FIZIKALNE LASTNOSTI ZEMLJIN IN HRIBIN I. ZEMLJINE W g g W W Dfazni ali trfazni itm. Prznt: g g g... kličnik pr (raln d 4 d 0.4) g g g n n n n n n n... dlž pr (trtičn d d 0 raln d 0.8 d 0.) n n n
.0 Zaičnt S r n n S r... tpnja zaičnti ( praki 0 zirma ali 0 zirma 00%).0 Zrnat granulmtrični ta MIT Klaifikacija d d rta znaka dlit zmljin 60 mm 0 dbl 0 6 gramz G rdnji 6 drbn 0.6 dbl 0.6 0. pk S rdnji 0. 0.06 drbn 0.06 0.0 dbl 0.0 0.006 mlj M rdnji 0.006 0.00 drbn 0.00 0.0006 dbla 0.0006 0.000 glina C rdnja 0.000 0.00006 drbna Kličnik nakmrnti: C u d d 60 0 Kličnik ukriljnti: d C c d d 0 0 60
4. lažnt knitnca lzn mj: W (%) W 00 00 S r 00... lažnt zmljin (d 0 d 00 %) 0 kn/m 7 kn/m L... mja židkti P... mja platičnti... mja krčnja S Indk platičnti: I P (%) L P
Indk knitnc: I C L I P L L P I C < 0... židk (ž.k.) I C 0... na mji md židk in gntn (platičn) knitnc 0 < I C <... lahk gntna (platična) knitnca (l.g.k.) < I < C... rdnj gntna (platična) knitnca (.g.k.) < I < C... tžk gntna (platična) knitnca (t.g.k.) I C... na mji md gntn (platičn) in pltrdn knitnc I >... pltrdna (p.k.) ali trdna (t.k.) knitnca C 5. Gtta: W S ( ) r n... prtrninka tža zmljin(d 5 d kn/m ) Kličnik rlatin gtt: D r max min ns max max 0 < D r < max min r Suha prtrninka tža: D W W ( ) 4
5 r r S S W W r D r S S
AC Klaifikacija zmljin Dblzrnat zmlj. Khrntn zmljin Šta gramzi pki mlji rgank glin GW SW ML OL CL P t GP SP MI OI CI GU SU MH OH CH GC SC GF c SF c GF SF Dblzrnat zmlj. Khrntn zmljin Šta gramzi pki mlji rgank glin GW SW ML OL CL P t GP SP MH OH CH GC SC GM SM Ona za klaifikacij nkhrntnih (dblzrnatih ali ipkih) zmljin j granulmtrični ta: čiti pki ali gramzi (SW SP SU in GW GP GU) č j p 0.06 < 5% dbr granulirani gramzi (GW) č j < C c < in C u > 4 dbr granulirani pki (SW) č j < C c < in C u > 7 rti GC in SC č j glinat zi zmrni kličini (5 d %). Ona za klaifikacij khrntnih (drbnzrnatih) zmljin ta mja židkti in indk platičnti pri rgankih zmljinah pa š bara (črna) in nj (mrad). 6
7
8
PREPUSTNOST ZEMLJIN k (cm/)... kficint dprputnti Mja md manj in blj prputnimi zmljinami j pri k 0-7 cm/ Edmtr prizku prmnljiim hidraličnim padcm: k A A h H 0 ln η0 t H Prmamtr prizku kntantnim hidraličnim padcm: k Q h t A H η 0 η T.5 0.05 T T 0 Zrnat Hazn ali USBR: C k ( cm / ).6 d d 0 ( mm) ali k 0 6 Približn rdnti kficinta prputnti: rta zmljin k cm/ čiti gramzi 00 dbl pk pščni gramzi 0 - drbni pki pščni mlji 0-0 - mlji zaglinjni mlji 0-0 -5 glin < 0-6. 0 9
khrntnih zmljinah dprputnt prminja dinti d prmmb fktinih napttnih tan zirma prmmb przni zmljin. Pgt lja naldnja int: k k xp( k ) Kficint dprputnti dlčam tudi na trnu črpalnimi prizkui ( tlh pd nijm taln d) z nalialnimi prizkui ( plath nad taln d) in z diipacijkimi prizkui pri CPT razikaah. (a) črpalni prizkui: Enačba Dupuita: Q H h0 kπ ln R ln r 0 k Q (ln r π ( h ln r h ) ) Empirični brazc Dirna: k A t y0 ln A f ( t y) A y D 0.065 H 0
(b) nalialni prizkui: k 0.4Q 4H H lg > H D D 5 k 4( t D t ln ) D 4 D 4 ( H ) ln( H )
DEFORMABILNOST ZEMLJIN Edmtr Mdul tiljiti M ali E d : aljati zrc išin cca cm in prmra cca 0 cm j dmtru klnjn z jklnim brčm zgraj in pdaj j mjn prputn przn plšč. rtikalna brmnit zrca pzrča tikanj zrca (izcjanj d). Kntrukcija takšnga aparata mgča razika dn md napttmi in dfrmacijami pbnih pgjih. Napttn tanj j nimtričn dfrmacijk pa linarn (prprčn bčn dfrmacij): P q? A h h ρ h r r 0 Pri aki brmnki tpnji ki j prailma za faktr da čja d prdhdn pazujm čan prmmb išin zrca (pdk ρ ali pcifičn rtikaln dfrmacij ali prznt ) aljatga zrca d kundarn faz knlidacij (čana inica mra priti lgaritmičn prmic).
4
Prikati mram bnašanj zrca za a pričakana napttna tanja tmljnih tlh (ničn prtn pričakan; za naraščanj in p ptrbi za zmanjšanj btžb tmljnih tal). Rzultat dmtrk prika j kriulja tiljiti ρ ρ ( ) zirma ( ) iz katr lahk izračunam za pričakan prmmb rtikalnih fktinih naptti tmljnih tlh mdul tiljiti. ' z zz M E hα ( β zz α d h Mdul tiljiti gramznih in pščnih zmljinah cnim iz rzultat trnkih razika (SPP CPT primtr) ali tudi prdn iz kličnika rlatin gtt D. r α ) 5
6
Trina drnirana prikaa Kmprijki in trižni mdul (K in G) Prikaa dn md napttmi dfrmacijami in čam na aj prizmatičnih zrcih (prai trini aparati) ali na aj aljatih zrcih (klaični trini aparati). klaičnih trinih aparatih tlačn brmnjujm aljat zrc (prmra d.6 cm in išin h 7 cm ali prmra d 0 cm in išin h 0 cm) tlakm kapljin in š ddatn mri i zrca. Napttn in dfrmacijk tanj zrcu j nimtričn. Pri izbranmu napttnmu tanju pazujm rtikaln prmik (krčk) zrca in prmmb prtrnin zrca tlik čaa da j džna primarna faza knlidacij. P A h h 0 0 7
Prikati mram bnašanj zrc za a pričakana napttna tanja tmljnih tlh (ničn prtn pričakan; za naraščanj in p ptrbi za zmanjšanj btžb tmljnih tal). 8
9 Za prmmb napttnga tanja: α β in α β izračunam mdula K in G p načbah: cnt K τ 0 cnt G τ τ S krgci značn ktadrk naptti in dfrmacij. ) ( τ ( ) ( ) ( ) ( ) 6 zx yz xy xx zz zz yy yy xx zz yy xx τ ) ( ( ) ( ) ( ) ( ) 6 zx yz xy xx zz zz yy yy xx zz yy xx
0
Trina ndrnirana prikaa Strižni ditrzijki mdul (G d ) Prikaa ptka na pdbn način kt ptka drnirana prikaa. Bitna razlika md ndrniran in drniran prika j da primru ndrniran prika prprčn lumnk dfrmacij zrca (zaprt drnaž) in da j takšna prikaa bitn hitrjša. A P 0 0 0 0 h h Za prmmb napttnga tanja: α β in α β izračunam mdula K d in G d p načbah: 0) ( 0) ( 0 d K cnt G d τ τ
Rlacij md pamznimi dfrmacijkimi paramtri: E 9KG ν K G K G (K G) E ν d G d d 0.5 K E E G ( ν ) ( ν ) G d G E d E ( ν ) M E d 4G K E( ν ) ( ν )( ν )
TRDNOST ZEMLJIN Culmb trižni zakn: τ c tanϕ rhunka trižna dprnt: Rzidualna trižna dprnt: τ τ f c f tanϕ f r cr tanϕ r 4
Drnirana trižna trdnt: τ c tanϕ Dlčam j z dirktnimi trižnimi prikaami (tranlatrni zirma rtacijki aparati) hitr knlidiran trin prika in na trnu (SPP CPT). 5
Ndrnirana trižna trdnt: τ c tan ϕ ϕ 0 τ u u u u u c u Dlčam j z nnimi tlačnimi prikaami z ndrniran knlidiran trin prika kriln nd in na trnu (SPP krilna nda CPT). pli prknlidacij na trižn dprnt: 6
7
Kj kdaj in kak uprabljam pdatk fizikalnih latntih zmljin? Dfrmacijki paramtri: izračun napttnih tanj tmljnih tlh in zmljinkih bjktih izračun pdk tmljnih tal z. bjkt (začtni ali ditrzijki knlidacijki ali lumnki (frni) knčni ablutni tr difrnčni) Prputnt: čani razj pdk (knlidacija) znižanj taln d Trdntni paramtri: mjna napttna tanja tmljnih tlh in zmljinkih bjktih tabilntn analiz (kpi naipi dpnij...) dputna btžba tmljnih tal nilnt tmljnih tal ( začtnih ndrniranih pgjih p knčani knlidaciji drnirani pgji) zmljki pritiki (aktini paini mirni) btžba na pdprn kntrukcij nilnt zmljkih idr fizikaln latnti (prznt knitnca gtta... dfrmacijki prputntni in trdntni paramtri) čan prminjaj dinti d prmmb napttnih tanj tmljnih tlh zirma zmljinkih bjktih. S prmnljik ni kntantn rdnti. Prailma fizikaln latnti zmljin dfiniran na fktina napttna tanja (mdzrnki tlaki) l izjmma na ttalna napttna tanja. 8
9