mecanica pamanturilor-probleme de geologie inginereasca
22 continuare Consolidarea Argilelor
,....din cauza diferentei de inaltime si presiune in stratele de pamant,se produce o miscare a apei nu numai in directie verticala, dar si in directie transversala.Aceasta miscare, prin actiunea fortelor hidrodinamice care se dezvolta, impinge in laturi pamantul de sub umplutura si mareste tasarile produse.Corectarea tasarilor prin completarea umpluturii echivaleaza cu o noua incarcare a stratului de fundatie, care este preluata tot de apa, ceea ce mareste tasarea. Sa consideram, spre exemplu, ca vrem sa construim un rambleu destinat unei sosele cu imbracaminte permanenta asezata pe un strat de argila cu apa, de grosime 15 m. Pentru accelerarea procesului de consolidare au fost construite, pe toata suprafata bazei rambleului, drenuri verticale cu adancime de 13 m, cu diametrul de 72 cm, la o distanta de 3,90 m unul de altul. Prin aceasta masura au fost obtinute urmatoarele avantaje :
Apa, cautand drumul cel mai scurt,in loc sa curga in directie transversala pe toata latimea digului, se ridica prin drenuri verticale in sus si se scurge prin umplutura de nisip care se executa la baza digului. Astfel, drumul apei este micsorat si, in consecinta, se mareste gradientul hidraulic, deci si viteza apei, incat procesul consolidarii, care este conditionat de viteza cu care apa se scurge prin pori, este mult accelerat. Pe de alta parte, miscarea apei producandu-se in directia drenurilor din interiorul digului, fortele hidraulice pe care apa le exercita asupra particulelor solide sunt indreptate spre interiorul digului. Fortele hidraulice au, aici, un efect de comprimare a stratelor de pamant si nu unul de impingere laterala spre marginile digului, astfel incat pericolul de tasare, prin cedarea laterala a stratului de baza, este inlaturat. Procesul de consolidare nu mai este liniar, deoarece intre drenuri apa se misca si in directie orizontala, astfel incat se pune problema plana a consolidarii.Procesul consolidarii se face dupa calcule matematice , calculandu-se si valoarea de tasare a pamantului in lucrare. Se mai adauga un exemplu de consolidare , de exemplu cand apa se misca in directie radiala, procesul de consolidare se calculeaza folosind formule matematice (U%), in care (l) fiind distanta dintre drenuri; se calculeaza raportul dintre distanta dintre drenuri (l) si diametrul drenului (d), valorile se trec intr-un grafic, iar curba obtinuta reprezinta TASAREA totala calculata matematic. Astfel, pentru h= 5,00 m, d=0,30m, l=3,00m (h=inaltimea stratului de argila / d=diametrul drenului/ l=distanta dintre drenuri ) si ne propunem sa determinam influenta drenajului vertical asupra vitezei de consolidare, vom obtine urmatoarele valori :
In timp ce se produce o consolidare de 40%/total, pentru consolidarea liniara obtinem o consolidare de 83%. Asadar, prin introducerea drenurilor, consolidarea se mareste de la 40% la 83%, deci se dubleaza. Pentru cazuri mai complicate, la care conditiile de drenare nu sunt cele indicate in acest material si unde apa se poate scurge si prin strate inferioare si intermediare, sau unde sarcina exterioara este si ea (o functie de...timp ), cum si in cazurile consolidarii plane si in spatiu, se fac numai in baza calculelor matematice.
continuare, Calculul fundatiilor supuse vibratiilor
D.M.
duminică, 5 aprilie 2015
@ 21 continuare Consolidarea argilelor
mecanica pamanturilor- probleme de geologie inginereasca
21 continuare Consolidarea argilelor
,...Cand curgerea apei se produce intr-o singura directie, se vorbeste de o consolidare liniara. Avand in vedere unele dificultati matematice care se intalnesc la consolidarea consolidarii in spatiu si in plan se cauta sa se aplice, la majoritatea fenomenelor, teoria consolidarii liniare.Exista multe cazuri in practica inginereasca, in care aplicarea rezultatelor obtinute prin teoria consolidarii liniare da,pentru tasari, valori care se apropie mult de ralitate.Este o chestiune de intuitie a inginerului proiectant de a aprecia daca, in anumite cazuri date, se pot neglija influentele miscarii dupa mai multe directii, sau daca problema poate fi considerata ca o problema liniara. De exemplu, procesul consolidarii stratelor de argila de sub fundatia unui baraj poate fi tratat ca o problema liniara, atunci cand suprafata de fundatie a barajului este mare fata de grosimea stratului de argila si cand studiul consolidarii se limiteaza la o portiune care se afla la o distanta suficient de mare dela extremitatile fundatiei. Tot astfel
,proba de consolidare in "edometru" poate fi considerata ca o problema plana, cand peretii laterali sunt impermeabili si apa se poate scurge liber prin partea superioara a "edometrului". Dar si in acest caz trebuie luate masuri, pentru ca efectul frecarii dintre peretii endometrului si pamant sa nu afecteze rezultatele obtinute.Acest lucru se obtine,deobicei,lucrand cu probe a caror inaltime trebuie sa fie de circa 1/4 din diametru. Teoria consolidarii prezinta multe dificultati matematice si fizice dar , in prezent au fost elaborate METODE EXACTE ,care pot fi folosite in calculele obisnuite de proiectare, numai pentru cazul liniar. Bazele teoriei exacte a consolidarii, atat a celei liniare, cat si a celei bidimensionale si tridimensionale au fost stabilite de prof . Ghersevanov.
Consolidarea lineara se caracterizeaza prin faptul ca ,in orice sectiune perpendiculara pe directia miscarii vitezele miscarii sunt egale in orice punct. Luand ca axa (oz) verticala cu sensul pozitiv, in sus, si luand marimea suprafetei egala cu unitatea, prin orice sectiune trece, in unitatea de timp, o anumita cantitate de apa si de pamant, care este,in general, o functie de timp (ox) pe axa ox.Se calculeaza volumul golurilor in unitatea de volum, viteza apei in directia (oz), viteza pamantului in directia (oz), cantitatea de masa (apa + pamant) care trece in unitatea de timp printr-o sectiune determinata. Cantitatea de masa care intra prin acea sectiune, trebuie sa fie aceeasi, deoarece altfel nu ar fi respectat principiul de nedeformabilitate a intregii mase. Atat apa cat si particulele solide, sunt considerate nedeformabile.Apoi se calculeaza volumul golurilor in unitatea de timp.
Se calculeaza : - Fortele hidrodinamice dintre fazele solida si lichida;
- Forta determinata de conditiile de permeabilitate in mediu poros;
- Interactiunea dintre particulele solide si apa; etc,etc
In principiu, fenomenul consolidarii nu este influentat de faptul ca inaltimea de presiune se schimba cu o valoare oarecare simultan pentru toate punctele .Fenomenul de consolidare in statul de mal situat deasupra unui strat de nisip grauntos nu este influentat de variatiile in timp ale nivelului marii, atat timp cat presiunea apei in stratul de nisip ramane egala cu inaltimea de presiune variabila a marii, adica eforturile neutre in nisip raman egale cu presiunea apei care se afla deasupra stratului.Rezolvarea ecuatiilor diferentiale partiale, cu luarea in consideratie a conditiilor limita la suprafetele stratelor filtrante sau ale stratelor impermeabile, este o problema matematica foarte dificila.
De exemplu, o fundatie de suprafata infinit de mare, asezata pe un strat de argila cu grosimea (h), care sta pe un strat incompresibil si impermeabil. Intre fundatie si argila se gaseste un strat de nisip de permeabilitate mare, astfel incat apa se scurge liber prin porii lui. Se fac calculele matematice, si rezultatul este ca dupa circa 6 ani, tasarea (consolidarea) poate fi considerata terminata. Presiunea consolidarii in timp se pune indeosebi la executarea rambleelor pe pamanturi putin permeabile, dat fiind ca aceste constructii nu pot fi date in exploatare inainte de terminarea procesului de consolidare. Mai ales la constructiile a caror latime este mica fata de grosimea stratului de argila, greutatea umpluturii este preluata la inceput, in mare parte, de apa, prin ridicarea inaltimii de presiune a apei care se gaseste imediat sub baza umpluturii. Din cauza diferentei de presiune se produce o miscare a apei nu numai in directie verticala, dar si in directie transversala.Aceasta miscare, prin actiunea fortelor hidrodinamice care se dezvolta, impinge in laturi pamantul de sub umplutura si mareste tasarile produse.
continuarea in 22
D.M.
21 continuare Consolidarea argilelor
,...Cand curgerea apei se produce intr-o singura directie, se vorbeste de o consolidare liniara. Avand in vedere unele dificultati matematice care se intalnesc la consolidarea consolidarii in spatiu si in plan se cauta sa se aplice, la majoritatea fenomenelor, teoria consolidarii liniare.Exista multe cazuri in practica inginereasca, in care aplicarea rezultatelor obtinute prin teoria consolidarii liniare da,pentru tasari, valori care se apropie mult de ralitate.Este o chestiune de intuitie a inginerului proiectant de a aprecia daca, in anumite cazuri date, se pot neglija influentele miscarii dupa mai multe directii, sau daca problema poate fi considerata ca o problema liniara. De exemplu, procesul consolidarii stratelor de argila de sub fundatia unui baraj poate fi tratat ca o problema liniara, atunci cand suprafata de fundatie a barajului este mare fata de grosimea stratului de argila si cand studiul consolidarii se limiteaza la o portiune care se afla la o distanta suficient de mare dela extremitatile fundatiei. Tot astfel
,proba de consolidare in "edometru" poate fi considerata ca o problema plana, cand peretii laterali sunt impermeabili si apa se poate scurge liber prin partea superioara a "edometrului". Dar si in acest caz trebuie luate masuri, pentru ca efectul frecarii dintre peretii endometrului si pamant sa nu afecteze rezultatele obtinute.Acest lucru se obtine,deobicei,lucrand cu probe a caror inaltime trebuie sa fie de circa 1/4 din diametru. Teoria consolidarii prezinta multe dificultati matematice si fizice dar , in prezent au fost elaborate METODE EXACTE ,care pot fi folosite in calculele obisnuite de proiectare, numai pentru cazul liniar. Bazele teoriei exacte a consolidarii, atat a celei liniare, cat si a celei bidimensionale si tridimensionale au fost stabilite de prof . Ghersevanov.
Consolidarea lineara se caracterizeaza prin faptul ca ,in orice sectiune perpendiculara pe directia miscarii vitezele miscarii sunt egale in orice punct. Luand ca axa (oz) verticala cu sensul pozitiv, in sus, si luand marimea suprafetei egala cu unitatea, prin orice sectiune trece, in unitatea de timp, o anumita cantitate de apa si de pamant, care este,in general, o functie de timp (ox) pe axa ox.Se calculeaza volumul golurilor in unitatea de volum, viteza apei in directia (oz), viteza pamantului in directia (oz), cantitatea de masa (apa + pamant) care trece in unitatea de timp printr-o sectiune determinata. Cantitatea de masa care intra prin acea sectiune, trebuie sa fie aceeasi, deoarece altfel nu ar fi respectat principiul de nedeformabilitate a intregii mase. Atat apa cat si particulele solide, sunt considerate nedeformabile.Apoi se calculeaza volumul golurilor in unitatea de timp.
Se calculeaza : - Fortele hidrodinamice dintre fazele solida si lichida;
- Forta determinata de conditiile de permeabilitate in mediu poros;
- Interactiunea dintre particulele solide si apa; etc,etc
In principiu, fenomenul consolidarii nu este influentat de faptul ca inaltimea de presiune se schimba cu o valoare oarecare simultan pentru toate punctele .Fenomenul de consolidare in statul de mal situat deasupra unui strat de nisip grauntos nu este influentat de variatiile in timp ale nivelului marii, atat timp cat presiunea apei in stratul de nisip ramane egala cu inaltimea de presiune variabila a marii, adica eforturile neutre in nisip raman egale cu presiunea apei care se afla deasupra stratului.Rezolvarea ecuatiilor diferentiale partiale, cu luarea in consideratie a conditiilor limita la suprafetele stratelor filtrante sau ale stratelor impermeabile, este o problema matematica foarte dificila.
De exemplu, o fundatie de suprafata infinit de mare, asezata pe un strat de argila cu grosimea (h), care sta pe un strat incompresibil si impermeabil. Intre fundatie si argila se gaseste un strat de nisip de permeabilitate mare, astfel incat apa se scurge liber prin porii lui. Se fac calculele matematice, si rezultatul este ca dupa circa 6 ani, tasarea (consolidarea) poate fi considerata terminata. Presiunea consolidarii in timp se pune indeosebi la executarea rambleelor pe pamanturi putin permeabile, dat fiind ca aceste constructii nu pot fi date in exploatare inainte de terminarea procesului de consolidare. Mai ales la constructiile a caror latime este mica fata de grosimea stratului de argila, greutatea umpluturii este preluata la inceput, in mare parte, de apa, prin ridicarea inaltimii de presiune a apei care se gaseste imediat sub baza umpluturii. Din cauza diferentei de presiune se produce o miscare a apei nu numai in directie verticala, dar si in directie transversala.Aceasta miscare, prin actiunea fortelor hidrodinamice care se dezvolta, impinge in laturi pamantul de sub umplutura si mareste tasarile produse.
continuarea in 22
D.M.
@ 20 Consolidarea argilelor
mecanica pamanturiloe- problema de geologie inginereasca
20. Consolidarea argilelor
Fenomenul consolidarii trebuie luat in consideratie numai la pamanturile care au un coeficient mic de permeabilitate; indicele de porozitate al unui pamant este functie de presiunea care se transmite pe suprafetele de contact al particulelor solide si ca, pentru fiecare strat de pamant, exista o relatie caracteristica, reprezentata intr-o diagrama, numita curba de compresiune a pamantului din stratul respectiv.In cazul in care porii dintre particule sunt umpluti cu apa, care este, practic, incompresibila, nu se poate produce, insa,o schimbare a porozitatii stratului, fara o indepartare a acesteia pe masura micsorarii volumului porilor.Astfel, porozitatea reala, la un moment dat, este mai mare decat aceea care corespunde presiunii transmise pe suprafata stratului. Presiunea efectiva fiind, deci,mai mica decat forta exterioara, o parte a acestei forte este transmisa apoi din pori. Intrucat apa din celelalte zone ale masivului de pamant are o inaltime piezometrica corespunzatoare presiunii atmosferice, diferenta de presiune dintre punctele respective produce un curent de apa. Elementele acestei miscari sunt conditionate de regimul de presiuni si de gradul de permeabilitate al stratului respectiv.In timpul miscarii, presiunea apei intr-un punct variaza cu timpul, ceea ce atrage o alta repartitie a eforturilor efective si o variatie continua a porozitatii
Deci, fenomenul consolidarii trebuie luat in consideratie numai la pamanturile care AU un coeficient mic de permeabilitate; la celelalte pamanturi, variatia presiunilor in timp nu are importanta practica, deoarece consolidarea se produce foarte repede. Problema consolidarii se pune mai ales la fundatiile constructiilor asezate pe strate argiloase, saturate cu apa. Cum se stie, rezistenta la taiere a acestor argile depinde in mod esential de gradul de consolidare al stratelor. In consecinta, puterea de suportare, sau valoarea sarcinii critice, este o functie directa a gradului de consolidare. Calculul fundatiilor acestor constructii trebuie sa arate daca stabilitatea lor,sub sarcinile care se aplica, este asigurata in orice moment al procesului de consolidare inca in curs. In general, curgerea apei eliminate din pori se produce dupa cele trei dimensiuni ale spatiului.In acest caz este vorba de fenomenul de consolidare in spatiu.
continuare, consolidarea argilelor in 21
D.M.
20. Consolidarea argilelor
Fenomenul consolidarii trebuie luat in consideratie numai la pamanturile care au un coeficient mic de permeabilitate; indicele de porozitate al unui pamant este functie de presiunea care se transmite pe suprafetele de contact al particulelor solide si ca, pentru fiecare strat de pamant, exista o relatie caracteristica, reprezentata intr-o diagrama, numita curba de compresiune a pamantului din stratul respectiv.In cazul in care porii dintre particule sunt umpluti cu apa, care este, practic, incompresibila, nu se poate produce, insa,o schimbare a porozitatii stratului, fara o indepartare a acesteia pe masura micsorarii volumului porilor.Astfel, porozitatea reala, la un moment dat, este mai mare decat aceea care corespunde presiunii transmise pe suprafata stratului. Presiunea efectiva fiind, deci,mai mica decat forta exterioara, o parte a acestei forte este transmisa apoi din pori. Intrucat apa din celelalte zone ale masivului de pamant are o inaltime piezometrica corespunzatoare presiunii atmosferice, diferenta de presiune dintre punctele respective produce un curent de apa. Elementele acestei miscari sunt conditionate de regimul de presiuni si de gradul de permeabilitate al stratului respectiv.In timpul miscarii, presiunea apei intr-un punct variaza cu timpul, ceea ce atrage o alta repartitie a eforturilor efective si o variatie continua a porozitatii
Deci, fenomenul consolidarii trebuie luat in consideratie numai la pamanturile care AU un coeficient mic de permeabilitate; la celelalte pamanturi, variatia presiunilor in timp nu are importanta practica, deoarece consolidarea se produce foarte repede. Problema consolidarii se pune mai ales la fundatiile constructiilor asezate pe strate argiloase, saturate cu apa. Cum se stie, rezistenta la taiere a acestor argile depinde in mod esential de gradul de consolidare al stratelor. In consecinta, puterea de suportare, sau valoarea sarcinii critice, este o functie directa a gradului de consolidare. Calculul fundatiilor acestor constructii trebuie sa arate daca stabilitatea lor,sub sarcinile care se aplica, este asigurata in orice moment al procesului de consolidare inca in curs. In general, curgerea apei eliminate din pori se produce dupa cele trei dimensiuni ale spatiului.In acest caz este vorba de fenomenul de consolidare in spatiu.
continuare, consolidarea argilelor in 21
D.M.
vineri, 3 aprilie 2015
@ 19.Determinarea gradului de stabilitate a taluzului pentru unghiul de frecare interioara a terenului zero
mecanica pamanturilor- probleme de geologie inginereasca
@19 Determinarea gradului de stabilitate a taluzului
pentru unghiul de frecare interioara a terenului
zero (contin. din 18)
,... Atunci cand intr-o anumita portiune de teren se produce o alunecare, aceasta se face trasand in sectiunea transversala mai multe cercuri posibile de alunecare si efectuand, pentru fiecare cerc, calculul fortei de coeziune necesar pentru a asigura echilibrul fortelor care provoaca alunecarea.
Cercul cel mai apropiat de cercul real de alunecare va fi acela pentru care rezulta o forta de coeziune maxima. Aceasta forta de coeziune trebuie sa fie mai mic decat coeziunea reala a terenului, determinata pe calcule matematice, din cercul de alunecare masurat la fata locului, dupa care se calculeaza gradul de siguranta al taluzului. Constructia este stabila contra alunecarilor numai atunci cand gradul de siguranta este mai mare decat unitatea. Gradul de siguranta se ia intre valorile 1,5 - 2,5. Deci, problema se pune in stabilirea cercului de alunecare. Prin determinarea cercului de alunecare, se poate determina forta de coeziune care este necesara, in momentul inceperii alunecarii, pentru a echilibra
fortele care provoaca alunecarea. Cercul de alunecare este noul cerc pentru care forta ( e )necesara atinge o valoare extrema , maxima, iar problema centrala consta in a gasi centrul si raza cercului de alunecare. Din observarea fenomenelor de alunecare in natura se constata ca exista doua feluri de producere a alunecarilor. In primul caz, alunecarea se produce dealungul unui cerc care trece prin piciorul taluzului. In acest caz se spune ca ruperea se produce dupa un cerc prin piciorul taluzului. Daca sub piciorul taluzului se gaseste, la o adancime nu prea mare, un strat de consistenta mare, cercul cel mai periculos de alunecare trece printr-un punct al acelui strat, astfel ca este tangent la suprafata de contact dintre cele doua strate. In acest caz se spune ca ruperea se produce dupa un cerc de baza. Considerand primul caz, al cercului de rupere prin piciorul taluzului, se constata ca cercul de alunecare pentru un taluz cu un anumit unghi (b) si o inaltime (H) este pe deplin determinat,... astfel, pentru un unghi de taluz este mai mic de 60*, cercurile duse prin piciorul taluzului trec pe sub orizontala dusa , astfel ca si la aceste cercuri exista notiunea de factor de adancime. Daca stratul de consistenta mare este situat la o adancime mica, factorul de adancime are valoare mica, cercul de ruptura este tangent la stratul consistent si intretaie linia taluzului. In acest caz se spune ca se produce o rupere la linia taluzului. Ruperea in lungul cercului de baza se explica prin cedarea stratelor inferioare, in urma greutatii proprii a stratelor superioare. Cercul de alunecare de baza este caracterizat prin faptul ca conturul sau este situat pe o verticala care trece prin mijlocul liniei de taluz.Daca unghiul taluzului devine mai mic de 53*, exista si alte posibilitati de rupere decat cele care se produc dealungul unui cerc de alunecare dus prin piciorul taluzului. Astfel, exista inca doua posibilitati de rupere : dupa un cerc de alunecare care trece prin linia taluzului, sau dupa un cerc de alunecare care taie baza taluzului.
Felul cum se produce ruptura depinde de factorul de adancime (ad). Daca (ad) este mai mare decat 4,00, ruperea se produce totdeauna la baza taluzului, aproape independent.Cercul de alunecare este, in concluzie, un cerc cu centrul la mijlocul taluzului.
in continuare : teoria consolidarii argilelor
D.M.
@19 Determinarea gradului de stabilitate a taluzului
pentru unghiul de frecare interioara a terenului
zero (contin. din 18)
,... Atunci cand intr-o anumita portiune de teren se produce o alunecare, aceasta se face trasand in sectiunea transversala mai multe cercuri posibile de alunecare si efectuand, pentru fiecare cerc, calculul fortei de coeziune necesar pentru a asigura echilibrul fortelor care provoaca alunecarea.
Cercul cel mai apropiat de cercul real de alunecare va fi acela pentru care rezulta o forta de coeziune maxima. Aceasta forta de coeziune trebuie sa fie mai mic decat coeziunea reala a terenului, determinata pe calcule matematice, din cercul de alunecare masurat la fata locului, dupa care se calculeaza gradul de siguranta al taluzului. Constructia este stabila contra alunecarilor numai atunci cand gradul de siguranta este mai mare decat unitatea. Gradul de siguranta se ia intre valorile 1,5 - 2,5. Deci, problema se pune in stabilirea cercului de alunecare. Prin determinarea cercului de alunecare, se poate determina forta de coeziune care este necesara, in momentul inceperii alunecarii, pentru a echilibra
fortele care provoaca alunecarea. Cercul de alunecare este noul cerc pentru care forta ( e )necesara atinge o valoare extrema , maxima, iar problema centrala consta in a gasi centrul si raza cercului de alunecare. Din observarea fenomenelor de alunecare in natura se constata ca exista doua feluri de producere a alunecarilor. In primul caz, alunecarea se produce dealungul unui cerc care trece prin piciorul taluzului. In acest caz se spune ca ruperea se produce dupa un cerc prin piciorul taluzului. Daca sub piciorul taluzului se gaseste, la o adancime nu prea mare, un strat de consistenta mare, cercul cel mai periculos de alunecare trece printr-un punct al acelui strat, astfel ca este tangent la suprafata de contact dintre cele doua strate. In acest caz se spune ca ruperea se produce dupa un cerc de baza. Considerand primul caz, al cercului de rupere prin piciorul taluzului, se constata ca cercul de alunecare pentru un taluz cu un anumit unghi (b) si o inaltime (H) este pe deplin determinat,... astfel, pentru un unghi de taluz este mai mic de 60*, cercurile duse prin piciorul taluzului trec pe sub orizontala dusa , astfel ca si la aceste cercuri exista notiunea de factor de adancime. Daca stratul de consistenta mare este situat la o adancime mica, factorul de adancime are valoare mica, cercul de ruptura este tangent la stratul consistent si intretaie linia taluzului. In acest caz se spune ca se produce o rupere la linia taluzului. Ruperea in lungul cercului de baza se explica prin cedarea stratelor inferioare, in urma greutatii proprii a stratelor superioare. Cercul de alunecare de baza este caracterizat prin faptul ca conturul sau este situat pe o verticala care trece prin mijlocul liniei de taluz.Daca unghiul taluzului devine mai mic de 53*, exista si alte posibilitati de rupere decat cele care se produc dealungul unui cerc de alunecare dus prin piciorul taluzului. Astfel, exista inca doua posibilitati de rupere : dupa un cerc de alunecare care trece prin linia taluzului, sau dupa un cerc de alunecare care taie baza taluzului.
Felul cum se produce ruptura depinde de factorul de adancime (ad). Daca (ad) este mai mare decat 4,00, ruperea se produce totdeauna la baza taluzului, aproape independent.Cercul de alunecare este, in concluzie, un cerc cu centrul la mijlocul taluzului.
in continuare : teoria consolidarii argilelor
D.M.
joi, 2 aprilie 2015
@ 18 Determinarea gradului de stabilitate a taluzului
mecanica pamanturilor- probleme de geologie inginereasca
18. Determinarea gradului de stabilitate a taluzului
cand unghiul de frecare interioara a
terenului este zero.
Forma cea mai avantajoasa pentru un taluz, astfel incat sa ceara un minim de rezistenta de coeziune a terenului, trebuie ca unghiul de frecare interioara a terenului sa fie zero. S-a observat ca malurile cursurilor de apa au aceasta forma, atunci cand stratele moi se gasesc sub strate de aluviuni.
Totisi plecand de la ideea ca unghiul de taluz admisibil creste cu consistenta pamantului, stratele moi corespund unui unghi de taluz mic, pe cand stratele suprapuse consistente sunt taluzate cu un unghi de aproximativ 40*. In acest mod a fost format si profilul Canalului du Midi . Prabusirile dese i extinse care au avut loc in decursul exploatarii acestui canal a demonstrat ca acest profil nu este corespunzator deoarece stratele de jos, cele mai slabe, sunt incarcate cu cea mai mare inaltime de masiv si se produc alunecari.Forma executata ulterior prezinta conturul taluzului cel mai avantajos atat din punct de vedere al navigatiei, cat si al mecanicei terenurilor. Rezulta ca prin stabilirea cercului de alunecare, se poate determina forta de coeziune care este necesara, in momentul inceperii alunecarii, pentru a echilibra fortele care provoaca alunecarea.Cercul de alunecare este acel cerc pentru care forta necesara atinge o valoare extrema-maxima, iar problema centrala consta in a gasi centrul si raza cercului de alunecare. Exista doua feluri de producere a alunecarilor. Prima cand alunecarea se produce dea-lungul unui cerc care trece prin piciorul taluzului.In acest caz se spune ca ruperea se produce dupa un cerc prin piciorul taluzului. Daca sub piciorul taluzului se gaseste, la o adancime nu prea mare, un strat de consistenta mare, cercul cel mai periculos de alunecare trece printr-un punct al acestui strat, astfel ca este tangent la suprafata de contact dintre cele doua strate. In acest caz se spune ca ruperea se produce dupa un cerc de baza.
continuare in 19
D.M.
18. Determinarea gradului de stabilitate a taluzului
cand unghiul de frecare interioara a
terenului este zero.
Forma cea mai avantajoasa pentru un taluz, astfel incat sa ceara un minim de rezistenta de coeziune a terenului, trebuie ca unghiul de frecare interioara a terenului sa fie zero. S-a observat ca malurile cursurilor de apa au aceasta forma, atunci cand stratele moi se gasesc sub strate de aluviuni.
Totisi plecand de la ideea ca unghiul de taluz admisibil creste cu consistenta pamantului, stratele moi corespund unui unghi de taluz mic, pe cand stratele suprapuse consistente sunt taluzate cu un unghi de aproximativ 40*. In acest mod a fost format si profilul Canalului du Midi . Prabusirile dese i extinse care au avut loc in decursul exploatarii acestui canal a demonstrat ca acest profil nu este corespunzator deoarece stratele de jos, cele mai slabe, sunt incarcate cu cea mai mare inaltime de masiv si se produc alunecari.Forma executata ulterior prezinta conturul taluzului cel mai avantajos atat din punct de vedere al navigatiei, cat si al mecanicei terenurilor. Rezulta ca prin stabilirea cercului de alunecare, se poate determina forta de coeziune care este necesara, in momentul inceperii alunecarii, pentru a echilibra fortele care provoaca alunecarea.Cercul de alunecare este acel cerc pentru care forta necesara atinge o valoare extrema-maxima, iar problema centrala consta in a gasi centrul si raza cercului de alunecare. Exista doua feluri de producere a alunecarilor. Prima cand alunecarea se produce dea-lungul unui cerc care trece prin piciorul taluzului.In acest caz se spune ca ruperea se produce dupa un cerc prin piciorul taluzului. Daca sub piciorul taluzului se gaseste, la o adancime nu prea mare, un strat de consistenta mare, cercul cel mai periculos de alunecare trece printr-un punct al acestui strat, astfel ca este tangent la suprafata de contact dintre cele doua strate. In acest caz se spune ca ruperea se produce dupa un cerc de baza.
continuare in 19
D.M.
miercuri, 1 aprilie 2015
@ 17 Metode de calcul al stabilitatii taluzelor
mecanica pamanturilor - probleme de geologie inginereasca
17 Metode de calcul al stabilitatii taluzelor
Metodele de calcul al stabilitatii taluzelor pot fi impartite in trei grupe. Prima se bazeaza pe calcule teoretice exacte, care pleaca de la ecuatiile diferentiale ale starii limita de echilibru si stabilesc ecuatiile curbei limita a carei forma trebuie sa o ia taluzul pentru o anumita incarcare.
Fata de complexitatea problemei se folosesc, insa, in majoritatea cazurilor din practica, metode aproximative , care pot fi impartite in doua grupe. Prima considera, ca rezistenta efectiva a terenului care se opune alunecarii, forta de coeziune (e) intre particule, considerand unghiul de frecare egal cu zero. Intrucat in majoritatea cazurilor, terenurile supuse alunecarii sunt formate din argile cu un procent mare de umiditate, presupunerea ca , unghiul de frecare este zero, se apropie mult de realitate. Este adevarat ca, incercarile si masuratorile la alunecari existente au confirmat rezultatele de calcul obtinute cu aceasta metoda. A doua metoda aproximativa ia in considerare, ca rezistenta a terenului contra fortelor care provoaca alunecarea, atat coeziunea, cat si fortele de frecare dintre particule. Dar, intai trebuie definita notiunea de coeficient de siguranta. Taluzul natural are unghiul de inclinare(a*) egal cu unghiul de frecare interioara. Pentru a fi stabil, un taluz trebuie sa aiba o inclinare mai mica decat unghiul taluzului natural [ prima conditie]; daca pe suprafata taluzului actioneaza forte hidrodinamice, conditiile de stabilitate se schimba, astfel incat rezultanta greutatii proprii si a fortei hidrodinamice formeaza cu taluzul un unghi de( 90*-a*). In acest caz, stabilitatea conditiilor de echilibru este luata in calcul la executia fundatiilor. Daca terenul are si forte de coeziune (e), un perete vertical poate sta liber numai daca inaltimea sa (h) nu depaseste o anumita valoare care sa provoace instabilitatea. Pentru unghiuri mai mici de 90*, adica daca peretele care margineste taietura este inclinat cu un unghi (a*) mai mic decat 90* fata de orizontala, inaltimea limita se determina prin formule matematica, ea fiind o functie , valoarea ei fiind mai mare decat h-90*; In cazul cand inaltimea taluzului depaseste inaltimea limita care corespunde unghiului taluzului respectiv se produce prabusirea malului. In cazul unei alunecari de tere, de exemplu, materialul pamantos este o argila moale , la care rezistenta contra alunecarii este asigurata numai de fortele de coeziune. In acest caz va trebui sa se stabileasca, prin masuratori exacte, conturul suprafetei de alunecare.Aceasta determinare este usurata de faptul ca suprafata de alunecare constituie planul de separatie dintre argila in stare turburata si aceea cu structura neturburata din restul masivului. Efectuand, in sectiunea taluzului curba care reprezinta conturul suprafetei de alunecare se poate vedea ca, in majoritatea cazurilor, aceasta curba poate fi asimilata cu un arc de cerc. Prin calcule matematice-geometrice se poate stabili conditia de echilibru al fortelor cand a inceput alunecarea. In momentul producerii alunecarii
, actioneaza greutatea proprie a masei de pamant care invinge fortele de coeziune din materialul pamantos. Pentru proiectarea noului taluz se va determina, prin calcule matematice, fortele de coeziune reale care va servi pentru proiectarea noului taluz al sapaturii si se va stabili gradul de siguranta al noului taluz Constructia este stabila contra alunecarilor numai atunci cand gradul de siguranta va fi mai mare : grd de sig.> 1. Gradul de siguranta trebuie sa aiba valori : 1,5 sau 2,5. Deci, determinarea coeficientului de siguranta si proiectarea taluzului adecvat cer o munca laborioasa de calcul si desen, fiind necesare mai multe incercari, care trebuie repetate atunci cand taluzul ales se dovedeste a fi instabil
continuare in 18
D.M.
17 Metode de calcul al stabilitatii taluzelor
Metodele de calcul al stabilitatii taluzelor pot fi impartite in trei grupe. Prima se bazeaza pe calcule teoretice exacte, care pleaca de la ecuatiile diferentiale ale starii limita de echilibru si stabilesc ecuatiile curbei limita a carei forma trebuie sa o ia taluzul pentru o anumita incarcare.
Fata de complexitatea problemei se folosesc, insa, in majoritatea cazurilor din practica, metode aproximative , care pot fi impartite in doua grupe. Prima considera, ca rezistenta efectiva a terenului care se opune alunecarii, forta de coeziune (e) intre particule, considerand unghiul de frecare egal cu zero. Intrucat in majoritatea cazurilor, terenurile supuse alunecarii sunt formate din argile cu un procent mare de umiditate, presupunerea ca , unghiul de frecare este zero, se apropie mult de realitate. Este adevarat ca, incercarile si masuratorile la alunecari existente au confirmat rezultatele de calcul obtinute cu aceasta metoda. A doua metoda aproximativa ia in considerare, ca rezistenta a terenului contra fortelor care provoaca alunecarea, atat coeziunea, cat si fortele de frecare dintre particule. Dar, intai trebuie definita notiunea de coeficient de siguranta. Taluzul natural are unghiul de inclinare(a*) egal cu unghiul de frecare interioara. Pentru a fi stabil, un taluz trebuie sa aiba o inclinare mai mica decat unghiul taluzului natural [ prima conditie]; daca pe suprafata taluzului actioneaza forte hidrodinamice, conditiile de stabilitate se schimba, astfel incat rezultanta greutatii proprii si a fortei hidrodinamice formeaza cu taluzul un unghi de( 90*-a*). In acest caz, stabilitatea conditiilor de echilibru este luata in calcul la executia fundatiilor. Daca terenul are si forte de coeziune (e), un perete vertical poate sta liber numai daca inaltimea sa (h) nu depaseste o anumita valoare care sa provoace instabilitatea. Pentru unghiuri mai mici de 90*, adica daca peretele care margineste taietura este inclinat cu un unghi (a*) mai mic decat 90* fata de orizontala, inaltimea limita se determina prin formule matematica, ea fiind o functie , valoarea ei fiind mai mare decat h-90*; In cazul cand inaltimea taluzului depaseste inaltimea limita care corespunde unghiului taluzului respectiv se produce prabusirea malului. In cazul unei alunecari de tere, de exemplu, materialul pamantos este o argila moale , la care rezistenta contra alunecarii este asigurata numai de fortele de coeziune. In acest caz va trebui sa se stabileasca, prin masuratori exacte, conturul suprafetei de alunecare.Aceasta determinare este usurata de faptul ca suprafata de alunecare constituie planul de separatie dintre argila in stare turburata si aceea cu structura neturburata din restul masivului. Efectuand, in sectiunea taluzului curba care reprezinta conturul suprafetei de alunecare se poate vedea ca, in majoritatea cazurilor, aceasta curba poate fi asimilata cu un arc de cerc. Prin calcule matematice-geometrice se poate stabili conditia de echilibru al fortelor cand a inceput alunecarea. In momentul producerii alunecarii
, actioneaza greutatea proprie a masei de pamant care invinge fortele de coeziune din materialul pamantos. Pentru proiectarea noului taluz se va determina, prin calcule matematice, fortele de coeziune reale care va servi pentru proiectarea noului taluz al sapaturii si se va stabili gradul de siguranta al noului taluz Constructia este stabila contra alunecarilor numai atunci cand gradul de siguranta va fi mai mare : grd de sig.> 1. Gradul de siguranta trebuie sa aiba valori : 1,5 sau 2,5. Deci, determinarea coeficientului de siguranta si proiectarea taluzului adecvat cer o munca laborioasa de calcul si desen, fiind necesare mai multe incercari, care trebuie repetate atunci cand taluzul ales se dovedeste a fi instabil
continuare in 18
D.M.
Abonați-vă la:
Postări (Atom)