Хөрсний бүтцийн бат бөх байдал. Шинжлэх ухаан, боловсролын орчин үеийн асуудлууд. Хөрсний механикийн лекцийн тэмдэглэл

Олон хүчин зүйлийг харгалзан үзэх шаардлагатай үед. Найрлагад онцгой анхаарал хандуулах хэрэгтэй бөгөөд түүний зарим төрлүүд нь чийгшил нь өөрийн жингийн дор эсвэл гадны ачааллын улмаас хурцадмал байдал нэмэгдэх үед унжих чадвартай байдаг. Тиймээс эдгээрийн нэр хөрс - "суутгах". Тэдний онцлогийг цаашид авч үзье.

Төрлийн

Харж байгаа ангилалд багтана:

Шүдний хөрс (суп ба лесс).
Шавар, шавранцар.
Хавтасны зутан ба шавранцарыг тусад нь .
Аж үйлдвэрийн их хэмжээний хог хаягдал. Үүнд, ялангуяа үнс, сараалжтай тоос орно.
Тоостой шаварлаг хөрсбүтцийн өндөр бат бэхтэй.

Онцлог байдал

Эхний шатанд барилгын байгууллагамагадлалыг тодорхойлохын тулд талбайн хөрсний найрлагад судалгаа хийх шаардлагатай хэв гажилт. Тэдний илрэлхөрс үүсэх үйл явцын онцлогтой холбоотой. Давхаргууд нь хангалтгүй нягтруулсан төлөвт байна. Лоесс хөрсөнд ийм төлөв байдал оршин тогтнох бүх хугацаандаа байж болно.

Ачаалал ба чийгийн өсөлт нь ихэвчлэн доод давхаргад нэмэлт нягтрал үүсгэдэг. Гэсэн хэдий ч хэв гажилт нь гадны нөлөөллийн хүчнээс хамаарах тул өөрийн массаас үүсэх дарамтаас давсан гаднах даралттай харьцуулахад давхаргын хангалтгүй нягтрал хэвээр байх болно.

Сул хөрсийг бэхлэх боломжийг лабораторийн туршилтаар норгосон үед хүч чадлын бууралтыг үр дүнтэй даралтын үзүүлэлттэй харьцуулж тодорхойлдог.

Үл хөдлөх хөрөнгө

Суут хөрс нь дутуу нягтрахаас гадна байгалийн чийгшил багатай, тоосжилттой найрлагатай, бүтцийн бат бөх чанараараа онцлог юм.

Өмнөд бүс нутагт хөрсний усаар ханасан байдал нь дүрмээр бол 0.04-0.12 байна. Сибирийн бүс нутгуудад дунд зурвасын үзүүлэлт нь 0.12-0.20 хооронд байна. Эхний тохиолдолд чийгшлийн зэрэг 0.1-0.3, хоёр дахь тохиолдолд 0.3-0.6 байна.

Бүтцийн хүч чадал

Энэ нь голчлон цементийн наалдацтай холбоотой юм. Илүү их чийг газар руу орох тусам хүч чадал багасна.

Судалгааны үр дүнгээс үзэхэд усны нимгэн хальс нь тогтоцыг шахах нөлөөтэй байдаг. Эдгээр нь тосолгооны материалын үүрэг гүйцэтгэдэг тул суулттай хөрсний хэсгүүдийг гулсахад хялбар болгодог. Кино нь гадны нөлөөн дор давхаргыг илүү нягт байрлуулах боломжийг олгодог.

Чийгээр ханасан атгах суулт хөрсмолекулын таталцлын хүчний нөлөөгөөр тодорхойлогддог. Энэ утга нь дэлхийн нягтрал, найрлагаас хамаарна.

Процессын шинж чанар

Татах нь физик, химийн нарийн төвөгтэй процесс юм. Энэ нь бөөмс, дүүргэгчийн хөдөлгөөн, нягт (авсаархан) савлагааны улмаас хөрсний нягтаршил хэлбэрээр илэрдэг. Үүний улмаас давхаргын нийт сүвэрхэг байдал нь ажиллаж буй даралтын түвшинд тохирсон төлөвт буурдаг.

Нягтралын өсөлт нь хувь хүний шинж чанарын зарим өөрчлөлтөд хүргэдэг. Дараа нь даралтын нөлөөн дор нягтрал үргэлжилж, тус тусын хүч нэмэгдсээр байна.

Нөхцөл

Бууралт үүсэхийн тулд танд дараахь зүйлс хэрэгтэй болно.

Суурийн ачаалал эсвэл нойтон үед бөөмсийн нэгдмэл хүчийг даван туулах өөрийн масс.
Чийгийн хангалттай түвшин. Энэ нь хүч чадлыг бууруулахад хувь нэмэр оруулдаг.

Эдгээр хүчин зүйлүүд хамтдаа ажиллах ёстой.

Чийгшил нь деформацийн үргэлжлэх хугацааг тодорхойлдог суулттай хөрс. Дүрмээр бол энэ нь харьцангуй богино хугацаанд тохиолддог. Энэ нь тухайн газар гол төлөв чийгшил багатай байдагтай холбоотой.

Ус нь хөрсөөр шүүгддэг тул усаар ханасан төлөвт деформаци удаан үргэлжилдэг.

Хөрсний нягтыг тодорхойлох арга

Харьцангуй суултыг эвдрээгүй бүтцийн дээжээс тодорхойлно. Үүний тулд шахах төхөөрөмжийг ашигладаг - хөрсний нягтын тоолуур. Судалгаанд дараахь аргуудыг ашигладаг.

Нэг дээжийг задлан шинжилсэн нэг муруй ба түүний үйл ажиллагааны ачааллын эцсийн шатанд дэвтээнэ. Энэ аргын тусламжтайгаар тухайн эсвэл байгалийн чийгийн үед хөрсний шахалт, түүнчлэн тодорхой даралтын дор хэв гажилтын харьцангуй хандлагыг тодорхойлох боломжтой.
Ижил нягтын зэрэгтэй 2 дээжийн туршилт бүхий хоёр муруй. Нэг нь байгалийн чийгшилд, хоёр дахь нь ханасан төлөвт суралцдаг. Энэ арга нь бүрэн болон байгалийн чийгийн дор шахагдах чадвар, ачаалал тэгээс эцсийн түвшинд шилжих үед хэв гажилтын харьцангуй хандлагыг тодорхойлох боломжийг олгодог.
Нэгтгэсэн. Энэ арга нь өмнөх хоёрыг өөрчилсөн хослол юм. Туршилтыг нэг дээж дээр хийдэг. Үүнийг эхлээд байгалийн төлөв байдалд нь 0.1 МПа даралтаар шалгана. Хосолсон аргыг ашиглах нь 2 муруй аргын адил шинж чанарыг шинжлэх боломжийг олгодог.

Чухал оноо

Туршилтын үеэр хөрсний нягтын тоолуурДээрх сонголтуудын аль нэгийг ашиглахдаа судалгааны үр дүн ихээхэн хэлбэлзэлтэй байдаг гэдгийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Үүнтэй холбогдуулан зарим үзүүлэлтүүд, тэр ч байтугай нэг дээжийг туршиж үзэхэд 1.5-3, зарим тохиолдолд 5 дахин ялгаатай байж болно.

Ийм мэдэгдэхүйц хэлбэлзэл нь дээжийн жижиг хэмжээтэй, карбонат болон бусад хольцын улмаас материалын нэг төрлийн бус байдал эсвэл том нүхтэй холбоотой байдаг. Судалгааны зайлшгүй алдаа нь үр дүнд чухал ач холбогдолтой.

Нөлөөлөх хүчин зүйлүүд

Олон тооны судалгаануудын явцад хөрсний суулт буурах хандлага нь дараахь зүйлээс хамаардаг болохыг тогтоожээ.

Даралт.
Байгалийн чийгийн дор хөрсний нягтын зэрэг.
Найрлага суулт хөрс.
Чийгийн түвшин.

Ачааллаас хамаарал нь муруйд тусгагдсан бөгөөд үүний дагуу индикатор нэмэгдэх тусам өөрчлөгдөх харьцангуй хандлага нь эхлээд хамгийн их утгад хүрдэг. Дараа нь даралт ихсэх тусам энэ нь тэг рүү ойртож эхэлдэг.

Дүрмээр бол даралтын хувьд 0.2-0.5 МПа, лесстэй төстэй шавар нь 0.4-0.6 МПа байна.

Хамаарал нь байгалийн ханасан хөрсийг тодорхой түвшинд ачаалах явцад бүтэц эвдэрч эхэлдэгтэй холбоотой юм. Энэ тохиолдолд усны ханалтын өөрчлөлтгүйгээр огцом шахалтыг тэмдэглэнэ. Даралтыг нэмэгдүүлэх явцад хэв гажилт нь давхарга нь маш нягт төлөвт хүрэх хүртэл үргэлжилнэ.

Хөрсний найрлагаас хамаарал

Энэ нь уян хатан байдлын тоо нэмэгдэхийн хэрээр деформацийн хандлага буурч байгаагаар илэрхийлэгддэг. Энгийнээр хэлбэл, илүү их хэмжээний бүтцийн хэлбэлзэл нь зутангийн шинж чанар, бага нь шавар юм. Мэдээжийн хэрэг, энэ дүрмийг биелүүлэхийн тулд бусад нөхцөлүүд тэнцүү байх ёстой.

Анхны даралт

At барилга байгууламжийн суурийн зураг төсөл боловсруулахгазар дээрх барилга байгууламжийн ачааллыг тооцдог. Энэ тохиолдолд анхны (хамгийн бага) даралтыг тодорхойлдог бөгөөд энэ үед деформаци нь усаар бүрэн ханасан үед эхэлдэг. Энэ нь хөрсний байгалийн бүтцийн бат бөх чанарыг алдагдуулдаг. Энэ нь хэвийн нягтруулах үйл явц тасалдахад хүргэдэг. Эдгээр өөрчлөлтүүд нь эргээд бүтцийн өөрчлөлт, эрчимтэй нягтрал дагалддаг.

Дээр дурдсан зүйлсийг харгалзан барилгын ажлыг зохион байгуулахдаа зураг төслийн үе шатанд анхны даралтын утгыг тэгтэй ойртуулах ёстой юм шиг санагддаг. Гэсэн хэдий ч практик дээр энэ нь тийм биш юм. Тодорхойлсон параметрийг ерөнхий дүрмийн дагуу зузаан нь суултгүй гэж үзэхээр ашиглах ёстой.

Шалгуур үзүүлэлтийн зорилго

Төсөл боловсруулахад эхний шахалтыг ашигладаг суулттай хөрсөн дээрх суурьтодорхойлоход:

Ямар ч өөрчлөлт гарахгүй тооцоолсон ачаалал.
Суурийн массаас нягтаршил үүсэх бүсийн хэмжээ.
Хөрсний хэв гажилтын шаардагдах гүн эсвэл хөрсний дэрний зузаан нь хэв гажилтыг бүрэн үгүйсгэдэг.
Хөрсний массын өөрчлөлтийн гүнээс эхэлдэг.

Анхны чийгшил

Үүнийг стресст орсон хөрс унжиж эхэлдэг үзүүлэлт гэж нэрлэдэг. Анхны чийгшлийг тодорхойлохдоо 0.01-ийн бүрэлдэхүүнийг хэвийн утга гэж авна.

Параметрийг тодорхойлох арга нь шахалтын лабораторийн туршилтанд суурилдаг. Судалгаанд 4-6 дээж шаардлагатай. Хоёр муруйн аргыг ашигладаг.

Нэг дээжийг байгалийн чийгшилд хамгийн их даралт хүртэл ачаалж, тусдаа үе шаттайгаар туршина. Үүний тусламжтайгаар суулт тогтворжих хүртэл хөрс дэвтээнэ.

Хоёрдахь дээжийг эхлээд усаар дүүргэж, дараа нь тасралтгүй дэвтээж, ижил алхамаар хязгаарлах даралт хүртэл ачаална.

Үлдсэн дээжийг чийгшүүлэх нь чийгийн хязгаарыг эхнээс нь бүрэн усаар ханасан хүртэл харьцангуй тэнцүү интервалд хуваах үзүүлэлтүүдэд хийгддэг. Дараа нь тэдгээрийг шахах төхөөрөмжид шалгана.

Тооцоолсон усны хэмжээг дээж рүү асгаж, ханалтын түвшин тогтворжих хүртэл 1-3 хоног байлгаснаар өсөлт нэмэгдэнэ.

Деформацийн шинж чанар

Эдгээр нь шахалтын коэффициент ба түүний хувьсах чадвар, хэв гажилтын модуль, харьцангуй шахалт юм.

Деформацийн модуль нь суурийн суултын магадлал ба тэдгээрийн тэгш бус байдлын үзүүлэлтүүдийг тооцоолоход хэрэглэгддэг. Дүрмээр бол энэ нь талбарт тодорхойлогддог. Үүний тулд хөрсний дээжийг статик ачаалалтай туршина. Деформацийн модулийн утга нь чийгшил, нягтын түвшин, бүтцийн нэгдэл, хөрсний бат бөх чанараас хамаарна.

Хөрсний масс ихсэх тусам энэ үзүүлэлт нэмэгдэж, усаар ханасан тохиолдолд буурдаг.

Шахах чадварын хувьсах коэффициент

Тогтвортой буюу байгалийн чийгийн дор шахагдах чадварыг усаар ханасан төлөв байдалд байгаа хөрсний шинж чанарт харьцуулсан харьцаагаар тодорхойлно.

Хээрийн болон лабораторийн судалгаагаар олж авсан коэффициентүүдийн харьцуулалт нь тэдгээрийн хоорондын ялгаа нь ач холбогдолгүй болохыг харуулж байна. Энэ нь 0.65-2 дахин их байна. Тиймээс практик хэрэглээний хувьд лабораторид үзүүлэлтүүдийг тодорхойлоход хангалттай.

Хувьсах коэффициент нь ихэвчлэн даралт, чийгшил, түүний өсөлтийн түвшингээс хамаарна. Даралт ихсэх тусам үзүүлэлт нэмэгдэж, байгалийн чийгшил нэмэгдэх тусам буурдаг. Усанд бүрэн ханасан үед коэффициент 1-д ойртоно.

Хүч чадлын шинж чанар

Эдгээр нь дотоод үрэлтийн өнцөг ба тодорхой нэгдэл юм. Эдгээр нь бүтцийн хүч чадал, усны ханалтын түвшин, (бага хэмжээгээр) нягтралаас хамаарна. Чийгшил ихсэх тусам наалдац 2-10 дахин, өнцөг нь 1.05-1.2-оор буурдаг. Бүтцийн бат бөх чанар нэмэгдэхийн хэрээр наалдамхай байдал нэмэгддэг.

Суулт хөрсний төрлүүд

Нийт 2 байна:

Суурин суурь ачаалал эсвэл бусад гадны хүчин зүйлийн нөлөөн дор суурийн хэв гажилтын бүсэд голчлон тохиолддог. Үүний зэрэгцээ түүний жингийн хэв гажилт нь бараг байхгүй эсвэл 5 см-ээс ихгүй байна.
Хөрс нь түүний массаас суулт хийх боломжтой. Энэ нь голчлон зузааны доод давхаргад тохиолддог бөгөөд 5 см-ээс их байдаг.Гадны ачааллын нөлөөн дор хэв гажилтын бүсийн хилийн дотор дээд хэсэгт суулт үүсч болно.

Суудлын төрлийг барилгын нөхцөлийг үнэлэх, суултын эсрэг арга хэмжээг боловсруулах, суурь, суурь, барилга байгууламжийг төлөвлөхөд ашигладаг.

Нэмэлт мэдээлэл

Барилга байгууламж барих, ашиглалтын аль ч үе шатанд суулт үүсч болно. Энэ нь анхны суултын чийгшил нэмэгдсэний дараа илэрч болно.

Яаралтай нэвт норгох үед хөрс хэв гажилтын бүсийн хил хязгаарт маш хурдан унждаг - өдөрт 1-5 см. Чийгийн хангамж зогссоны дараа хэдхэн хоногийн дараа уналт тогтворжино.

Хэрэв анхны нэвт норгох нь хэв гажилтын бүсийн нэг хэсгийн хилийн дотор явагдсан бол дараагийн усны ханалт бүрт бүх бүсийг бүрэн норгох хүртэл суулт үүснэ. Үүний дагуу хөрсөн дэх ачаалал нэмэгдэх тусам нэмэгдэнэ.

Эрчимтэй, тасралтгүй нэвт норгох үед хөрсний суулт нь чийгшүүлэгч давхаргын доошоо хөдөлж, усаар ханасан бүс үүсэхээс хамаарна. Энэ тохиолдолд чийгшүүлэгч фронт нь хөрсний өөрийн жингээс унжсан гүнд хүрмэгц суулт эхэлнэ.

Оноо: 1/1

Суурийн даацын тооцоог аналитик аргаар хийх боломжгүй бол дугуй цилиндр буюу эвдэрсэн гулсах гадаргууг ашиглан график-аналитик аргаар хийхийг зөвшөөрнө, хэрэв:

Нэг хариултыг сонгоно уу.

Оноо: 1/1

Хөрсний нягтралын коэффициентийн хяналтын утга нь дүүргэлтийн нийт зузаанаас хамаардаг уу?

Нэг хариултыг сонгоно уу.

Оноо: 0.9/1

Эхний бүлгийн хязгаарын төлөвийг үнэлэхдээ барилгын суурийн хэв гажилтыг гадны ачаалал ба хөрсний өөрийн жингээс тооцох шаардлагатай юу?

Нэг хариултыг сонгоно уу.

	а. Үгүй
	б. Тиймээ

Оноо: 0.9/1

Өөр өөр тэмдэглэгээнд байрлах зэргэлдээ хавтангийн суурийн хувьд нэг тэмдэгээс нөгөөд шилжих шилжилтийг хэрхэн хийдэг вэ?

Нэг хариултыг сонгоно уу.

Оноо: 1/1

Эхний бүлгийн хязгаарын төлөвийг үнэлэхдээ суурийн барилгын материалын бат бөх чанарыг тооцоолох шаардлагатай юу?

Нэг хариултыг сонгоно уу.

	а. Тиймээ
	б. Үгүй

Оноо: 1/1

Даацын даацын дагуу суурийг ямар ачааллын хослолоор тооцоолох вэ?

Нэг хариултыг сонгоно уу.

	а. ачааллын үндсэн хослолын хувьд
	б. ачааллын үндсэн ба тусгай хослолын хувьд
	в. ачааллын тусгай хослолын хувьд

Хичээлийн үндсэн ойлголтууд. Хичээлийн зорилго, зорилтууд. Хөрсний найрлага, бүтэц, төлөв байдал, физик шинж чанар.

Хичээлийн үндсэн ойлголтууд.

Хөрсний механикхөрсний физик-механик шинж чанар, суурийн стрессийн төлөв, хэв гажилтыг тооцоолох арга, хөрсний массивын тогтвортой байдлыг үнэлэх, барилга байгууламж дахь хөрсний даралтыг судлах.

хөрсбарилга байгууламжийн суурь, уг байгууламжийг босгож буй орчин, байгууламжийн материал болгон барилгын ажилд ашигладаг аливаа чулуулгийг хэлнэ.

чулуулаг үүсэхнайрлага, бүтэц, бүтэцээрээ тодорхойлогддог тогтмол баригдсан ашигт малтмалын багц гэж нэрлэдэг.

Доод найрлагачулуулаг бүрдүүлдэг ашигт малтмалын жагсаалтыг илэрхийлнэ. Бүтэц- энэ нь чулуулгийг бүрдүүлэгч хэсгүүдийн хэмжээ, хэлбэр, тоон харьцаа юм. Бүтэц- түүний бүтцийг тодорхойлдог хөрсний элементүүдийн орон зайн зохион байгуулалт.

Бүх хөрсийг байгалийн - магмын, тунамал, хувирмал - ба хиймэл - нягтаршсан, байгалийн төлөв байдалд тогтсон, бөөнөөр, шороон гэж хуваадаг.

Хөрсний механикийн хичээлийн зорилго.

Хичээлийн гол зорилго нь оюутанд дараахь зүйлийг заах явдал юм.

Хөрсний механикийн үндсэн хууль, үндсэн заалтууд;

Хөрсний шинж чанар, тэдгээрийн шинж чанар - физик, хэв гажилт, хүч чадал;

Хөрсний массын стрессийн төлөвийг тооцоолох арга;

Хөрс ба тунадасны бат бэхийг тооцоолох арга.

Хөрсний найрлага, бүтэц.

Хөрс нь гурван бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдсэн орчин юм хатуу, шингэн ба хийБүрэлдэхүүн хэсгүүд. Заримдаа газарт тусгаарлагдсан байдаг биота- амьд бодис. Хатуу, шингэн, хийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь байнгын харилцан үйлчлэлд байдаг бөгөөд энэ нь барилгын ажлын үр дүнд идэвхждэг.

Хатуу хэсгүүдХөрс нь янз бүрийн шинж чанартай чулуулаг үүсгэгч эрдэс бодисуудаас бүрддэг.

Ашигт малтмал нь усны хувьд идэвхгүй байдаг;

Усанд уусдаг эрдэс бодис;

шаварлаг эрдэс.

ШингэнБүрэлдэхүүн хэсэг нь хөрсөнд 3 төлөвт байдаг.

талстжилт;

Холбоотой;

Үнэгүй.

хийхөрсний хамгийн дээд давхарга дахь бүрэлдэхүүн хэсэг нь агаар мандлын агаараар, доор нь азот, метан, хүхэрт устөрөгч болон бусад хийгээр илэрхийлэгддэг.

Хөрсний бүтэц ба бүтэц, бүтцийн бат бэх ба хөрсөн дэх холбоосууд.

Хатуу хэсгүүдийн нийлбэр нь хөрсний араг ясыг бүрдүүлдэг. Бөөмийн хэлбэр нь өнцөг болон дугуй хэлбэртэй байж болно. Хөрсний бүтцийн гол шинж чанар нь үнэлгээ,янз бүрийн хэмжээтэй бөөмсийн фракцуудын тоон харьцааг харуулсан.

Хөрсний бүтэц нь түүний үүсэх нөхцөл, геологийн түүхээс хамаардаг бөгөөд усан сан дахь хөрсний давхаргын нэг төрлийн бус байдлыг тодорхойлдог. Байгалийн шаварлаг хөрсний найрлагын дараах үндсэн төрлүүд байдаг: давхарга, тасралтгүй, нийлмэл.

Хөрсөн дэх бүтцийн холбоосын үндсэн төрлүүд:

1) талсжилтбонд нь чулуурхаг хөрсөнд байдаг. Кристалл бондын энерги нь бие даасан атомуудын химийн бондын талст доторх энергитэй тохирч байна.

2)ус-коллоидБондууд нь нэг талаас ашигт малтмалын тоосонцор, нөгөө талаас усны хальс ба коллоид бүрхүүлийн харилцан үйлчлэлийн цахилгаан молекулын хүчээр тодорхойлогддог. Эдгээр хүчний хэмжээ нь хальс ба бүрхүүлийн зузаанаас хамаарна. Ус-коллоид холбоо нь хуванцар, буцах боломжтой; чийгшил нэмэгдэхийн хэрээр тэд тэг рүү ойртож хурдан буурдаг.

Хөрсний бүтцийн бат бэхийн хэмжээ нь хөрсний маш чухал шинж чанар юм. Түүний утгыг эвдрэлгүй бүтцийн шахалтын муруйгаар тодорхойлж, хөрсийг турших (бүтцийн бат бөх байдалд хүрэх хүртэл) маш бага ачааллын үе шаттайгаар (ойролцоогоор 0.002-0.010 МПа), дараа нь шахалтын муруйн огцом завсарлага нь бүтцийн бат бэхтэй тохирно. хөрсний шахалтын . Даралтын тэнхлэгтэй муруй огтлолцох цэгт тохирох даралтын утга нь бүтцийн шахалтын бат бэхийн утгатай тэнцүү байна.

Зурага) даралтаас хамаарсан усаар ханасан хөрсний харьцангуй шахалт, б) даралтаас хамаарч хэсэгчилсэн задралтай шаварлаг хөрсний харьцангуй шахалт.

Хөрсний нягтын хууль: Хөрсний сүвэрхэг байдлын өөрчлөлт нь даралтын өөрчлөлттэй шууд пропорциональ байна.

13. Эзлэхүүний шахалтын үеийн шахалтын хамаарал

Сүвэрхэг байдлын коэффициентийн өөрчлөлт дШахалтын шахалтын дор байгаа хөрс нь ерөнхий тохиолдолд зөвхөн босоо хэвийн хүчдэлийн хэмжээнээс хамаарахгүй, хэвтээ ба хэвтээ ба

Энэ асуудлын нөхцөлд зөвхөн илүү хэвийн (үндсэн) хүчдэлийг мэдрэх энгийн паралепипедийг онцолж, хөрсний давхаргыг хажуугийн тэлэлтгүйгээр шахах үеийн үндсэн хүчдэлийн нийлбэрийг тодорхойлъё.

Хэвтээ хэв гажилт (хөрсний хажуу тал руу тэлэлт) боломжгүй тул хэвтээ харьцангуй хэв гажилт тэгтэй тэнцүү байх болно, өөрөөр хэлбэл. , хаанаас үүнийг дагадаг. Үүнээс гадна тэнцвэрийн нөхцөл байдлаас бид

Хукийн хуулийн дагуу уян харимхай биеийн харьцангуй хэв гажилтыг илэрхийллээс олдог нь мэдэгдэж байна.

Материалын уян хатан байдлын модуль хаана байна, хөрсний хажуугийн тэлэлтийн коэффициент (Пуассоны харьцаа). Энэ илэрхийлэлд орлуулснаар , , , -ийг олж авна

Хөрсний хажуугийн даралтын коэффициент нь тайван байдалд хаана байна, өөрөөр хэлбэл. хэвтээ хөдөлгөөн байхгүй үед

Ихэнх шаварлаг хөрс нь бүтцийн бат бөх чанартай бөгөөд эдгээр хөрсний нүх сүв дэх ус нь ууссан хэлбэрээр хий агуулдаг. Эдгээр хөрс нь араг яс, нүх сүв дэх шахалтын уснаас бүрдсэн хоёр фазын биет гэж үзэж болно. Хэрэв гаднах даралт нь хөрсний бүтцийн бат бэхээс бага байвал Пхуудас . , дараа нь хөрсний нягтралын процесс явагдахгүй, гэхдээ зөвхөн бага хэмжээний уян хатан хэв гажилт үүсэх болно. Хөрсний бүтцийн бат бөх байх тусам сүвэрхэг ус руу бага ачаалал өгөх болно. Энэ нь мөн нүх сүвний усыг хийтэй шахах чадвараар хөнгөвчилдөг.

Эхний үед хөрсний араг ясны бат бөх байдал, усны шахалтыг харгалзан гадны даралтын нэг хэсэг нь нүх сүв рүү шилжинэ. П w o - ачааллын үед усаар ханасан хөрсөн дэх нүхний анхны даралт Р. Энэ тохиолдолд нүхний анхны даралтын коэффициент

Энэ тохиолдолд хөрсний араг яс дахь анхны стресс:

pz 0 = П – П wтухай. (5.58)

Хөрсний араг ясны харьцангуй агшин зуурын хэв гажилт

 0 = м v (П – П wтухай). (5.59)

Нүх сүв усаар бүрэн дүүрсэн үед усны шахалтаас үүдэлтэй хөрсний харьцангуй хэв гажилт

 w = м w П wтухай n , (5.60)

хаана м wнүх сүв дэх усны эзэлхүүний шахалтын коэффициент; n- хөрсний сүвэрхэг байдал.

Хэрэв бид үүнийг эхний үед стрессийн үед хүлээн зөвшөөрвөл П zхатуу хэсгүүдийн эзэлхүүн өөрчлөгдөөгүй хэвээр байвал хөрсний араг ясны харьцангуй хэв гажилт нь нүх сүвний усны харьцангуй хэв гажилттай тэнцүү байх болно.

 0 =  w = . (5.61)

(5.59) ба (5.60) -ын баруун талыг тэнцүүлж, бид олж авна

. (5.62)

Орлуулах П w o (5.57) тэгшитгэлд оруулснаар бид нүхний анхны даралтын коэффициентийг олно

. (5.63)

Нүх сүв дэх усны эзэлхүүний шахалтын коэффициентийг ойролцоогоор томъёогоор олж болно

, (5.64)

хаана Ж w- хөрсний усаар ханалтын коэффициент; П a - атмосферийн даралт 0.1 МПа.

Шахдаг сүвэрхэг устай ачаанаас хөрсний давхарга дахь босоо даралт ба хөрсний бүтцийн бат бэхийн диаграммыг Зураг.5.14-т үзүүлэв.

Дээр дурдсан зүйлсийг харгалзан хий агуулсан шингэний бүтцийн бат бэх, шахагдах чадварыг харгалзан тасралтгүй жигд тархсан ачааллын дор хөрсний давхаргын суултыг тодорхойлох томъёог (5.49) дараах байдлаар бичиж болно.

. (5.65)

Зураг.5.14. Бүтцийн бат бэхийг харгалзан тасралтгүй ачааллын үед хөрсний давхарга дахь босоо даралтын диаграмм

Утга Н(5.46) томъёогоор тодорхойлно. Үүний зэрэгцээ, нэгтгэх харьцаа

1 ба 2-р тохиолдлын хувьд хий агуулсан шингэний бүтцийн бат бэх, шахагдах чадварыг харгалзан цаг хугацааны суултыг тодорхойлохын тулд (5.52), (5.53) томъёонд ижил төстэй өөрчлөлтүүдийг хийж болно.

5.5. Эхний толгойн градиентийн нөлөө

Шаварлаг хөрс нь хүчтэй, сул холбоотой ус, хэсэгчлэн чөлөөт ус агуулдаг. Шүүлтүүр, улмаар хөрсний давхаргын нягтрал нь градиент нь анхны хэмжээнээс их байх үед л эхэлдэг. би 0 .

Зузаантай хөрсний давхаргын эцсийн суултыг авч үзье h(Зураг.5.15), анхны градиенттай би 0 ба жигд тархсан ачаагаар ачаалагдсан. Усны шүүлтүүр нь хоёр талын (дээш, доош) байдаг.

Гадны ачааллаас үүсэх анхны градиент байгаа тохиолдолд Рсүвэрхэг усан дахь давхаргын гүнийн бүх цэгүүдэд тэнцүү даралттай байна П/ w ( wусны хувийн жин). Илүүдэл даралтын диаграмм дээр анхны градиентийг өнцгийн шүргэгчээр илэрхийлнэ I:

Р
байна.5.15. Анхны даралтын градиент байгаа үед хөрсийг нягтруулах схем: a - нягтруулах бүс нь гүнд хүрэхгүй; b - нягтруулах бүс нь бүхэлдээ гүн хүртэл үргэлжилдэг боловч нягтрал нь бүрэн бус байна

тг I = би 0 . (5.66)

Зөвхөн даралтын градиент эхнийхээс их байх газруудад (
), ус шүүж эхэлж, хөрсний нягтрал үүснэ. Зураг 5.15-д хоёр тохиолдлыг харуулав. Хэрэв цагт z < 0,5hградиент анхныхаас бага байна би 0 , тэгвэл давхаргын дундаас ус шүүж чадахгүй, учир нь "үхсэн бүс" байдаг. Зураг 5.15-ын дагуу бид олдог