1 / 46

TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Deformasjonsegenskaper Ødometerforsøk

TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Deformasjonsegenskaper Ødometerforsøk. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Deformasjonsegenskaper - ødometerforsøk. Innhold Innledning Prinsipp for setningsberegninger spenningsendringer jordarters stivhet

alia
Download Presentation

TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Deformasjonsegenskaper Ødometerforsøk

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaperØdometerforsøk

  2. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaper - ødometerforsøk • Innhold • Innledning • Prinsipp for setningsberegninger • spenningsendringer • jordarters stivhet • setningers størrelse og tidsforløp - konsolideringsteori • spesielle deformasjonsfenomener, prekonsolidering • Bestemmelse av jordarters deformasjonsegenskaper • utstyr for utførelse av trinnvise ødometerforsøk • systematisering av jordarters stivhet og setningsmodeller • Krypdeformasjoner • Eksempler og forelesningsøvinger

  3. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaper - læringsmål • Forstå årsaker til og mekanismer ved deformasjon av jord • Kjenne utstyr og forsøksprosedyrer for bestemmelse av deformasjons- og konsolideringsparametre • Kjenne systematisering av deformasjonsforløp i ulike jordarter • Kunne kritisk vurdere forsøksresultater og forhold som påvirker kvalitet av resultatene

  4. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaper - innledning

  5. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaper - innledning Endelig høyde? Nødvendig overhøyde? Tidsforløp? Problemer med inhomogen undergrunn? Problemer ved overgang til andre konstruksjoner? Morene

  6. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaper - innledning Totale setninger? Differansesetninger? Påvirkning på nabobygg? Tidsforløp for setningene? Tiltak for reduksjon av setninger?

  7. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaper - innledning Nødvendig konsolideringstid for tilleggslast? Varighet av operasjonsfase? Tolererbare setninger?

  8. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaper - innledning Ujevnt setningsforløp for konstruksjon? Trinnvis konsolidering ved utlegging?

  9. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperSetningsanalyser - data fra eksperimentelle undersøkelser • Dybde til fjell eller ikke-setningsgivende lag • Identifisering av laggrenser og jordartstyper • Identifisering av drenerende lag • In situ poretrykkstilstand • Deformasjons- og konsolideringsparametre i kritiske lag

  10. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaper - innledning Hvorfor setter det skjeve tårn i Pisa seg?

  11. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaper - innledning Hvordan kan differensesetningene reduseres og tårnet reddes? (….uten at turistsjefen i Pisa blir misfornøyd?)

  12. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaper - innledning

  13. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaper - ØdometerforsøkPrinsipp for setningsberegninger

  14. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperPrinsipp for setningsbestemmelser Prøver

  15. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperUtvikling av setninger - jordens respons Tilleggs- spenning Initial- spenning Poretrykk Primær Sekundær

  16. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaper - Ødometerforsøk Bestemmelse av jordarters deformasjonsegenskaper

  17. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperHooke’s lov - endimensjonal spenningstilstand E 1 e1 e1 = - s1’/E n = e3/ e1

  18. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperHooke’s lov - tredimensjonal (romlig) spenningstilstand e1 = (1-2nK’)s1’/E n = e3/ e1

  19. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaper - innflytelse av spenningsforhold M = s’/e =E/(1-2nK’)

  20. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaper - innflytelse av spenningsforhold Enaksielt trykkforsøk Ingen sidestøtte Ødometerforsøk Ring

  21. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaper - definisjon av stivhetsmodul

  22. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaper - Ødometerforsøk Setningers tidsforløp - konsolideringsteori

  23. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperSetningers tidsforløp - konsolideringsteori 1. Kontinuitetsbetingelsen3. Moduldefinisjonen v/z = e/tM = ds’/de 2. Strømhastighet4. Effektivspenningsprinsippet v = ki - kios’ = s - u k = permeabilitet Differensialligning for konsolidering: i = gradient e*/t = cv 2e*/z2 = e*/T = 2e*/z2 e* = resttøyning

  24. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperSetningers tidsforløp - konsolideringsteori ødo T = primær tidsfaktor = cvt/H2, Up = primær konsolideringsgrad = d/dp

  25. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaper - ødometerforsøkUtstyr for utførelse av trinnvise ødometerforsøk

  26. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperØdometerforsøk - utstyr og forsøksprosedyrer • Forsøksprinsipper • Uforstyrret prøve av leire/silt • Ødometer prøve: høyde 20 mm, areal 20 cm2 • Prøven er bygget inn i en stiv stålring som forhindrer lateral deformasjon (e3 = 0) • Trinnvis økende last mellom hvert lasttrinn: • belastning med lodd • dobling av lasten mellom hvert lasttrinn • Registrering av aksial last P, aksial deformasjon d og(opsjonelt) poretrykk ub • Presentasjon av data i plott for tolkning av deformasjons parametre: • t - d, s’ - e, s’ - M s’ - cv, s’ - rs Geonor trinnvis ødometer rigg

  27. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperUtstyr og forsøksprosedyrer - prinsipp for ødometerforsøk

  28. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperUtstyr og forsøksprosedyrer - tøyningstilstand i ødometerforsøk Stålring med klemanordning forhindrer lateral deformasjon Tilsvarer idealisert spennings-tøyningstilstand under fundamentet

  29. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperUtstyr og forsøksprosedyrer - dreneringstilstand Situasjon ved envegs drenasje Sokkel for tovegs drenasje: - drenasjespor - porøst, heldekkende toppfilter - porøst, heldekkende bunnfilter Situasjon ved tovegs drenasje

  30. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperUtstyr og forsøksprosedyrer - ødometerceller Sokkel m/poretrykksmåler Ødometerskål Toppstykke Klemring Sokkel for tovegs drenasje Sokkel for envegs drenasje

  31. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaper - ØdometerforsøkSystematisering av jordarters stivhet og setningsmodeller

  32. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaper - tøyningsutvikling svo’ sc’ Tøyning e = d/Ho Relativdeformasjon i ødometerforsøket

  33. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsmodul - teoretisk grunnlag Modul mellom hvert lasttrinn: M = ds’/de Generalisert matematisk uttrykk som grunnlag for regnemodeller M = msa’(s’/sa’)1-a m = modultall sa’ = referansespenning = 1 atm a = kurvetilpasningsparameter

  34. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsmodul - prinsippiell oppførsel sc’ svo’

  35. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsmodul - kurvetilpasningsparameter a EE, a = 1.0: s’ < sc’ leire, berg PL a = 0: s’ > sc’ leire, fin silt EP 0 < a < 1.0: sand, grov silt, grus ES a < 0: s’ > sc’ kvikkleire Tilpasning til jordart

  36. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsmodul - systematisering EE, a = 1.0: s’ < sc’ leire, berg e = [(s’/sa)a - (so’/sa)a]/maM = msa’(s’/sa’)1-a e = (s’- so’)/msa = Ds’/msa M = msa, m = 25-200

  37. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaper - systematisering PL a = 0: s’ > sc’ leire, fin silt e = [(s’/sa)a - (so’/sa)a]/maM = msa’(s’/sa’)1-a e = ln[(s’ - sr’)/(so’- sr’)]/m M = m(s’- sr’), m = 5-25

  38. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsmodul - variasjon av modultall m m = f (porøsitet n %) m = f (vanninnhold w %)

  39. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaper - systematisering EP 0 < a < 1.0: sand, grov silt, grus, a = 0.5 e = [(s’/sa)a - (so’/sa)a]/maM = msa’(s’/sa’)1-a e = 2 [(s’/sa) - (so’/sa)]/mM = m(s’sa’), m = 100-1000

  40. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsmodul - variasjon av modultall m (sand) m = f (relativ porøsitet Pr %)

  41. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaper - eksempel på tolkning Prekonsolideringsspenning sc’ m Moc cvoc Resultater fra silt

  42. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaper - konsolideringskoeffisient Konsolideringskoeffisient: cv = TH2/t T = tidsfaktor Tp =tidsfaktor ved 100 % konsolidering = 1.17 t = påløpt tid H = drensvegens lengde Estimat av konsolideringstid: tp = TH2/cv cvoc cvnc Kontinuerlig forsøk

  43. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaper - innflytelse av forsøksvariable Mulige variable Trinntidens lengde Antall lasttrinn Drenasjeforhold På- og avlastningssløyfer

  44. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaper - innflytelse av forsøksvariable Lastprosedyre med på- og avlastningssløyfer Første lasttrinn ved svo’/4 Avlastning ved antatt sc’ ned til svo’ Ny pålastning til max 9 sc’ Veksling mellom doble og like lasttrinn

  45. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaper - Ødometerforsøk Krypdeformasjoner

  46. TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaperDeformasjonsegenskaper - krypdeformasjoner Bestemmelse av krypparametre: Tidsmotstand R: R = dt/de Tidsmotstandstall rs (t > tp): R = rs(t - tp) Kryptøyning es: es = ln(t-tr)/(tp-tr)/rs

More Related