Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

TALAJMECHANIKA-ALAPOZÁS

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "TALAJMECHANIKA-ALAPOZÁS"— Előadás másolata:

1 TALAJMECHANIKA-ALAPOZÁS
© 2008 PJ-MA TALAJMECHANIKA-ALAPOZÁS (BMEEOGTK701) 3. ELŐADÁS

2 © 2008 PJ TALAJOK AZONOSÍTÁSA

3 Szemeloszlásuk alapján Konzisztencia határaik alapján
Talajok azonosítása Szemcsés talajok Kötött talajok Azonosítás: Szemeloszlásuk alapján Azonosítás: Konzisztencia határaik alapján Vizsgálatok: - szitálás - hidrometrálás Vizsgálatok: - plasztikus határ - folyási határ * Szerves talajok osztályozása a szervesanyag-tartalom alapján történik

4 Talajok azonosítása Szemcsés talajok Kötött talajok

5 Szemeloszlási görbe Hidrometrálás Szitálás ha> 10% 0,063

6 Szemcseméret

7 Szemcseméret Szemcseméret definíció:
Durva szemcsék (d > mm) esetén: Azon legkisebb kör vagy négyzet alakú nyílás mérete (átmérő/oldalhossz), amin a szemcse még éppen átesik. Finom szemcsék (d < mm) esetén: Annak a gömbnek az átmérője, ami folyadékban a szemcsével azonos sebességgel ülepedik (feltételzve, hogy azonos sűrűségűek)

8 Kavics

9 Kavics

10 Homok

11 Szitálás Hidrometrálás Plasztikus határ Folyási határ
TALAJAZONOSÍTÁS SZEMCSÉS TALAJOK MSZE CEN ISO/TS :2004 – Szemeloszlás meghatározása Szitálás Hidrometrálás KÖTÖTT TALAJOK MSZE CEN ISO/TS :2004 – Atterberg határok meghatározása Plasztikus határ Folyási határ

12 Szemcsés talajok - szitálás
Lyukbőség, mm 64 32 16 8 4 2 1 0.5 0.25 0.125 0.074 (0.063)

13 Szemcsés talajok: SZITÁLÁS

14 Szemeloszlási görbe Hidrometrálás Szitálás ha> 10% 0,063

15 Szitálás Hidrometrálás Plasztikus határ Folyási határ
TALAJAZONOSÍTÁS SZEMCSÉS TALAJOK MSZE CEN ISO/TS :2004 – Szemeloszlás meghatározása Szitálás Hidrometrálás KÖTÖTT TALAJOK MSZE CEN ISO/TS :2004 – Atterberg határok meghatározása Plasztikus határ Folyási határ

16 Szemcsés talajok: HIDROMETRÁLÁS
Casagrande-féle hidrométeres eljárás: Az eljárás elve: Különböző méretű szemcsék a folyadékban különböző sebességgel ülepednek. Az ülepedés sebessége függ: - szemcseátmérőtől - szemcse testsűrűségétől - folyadék sűrűségétől - folyadék viszkozitásától

17 Szemcsés talajok: HIDROMETRÁLÁS
Vizsgálati eszközök

18 SZEMELOSZLÁSI GÖRBE JELLEMZŐI
Mértékadó szemcseátmérő: dm Egyenlőtlenségi mutató: Hatékony szemcseátmérő: deff ~ d10 d10 dm d60

19 Egyenlőtlenségi mutató
(A) Cu < 5 (B) Cu > 5 (A)

20 Egyenlőtlenségi mutató
(A) Cu < 5 (B) Cu > 5 (B)

21 SZEMELOSZLÁSI GÖRBE ALAPJÁN
TALAJAZONOSÍTÁS SZEMELOSZLÁSI GÖRBE ALAPJÁN

22 Szemcsefrakciók Szemcsecsoport Szemcsefrakció Jelölés Szemcseméret
Nagyon durva Kőtömb Lbo >630 Görgeteg Bo Macskakő Co 63-200 Durva Durva kavics CGr 20-63 Közepes kavics MGr 6,3-20 Apró kavics FGr 2,0-6,3 Durva homok CSa 0,63-2,0 Közepes homok MSa 0,2-0,63 Finom homok FSa 0,063-0,2 Finom Durva iszap CSi 0,02-0,063 Közepes iszap MSi 0,0063-0,02 Finom iszap FSi 0,002-0,0063 Agyag Cl <0,002

23 KAVICS = 6% HOMOK = 80% ISZAP = 11% AGYAG = 3%

24 Konzisztencia határaik alapján
Talajok azonosítása Szemcsés talajok Kötött talajok Azonosítás: Konzisztencia határaik alapján Vizsgálatok: - plasztikus határ - folyási határ

25 AGYAG, ISZAP

26 AGYAGÁSVÁNYOK

27 Konzisztencia-határok
A kötött talajok állapotát a víztartalmuk befolyásolja → konzisztencia állapotuk változó (puha, gyúrható, merev, kemény, stb.) A konzisztencia-határok önkényesen (Atterberg nyomán a talajtanból átvéve) megállapított víztartalmak, ahol a különböző talajok egyik konzisztencia-állapotból a másikba átmennek (telítettség mindig S=1). A talajmechanikában használt határok: - folyási határ (wL) - plasztikus határ (wp) - zsugorodási határ (ws) - telítési határ (wt) } talajazonosítás } térfogatváltozó agyagok

28

29 Szitálás Hidrometrálás Plasztikus határ Folyási határ
TALAJAZONOSÍTÁS SZEMCSÉS TALAJOK MSZE CEN ISO/TS :2004 – Szemeloszlás meghatározása Szitálás Hidrometrálás KÖTÖTT TALAJOK MSZE CEN ISO/TS :2004 – Atterberg határok meghatározása Plasztikus határ Folyási határ

30 Konzisztencia határok – plasztikus határ (wp)
Vizsgálat eszközei

31 Konzisztencia határok – plasztikus határ (wp)
Talajminta

32 Konzisztencia határok – plasztikus határ (wp)
Plasztikus (sodrási) határ: Az a víztartalom, amikor a talajból sodort szál a 3 mm átmérő elérésekor éppen töredezni kezd.

33 Szitálás Hidrometrálás Plasztikus határ Folyási határ
TALAJAZONOSÍTÁS SZEMCSÉS TALAJOK MSZE CEN ISO/TS :2004 – Szemeloszlás meghatározása Szitálás Hidrometrálás KÖTÖTT TALAJOK MSZE CEN ISO/TS :2004 – Atterberg határok meghatározása Plasztikus határ Folyási határ

34 Folyási határ (wL) – ejtőkúpos vizsgálat

35 Ejtőkúpos vizsgálat – minta előkészítése
Minta keverése vízzel – pépszerű, homogén (légbuborékoktól mentes) minta létrehozása

36 Folyási határ (wL) – ejtőkúpos vizsgálat
Vizsgálat lépései: A talajpép elhelyezése a csészébe (légbuborék nélkül); A felesleges talajt egy késsel lehúzni, ezáltal sík vízszintes felület kialakítása; Kúp csúcsának felszínre helyezése (kis elmozdításnál éppen karcolja a felszínt) A kúpot 5 másodpercre elengedni (a kúp a talajpépbe nyomódik) Leolvasni a behatolást; Meghatározni a víztartalmat; A vizsgálatot min. 3 mintán megismételni.

37 wL A folyási határhoz tartozó kúpbehatolás 20 mm 10 mm Kúptípusok
80g / 30˚ 60g / 60˚ A folyási határhoz tartozó kúpbehatolás 20 mm 10 mm Behatolási tartomány 15-25 mm 7-15 mm Legnagyobb eltérés két egymást követő mérés között 0,5 mm 0,4 mm wL

38 Folyási határ (wL) – Casagrande vizsgálat
Vizsgálat eszközei

39 Folyási határ (wL) – Casagrande vizsgálat
A talajminta „bekenése” a csészébe Szabványos árkolókéssel trapéz alakú árkot mélyítünk

40 A csészét 10 mm magasságból ejtegetjük (másodpercenként 2 ejtés ütemben), amíg az árok 1 cm hosszon össze nem záródik. Folyási határ: Az a víztartalom, amikor a minta 25 ejtés hatására 1 cm hosszon záródik össze.

41 Folyási határ (wL) – Casagrande vizsgálat Vizsgálati jegyzőkönyv
Drop No. wL Vizsgálati jegyzőkönyv s

42 Talajazonosítás – Plaszticitási index
wL-wp = Ip Ip [%] Plaszticitási index (plasztikus index)

43 Kötött talajok azonosítása – MSZ EN ISO 14043-2:2006
Plaszticitási index Ip [%] Csoportnév MSZ EN ISO szerint Megnevezés 0-10 nem plasztikus (szemeloszlás alapján) 10-15 kissé plasztikus iszap 15-20 közepesen plasztikus sovány agyag 20-30 közepes agyag 30- nagyon plasztikus kövér agyag

44 Iszapok és agyagok konzisztenciája
Konzisztencia index A konzisztencia index a talaj állapotának meghatározására szolgál Konzisztencia index: Ha w = wL → Ic = 0,0 w = wp → Ic = 1,0 Iszapok és agyagok konzisztenciája Konzisztencia – index Nagyon puha < 0,25 Puha 0,25 – 0,50 Gyúrható 0,50 – 0,75 Merev 0,75 – 1,00 Kemény > 1,00

45 Konzisztencia index (A) (A) Ic= 0,0-0,5 (B) Ic= 0,5-1,0
(C) Ic= 1,0-1,5 (A)

46 Konzisztencia index (B) (A) Ic= 0,0-0,5 (B) Ic= 0,5-1,0
(C) Ic= 1,0-1,5 (B)

47 Konzisztencia index (C) (A) Ic= 0,0-0,5 (B) Ic= 0,5-1,0
(C) Ic= 1,0-1,5 (C)

48 SZERVES TALAJOK Tőzeg Növényi eredetű anyagok anaerob lebomlásából alakul ki Jellemzően savas környezet Sötétbarna, fekete szín Magas víztartalom (w>100%) Alacsony száraz térfogatsűrűség (d = g/cm3) Kis teherbírás Erősen kompresszibilis

49 SZERVES TALAJOK Humusz
Oxigén jelenlében lebomlott anyagok, szervetlen összetevőkkel vegyesen Ez alkotja a termőtalajt

50 Szerves anyagot tartalmazó ásványi talajok
SZERVES TALAJOK Szerves anyagot tartalmazó ásványi talajok Szervesanyagtartalma a tőzeghez hasonlóan alakult ki. Tipikus formái a szerves iszap/agyag A szervesanyagtartalom alapján osztályozható.

51 SZERVES TALAJOK OSZTÁLYOZÁSA Izzítási veszteség[%]
Szerves anyag tartalom meghatározása izzítással: a talajmintát kályhában 60C fokon kiszárítjuk, lemérjük a száraz tömeget: m0, nyílt láng felett a mintát ~600 C-ra hevítjük – a szerves tartalmát elégetjük meghatározzuk a minta száraz tömegét: mh, Az izzítási veszteség számítható: (m0-mh)/mh x 100% Izzítási veszteség[%] Besorolás 2-6 % Enyhén szerves 6-20 % Szerves >20 % Nagyon szerves

52 VÍZMOZGÁS TALAJOKBAN Talajokban történő vízmozgás előidézői:
© 2008 PJ VÍZMOZGÁS TALAJOKBAN Talajokban történő vízmozgás előidézői: gravitációs kapilláris terhelés hőhatás elektromos áram kémiai folyamatok

53 Gravitációs vízmozgás

54 Áramló víztömeg tetszőleges „A” pontjában az energia:
- Mozgási energia (v) - Feszültség energia (p) h - Potenciál energia (z) Sr = 1,0 B A C Referencia szint L Mivel „v” kicsi: Hidraulikus gradiens (egységnyi hosszra jutó nyomásesés): Bernoulli egyenlet

55 DARCY TÖRVÉNYE:  Darcy (1856): q v i A Turbulens áramlás L
© 2008 PJ DARCY TÖRVÉNYE: Darcy (1856): q v i A Turbulens áramlás L Átmeneti zóna Talajokban történő vízáramlás esetén érvényes zóna. Lamináris áramlás

56 v = ki k i = h/l v i v: a szivárgás sebessége [m/s]
k: a talaj áteresztőképességi együtthatója [m/s] i: a hidraulikus gradiens (egységnyi hosszra jutó nyomáskülönbség) i = h/l h: a szivárgást működtető nyomásmagasság-különbség [m] l: szivárgási hossz k v i

57 VÍZÁTERESZTŐKÉPESSÉGI EGYÜTHATÓ: k
© 2008 PJ VÍZÁTERESZTŐKÉPESSÉGI EGYÜTHATÓ: k Az áramlási egyenlet alapján az elméleti vízáteresztőképességi együttható: abszolút áteresztőképességi együttható „k” függ: - Az áramló folyadék viszkozitásától (). - Hézagtényező (e). - Telítettségi foktól (Sr). - Szemcsék méretétől és eloszlásától. - Pórusok méretétől és eloszlásától. - Ásványi részek durvaságától.

58 © 2008 PJ DARCY TÖRVÉNYE: v = ki v: a teljes keresztmetszetre vonatkozó sebesség vs=v/n a hézagokban mozgó víz sebessége

59 A talajok vízáteresztőképességi együtthatója a tág határok között mozog:
Talaj neve Szemcseátmérő d(mm) k (cm/sec) közepes kavics finom kavics folyami homok Duna homok agyagos homok homokliszt iszap agyag 4-7 2-4 0,1-0,3  0,1 0,1-0,02 0,02-0,002  0,002 101-1 1-10-1

60 Áteresztőképességi együttható meghatározása
© 2008 PJ Áteresztőképességi együttható meghatározása ‚k’ értékének meghatározás Laboratóriumi vizsgálat Állandó víznyomás Változó víznyomás Helyszíni vizsgálat Próbaszivattyúzás Nyeletéses vizsgálat Tapasztalati adatok Tapasztalati értékek Tapasztalati képletek

61 Kapilláris vízmozgás Kis teherbírás Kis teherbírás Jobb teherbírás
© 2008 PJ Kapilláris vízmozgás Kis teherbírás Kis teherbírás Jobb teherbírás Száraz Kapilláris zóna Talajvízszint

62 © 2008 PJ Kapilláris vízmozgás Víz Higany Guinness Sör Hab

63 © 2008 PJ Kapilláris vízmozgás Vízszint emelkedés Vízszint süllyedés

64 Kapilláris vízszintemelkedés
© 2008 PJ Kapilláris vízszintemelkedés Kapilláris em. [m] Laza Tömör Durva homok 0,03-0,12 0,04-0,15 Közepes homok 0,12-0,5 0,35-1,1 Finom homok 0,3-2,0 0,4-3,5 Iszap 1,5-8,0 2,5-9,0 Agyag >9-10

65 © 2008 PJ KÖSZÖNÖM A FIGYELMET !


Letölteni ppt "TALAJMECHANIKA-ALAPOZÁS"

Hasonló előadás


Google Hirdetések