מכניקת סויל יוצרת את סלע הסכר והביע של בניין המאגרים והמאגרים הבטוחים והעמידים של כל מבנה המכשיל את המים מפעילה כוחות עצומים על הקרקע מתחת למול הצדדים; כשל בחשבונו של התנהגות הקרקע הוביל לחלק מהאסונות ההנדסתים הקטסטרופליים ביותר בהיסטוריה.על ידי לימוד שיטתי של האופן שבו הקרקעות פועלות תחת טעינה, עיבוי, וזמן, מהנדסים יכולים לעצב יסודות, לראות את השליטה על כך שלהבטיח שיציבות לטווח ארוך של מנגנונים אמינים ואסטרטגיות של נתונים ובדיקה ישירה, ולת, תכנון, ולפיתוח, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, ופרויקטים של תשתיות, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, ופרויקטים, תשתיות, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, ופרויקטים, ופרויקטים של תשתיות, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, ופרויקטים של תשתיות, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, ומערכת יחסים, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, תכנון, ומערכת עקרונות

מה זה Soil Mechanics?

מכניקת סולל היא ענף מיוחד של הנדסה גיאוטכנית המתמקדת בתכונות הפיזיות והמכניות של אדמה.זה בוחן כיצד חלקיקים קרקע אינטראקציה זה עם זה ועם מים, וכיצד אינטראקציות אלה משפיעות על כוח, עיוות וזרימה נוזלית.המשמעת התפתחה בתחילת המאה העשרים, בעיקר באמצעות העבודה של קרלאזגי, שפיתחה את העיקרון של לחץ יעיל - הרעיון כי הוא הנושא על ידי מסגרת האדמה ומספקת את יסודות כמותיים, מכניקה, מכניקה קריטית, עיצוב, לחץ דם, לחץ דם, לחץ דם, לחץ דם, היום, מכניקה, מכניקה, חיס, חיס, מכניקה, חיס, חיס, מכניקה, עיצוב, מכניקה, מכניקה, מכניקה, מכניקה, חיסטיבי, חיסטיבי, חיסטיבי, חיסטיבי, אשר פיתחה את יסודות הרצפה, חיסטיבי, מכניקה, אשר עיצבה, מכניקה, חיסטיבי, חידוד, חידוד, חיסטיבי, חיסגוני, חיסטיבי, חיסגוני, מכניקה, מכניקה, מכניקה, אשר פיתחה את עקרונות של היום, אשר פיתחה את העיקרון של היום, אשר פיתחה את העיקרון של היום, אשר פיתחה את העיקרון של היום, אשר פיתחה את העיקרון של היום

הרלוונטיות של מכניקת הקרקע למבנים גדולים של מים לא ניתן overstated. Dams הם מבנים כבדים להעביר עומסים עצומים על הקרן; המאגרים להטיל לחצים הידראוליים על מדרונות במעלה הזרם ועל הקרקעות הבסיס.ללא הבנה קפדנית של התנהגות הקרקע, מהנדסים מסכנים התיישבות מופרזת, כישלון מדרדרון, רואה פירעון מושרה, ואפילו הפרה קטסטרופלית.

תפקיד Soil Mechanics ב Dam ו- Reservoir Construction

מבחירת האתר לתכנון ולניתוח הסופי, מכניקת הקרקע מודיעה לכל החלטה מרכזית בפרויקט סכר או מאגר.הסעיפים הבאים מפורטים כיצד תכונות הקרקע משפיעות ישירות על עיצוב הבסיס, יציבות מדרונות, ובקרת עמוד השדרה.

בחירת האתר והעיצוב Foundation

בחירת המיקום הנכון עבור סכר מתחיל בחקירה גיאולוגית וגיאו-טכנית יסודית.מכניקת Soil עוזרת למהנדסים לזהות אזורים חלשים, כגון שכבות של חימר רך, חולות רפות, או שבר מאוד, שיכולה להתפשר על יכולת הנושאת בסיס.עבור סכרים של בנקאות - אשר מהווים את רוב סכרים גדולים ברחבי העולם - הקרן חייבת לתמוך במשקל של חומר תוך התנגדות גם לשחיתים ופעולות ממושכות, כגון ריצוף, כגון, לחץ קומפקטי, או קומפקטי, כלומר, כלומר, לחץ על מנת לחיזוי, לחץ על מנת לחיזוי שיטות קומפקטיות, כגון, לחץ חזק, או קומפקטיות, כגון, לחץ על פני השטח, כגון, כלומר, לחץ על מנת לחיזוי, לחץ על מנת לחיזוי, לחץ רב של קומפקטי, או קומפקטיות, או קומפקטיות, כגון, כלומר, לחץ על מנת לחיזוי שיטות תכנון, כגון שיטות תכנון, לחץ על מנת לחיזוי, כגון, לחץ על מנת לחיזוי רחב של קומפקטיות, כגון, לחץ על בסיס רחב יותר, לחץ על מנת לחיזוי, כגון, לחץ על מנת לחיזוי, כגון, כגון, על מנת לחיזוי שיטות תכנון, לחץ על מנת לחיזוי רחב של קומפקטיות, לחץ על מנת לחיזוי

ניתוח שימושי

הן המדרונות upstream ו downstream של סכר בנקאות חייב להישאר יציב תחת כל תנאי טעינה, כולל ירידה מהירה (כאשר רמת המאגר יורדת במהירות), עמוד קבוע, ומדיקות סיסמיות. מכניקת Soil מאפשרת למהנדסים לבצע ניתוחי איזון מגבילים באמצעות פרמטרים כגון כוח Shear, משקל יחידה, לחץ פויר.

בקרת דף ו Drainage

כל סכר דולף במידה מסוימת; המטרה היא לשלוט בעמוד כך שהוא אינו מרוקד חלקיקים (פיפינג) או לייצר לחצים גבוהים שלהפחית את היציבות. מכניקת Soil קוונטית את היכולת - הקלות שבה מים זורמים דרך מסת אדמה.שימוש בחוק של דארסי וניתוחים נטו, מהנדסים צופים שיעורי עמוד, סלקציה, וסבירות של חיזוי פנימי על בסיס תחזיות, כגון מחסומים עצביים, כגון מחסומים, או ריצוף, כגון ריצוף, או מחסומים, כגון מחסומים בגודל ריצוף, ריצוף, או ריצוף מחסומים, ריצוף ריצוף , , , ריצוף ריצוף , , ריצוף ריצוף ריצוף , כולל , , ריצוף , , , ריצוף , ריצוף , מחסומים מחסומים מחסומים , , , , מחסומים מחסומים , , , , , , , ריצוף ריצוף ריצוף , , , , ריצוף ריצוף מחסומים , , , ריצוף , מחסומים , , מחסומים מחסומים מחסומים ריצוף ריצוף ריצוף ריצוף ריצוף ריצוף ריצוף ,

Key Soil Properties and their Impact on Dam Performance

כמה תכונות אדמה בסיסיות נמדדות ישירות ומשמשות בתכנון סכרים.הבנת השפעת כל רכוש חיונית לחיזוי האופן שבו מערכת מבנה הקרקע תפעל לאורך כל חייו.

Shear Power

[ה]הכוח של ה' הוא היכולת של הקרקע לעמוד בפני כישלון לאורך המטוס, בדרך כלל הוא בא לידי ביטוי על ידי הקריטריון של ערפילית המואר-סולום: 0LT:0= c + ⁇ FLT:1, שבו היא ממלאת לעתים קרובות את הלחצים הקומפקטיים והכוחים של ה-FLT: 7.

אחריות

(הופנה מהדף מוליכות (hydraulic Conductivity) שולט כמה מהר מים יכולים לעבור דרך ממטריקס הקרקע.בהנדסת סכר, קרקעות בעלות נמוכה (כגון חימרים מתוחזקים) משמשים לליבת בלתי סבירה שמונעת לראות עמוד גבוה דרך מאגרי המזהמים (כגון חולות וחמורים) משמשים לשכבות ניקוז ומטניקה (מחץ) לבדיקות סלקציה (pcuptect-p) סטנדרטיות (pcretecting) ו-pretecting) של , כלומר, כלומר, בדיקות ריצוף (p-p-Framcuptecting).

סודיות ונחישות

כאשר סכר בנוי, המשקל הנוסף גורם הקרקע הבסיסית לדחוס.בקרקע רוויה ( ⁇ s ו-Silts), דחיסה זו מתרחשת לאט ככל שהמים גורשו מהפודים - תהליך הנקרא קונסוליה.שיעור וגודל ההתנחלות ניתן לחזות באמצעות מדד השיקום (Cc) ומקדם של חסימה (Cv) אם לא ניתן לקבוע את הנקה הקדמית או שבץ פנימי.

Soil Typology and Its Influence

לא כל הקרקעות מתנהגות זהה.קרקעות מוטבעות (sands וחצות) מרוקנות במהירות ויש להן זוויות חיכוך גבוהות אבל מעט לא כפייה.קרקעות זעומות ( ⁇ s ו-Silts) יש דבקות גבוהה כאשר יבש אך מאבד כוח כאשר רטוב וניתן להציג שינוי משמעותי של נפח.

שיטות של בדיקות Soil עבור פרוייקטי Dam

חקירה מכניקת קרקע קול עבור סכר כוללת גם בדיקות שדה ומעבדה.שילוב של מדידות בתוך-החלים וניסויים במעבדה מבוקרת מספק את הנתונים הדרושים לתכנון.

בדיקות שדה

  • (FLT:0)Standard חדירה Test (SPT): ההרחבה 1 (A פיצול-spoon) מונע לתוך הקרקע על ידי 63.5 ק"ג פטיש נופל 760 מ"מ.מספר המכות (N-value) מתואם עם צפיפות אדמה וכוח Shear. SPT משמש נרחב למחקר ולערכת תגמול.
  • (FLT:0Cone חדירה Test (CPT): ההרחבה 1 (A cone-tipped) דוחפת אל הקרקע בקצב קבוע, מדידה של התנגדות טיפ וחיכוך שרוול.CPT מספק פרופילים רצופים והוא מצוין לזיהוי stratigraphy הקרקע ואת estimating Permeability.
  • (ב) ויקרא י"א): "ה' (ב')' (ב')'' (ב')'''''''''', ו'''', ב'''')''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
  • (FLT:0)Piezometereur: InstallFLT:1 כדי לפקח על לחץ מים פואר במהלך ואחרי הבנייה, מהנדסים להתקין דוכן או מדממים חוטים רוטטטיביים. המדידות האלה קריטיות לניתוח יציבות מדרדרון ולוודא כי מערכות ניקוז מתפקדות כראוי.

בדיקות מעבדה

  • (FLT:0) מבחן Shear:FreaLT:1 ; דגימת אדמה ציליונרית נתונה ללחץ מחוסנים ולאחר מכן טעון צירי לכישלון.על ידי תנאי ניקוז שונים (בקיצור מפורש, מגובש, מגובש, מחוספס, ללא פתור), מהנדסים מקבלים את הפרמטרים עבור תנאי טעינה שונים.
  • (FLT:0)Direct Shear Testeur: 1FLT: מדגם אדמה הוא רכוב לאורך מטוס אופקי תחת עומס רגיל קבוע.מבחן זה הוא פשוט ומהיר יותר מאשר מבחן triaxial והוא משמש לעתים קרובות לחומרים גרפיים.
  • (FLT:0) מבחן מדמ"ר: 1FLT: 1 דגימת אדמה מוגבלת מאוחר יותר ועולה בזהירות למדידת שינוי נפח.התוצאות דחיסה ופרמטרים של דחיסה וקונסולה הדרושים לתחזיות ההתנחלויות.
  • (ב) ,0) מבחן אחריות: 1FLT:1 קונסטנטין ראש ונפילה ראשים למדוד את יעילותן של אדמה נפוחה ונקיה, בהתאמה.
  • מבחן קומפקטיות (FLT:0)Proctor Compaction Test: FLT:1 Determines את תכולת הלחות האופטימלית שבה ניתן לדחוס אדמה נתונה לדחיסות היבשה המקסימלית שלה.

שיטות גיאופיזיקה

בשנים האחרונות, טכניקות גיאופיזיקה כגון התחדשות סיסמית, טומוגרפיה התנגדות חשמלית, ו מכ"ם מקיפים קרקעיים השלימו משעממת מסורתיים.שיטות אלה מספקות הדמיה לא פולשנית של תנאי תת-קרקעית, עוזר לזהות omalies כמו ערוצים קבורים, תקלות או אזורי חולשה שיכולים להשפיע על ביצועי סכר.

עיצוב חיקוי ואסטרטגיות מייגציה

לאחר שתכונות הקרקע מאופיין, מהנדסים מתרגמים אותם להחלטות עיצוב ומפרטים בנייה.אזורים קריטיים אחדים מקבלים תשומת לב מיוחדת.

Foundation Treatment

אם מכניקת הקרקע מגלה שכבות חלשות או גבוהות מאוד של יסודות, הטיפול הוא הכרחי.

  • (ב) ⁇ :0) ⁇ :0 (Grouting: FLT:1) ⁇ ⁇ ⁇ או חומרים כימיים מוזרקים לתוך שברים או חללים ריקים כדי להפחית את יכולת ההיתר ולהגביר את העוצמה.
  • (ב) [ה] [ה] [ה]] [ה]]] [ה]]] [ה]]]] [ה]]]], [החומה] של ה[[השטח], או ה[[המאה ה-20]], היא בעלת חשיבות עליונה, ו[[המאה ה-20]].
  • (ב) ⁇ :0) ⁇ : [ה] ויקרא: [ה], קומפקטיות דינמית, או אדמה עמוקה שמשלבת את אספקת הקרקעות הרותקות, הגדלות את יכולת הנושאות והפחתת ההתנחלויות.
  • (ב) ⁇ :0) ⁇ ו-Wick Drains:cioFLT:1 עבור קרנות חימר רך, עומסי עלייה זמניים בשילוב עם ניקוז אנכי להאיץ את ההתערבות ולחזק את הקרקע לפני הבנייה סכרת.

עיצוב וקומפקטיות

עקרונות מכניקת Soil מכתיבים כיצד ההתגלמות עצמה בנויה.אזור הליבה משתמש באדמה עם נחיתות נמוכה מספיק מפלסטיקה כדי לפענח ללא סדקים, בדרך כלל או חימרי משטח Shell להשתמש בחומרים חמורים יותר, חזקים יותר כגון חול ודחיסות חמורה אזורי מסנן (שכבות שקיפות) למנוע הגירה של קנסות מהבסיס לתוך הקליפה, לאחר קריטריונים עיצוביים כי מתייחס קומפקטיות גבוהה יותר.

מערכות ניטור פנימיות

כדי לשלוט בעמוד בתוך ה- embankment והבסיס, מהנדסים להתקין ניקוז אופקי, טונקים, כימיני מנקז, ואת בארות ההקלה.מערכות אלה צריכות להיות מספיק יכולת לשאת דף צופה צפוי מבלי להיות מוצפים. מכניקת Soil מספקת את ערכי הכדאיות וניתוחי זרימה הדרושים כדי לגודל אלמנטים ניקוז אלה.ה גם רואה ביצועים לטווח ארוך, כולל פוטנציאל לצמיחת כימית או ביולוגית.

מחקרים: שיעורים למדו מכישלונות מכניקה

כישלונו של טיטנטון (1976)

סכר הטטון באיידהו התמוטט במהלך מילוי ראשון, שחרור 80 מיליארד גלונים של מים וגרם 14 מקרי מוות ונזק נרחב רכוש.סקירה עצמאית ייחסה את הכישלון של שחיקה פנימית של הליבה והבסיס.חקירות מכניות סולל הפחיתו את הישרודנות של חומר הליבה של סילט-לום ואת הבסיס המשולב של rhyolite. Piping יזמה באמצעות סדקים בליבת, ואת אזורי המסנן לא נועדו למנוע את החשיבות של הקרנת הקרטומית הקפדנית, כולל את כל חומר הקרטומית הקפדנית, כולל את כל חומר הקרו של חומר הקרו של חומר הקרנת הליבה הקפדנית.

כישלון סכר פרנסיס הקדוש (1928)

אחד מהכרישים הקטלניים ביותר בהיסטוריה של ארה"ב, סכר פרנסיס הקדוש בקליפורניה התמוטט בשל חוסר יציבות יסוד.הכר נוסד על גיאולוגיה מורכבת של סיסטאן וגלובט, עם אזור אשמה שהיה מובן גרוע. מכניקת סויל ככרחן פורמלית עדיין צעיר, ולא בוצעה חקירה גיאוטכנית מקיפה.

תרגולים מודרניים

[הכישלונות ההיסטוריים הללו, יחד עם אחרים כגון כישלונו של בולדווין הילס (1963) ומשבר סכר אורווויל האחרון (2017), הובילו את האבולוציה של מכניקת הקרקע כיום, סוכנויות רגולטוריות כגון הלשכה האמריקאית להצהרת (איור:0) מסייעות לשיקולים מתקדמים של הסוכנות לביטחון פנים (FLT:2FEF3) ולהבטיח פיקוח מקיף על שיטות הפעלה, מעקב אחר מודלים מתקדמים, בדיקות תכנון והערכה של ציוד בנייה.

כיוונים עתידיים בסיל מקנינים ל Dams

ככל שהאחסון במים בעולם צריך לצמוח ולשנות את שינויי האקלים, מכניקת הקרקע ממשיכה להתפתח.חדשנות כוללת שימוש במכניקת אדמה בלתי רוויה לחיזוי טוב יותר של התנהגות של חומרי מילוי מעל שולחן המים, היישום של צנטריפוג מודל כדי לדמות עצירות ארוכת טווח ולראות עמוד במודלים פיזיים בקנה מידה, ואימוץ של רשתות חיישן בזמן אמת שמזין נתונים לתוך סכרים דיגיטליים של מכונות ולוודא שעדיין נחקרים יותר על מנת לזהות סימנים מוקדמים יותר של סרטן.

יתר על כן, דחיפה לתשתיות בר קיימא מעודדת את השימוש בחומרים חלופיים, כגון צמחי זבוב או מחזר, בבנייה של בנקאות.Soil מכניקת מספקת את המסגרת כדי להעריך את הכוח לטווח ארוך ואת יכולת של חומרים אלה, להבטיח כי ביצועים אלה עומדים בסטנדרטים הנדסיים.שדה גדל של הנדסה ביו-ג'וטכנית - שימוש בתהליכים ביולוגיים לחיזוק הקרקעות או להפחית את יכולת-יכול להציע גם שיטות חדשות לשיפור סכר בעשורים בעשורים הקרובים.

מסקנה

(מכניקה היא לא רק משמעת תיאורטית; היא הבסיס המעשי שעליו נחות סכרים בטוחים ומאגרים.מחקירה באתר הראשוני באמצעות השלבים הסופיים של עיצוב, בנייה ותפעול, הבנה של כוח קרקעי, אחריות, דחיסות, ומדריכי סיווג כל החלטה ביקורתית: הכישלונות הטראגיים של העבר משמשים כתזכורת קבועה של ההשלכות כאשר הקרקע הוא מזלזל או יישום על ידי בדיקות סודיות, כדי להבטיח את שיטות ניתוח קיסרי, אשר יפקחים מתקדמים, אשר יסופקו באופן מעמיק של הנדסה של הנדסה וטכנולוגיות, אשר יסופקו של הנדסה וטכנולוגיות מתקדמות, אשר יסופקו של הנדסה של הנדסה.