Poboljanje svojstava tla i stijena 1

1

MEHANIMEHANIKO POBOLJKO POBOLJANJEANJEkontrolnakontrolna ispitivanjaispitivanja

Prof. dr. Prof. dr. scsc. . BiljanaBiljana KovaKovaevievi ZeliZeli

2

KONTROLA ZBIJANJA metode koje se provode s povrine terena, metode koje se provode na veim dubinama.

CILJ: jeftino i efikasno provjeriti uspjenost metode

mjerenjem:w, , SPT, CPT

rjee je mjerenje projektnih parametara (vrstoa, deformabilnost) jer je skupo

UMJESTO TOGA: koritenje korelacijskih veza i procjena projektnih parametara na temelju jednostavnijih i jeftinijih mjerenja

Poboljanje svojstava tla i stijena 2

3

PLITKO ZBIJANJE Mjerenje gustoe

Cilindar s kalibriranim pijeskomBalon s vodomMembrana i voda

Staklena posuda s kalibriranim pijeskom

Ventil

Lijevak

Ploa

Kontrolni ventil

Ventil za zrak

Pumpa

Tlak zraka

Voda

Balon

Voda

PE membrana

4

PLITKO ZBIJANJENuklearni denzimetar

MJERENJE: vlanosti(usporenje neutrona, Am 241:Be) gustoe(absorpcija - zraka, Cs-137)

Kuite

Kuite

Kuite

Detektor

Detektor

Detektor

Putanja fotona

Putanja fotona

Putanja fotona

Izvor

Izvor

Izvor

Poboljanje svojstava tla i stijena 3

5

PLITKO ZBIJANJEPokus krunom ploom1 - manometar, 2 - oslonac, 3 - klip,4 - mjerenje deformacije, 5 ploa

NAMJENA: cestogradnja podaci o krutosti i vrstoi koeficijent reakcije podloge, ks

nije svojstvo tla, ovisi o obliku, veliini i krutosti ploe

5

4

3

2

1

Tlak

Slijeganje

6

Modul elastinosti iz pokusa krunom ploom

( )E

DpIs c

=

21

Faktor I ovisi o obliku temelja i njegovoj krutosti (npr. za kruni temelj iznosi I=0,79(pi/4)

Koeficijent c ovisi o dubini ukapanja, pa je tako za D=0, c=1.

p pritisak,D promjer krune ploe, Poissonov koeficijent,I faktor oblika,c faktor korekcije.

Poboljanje svojstava tla i stijena 4

7

NoRasklopni cilindar

elina kuglica

Ventili

DUBOKO ZBIJANJESPT

Vrlo zbijeno>50Zbijeno30-50

Srednje zbijeno10-30Rahlo4-10

Vrlo rahlo0-4Relativna gustoaBroj udaraca N

8

Odnos N - Dr u ovisnosti o geolokom naprezanju (Gibbs & Holtz, 1957)

za normalno konsolidirana tla

Geoloko naprezanje

Krivulja Terzaghi-Peck

Dr (%)

N

Poboljanje svojstava tla i stijena 5

9

Odnos N - Dr u ovisnosti o geolokom naprezanju (Bazaraa, 1967)

za prekonsolidiranatla

Dr (%)

(kPa)

N

10

DUBOKO ZBIJANJECPT

Mjerenje otpora plata

Mjerenje otpora iljka

O - brtva

iljak

Mjerenje pornihpritisaka

Prije zbijanja

Poslije zbijanja

Otpor iljka (MPa)

Dubina (m)

Dubina do koje je tlo zbijeno

Poboljanje svojstava tla i stijena 6

11

Otpor iljka(Schmertmann, 1978)

( )0'

0 1 eq

Cc

vc +

=

Cc indeks kompresije 1 za pijesak 0,7 za glinuv0 geoloko naprezanjeqc otpor iljkae0 koeficijent pora

qc (MPa)

v (kPa)

Dr

Za normalno konsolidirani, potpuno saturirani, fini pijesak

12

Procjena krutosti na temelju penetracijskih pokusa(DAppolonia, 1970)

Prekonsolidirani ili zbijeni pijesak

NC pijesak

E (MPa)

N

Poboljanje svojstava tla i stijena 7

13

Menard-ov presiometar

pritisak u vodilicama mjerenje elijskog pritiska

mjerenje promjene volumenaregulator pritiska

kompresijski zrak

diferencijalni regulator pritiska

vodilica

vodilica

buotina

mjerna elija

kontrolna ploa

14

Presiometarska krivuljap tlak na tlo,V volumen vode u sustavu za mjerenje,Vc volumen mjerne elije,AB - elastino podruje,V0 poetni volumen u buotini,p0 tlak na poetku elastinog podruja

(jednak je in-situ naprezanju),Vf volumen na kraju elastinog podruja,pf tlak puzanja,Vm volumen na sredini elastinog podruja,C slom tla,pl granini tlak pri slomu tla,Ke konstanta opreme. ( )

0

0

0

0

VVpp

KVVpp

VEf

fe

f

fm

=

+= 21

Poboljanje svojstava tla i stijena 8

15

Marchetti-jev dilatometar

ps

DEED

=

=

0

21

Uz promjer membrane D=60 mmi pomak sredita membranes0=1 mm dobiva se:

p32,2 =DE

Buai pribor

Dilatometar

Upravljaki sklop

Elektrini kabel

Ulaz el. kabla u cijev

16

Marchetti-jev dilatometar

ID indeks materijala ukazuje na granulometrijski sastav tla

00 uppI D

=

'

0

00

v

Dup

K

=

KD indeks horizontalnog naprezanja ukazuje na koeficijent mirnog pritiska i koeficijent prekonsolidacije tla

Poboljanje svojstava tla i stijena 9

17

Seizmika ispitivanja

= 2max sCG

E1,343,5 == GM

Cs brzina S-val gustoa tlaM modul stiljivosti

cross-hole down-hole PVC cijev

Brzina S-vala (m/s)

Poslije zbijanjaPrije

Geofon

Cijev

Klin

OsciloskopPobuda

Dubina (m)

18

ZAKLJUAKUspjenost metoda zbijanja ovisi o:

Vrsti tla gustoa tla granulometrijski sastav, oblik zrna prirodna vlanost

Koritenim strojevima masa, veliina frekvencija

Primijenjenom postupku broj prijelaza debljina sloja raspored i razmak buotina frekvencija vibratora brzina kretanja stroja

Na to moemo utjecati pri

projektiranju?