ضغط التربة - عملية وضرورة ونظرية الدمك
يعتبر ضغط التربة عملية مهمة ، لأنها تساعد في تحقيق بعض الخواص الفيزيائية اللازمة لسلوكها السليم تحت التحميل: على سبيل المثال الضغط الصحيح للسد الترابي أو الطريق السريع يقلل السد من فرص التسوية ، ويزيد من قوة القص التربة بسبب كثافتها ويقلل من نفاذية التربة.
في عام 1933 ، أظهر الباحث RR Proctor أن هناك علاقة مباشرة بين محتوى الماء في التربة والكثافة الجافة للتربة. كما أظهر أنه في محتوى مائي معين يسمى "المحتوى المائي الأمثل" ؛ التربة القصوى المكتسبة في كمية معينة من طاقة الضغط.
يتم تحديد خصائص الضغط أولا في المختبر من خلال اختبارات الضغط المختلفة. تعتمد هذه الاختبارات على أي من الطرق التالية أو نوع الدمك: التأثير أو الديناميكية والعجن والثبات والاهتزاز. في المختبر لتحديد علاقة الكثافة المائية للتربة ، تكون اختبارات الضغط المعتادة المستخدمة هي: اختبارات المحولات القياسية والمعدلة ، واختبار الضغط المصغر في جامعة هارفارد ، واختبار الوتد للضغط ، وجودبور - اختبارات الضغط الصغيرة.
ضغط (تعريف):
الدمك هو العملية التي يتم من خلالها تجميع جسيمات التربة بشكل أوثق عن طريق التحميل الديناميكي مثل الدرفلة أو الدك أو الاهتزاز ، ويتم تحقيق ذلك من خلال تقليل فراغ الهواء مع قليل أو بدون تغيير في المحتوى المائي للتربة. وبعبارة أخرى ، يكون الدمك هو استخدام المعدات لضغط التربة إلى حجم أصغر وبالتالي زيادة كثافتها الجافة وتحسين خواصها الهندسية. ويتحقق الضغط من خلال تقليل حجم الهواء ، حيث أن الماء الصلب والماء لا يمكن إنضباطهما كما هو موضح في الشكل 8.1.
ضرورة الدمك:
يعد ضغط التربة أحد أهم أجزاء أعمال التربة في هندسة التربة.
مطلوب الضغط للأسباب التالية:
(ط) يحسن الضغط الخصائص الهندسية مثل قوة القص والكثافة والنفاذية وما إلى ذلك من التعبئة.
(ثانيا) أنه يقلل من احتمال التسوية المفرطة.
(3) أنه يقلل من فرص مشاكل الاستقرار المنحدر مثل الانهيارات الأرضية.
(4) أنه يقلل من كمية المياه التي يمكن الاحتفاظ بها في التربة عن طريق تقليل نسبة الفراغ ، وبالتالي يساعد في الحفاظ على القوة المطلوبة.
(5) يزيد من مقاومة التآكل مما يساعد في الحفاظ على سطح الأرض في حالة صالحة للاستعمال.
نظرية الدمك:
يتم قياس ضغط التربة من حيث الكثافة الجافة المحققة. الكثافة الجافة هي وزن التربة الصلبة لكل وحدة من الحجم الكلي لكتلة التربة. أظهر بروكتور أن الضغط يعتمد على (i) محتوى الرطوبة (ii) نوع التربة و (iii) جهد الضغط. وقد اقترح أسلوبًا مختبريًا لدراسة الدراسة حيث يتم ضغط عينة التربة في قالب أسطواني بحجم 1000 سم باستخدام الجهد النشط القياسي القياسي. يتم وزن التربة في القالب ويقاس محتواها المائي.
يتم حساب الكثافة الجافة باستخدام التعبير التالي:
Yd = Y / 1 + m
حيث m هو محتوى الماء
يتم الحصول على الكثافة الظاهرية ، y عن طريق أخذ نسبة كتلة التربة الرطبة إلى حجم التربة. يتم التعبير عن الكثافة الجافة في جم / سم 3 أو كجم / م 3 أو طن / م 3 .
اختبار ضغط المختبر:
الغرض من اختبار الضغط المختبري هو إقامة علاقة بين الكثافة الجافة ومحتوى الرطوبة للتربة في ظل ظروف خاضعة للرقابة. كان RR Proctor (1933) أول من طور طريقة لتقييم التعبئة المضغوطة التي أصبحت منذ ذلك الحين معيارًا عالميًا ويعرف الاختبار باسم اختبار بروكتر القياسي. يُعرف اختبار بروكتور القياسي أيضًا باسم اختبار الضغط الخفيف وفقًا لـ BIS. وضعت AASHO اختبار معدل لإعطاء مستوى أعلى من الضغط ويعرف باسم اختبار بروكتر المعدل. نفس الشيء يعرف أيضا باسم اختبار الضغط الثقيل حسب BIS.
اختبار بروكتور قياسي (أو اختبار الضغط الخفيف):
يتكون الجهاز من قالب معدني أسطواني بقطر داخلي 100 ملم وارتفاع 127.3 ملم وحجم 1000 سم مكعب. إن جهاز الدك المستخدمة في هذا الاختبار هو 2.6 كجم من الكتلة ، وقطرة حرة 310 مم وقطر وجه يبلغ 50 ملم. القالب مزود بصفيحة قاعدة قابلة للفك و طوق عال 60 مم. يظهر الجهاز في الشكل 8.2.
حوالي 4 كغم من التربة المجففة بالهواء التي تمر عبر 4.75 مم يتم خلط غربال IS بشكل جيد مع كمية صغيرة من الماء. يتم تغطية العينة الرطبة بقطعة قماش ونتركها لوقت نضج مناسب للسماح بالامتصاص الصحيح للمياه.
يتم توصيل القالب الفارغ بلوح القاعدة ويتم وزنه. ثم يعلق القلادة على القالب في الأعلى. توضع التربة الرطبة والنضج في القالب وتضغط عن طريق إعطاء 25 ضربة من المطرقة موزعة بشكل موحد على السطح. يتم ضغط التربة في ثلاث طبقات. حجم التربة التي يتم أخذها في كل طبقة يكون ارتفاعها المضغوط حوالي ثلث الارتفاع الكلي للعفن. قبل وضع الطبقة الثانية ، يتم خدش الجزء العلوي من الطبقة المضغوطة الأولى للترابط المناسب لكلتا الطبقتين.
يتم أيضًا ضغط الطبقة الثانية والثالثة من خلال تقديم 25 ضربة من جهاز الدك. ثم يتم إزالة طوق ويتم قلع التربة الزائدة إلى مستوى مع الجزء العلوي من القالب. ثم يتم وزن القالب مع التربة المضغوطة للحصول على كتلة التربة المضغوطة. تؤخذ عينة تمثيلية من مركز التربة المضغوطة لاختبار محتوى الرطوبة.
ثم يتم إزالة التربة من القالب ويتم مزجه مع العينة الأصلية. يضاف حوالي 2 ٪ من الماء في العينة ويتم تكرار الاختبار. يستمر الإجراء حتى تبدأ كتلة التربة المدمجة في الانخفاض.
يتم حساب الكثافة الظاهرية والكثافة الجافة للاختبار من القيم المعروفة لكتلة التربة وحجم التربة أي مساوية لحجم القالب ومحتوى الرطوبة لكل اختبار.
g = كتلة التربة / حجم التربة = M / 1000 gm / cc
كثافة التربة الجافة ، Y d = Y / 1 + m gm / cc
حيث M = كتلة التربة في جم
م = محتوى الماء أو محتوى الرطوبة
حجم التربة = حجم القالب
= 1000 سم مكعب
يتم رسم رسم بياني بين٪ محتوى مائي وكثافة جافة يطلق على المنحنى المتحصل عليه منحنى الضغط كما هو موضح في الشكل 8.3. يتضح من الرسم البياني أن الكثافة الجافة للتربة تزداد مع زيادة محتوى الماء ، حتى الوصول إلى الكثافة القصوى. ويسمى محتوى الماء المطابق للحد الأقصى من الكثافة الجافة بالمحتوى الأمثل للرطوبة (OMC).
اختبار بروكتر المعدل أو اختبار الضغط الثقيل:
تم تطوير اختبار بروكتور المعدل وتوحيده من قبل AASHO لتمثيل الضغط الأثقل اللازم للنقل الثقيل. تم تعديل هذا الاختبار بواسطة BIS ويعرف باختبار الضغط الثقيل. في اختبار بروكتور المعدل ، يكون القالب المستخدم هو نفسه بالنسبة للاختبار المعياري الذي له حجم 1000 سم مكعب
يستخدم وزن أكثر ثقلًا بوزن 4.9 كجم مع قطر 450 مم. إجراء الاختبار مماثل لإجراءات اختبار بروكتور القياسية. والفرق الوحيد هو أن التربة يتم ضغطها في 5 طبقات بدلاً من 3 طبقات ، حيث يتم إعطاء كل طبقة 25 ضربة من المطرقة موزعة بشكل منتظم على السطح. يتشابه حساب الكثافة الجافة وكثافة الجفاف القصوى مع اختبار بروكتور القياسي. ويبين الشكل 8.4 منحنى اختبار بروكتر المعدل.
يتم رسم منحنى بين محتوى الماء والكثافة الجافة. في هذا الاختبار ، يقع منحنى الكثافة الجافة للمحتوى المائي أعلى من منحنى اختبار كثافة الجفاف القياسي في بروكتور والذي يقع فوق منحنى اختبار بروكتور القياسي وله ذروة وضعه نسبيا نحو اليسار. وبالتالي ، بالنسبة إلى نفس التربة ، يكون تأثير الضغط الأثقل هو زيادة الحد الأقصى لكثافة الجفاف وتقليل المحتوى المائي الأمثل. و comp-active المنقول من المعدلة. اختبار المطرقة AASHO هو حوالي 4.5 مرات من الطاقة التي تنتقل بواسطة مطرقة بروكتور.
اختبار بروكتور قياسي مع قالب أكبر :
يتم إجراء اختبار بروكتور القياسي في قوالب ذات سعة أكبر للتربة التي يتم الاحتفاظ بنسبتها المئوية على 4.75 ملم من منخل IS أكثر من 20 قالبًا سعة 2250 سنتيمترًا ، وقطر داخلي 150 ملم وارتفاع 127.3 ملم يستخدم في مثل هذه التربة. يتم أخذ حوالي 6 كجم من عينات التربة لعفن 2250 سم مكعب. Rammer المستخدم مشابه لاختبار Proctor القياسي. إجراء الاختبار هو نفسه إجراء اختبار بروكتور المعياري باختلاف أن كل طبقة يتم ضغطها مع 56 ضربة بدلاً من 25 ضربة.
تعريفات مهمة:
أقصى كثافة جافة:
تعرف الكثافة الجافة للتربة المطابقة للحد الأقصى من الضغط بأنها كثافة جافة قصوى. يرمز لها (Yd) كحد أقصى أقصى كثافة جافة للطين أكثر من الرمل. لتحقيق أقصى ضغط في الرمل ، يجب أن يتم ضغطه إما في حالة التجفيف أو في حالة مشبعة.
أفضل محتوى الرطوبة (OMC):
يُعرف محتوى الماء أو محتوى الرطوبة الذي تكون فيه الكثافة الجافة القصوى لجهد مُسْتَخْدَم كمحتوى الرطوبة الأمثل. يتم تحقيق الحد الأقصى من الكثافة الجافة في المحتوى المرتفع من الرطوبة المثالية للتربة الحبيبية الناعمة مقارنة بالتربة الأقل تماسكًا.
خط صفر الهواء الفراغ:
إذا كان من الممكن طرد كل تربة الهواء عن طريق الضغط ، فستصبح التربة مشبعة بالكامل أو تكون التربة في حالة فراغات صفرية. من الناحية العملية ، من المستحيل تحقيق تشبع كامل عن طريق الضغط ، ويظهر السطر الذي يوضح العلاقة بين الكثافة الجافة والمحتوى المائي عند التشبع ، خط الصفر الفراغي الهوائي أو خط التشبع النظري. ويرد الصفر صفر خط الهواء الفراغ في الشكل 8.5
العوامل التي تؤثر على الضغط:
العوامل المختلفة التي تؤثر على كثافة الضغط هي كما يلي:
(ط) محتوى الرطوبة
(2) الجهد التعاضدي
(3) نوع التربة
(رابعا) طريقة الدمك
(ت) إضافة الاختلاط.
(ط) محتوى الرطوبة:
يحتوي محتوى الرطوبة في التربة على التأثير الأكثر أهمية في الكثافة المضغوطة ، من بين جميع العوامل التي تؤثر على الدمك. مع زيادة محتوى الرطوبة ، تستمر الكثافة الجافة في الزيادة ؛ يتم تحقيق أقصى قيمة كما هو موضح في الشكل 8.6. بعد زيادة إضافية في محتوى الرطوبة يقلل من كثافة التربة الجافة. ويوضح ذلك على النحو التالي: عند مقاومة الرطوبة المنخفضة ، تكون مقاومة القص كبيرة ؛ التربة تميل إلى أن تكون قاسية ويصعب ضغطها. في زيادة محتوى الرطوبة ، يقوم الماء بتشذيب جزيئات التربة وجعلها أكثر قابلية للتطبيق.
هذا يؤدي إلى انخفاض نسبة الفراغ وكثافة جافة أعلى. بعد تحقيق الحد الأقصى من الكثافة الجافة في محتوى رطوبة معين ، إذا زاد محتوى الرطوبة ، يميل الماء إلى إبقاء جسيمات التربة منفصلة دون التسبب في انخفاض ملموس في الفراغات الهوائية. هذه النتائج في كثافة جافة منخفضة.
(2) الجهد التعاضدي (كمية الدمك):
تؤثر كمية الضغط بشكل كبير على الحد الأقصى من الكثافة الجافة والمحتوى الأمثل للرطوبة (OMC). زيادة الجهد التعاضدي يميل إلى زيادة الحد الأقصى لكثافة الجفاف ، ولكن يقلل من OMC كما هو موضح في الشكل 8.7. من الواضح من الرسم البياني أن أقصى كثافة جافة للتربة ليست سوى الحد الأقصى للجهود التفاعلية المحددة.
ويعرف الخط المرسوم عبر قمم منحنيات الضغط المختلفة لجهود تفاعلية مختلفة لنفس التربة باسم "خط الأمثل".
(3) أنواع التربة:
بالنسبة لجهدٍ مُقيدٍ مُحددٍ ، تُحقق تربٌات مختلفة كثافةً جافةً قصوىً مختلفةً عند مختلف OMC. يتم تحقيق كثافة أعلى في المحتويات الرطوبة المثلى في التربة الحبيبية الخشنة المتدرجة جيدًا. تتميز التربة الرطبة الحبيبية بمحتوى رطوبة مثالي أعلى بكثير وأقل كثافة من الجفاف لأنها تتطلب مزيدًا من المياه للتزييت بسبب زيادة سطحها. يبين الشكل 8.6 الشكل العام لمحتوى الماء ومنحنى الكثافة الجافة للتربة المتماسكة والترابطية الأقل.
(4) طريقة الدمك:
لا تؤثر طريقة الضغط فقط على السهولة التي يتم بها ضغط تربة معينة ولكنها تؤثر أيضًا على خواص التربة للمواد المضغوطة من خلال تأثيرها على بنية التربة المضغوطة. بالنسبة لجهد مضغوط محدد ، تكون الكثافة الجافة للتربة مختلفة إذا كانت طريقة الضغط المستخدمة مختلفة.
(ت) إضافة المزيج:
تمت إضافة مضافات مختلفة مثل فلادة الأسمنت والجير والكانكر إلخ لتحسين خصائص الضغط للتربة. الحد الأقصى لكثافة الجفاف الناتجة يعتمد على كمية ونوع المضافات المضافة إلى التربة. يزيد اختلاط الإلكتروليتات من الكثافة الجافة القصوى بنسبة 5 إلى 10٪ ويقلل من الـ OMC. كلوريد الكالسيوم الذي يستخدم لتحسين طرق الحصى في الطقس الجاف يزيد من الكثافة الجافة بنسبة تصل إلى 12٪.
طريقة الضغط الميداني:
يتم اختيار طريقة مناسبة للضغط في الحقل لتحقيق أقصى كثافة جافة.
تتضمن طريقة الدمج الخطوات التالية:
(ط) اختيار اقتراض التربة.
(2) تحميل التربة من الحفرة ونقلها وإغراقها بالموقع ، (يمكن للجرافات والجرافات المتحركة نقل التربة لمسافات قصيرة. تكون الكاشطات فعالة جداً للمسافة المتوسطة. يمكن استخدام الشاحنات القلابة للنقل بدلاً من الخدوش ، خاصةً عندما يتم حفر التربة بواسطة رافعات شوكية).
(3) نشر التربة الملقاة في طبقات رقيقة عادة بسماكة 200 مم.
(4) تغيير محتوى الماء في التربة إما عن طريق التجفيف أو بإضافة الماء إذا كان فوق أو تحت OMC على التوالي.
(5) اختيار معدات الضغط المناسبة وضغطها. توضع الطبقة التالية بعد ضغط الطبقة الأولى. يتم ضغط التربة إما عن طريق التدحرج أو الصدم أو الاهتزاز. يتم تحديد عدد التمريرات اللازمة لمعدات الضغط للحصول على كثافة محددة من خلال تحديد كثافة المادة المضغوطة بعد عدد محدد من التمريرات.
معدات الضغط الميداني: تستخدم الأنواع التالية من المعدات في الميدان لدمج السدود ، الدرجات الفرعية ، قواعد الطرق وغيرها:
(أ) بكرات
(ب) Rammers
(ج) الهزاز.
أنواع مختلفة من بكرات المستخدمة في الميدان للدمك هي:
(ط) بكرات الأغنام
(2) تدك بكرات القدم
(3) بكرات عجلة السلس
(4) البكرات ذات الإطارات الهوائية
(ت) البكرات الاهتزازية
(1) بكرات الأغنام
بكرات الأغنام القدم التربة المدمجة عن طريق الضغط والعجن. يمكن استخدام هذه الأسطوانات على مجموعة متنوعة من التربة ، ولكن يتم الحصول على أفضل النتائج في الصواميل والطين. وتتكون من أسطوانة فولاذية مجوفة مع عدد كبير من الإسقاطات مثل قدم الخراف على سطحها. يمكن ملء الأسطوانة بالماء أو الرمل الرطب لزيادة وزن الأسطوانة.
(2) تدك بكرات القدم:
تتشابه بكرات القدم الدائرية جدا مع بكرات الأغنام مع اختلاف أنها تستخدم أقدام كبيرة مع ضغط اتصال أصغر. يمكن تشغيلها بسرعة أكبر ، ولكن لا يمكن أن تدمج التربة بعمق كبير.
(3) بكرات عجلة السلس:
هذه الأنواع من الأسطوانات ليست مناسبة بشكل جيد لضغط التربة لأن ضغط التلامس أقل بكثير من بكرات قدم الأغنام. يتم استخدام هذه الأسطوانات لضغط المسار الأساسي المجمع وأرصفة الأسفلت. بكرات عجلة السلس من نوعين. النوع المعتاد يحتوي على أسطوانة واحدة في الأمام وبكرتين ذات قطر كبير في المؤخرة. النوع الآخر يحتوي على طبقتين متطابقتين ، واحدة في الأمام والخلف.
(6) البكرات ذات الإطارات الهوائية:
البكرات الهوائية المقذوفة (المعروفة أيضا باسم بكرات الأذرع المطاطية) التربة المدمجة بالضغط والعجن. هذه الأسطوانات عبارة عن وحدات ثقيلة ترتكز على عدة إطارات. كل إطار قادر على التحرك لأعلى ولأسفل بشكل مستقل. ضغط التلامس حوالي 600 KPa. يمكن لهذه الأسطوانات أن تضغط طبقات التربة بسمك فضفاض يصل إلى 250-300 مم. هذه الأسطوانات مناسبة تمامًا للضغط على كلا الترابط المتماسك والترابط.
(ت) البكرات الاهتزازية:
تشبه البكرات الاهتزازية بكرات العجلات السلسة مع إضافة آلية تهتز. هذه بكرات ضغط التربة عن طريق الضغط ، العجن والاهتزاز. هذه هي مناسبة للتربة الرملية والحصرية. أثقل هذه الأسطوانات يمكن أن يضغط على التربة بسمك فضفاض يصل إلى 1 متر.
مدقات:
تستخدم قواذف لضغط التربة في مناطق صغيرة نسبياً وحيث لا يمكن تشغيل بكرات مثل ضغط منحدرات الخنادق إلخ.
يستخدم Rammers المستخدمة في ضغط المجال من نوعين:
(ط) من يشغل باليد
(ثانيا) rammers الميكانيكية.
تستخدم أجهزة الدعاية اليدوية لضغط التربة في المناطق الأصغر. يتكون من كتلة حديدية. حوالي 3 إلى 4 كجم في الوزن ، تعلق بمقبض خشبي. توضع الضربات على التربة ليتم ضغطها عن طريق رفع وإسقاط جهاز الدك. يمكن استخدام أجهزة التشويش الميكانيكية لجميع أنواع التربة ، ولكنها ليست فعالة من حيث التكلفة. إنها مناسبة لضغط التربة حيث لا يمكن استخدام طرق أخرى للضغط. إنه أثقل بكثير من جهاز الدك الذي يدور ، ويزن بين 30 إلى 150 كيلوغرام. قد تكون آلة التسخين الميكانيكية عبارة عن نوع احتراق داخلي أو نوع هوائي.
الهزاز:
يتم استخدام الهزاز لضغط التربة الرملية والحصرية. هذه المضغوطة في التربة عن طريق استخدام معدات الضغط الاهتزازي تستخدم الأوزان غير المركزية أو أي جهاز آخر للحث على اهتزازات قوية في التربة. عادةً ما يكون للذبذبات التي تنتجها الهزازات تردد يتراوح بين 1000 و 3500 دورة في الدقيقة. إذا تم تركيب وحدة اهتزاز على بكرة ، فإنه يطلق عليها الأسطوانة الاهتزازية. هزازات نوع اللوحة وتتوفر أيضا في السوق.
اختيار معدات الضغط:
يعتمد الاختيار الصحيح لمعدات الضغط وطرقه على ما يلي:
(ط) نوع التربة
(2) حجم المشروع
(ثالثا) متطلبات الضغط
(4) معدل الإنتاج المطلوب
(ت) محتوى الرطوبة من التربة
لا توجد معدات واحدة هي الخيار الأفضل لجميع المواقف.
ﻳﺸﻴﺮ اﻟﺠﺪول 8-2 إﻟﻰ ﻣﻼءﻣﺔ ﻣﻌﺪات اﻟﻀﻐﻂ ﻟﻸﻧﻮاع اﻟﻤﺨﺘﻠﻔﺔ ﻣﻦ اﻟﺘﺮﺑﺔ.
التحكم في الضغط:
من أجل التحكم السليم في الضغط في الحقل ، من الضروري أن تتحقق بشكل متكرر من الكثافة الجافة والمحتوى المائي للتربة المضغوطة.
وبالتالي ، فإن التحكم في الدمك يشمل العمليات التالية:
(ط) تحديد الكثافة الجافة للمجال
(ثانيا) تحديد محتوى الرطوبة.
تحديد الكثافة الجافة الميدانية للتربة:
يتم تحديد الكثافة الجافة للتربة أولاً بتحديد كثافة التربة في الموقع ثم حساب الكثافة الجافة باستخدام المعادلة.
Yd = Y / 1 + m
حيث Y d = الكثافة الجافة للتربة
g = الكثافة السكانية أو الكثافة الداخلية
م = محتوى الرطوبة أو محتوى الماء.
يتم تحديد الكثافة في الموقع بالطرق التالية:
(ط) طريقة استبدال الرمال
(ثانيا) طريقة قطع الأساسية.
طريقة استبدال الرمال :
طريقة استبدال الرمل مناسبة لكل من التربة الحبيبية الخشنة والناعمة.
يتكون الجهاز من:
(ط) اسطوانة صب الرمل
(2) معايرة الاسطوانة
(3) علبة معدنية ذات ثقب مركزي
(iv) Dibber واختيار الفأس لإزالة التربة.
يوضح الشكل 8.10 جهاز اختبار استبدال الرمال.
اكتمال الإجراء على مرحلتين:
(أ) معايرة الاسطوانة
(ب) قياس الكثافة الميدانية
(أ) معايرة الاسطوانة:
تتم معايرة الأسطوانة لتحديد الكثافة الظاهرية للرمل المستخدم في هذا الاختبار.
اكتمال معايرة الاسطوانة في الخطوات التالية:
1. تملأ أسطوانة الصهر برمل تدفق نظيف ومجاني ، مروراً بـ 600 ميكرون وتم الاحتفاظ بها على منخل 300 ميكرون ، على بعد حوالي 1 سم تحت القمة. وزن اسطوانة صب مع الرمال. فليكن ث 1 .
II. ضع اسطوانة الصب مركزيا على اسطوانة المعايرة وافتح المصراع. تبدأ الرمال في التدفق وتعبئة أسطوانة المعايرة أولاً ثم المخروط.
III. التربة سوف تبدأ في التدفق وملء المخروط. أغلق المصراع عندما لا يكون هناك حركة هبوط للرمل. وزن اسطوانة صب. فليكن W 2 .
IV. أعد ملء أسطوانة الصب إلى نفس المستوى لقياس كثافة المجال.
يمكن حساب كثافة الرمل على النحو التالي:
وزن الرمل في المخروط ،
W c = - W 1 - W 3
وزن الرمل في اسطوانة المعايرة + المخروط = W 1 - W 2
وزن الرمل في أسطوانة المعايرة = W 1 - W 2 - W c
حجم اسطوانة المعايرة = γ
كثافة الرمل ، Y s = W 1 -W 2 -W c / V
(ب) قياس الكثافة الميدانية:
ط. نظف الأرض واستقر عليها بمساعدة المكشطة وضع صينية المعدن مع فتحة على الأرض.
II. حفر حفرة اختبار قطرها مساو ل dia من الحفرة في الدرج وعمق يساوي تقريبا إلى ارتفاع أسطوانة المعايرة. اجمع التربة المحفورة ووزنها. فليكن و.
III. أخرج الحاوية المعدنية وضع أسطوانة الصب بشكل مركزي فوق الفتحة وافتح المصراع. الرمال سوف تملأ الحفرة والمخروط.
IV. أغلق المصراع عندما لا يكون هناك حركة هبوط للرمل ووزنها. فليكن W 4 .
ثم يتم حساب كثافة التربة على النحو المذكور أدناه:
وزن الرمل في الفتحة + المخروط = W 1 / W 4
وزن الرمل في الحفرة = W 1 - W 4 - W c
حجم الرمل في الحفرة = W 1 - W 4 - W c / Y s
حجم التربة المحفورة (V s ) = حجم الرمل في الفتحة = W 1 - W 4 - W c / Y s
الكثافة الظاهرية للتربة ، g = W / V s
حيث w هو وزن التربة المحفورة.
يتم تحديد محتوى الرطوبة في التربة ويتم حساب الكثافة الجافة للتربة باستخدام المعادلة.
Yd = Y / / 1 + m
حيث m هو رطوبة التربة المحفورة.
هذه الطريقة مناسبة للتربة الحبيبية الدقيقة. يوضح الشكل 8.9 جهاز اختبار القاطع الأساسي.
يتكون الجهاز من:
(1) قاطع أساسي أسطواني (قطر داخلي 100 ملم وارتفاع 127.4 ملم)
(2) دوللي الصلب الذي قطره الخارجي هو أكثر من ذلك من القاطع الأساسية
(الثالث) رامير
(د) ديبر وكاشطة.
إجراء:
1. قياس القطر الداخلي وارتفاع كوتر الأساسية لحساب حجم.
2. وزن القاطع الأساسية دون مسواك. فليكن ث.
3. قم بتنظيف الأرض واستقرارها باستخدام الكاشطة ووضع القاطع الأساسي على الأرض.
4. إزالة التربة حول القاطع بواسطة dibber وقطع التربة في القاعدة.
.5 ﻗم ﺑﺈزاﻟﺔ اﻟﻘطﻊ ﻣن اﻷرض وﯾﺗم ﺗﺷذﯾب اﻟﺗرﺑﺔ اﻟزاﺋدة.
6. وزن القاطع مع التربة. فليكن ث 1 . تتم إزالة التربة من القاطع باستخدام مستخلص عينة التربة.
ثم يتم حساب الكثافة الظاهرية كما هو مذكور أدناه:
وزن التربة في القاطع = ث 1 - ث
الكثافة الظاهرية للتربة ، γ = w 1 - w / v
حيث V هو حجم القاطع.
7. يتم بعد ذلك تحديد محتوى الرطوبة في التربة ويتم حساب الكثافة الجافة باستخدام الصيغة
γ = γ / 1 + m
حيث m هو محتوى الرطوبة في التربة.
قياس محتوى الماء بواسطة طريقة إبرة بروكتور:
طريقة إبرة بروكتر هي طريقة سريعة لتحديد محتوى الرطوبة للتربة المحببة الدقيقة في الحقل. يظهر جهاز إبرة بروكتور في الشكل 8.12. يتكون الجهاز من مجموعة من نقاط الإبرة الأسطوانية القابلة للتبديل (0.25 ، 0.50 ، 1.0 ، 1.5 ، 2 سم 2 ). يتم اختيار نقاط الإبرة على أساس نوع التربة. يتم تركيب نقطة الإبرة مع صندوق الإبرة الذي يتم توصيله بدوره بمكبس ذو زنبرك.
إجراء:
اكتمال اختبار إبرة بروكتر في جزئين:
(ط) رسم منحنى المعايرة في المختبر
(2) تحديد مقاومة الاختراق للتربة في الحقل.
رسم منحنى المعايرة:
1. التربة المدمجة في محتوى الرطوبة في قالب proctor القياسية في المختبر
2. إجبار إبر مفاعل مناسب في التربة المضغوطة بمعدل 12.5 مم في الثانية إلى عمق لا يقل عن 75 مم.
3. قراءة مقاومة الاختراق من الجذعية معايرة وحساب مقاومة الاختراق في وحدة المساحة عن طريق تقسيم منطقة نقطة الإبرة.
4. يتكرر الإجراء مع محتوى الرطوبة المختلفة.
5. ارسم منحنى المعايرة بين مقاومة الاختراق ومحتوى الرطوبة كما هو موضح في الشكل 8.13.
تحديد مقاومة الاختراق للتربة في الحقل:
1. لتحديد محتوى الرطوبة في الحقل ، فإن عينة من التربة الرطبة يتم ضغطها في جهاز قياس قياسي تحت نفس الحالة المستخدمة في علاج المعايرة. لوحظ مقاومة الاختراق عن طريق إجبار الإبرة في القالب.
2. اقرأ محتوى الرطوبة من منحنى calibtration المقابلة لمقاومة اختراق الاختراق.
الاحتياطات:
1. يجب أن تكون التربة المستخدمة في المختبر الخاص بمنحنى المعايرة هي نفسها المستخدمة في الحقل. إذا كانت التربة مختلفة ، فيجب إعداد منحنيات جديدة.
2. وجود الحجارة الصغيرة أو الحصى ، في التربة يجعل القراءة على إبرة بروكتر أقل موثوقية.
متطلبات الضغط:
يتم التعبير عن درجة الضغط المحققة في الحقل من حيث الضغط النسبي ، C R :
C R = Y d / (Y d ) max x 100٪
حيث Yd = الكثافة الجافة المحققة في المجال
(Yd) max = أقصى كثافة معملية
يتم الحصول على كثافة الجفاف القصوى في المختبر من اختبار بروكتر القياسي. تتم كتابة معظم مواصفات أعمال الأرض من حيث الضغط النسبي. مطلوب من المقاول تحقيق قيمة معينة على الأقل من C R. على سبيل المثال ، إذا كانت تربة معينة (Yd) max = 1.9 gm / cc ، وتتطلب مواصفات المشروع C R > 80٪ ، فيجب على المقاول ضغط التربة حتى Yd> 1 -52 gm / cc القيمة الدنيا المقبولة لـ C R ، المذكورة في مواصفات المشروع هو حل وسط بين التكلفة والجودة.
يمثل الجدول 8.3 متطلبات الدمج النموذجية:
يتم ذكر متطلبات الضغط النموذجية المحددة من قبل IRC في الجدول 8.4
يتم ضغط التربة في طبقات ، سماكة فضفاضة لا تتجاوز 250 ملم. يمكن لرافعات الأغنام أن تقوم بضغط المصاعد بسمك فضفاض يبلغ حوالي 200 ملم. يجب أن تكون النسبة المسموح بها لخسائر التبخر في وقت الدمك في حدود 1٪ أعلى و 2٪ تحت OMC للمحتوى المائي لكل طبقة لأعمال الطرق.
التحكم في السماكة:
يلعب التحكم بسماكة مضغوطة أو سمك الرفع دورًا مهمًا في ضغط التعبئة. تنخفض الكثافة الجافة للطبقة المدمجة بعمق كلما زاد سمك الطبقة المضغوطة. لذلك يتم ضغط التربة في طبقة رقيقة ويتم ضغط كل طبقة قبل وضع الطبقة التالية. إذا كانت الطبقة رفيعة ، فيمكن إخراج الهواء الملتف من مسام التربة بجهد مضغوط صغير.
إذا لم يتم التحكم بسماكة المصعد ، فهناك فرصة لطبقة فضفاضة محاصرة بالقرب من السطح البيني بين الطبقات المضغوطة كما هو موضح في الشكل 8.14. بالنسبة للسدود ، يقتصر سمك المصعد على 220 مم حيث يتم استخدام بكرات هوائية ثقيلة. بالنسبة للسد ، يقتصر سمك المصعد على 150 ملم. يقتصر سمك الرفع على 300 ملم للتربة الخشنة المحببة.
إجراء تقريبي ، اقترحه D 'Appolonia وآخرون ، 1969 ، لتحديد سماكة الرفع كالتالي:
(ط) يتم أولاً تحديد عدد الممرات لكل طبقة.
(2) الحصول على الكثافة النسبية مقابل منحنى العمق ، كما هو موضح في الشكل 8.15 (أ) ، للعدد الثابت للمرور. ثم من المنحنى ، ابحث عن العمق الذي يتحقق عنده أقصى ضغط ، أي يتم تحديد d max .
(3) يجب أن يكون سمك رفع الموضع الفعلي "d" صغيرًا بما يكفي بحيث لا يتم احتجاز طبقة فضفاضة بالقرب من السطح البيني بين المصاعد. يمكن تجنب هذه المشكلة عن طريق اختيار d ليس أعلى بكثير من d max . يوضح الشكل 8.15 (b) الكثافة النسبية مقابل منحنى العمق لسمك رفع الموضع d يساوي d max .
(4) إذا كان سمك رفع الموضع ، d أقل بكثير من d max ، فإن الكثير من الجهد التعاقب يضيع.
وظيفة المشرف على الحاجز:
وظيفة المشرف هي الإشراف على عملية البناء في الميدان وتعبئة القوى العاملة والمعدات اللازمة لعملية البناء. يجب أن يكون لدى المشرف الجيد تقنية وثقة من أجل حل أي مشكلة تنشأ أثناء الإنشاء وفي أي حال يجب ألا يسمح لأعمال البناء بالتوقف.
وظيفة مشرف الحاجب مذكورة أدناه:
(ط) معرفة أنواع مختلفة من التربة وخصائصها الهندسية.
(2) اختيار مصنع أو معدات ضغط مناسبة.
(3) للتحكم في محتوى الماء في طبقات التربة.
(4) للتحكم في سمك الرفع لتحقيق الدمك المناسب.
(الخامس) لتجنب أكثر من الضغط. يؤدي الضغط في بعض الأحيان إلى تقليب الجوانب كسطح فشل القص المتطور بالقرب من التلامس بين التربة والقدم الدوارة. تلاحظ هذه المشكلة بشكل رئيسي في أسطوانة قدم الأغنام.
(6) أن يكون لديك معرفة بخلطات مناسبة.
(7) أن يكون لديك معرفة عميقة بالتحكم الأمثل بالرطوبة.
