A talajok mechanikai tulajdonságai IV.

A talajok összenyomódása és alakváltozása

e = f ( t ; s ) e = f (t ; s=const.) e = f (t=const. ; s) Az összenyomódás időben elhúzódva és a feszültség nagyságától függően zajlik le e = f ( t ; s ) szétválasztás e = f (t ; s=const.) e = f (t=const. ; s)

Alakváltozás számítása Térbeli állapot figyelembevétele alapok széle alatt számítógépes tervezéskor azonnali összenyomódás számítására Hooke-törvény vagy bonyolultabb nem-lineáris anyagmodellek alapján Lineáris alakváltozási állapot szélesebb alapok közepe alatt a rutinszerű mérnöki gyakorlatban kompressziós görbe, annak linearizálásával nyert összenyomódási modulus vagy szemilogaritmikus vagy hatványösszefüggés alapján

A talajok összenyomódásának összetevői és időbeli alakulása azonnali összenyomódás konszolidációs összenyomódás másodlagos összenyomódás (kúszás)

Azonnali összenyomódás Telített talaj térfogatállandóság melletti függőleges összenyomódás az oldalirányú alakváltozás miatt számítása a Hooke-törvénnyel =0,5 és Eu triaxiális vizsgálatból Telítetlen talaj az előbbi mellett még a levegő összenyomódása is

Konszolidációs összenyomódás a vízkiáramlás miatt késleltetett tömörödés lineáris alakváltozási állapot feltételezése Terzaghi egydimenziós konszolidációs elmélete fejlesztés bonyolultabb esetekre

A talaj viselkedése terhelés hatására

Terzaghi - egy réteg konszolidációja

Az elméleti konszolidációs görbe

A Bingham-féle anyagmodell

A másodlagos összenyomódás (kúszás) törvénye

A talajok összenyomódásának függése a feszültségtől

t=const. észszerű időtartam azonnali süllyedés t0 = 0 a konszolidáció vége tc = t98 ≈ 1-3 év az építmény élettartama té ≈ 50-100 év (ha van kúszás)

Kompressziós görbe

Kompressziós görbe matematikai közelítései Linearizálás a megfelelő tartományban Szemilogaritmikus közelítés Hatványfüggvény

s‘z0 a rétegre jellemző kezdeti függőleges hatékony feszültség Dsz a rétegre jellemző függőleges feszültségnövekmény ’z0 z Dez

A kompresszió logaritmikus közelítése

s‘z0 a pontra jellemző kezdeti függőleges hatékony feszültség Dsz a pontra jellemző függőleges feszültségnövekmény s‘zmax a pontra jellemző valaha volt legnagyobb függőleges hatékony feszültség normálisan konszolidált talaj esetében előterhelt talaj esetében a terhelés után is előterhelt marad a talaj a terhelés során normálisan konszolidálttá válik a talaj

A talajok összenyomódási jellemzőinek meghatározása

Az alakváltozási jellemzők meghatározása Laboratóriumi mérésekből Ödométeres vizsgálat - lineáris alakváltozási állapot modellezése ES CC CS s’zmax cv Ca a b meghatározására Triaxiális vizsgálat - térbeli állapot modellezése E m Eu (ES CC CS s’zmax cv Ca a b ) meghatározására Terepi mérésekből Terhelőlapos vizsgálat - elméleti úton közvetlenül Presszióméteres vizsgálat - elméleti úton közvetlenül Szondázásokból - tapasztalati alapon korrelációkkal Tapasztalati adatok alapján felvéve

ödométer

Kompressziós berendezés

Ödométeres vizsgálat Terhelési lépcsők Terhelési időtartam (10) - 50 - 100 - 200 - 400- 800 más módszerek is vannak Terhelési időtartam 24 óra 0,02 mm/óra sebesség a konszolidáció végéig