkal való feltöltése után a tartályt megtöltjük vízzel, és miután a minta teljesen telített, meghatározzuk a nyugalmi szöget.
Lejtők előzetes hozzárendeléséhez gödrök és kőbányák esetében javasolt a talaj természetes nyugalmának szögeihez közeli szögértékek vezetése (8.61. táblázat).
8.61. táblázat
Ömlesztett talajok nyugalmi szöge
A nem kohéziós talajok nyugalmi szögét (#>") befolyásolja granulometrikus összetételük egyenletessége: a monodiszperz talajok nagy értéket képviselnek. φо, mint az azonos ásványi összetételű polidiszperz talajok. Ez azzal magyarázható, hogy a keverékben kis részecskék töltik ki a nagyok közötti réseket, ami megkönnyíti a keveredésüket a lejtőfelület mentén.
A talajban lévő folyadékok jelenléte nagyban befolyásolja a laza talaj részecskéi közötti súrlódást, melynek jelenléte csökkenti φ. A nem összefüggő homoktalajokban a nedvesség jelentősen befolyásolja a belső súrlódási szöget. Ahogy a homok nedvességtartalma a maximális molekuláris vízkapacitásig nő, a φ értéke ról ről természetesen csökken a súrlódás fokozatos csökkenése miatt, és a maximális molekuláris nedvességkapacitás mellett eléri a minimumot. A homok nedvességtartalmának további növekedése a részecskék közötti kapilláris összeköttetés kialakulásához vezet; ennek köszönhetően a belső súrlódási szög növekedni kezd és a kapilláris kapacitás páratartalmán éri el a maximumot, amikor a részecskék közötti kapilláris vonzási erők a legnagyobbak. A homok nedvességtartalmának ezt követő növekedése csökkenti a kapillárisok összekapcsolódását, csökken a súrlódás a szemcsekontaktusoknál, a belső súrlódási szög pedig fokozatosan csökken, a homok teljes vízzel telített állapotában elérve a minimális értéket.
Nyugalmi szög- ez a legnagyobb szög, amelyet szabadon öntött lejtő alakíthat ki talaj egyensúlyban van egy vízszintes síkkal.
A nyugalmi szög a részecskeméret-eloszlástól és a részecske alakjától függ. A szemcseméret csökkenésével a nyugalmi szög laposabb lesz.
Légszáraz állapotban a homokos talaj nyugalmi szöge 30-40°, víz alatt - 24-33°. Nem kohéziós (laza) talajok esetén a nyugalmi szög nem haladja meg a belső súrlódási szöget
A homokos talaj nyugalmi szögének meghatározásához légszáraz állapotban az UVT készüléket ( rizs. 9.11, 9.12), víz alatt - VIA ( rizs. 9.13).
Alapján rizs. 9.12 a doboz megdöntésekor a homok szétmorzsolódik és fellazulva szögmérővel vagy képlettel meghatározható szögű lejtőt képez.
A koncepció nyugalmi szög csak a száraz laza talajokra vonatkozik, a kohéziós agyagos talajokra pedig minden értelmét veszti, mivel az utóbbiaknál a nedvességtartalomtól, a lejtőmagasságtól és a lejtőterheléstől függ, és 0 és 90° között változhat.
Rizs. 9.11. UVT-2 készülék: 1 - skála; 2 - tározó; 3 - mérőasztal; 4 - klip; 5 - támogatás; 6 - homokminta
Rizs. 9.12. A nyugalmi szög meghatározása a tartály elforgatásával (a) és a lemez lassú eltávolításával (b): A - a tartály forgástengelye
Rizs. 9.13. VIA eszköz: 1 - VIA doboz; 2 - homokminta; 3 - tartály vízzel; 4 - szögmérő; 5 - forgástengely; 6- piezométer; 7- állvány
Fejlődése és zsugorodása során a meglazult talaj bevágások és töltések különböző meredekségű természetes lejtőket alkotnak. A rögzítőelemek nélkül elhelyezett földmunkák, árkok és gödrök sík lejtőinek legnagyobb meredekségét az alábbiak szerint kell venni. lapon. 9.2. A rézsűk természetes meredekségének biztosításánál a földtöltések, feltárások stabilitása biztosított.
9.2. táblázat. Az árkok és gödrök lejtőinek legnagyobb meredeksége, jégeső.
| talajok | Lejtő meredeksége ásási mélységben, m (magasság és alapozás aránya) | ||
| 1,5 | 3,0 | 5,0 | |
| Tömeges nem konszolidálva | 56(1:0,67) | 45(1:1) | 38(1:1,25) |
| Homokos és kavicsos vizes | 63(1:0,5) | 45(1:1) | 45(1:1) |
| Agyag: | |||
| homokos vályog | 76(1:0,25) | 56(1:0,67) | 50(1:0,85) |
| agyag | 90(1:0) | 63(1:0,5) | 53 (1:0,75) |
| agyag | 90(1:0) | 76(1:0,25) | 63(1:0,5) |
| Lösz és löszszerű száraz | 90(1:0) | 63(1:0,5) | 63(1:0,6) |
| Moréna: | |||
| homokos, homokos | 76(1:0,25) | 60(1:0,57) | 53 (1:0,75) |
| agyagos | 78(1:0,2) | 63(1:0,5) | 57(1:0,65) |
Az állandó építmények töltéseinek lejtőit kíméletesebben végzik, mint a feltárások lejtőit.