Építészet | Felsőoktatás » Talajmechanikai alapfogalmak, feladatok és megoldásaik

A) Talajmechanikai alapfogalmak, feladatok és megoldásaik I. Alapfogalmak 1. Talajfizikai, talajmechanikai fogalmak, jelölésük Megnevezés Anyagsűrűség szilárd részeké vízé Áteresztőképességi együttható Egyenlőtlenségi mutató Egyirányú nyomószilárdság Érzékenység Fajlagos roskadási tényező Fázisos összetétel szilárd részek víz levegő Folyási határ Folyási index Hézagtényező Hézagtérfogat Kohézió Konszolidációs együttható Konzisztenciaindex Lineáris zsugorodás Maximális molekuláris vízkapacitás Optimális víztartalom Összenyomódási modulus Plasztikus index Sodrási (plasztikus) határ Súrlódási szög Szemcseátmérő Szervesanyag-tartalom Telítettségi fok Térfogatsűrűség háromfázisú talajé kétfázisú, telített talajé kétfázisú, száraz talajé Betűjel Mértékegység ρs ρv k U qu St εm g/cm3 g/cm3 cm/s s v l wL IL e n c cv Ic βs wM wopt Es Ip wp φ d Iom, Iiz Sr ρn ρt ρd kN/m2 (kPa)

térfogat % térfogat % térfogat % tömeg % kN/m2 (kPa) cm2/s tömeg % tömeg % kN/m2 (kPa) % % fok mm tömeg % g/cm3 g/cm3 g/cm3 Tömörségi fok Viszkozítás dinamikai kinematikai Víztartalom Zsugorodási határ Feszültség normálfeszültség hatékony normálfeszültség semleges feszültség nyírófeszültség Térfogat levegővel kitöltött térfogat szilárd részek térfogata talajban lévő víz térfogata hézagok térfogata Tömeg nedves talajé száraz talajé talajban lévő vízé Trρ η ν w ws Pa ⋅ s m2/s tömeg % tömeg % σ kN/m2 (kPa) kN/m2 (kPa) kN/m2 (kPa) kN/m2 (kPa) cm3 cm3 cm3 cm3 cm3 g g g g σ u τ V Vl Vs Vv Vp m mn md mv 2. Talajmintákra vonatkozó általános előírások a) Zavartalan (magminta) az a minta, amely a vizsgálat időpontjáig megőrzi a talaj tulajdonságait. b) Víztartalmi (részben zavart) az a minta, amely a vizsgálat időpontjáig megőrzi a talaj víztartalmát, de egyéb tulajdonságai részben

megváltozhatnak. c) Zavart az a minta, amely a vizsgálat időpontjáig nem őrzi meg sem a talaj szerkezetét, sem a víztartalmát. Zavart az a minta is, amely a mintavételt követően megfagyott A talajok tulajdonságait szabványosan vett zavartalan, víztartalmi (részben zavart), vagy zavart mintákon kell vizsgálni. 3. Talajt alkotó fázisok jellemzői (tömeg- és térfogatarányok) 3.1 Térfogati jellemzők a) Hézagtényező: a talajban lévő, vízzel és/vagy levegővel kitöltött hézagok (pórusok) térfogatának (Vl + Vv = Vp) és a szilárd anyag (Vs) térfogatának viszonyszáma. Jele: e 2 b) Hézagtérfogat: a talajban lévő, vízzel és/vagy levegővel kitöltött hézagok térfogatának (Vl + Vv = Vp) és a teljes térfogatnak (V) a viszonyszáma (százalékos értéke). Jele: n c) Telítettségi fok: a vízzel kitöltött hézagok térfogatának (Vv) és az összes hézag térfogatának (Vl + Vv = Vp) viszonyszáma. Jele: Sr 3.2 Tömeg jellemzői 4.

Víztartalom: a talajban lévő víz tömegének (mv) a száraz talaj tömegéhez (md) viszonyított százalékos értéke. Jele: w (%) 5. Térfogatsűrűség: a talaj tömegének és az általa elfoglalt térfogatnak a hányadosa Jele: ρ; (g/cm3 vagy t/m3) A talajban lévő fázisok számától és jellegétől függően meg kell különböztetni:  nedves térfogatsűrűséget (ρn) a háromfázisú talajra, ahol: 0< Sr <1;  száraz térfogatsűrűséget (ρd) a száraz talajra, ahol: w = 0 és Sr = 0;  telített térfogatsűrűséget (ρt) a vízzel telített talajra, ahol: Sr = 1; A fázisos összetétel közvetlen mérőszámai 100 % v% l% A fázisos összetétel közvetlen mérőszámai a talajt alkotó három, különböző halmazállapotú közeg külön-külön vett térfogata, a teljes térfogathoz viszonyítva. Jelük: s, v, l (%) s% 3.3 1. ábra s (%) + v (%) + l (%) = 100 E három mennyiség a 2. ábrán bemutatott módon, háromszögdiagramban

ábrázolhatóAz (s,v,l) értékekkel meghatározható pont helye jellemző a talaj állapotára, s ebben bekövetkező változások vektorokkal ábrázolhatók 3 100 0 s% v% P 0 100 100 0 l% 2. ábra Az s; v; l és a w; Sr; e; n; ρ mennyiségek közötti összefüggéseket a 3. ábra tünteti fel 4 100 0 v% ρd ρ s% ρt e; n = konst. Sr = konst. w = konst. 0 100 100 0 l% 3. ábra 5 4. Talajfizikai jellemzők számítására szolgáló összefüggések Megnevezés Jel Közvetlen mérési eredményekből Térfogatsúlyból 1 00 − n , md ⋅100 ρs ⋅ V - v% mn − md ⋅100 ρv ⋅ V - Levegő l% - 100 – (s% + v%) Víztartalom w% Víz Talajösszetevők s% Szilárd rész Hézagtényező e Hézagtérfogat n% Telítettség Sr mn − md ⋅100 md ρs ⋅ V −1 md (1− md ) ⋅100 ρs ⋅ V 1- s s (1− s) ⋅100 m n − m d ρs ⋅ ρs ⋅ V - m d ρv v 1- s mn V m n ⋅g V md V md ⋅g V mt V m t ⋅g V s ⋅ ρs

+ v ⋅ ρv ρn térfogatsúly γn térfogatsűrűség ρd térfogatsúly γd térfogatsűrűség ρt térfogatsúly γt térfogatsűrűség ρ’ - s ⋅ (ρs − ρv ) térfogatsúly γ’ - [s ⋅ (ρs − ρv ) ]⋅ g Száraz Telített Víz alatti (s ⋅ ρs + v ⋅ ρv ) ⋅ g s ⋅ ρs s ⋅ ρs ⋅ g s ⋅ (ρs − ρv ) + ρv [s ⋅ (ρs − ρv ) + ρv ]⋅ g 6 1 ⋅100 , 1+ e ρd ⋅100 ρs w⋅ ρd ⋅100 ρs - v ⋅ ρv ⋅100 s ⋅ ρs térfogatsűrűség Nedves Egyéb összefüggésekből - w ⋅ ρs n ρs , −1, 1− n ρd s ⋅ ρv ρ e ⋅100 , 1 − d ⋅100 1+ e ρs w ⋅ ρs e ⋅ ρv 1+ w γn , ρs ⋅ 1+ e g 1+ w γs ⋅ , ρn ⋅ g 1+ e ρs γd , 1+ e g γs , ρd ⋅ g 1+ e ρs + e ⋅ ρv γ t , 1+ e g γs + e ⋅ γ v , ρt ⋅ g 1+ e γ −γ ρt − ρv , t v g γs − γ v , (ρt − ρv ) ⋅ g , 1+ e γt − γv