Test: Soil Mechanics- 2

स्विमिंग पूल की गहराई = 5 m

कुल तनाव (σ) = h_w × γ_w = 5 × 10 = 50 kN/m² = 0.5 kg/cm²

प्रभावी तनाव σ ̅ = σ-u = 0.5-0.5 = 0

जहाँ,

u = रन्ध्र पानी का दबाव = h_w × γ_w

कणों के आकार के अनुसार विभिन्न प्रकार की मृदा के लिए, पारगम्यता का परिमाण निम्नानुसार है:

1. बजरी - 10 mm/sec

2. मोटे रेत - (10 से 1) mm/sec

3. मध्यम रेत - (1 से 0.1) mm/sec

4. महीन रेत - (0.1 से 0.01) mm/sec

5. कीचड़युक्त रेत - (0.01 से 0.001) mm/sec

6. गाद- 10^^-4 mm/sec

7. मिट्टी - (10^-6 से 10^-8) mm/sec

एक आयामी मृण्मय मिटटी के घनीकरण के लिए टेरज़ाघी का मूल अवकल समीकरण निम्नानुसार है-

जहाँ,  अतिरिक्त छिद्र दबाव

 छिद्र दबाव में परिवर्तन की दर

 घनीकरण का गुणांक

छिद्र दबाव में परिवर्तन की दर

घनीकरण का गुणांक (C_v) घनीकरण दर के समय को नियंत्रित करता है

प्लेट लोड परीक्षण मिट्टी की मौलिक बेअरिंग क्षमता और किसी दिए गए लोड के पर संभावित सेटलमेंट को निर्धारित करने के लिए किया जाने वाला एक क्षेत्र परीक्षण है। प्लेट लोड परीक्षण में मूल रूप से नींव के स्तर पर रखी गई इस्पात प्लेट को लोड करना और प्रत्येक लोड वृद्धि के अनुरूप सेटलमेंट को रिकॉर्ड करना शामिल है। परीक्षण लोड धीरे-धीरे बढ़ता है जब तक कि प्लेट तेज दर से डूबने लगती है। इस स्थिति में प्लेट पर लोड के कुल मान को यदि इस्पात की प्लेट के क्षेत्रफल से विभाजित कर दिया जाए तो यह मिटटी की मौलिक बेअरिंग क्षमता का मान प्रदान करेगा। मिट्टी की मौलिक असर क्षमता को मिट्टी के उपयुक्त सुरक्षा कारक ( जो 2 से 3 हो सकता है) से विभजित कर मिटटी की सुरक्षित बेअरिंग क्षमता प्राप्त की जा सकती है।

मानक प्रोक्टर परीक्षण में;

(i) हथौडे का वजन = 2.495 kg

(ii) पात की ऊंचाई = 304.8 mm

(iii) ढाल का आयतन = 944 cc

(iv) प्रत्येक परत में 25 ब्लो के साथ 3 परतों में सघनित

संघनन ऊर्जा 

संशोधित प्रोक्टर परीक्षण में,

(i) हथौडे का वजन = = 4.54 kg

(ii) पात की ऊंचाई = 457.2 mm

(iii) ढाल का आयतन = 944 cc

(iv) प्रत्येक परत में 25 ब्लो के साथ 5 परतों में सघनित

संघनन ऊर्जा

जहां, N = प्रति परत ब्लो की संख्या

n = परतों की संख्या

w = हथौडे का वजन

h = पात की ऊंचाई

v = ढाल का आयतन

यह स्पष्ट है कि संशोधित प्रोक्टर परीक्षण में संघनन शक्ति मानक प्रोक्टर परीक्षण की तुलना में अधिक होगी जिसके कारण इष्टतम नमी में कमी और अधिकतम शुष्क घनत्व में वृद्धि होगी ।

मिट्टी की संवेदनशीलता = (q_u) अक्षुब्ध अवस्था/(q_u )फिर से ढालने पर

जहाँ,

q_u = संबंधित अवस्था में मिट्टी की अपरिवर्तनीय संपीड़न शक्ति

मिट्टी का संपीड़न सूचकांक (C_c) इस प्रकार होगा = 0.07(w_L -10)

जहाँ, C_c = संपीड़न सूचकांक

w_L = मिट्टी की तरल सीमा (%)

C_c = 0.007(30−10) = 0.14

मिट्टी में ऊर्ध्वाधर कट (m) की क्रांतिक गहराई इस प्रकार होगी 

संसक्त मिटटी के लिए ϕ = 0^o

इसलिए, K_a = 1

दिए गए सम्बन्ध का प्रयोग करने पर,

Se = wg

S = 0.50

G = 2.65

0.50 × e = w × 2.65

e = 5.3 w

मानक भेदन परीक्षण का उपयोग निम्नलिखित का निर्धारण करने के लिए किया जाता है

a) रेत का सापेक्ष घनत्व

b) आंतरिक घर्षण कोण

c) मिट्टी की अपरिवर्तित संपीड़न शक्ति

d) अपरूपण मानदंड के आधार पर अंतिम बेअरिंग क्षमता

e) निपटान मानदंडों के आधार पर स्वीकार्य बेअरिंग दबाव

रेतीली मृदा के लिए

C = 0

अब,

50 = σ₃ tan² (60°)

= 16.66 kN/m²

1. अधिकतम रिक्ति अनुपात तब प्राप्त होता है जब मिट्टी को घनीय व्यूह में पैक किया जाता है और प्राप्त अधिकतम रिक्ति अनुपात 91% होता है।

2. ठोस को रोम्बोहेड्रल व्यूह में पैक किए जाने पर न्यूनतम रिक्ति अनुपात प्राप्त होता है और प्राप्त रिक्ति अनुपात 35% होता है।

मिट्टी के जल-सामग्री अनुपात को किसी दिए गए मिट्टी के द्रव्यमान में ठोस पदार्थों के वजन और पानी के वजन के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।

जहाँ,

W_w = पानी का भार

W_s = ठोस का भार

तरल सीमा पर सभी मिट्टी में नगण्य अपरूपण शक्ति होती है या सभी मिट्टी में लघु परिमाण की समान अपरूपण शक्ति होती है।

तरल सीमा (ω_L) पर, मिट्टी की संगति प्लास्टिक से तरल अवस्था में बदल जाती है।

स्थिर अवस्था में पृथ्वी दबाव का गुणांक होगा:

पारगम्यता गुणांक (K) निम्नानुसार होगा:

Co−efficient of permeability, 

मोटे कणों वाली मिट्टी के लिए, K ∝ e²

काली सूती मिट्टी में मोंटमोरीलोनाइट खनिज होता है जो पानी की मात्रा में बदलाव पर उभाड़ और संकोचन दर्शाता है। इसे विस्तारी मिट्टी भी कहा जाता है। इस प्रकार की मिट्टी के लिए अंडर रेम्ड ढेर का उपयोग किया जाता है।