Εισηγητής: Αλέξανδρος Βαλσαμής. Εδαφομηχανική. Φύση του εδάφους Φυσικά Χαρακτηριστικά

Transcript

1 Εισηγητής: Αλέξανδρος Βαλσαμής Εδαφομηχανική Φύση του εδάφους Φυσικά Χαρακτηριστικά

2 Η φύση του εδάφους Προέλευση Το έδαφος καλύπτει την επιφάνεια της γης και έχει πάχος μερικές δεκάδες μέτρα Glacier Winds River deposits Water infiltration Wind deposits Mother Rock Sea and lake deposits

3 Η φύση του εδάφους Προέλευση Μηχανική αποσάθρωση (άνεμος, βροχή, θαλάσσιοι κυματισμοί, παγετός, κλπ.) Κοκκώδη εδάφη της ίδιας σύστασης με το μητρικό πέτρωμα Κροκκάλες: d > 50 mm Χάλικες: d = 2 50 mm Άμμοι: d = mm Χημική αποσάθρωση (χημική δράση νερού, οξέα, κλπ.) Λεπτόκοκκα εδάφη διαφορετικής σύστασης από το μητρικό πέτρωμα Ιλύες : d = mm Άργιλοι : d < mm

4 Η φύση του εδάφους Άμμοι

5 Η φύση του εδάφους Άργιλοι Καολινίτης Επάλληλες στιβάδες (~100) Αργιλίου και Πυριτίου Ισχυρά συγκολλημένες με Δεσμούς υδρογόνου Ιλλίτης Επάλληλες στιβάδες Πυριτίου Αργιλίου Πυριτίου Χαλαρά συγκολλημένες με Κατιόντα Καλίου (Κ + ) Μοντμοριλονίτης Επάλληλες στιβάδες Πυριτίου Αργιλίου Πυριτίου Χαλαρά συγκολλημένες με στιβάδες Η 2 Ο (& ιόντων)

6 Η φύση του εδάφους Σύγκριση

7 Μηχανική συμπεριφορά Κοκκωδών εδαφών W T Καθοριστικός παράγοντας Μηχανικής συμπεριφοράς: T N N ΤΡΙΒΗ

8 Μηχανική συμπεριφορά Αργιλικών εδαφών

9 Μηχανική συμπεριφορά Αργιλικών εδαφών

10 Μηχανική συμπεριφορά Αργιλικών εδαφών

11 Μηχανική συμπεριφορά Αργιλικών εδαφών Η δομή των αργιλικών εδαφών διαμορφώνεται επομένως ανάλογα με το ισοζύγιο μεταξύ Ε και Α Καθοριστικοί παράγοντες Μηχανικής συμπεριφοράς: ΤΡΙΒΗ & ΣΥΝΟΧΗ

12 Φυσικά χαρακτηριστικά Πυκνότητα δομής; αέρας νερό V α V ν V κ V ολ στερεοί κόκκοι V σ Δείκτης πόρων ( ) Πορώδες ( ) Σχετική Πυκνότητα (0 100%) e max και e min δείκτης πόρων στην πλέον χαλαρή και πυκνή δομή αντίστοιχα

13 Φυσικά χαρακτηριστικά Υγρό ή ξηρό; Μ α 0 αέρας V α Μ ν νερό V ν V κ Μ σ στερεοί κόκκοι V σ Ποσοστό «φυσικής υγρασίας» Βαθμός κορεσμού: (0 60%) (0 100%) Βοηθητικοί τύποι:

14 Φυσικά χαρακτηριστικά Τι ειδικό βάρος (πυκνότητα); Μ α 0 Μ ν Μ σ αέρας νερό στερεοί κόκκοι V α V ν V σ V κ γ = ρ g Ειδικό βάρος Επιτ. βαρύτητας σε kn/m 3 σε m/sec 2 Πυκνότητα σε Μg/m 3 γ s : Ειδικό βάρος των στερεών κόκκων του εδάφους, δηλαδή του βραχώδους υλικού από το οποίο προέρχονται οι εδαφικοί κόκοι (26 ~ 27 kn/m 3 ) γ d : Ξηρό ειδικό βάρος του εδάφους, δηλαδή του ειδικό βάρος ενός εδαφικού στοιχείου χωρίς καθόλου νερό στα κενά των κόκκων (13 ~ 18 kn/m 3 ) γ sat : Υγρό ειδικό βάρος του εδάφους, δηλαδή το ειδικό βάρος ενός εδαφικού στοιχείου με νερό στα κενά των κόκκων (17 ~ 23 kn/m 3 ) Βοηθητικοί τύποι:

15 Φυσικά χαρακτηριστικά Άσκηση Ε επιχ L επιχ V δανειοθάλαμου Vεπίχ.=Εεπιχ*Lεπιχ Δανειοθάλαμος εδαφικού υλικού όγκου m 3 πρόκειται να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή επιχωμάτων οδοποιίας. Οι ιδιότητες του υλικού του δανειοθαλάμου προσδιορίστηκαν ως εξής: - Πυκνότητα εδαφικού υλικού ρ=1.80mgr/m 3 - Πυκνότητα στερεών κόκκων ρ σ =2.70Mgr/m 3 - Βαθμός κορεσμού S r =50% Να προσδιοριστούν: (α) ο δείκτης πόρων e, η φυσική υγρασία w και το πορώδες n. (β) Εάν είναι γνωστό ότι κατά την κατασκευή των επιχωμάτων, η φυσική υγρασία του υλικού θα πρέπει να είναι 20% (απαίτηση για βέλτιστη συμπύκνωση), πόσο νερό θα απαιτηθεί για τις ανάγκες του έργου;

16 Καλό μεσημερι

17 Εισηγητής: Αλέξανδρος Βαλσαμής Εδαφομηχανική Φύση του εδάφους Φυσικά Χαρακτηριστικά II

18 Φυσικά χαρακτηριστικά Τι μέγεθος έχουν οι κόκκοι; Δοκιμή Αραιομέτρου ΧΟΝΔΡΟΚΚΟΚΑ Χάλικες 2mm<d d > 60μm Άμμοι 60μm<d<2mm ΛΕΠΤΟΚΟΚΚΑ d < 60μm Iλύς Αργίλους 2μm<d<60μm d<2μm

19 Φυσικά χαρακτηριστικά Τι μέγεθος έχουν οι κόκκοι; Κοκκομετρική διαβάθμιση Συντελεστής ομοιομορφίας: C U = d 60 /d 10 C U < 5.0 ομοιόμορφα εδάφη C U 5.0 καλά διαβαθμισμένα

20 Φυσικά χαρακτηριστικά Σε τι κατάσταση βρίσκεται; Αύξηση w ΕΥΘΡΥΠΤΟ ΣΤΕΡΕΟ ΠΛΑΣΤΙΜΟ ΣΤΕΡΕΟ ΠΑΧΥΡΕΥΣΤΟ ΥΓΡΟ Όριο πλαστιμότητας, Wp, PL Όριο Υδαρότητας, WL, LL

21 Φυσικά χαρακτηριστικά Σε τι κατάσταση βρίσκεται;

22 Φυσικά χαρακτηριστικά Φυσικό νόημα ορίων Atterberg

23 Φυσικά χαρακτηριστικά Κατάταξη

24 Φυσικά χαρακτηριστικά Κατάταξη

25 Φυσικά χαρακτηριστικά Άσκηση PL = 20% LL = 40% Πως κατατάσσεται αυτό το υλικό;

26 Φυσικά χαρακτηριστικά Άσκηση PL = 20% LL = 40% Πως κατατάσσεται αυτό το υλικό;