-
Str. 1/19
PITANJA ZA PRIPREMU PISMENOG ISPITA IZ MEHANIKE TLA
-
Str. 2/19
PITANJA ZA PRIPREMU PISMENOG ISPITA IZ MEHANIKE TLA
1. UREAJ ZA IZRAVNI POSMIK? Ureaj za izravni posmik je
jednostavni labaratorijski ureaj, esto koriten. POSTUPAK:
- u dvodijelnu elinu kutiju se ugradi neporemeeni uzorak izmeu
dviju poroznih ploa, poklopac tijesno klizi u gornji dio
kutije;
- nanosi se vertikalno optereenje i uzorak se konsolidira
(slijeganje); - nakon smirivanja vertikalne deformacije, izaziva se
posmik; - gornji i donji dio kutije pomiu se u horizontalnom smjeru
jedan u
odnosu na drugi; - deformacija uzorka koncetrirana je na usko
podruje oko
horizontalne ravnine izmeu dviju kutija;
SASTOJI SE OD:
- 1. NEPOREMEENI UZORAK - 2. POROZNE PLOE - 3. POKLOPAC - 4.; 7.
MJERNE URICE - 5. DONJI DIO KUTIJE - 6. GORNJI DIO KUTIJE
REZULTATI MJERENJA za svako vertikalno optereenje prikazuju se
kao reakcija posminog naprezanja i odgovarajueg pomaka izmeu dviju
kutija.
= T/A
= N/A T POSMINA SILA N NORMALNA SILA POSMINO NAPREZANJE c
KOHEZIJA A POVRINA NORMALNI NAPONI
-
Str. 3/19
GRANICE VRIJEDNOSTI POSMINOG NAPREZANJA: VRNA VRSTOA najvea
vrijednost posminog naprezanja ( = C +
tg); REZIDUALNA VRSTOA naprezanje koje odgovara velikim
deformacijama (f = tg + C); POSMINA VRSTOA je sposobnost
materijala da izdri
tangencijalna naprezanja po jedinki povrine, klizanje i
slino.
-
Str. 4/19
2. NAPII IZRAZ, OPII SVE KOMPONENTE I DEFINIRAJ TO JE PORNI
TLAK?
PORNI TLAK je tlak vode u porama tla.
U = w x hp (kpa) gw JEDINICA TEINE VODE (KN/m
3);
hp PIEZOMETRSKA VISINA (m);
3. STUPANJ PREKONSOLIDACIJE? STUPANJ PREKONSOLIDACIJE (OCR
OVERCONSOLIDATION
RATIO) je omjer najveeg vertikalnog naprezanja u prolosti , i
onoga
kome je tlo izloeno u sadanjem trenutku v'.
OCR = v'
NORMALNO KONSOLIDIRANA TLA (NC) su ona tla u kojim je
OCR=1. To su tla u kojem je proces konsolidacije dovren, a
prethodno nisu bila izloena veim optereenjima.
OCR = 1 PREKONSOLIDIRANA TLA (OC) su ona tla u kojima je OCR vei
od 1.
Prethodno su bila izloena veim optereenjima. OCR > 1.
NEKONSOLIDIRANA TLA su ona tla u kojima nije dovren proces
promjene pornog tlaka i u kojima se mogu oekivati znatna
slijeganja i bez dodatnih optereenja.
4. OZNAITE PRAVAC I NAPIITE IZRAZ (MOHR COULOMB) POSMINE VRTOE
ZA 3 MOHROVA KRUGA (KAO REZULTAT POKUSA U TROOSNOM UREAJU), RADI SE
O GLINOVITOM TLU. OSI DIJAGRAMA NACRTAJTE TROKUTOM. NE SKICIRAJTE
APARAT? Dolazi do sloma velikih deformacija. Dva pravca ine
anvelopu sloma sva mogua stanja napona nalaze se
u podruju omeenom sa ta dva pravca. Mohrova krunica koja
dodiruje anvelopu sloma odgovara stanju napona u
toki u tlu u kojoj dolazi do sloma naprezanja koja odgovaraju
slomu tla odnosno velikim deformacijama.
Uglavnom se mogu pribliiti opisom parom pravaca u Mohrovoj
ravnini.
-
Str. 5/19
POSMINI NAPON
f POSMINI NAPON KOD KOJEG DOLAZI DO SLOMA c KOHEZIJA KUT
UNUTARNJEG TRENJA
NORMALNI NAPONI
T = C + x f x POSMINA VRSTOA TLA
-
Str. 6/19
5. KOJE SVE POKUSE TREBA IZVESTI ZA KLASIFIKACIJU TLA?
NEKOHERENTNIM? KOHERENTNIM? TREBA LI IMATI NEPOREMEEN UZORAK? a)
NEKOHERENTNA ILI KRUPNOZRNA TLA:
G (GRAVEL) LJUNAK: KRUPNI 60 20 mm SREDNJI 20 6 mm SITNI 6 2 mm
S (SAND) PIJESAK: KRUPNI 2 0,60 mm SREDNJI 0,6 0,2 mm SITNI 0,2
0,006 mm nije potrebno imati neporemeeni uzorak; kada je u tlu vie
> od 50 % veliine ljunka ili
pijeska, to su sipka tla kod kojih je koheziona sila izmeu
vrstih estica zanemariva;
klasifikacija nekoheretnih tla vri se granulometrijskim
sastavom;
b) KOHERETNA ILI SITNOZRNA TLA: M (MOULD) PRAH: KRUPNI 0,06 0,02
mm SREDNJI 0,02 0,006 mm SITNI 0,006 0,002 mm C (CLAY) GLINA: <
0,002 mm
potrebno je imati neporemeeni uzorak tla; kada je u tlu vie od
50% veliine praha ili gline.
To su tla kod kojih je koheziona sila bitne velike specifine
povrine vrstih estica i zbog postojanja elektrinih sila koje veu
vodu. Tla koja se dadu mjesiti;
pokusi za odreivanje granice teenja i granice plastinosti
(ATTERBERGOVE GRANICE);
6. TO JE GRANICA STEZANJA (WS)? Ispitivano tlo se vae, mjeri se
volumen, polagano sui, ponovno se vae i
mjeri volumen. WS smatra se vlanost u stanju najmanjeg volumena
dobivenog
suenjem, ako je tlo potpuno zasieno.
7. TO JE GRANICA PLASTINOSTI (WP)? Ispitivano tlo se u plastinom
stanju valja u valjie debljine d= 3 mm.
Tijekom valjanja valjii se sue, tj. vlanost se smanjuje.
Graninim stanjem smatra se ono u kojem valjii ponu pucati, u tome
se
stanju valjii vau, sue i opet vau, da bi se odredila odgovarajua
vlanost, tj. GRANICA PLASTINOSTI.
-
Str. 7/19
8. TO JE GRANICA TEENJA (WL)? Najee se koristi CASAGRANDE ov
aparati u koji se razmae dio
ispitanog uzorka u stanju bliskom GRANICI TEENJA. Izree se
sredinji dio razmazanog tla, tako da izmeu preostala dva dijela
ostane standardizirani razmak. Zdjelica se potresa i broje se
udarci potrebni za spajanje dva dijela. Uzorak
se potom vae, sui i opet vae, te se tako izmjerena vlanost
pridrui odgovarajui broj udaraca.
U meuvremenu se ponovi pokus sa neto vlanijim ili suhljim tlom,
te se trai ona vlanost pri kojoj je broj udaraca upravo 25.
9. KAKO SE DIJELE ATTERBERGOVE GRANICE? ATTERBERGOVE GRANICE
prikazuju svojstva vrstih estica u
klasifikaciji sitnozrnih tla. Definiraju se kao vlanost u
graninim stanjima. Dijeli se na 4 kozistentna stanja:
I) VRSTO STANJE je stanje za koje je vlanost manja od granice
stezanja (W < WS);
II) POLUVRSTO STANJE je stanje kada je vlanost izmeu granice
stezanja i granice teenja (WS < W < WP);
III) PLASTINO STANJE je stanje kada je vlanost izmeu granice
plastinosti i granice teenja (WP < W < WL);
IV) ITKO ILI TEKUE STANJE je stanje kada je vlanost iznad
granice teenja (WL < W);
-
Str. 8/19
10. PRIKAITE NAELO EFEKTIVNIH NAPREZANJA (UPUTA: PRVO DEFINICIJA
EFEKTIVNIH NAPREZANJA; DRUGO: SMISAO)?
Razlika izmeu ukupnog naprezanja i pornog tlaka. UKUPNO ILI
TOTALNO NAPREZANJE je naprezanje koje prenosi
cijelo tlo mjerna jedinica (kPa). PORNI TLAK naprezanje koje
prenosi voda. EFEKTIVNO NAPREZANJE razlika izmeu ukupnog naprezanja
i
pornog tlaka. DIJELI SE NA:
a) NORMALNA EFEKTIVNA NAPREZANJA razlika izmeu normalnog ukupnog
naprezanja i pornog tlaka;
' = U ' EFEKTIVNO NAPREZANJE (kPa) UKUPNI ILI TOTALNI NAPON
(kPa) U PORNI TLAK VODE (kPa) b) POSMINA EFEKTIVNA NAPREZANJA u
mirovanju ne
prenosi posmina naprezanja;
' = UKUPNA NAPREZANJA i PORNI TLAK se mogu mjeriti.
EFEKTIVNA NAPREZANJA su izvedene veliine. Svi mjerljivi efekti
promjene naprezanja kao to su kompresija, distorzija
(defirmacije), vrstoa, uzrokovani su samo promijenom efektivnih
naprezanja.
EFEKTIVNA NAPREZANJA su onaj dio naprezanja koji prenose
vrste
estice ili skelet tla. Definiraju se (kao i ukupna naprezanja i
porni tlak) po jedininoj povrini ukupnog presjeka. Nisu kontaktna
naprezanja, ve se mjere po ukupnoj povrini cijelokupnog tla.
Efektivna naprezanja su prije i poslije sputanja vode jednaka.
SKELET TLA ine vrste estice i pore koje su povezane u
jedinstveni prostor, potpuno ili djelomino ispunjen vodom,
razliito prenose optereenje i razliito sudjeluje u deformiranju, pa
zato razlikujemo dio naprezanja koji prenosi skelet tla i dio koji
prenosi voda.
-
Str. 9/19
11. OZNAITE PARAMETRE VRSTOE ZA MOHR COULOMBOV
ZAKON VRSTOE ZA 4 MOHROVA KRUGA (KAO REZULTAT POKUSA U TRONOM
UREAJU) RADI SE O GLINOVITOM TLU. OSI DIJAGRAMA NACRTAJTE TROKUTOM.
NE SKICIRAJTE APARAT.
12. TO JE INDEKS PLASTINOSTI I KAKO SE ODREDI?
Opisuje plastinost i najee se koristi za klasifikaciju tla. IP =
WL WP (%) definiran je razlikom granice teenja i granicom
plastinosti (to je potrebna koliina vode da bi tlo prelo iz
poluvrstog u plastino stanje).
WL GRANICA TEENJA; WP GRANICA PLASTINOSTI;
13. KAKO EMO KLASIFICIRATI NEKOHERETNO TLO? OPISATI STANJE
PROSIJAVANJA KROZ SITO? Klasifikacija nekoheretnih tala vri se
prema granulometrijskom sastavu,
prije svega prema veliini i irini zrna ili pravilnosti
zastupljenih frakcija. Posebni znaaj daje se prisutnosti sitnih
estica zbog utjecaja na
ponaanje tla (na vrstou, stiljivost i propusnost). Razlikuje se
dvije grupe, prema veliini najvie zastupljenih zrna. LJUNCI
(GRAVEL, G); PIJESCI (SAND, S);
-
Str. 10/19
Svaka od ovih grupa se dijeli prema granulometrijskom sastavu
(glatka ''S'' krivulja).
DOBRO GRADUIRANA TLA (GW, SW) LJUNCI GW, PIJESCI SW dobra
zastupljenost sa svim frakcijama.
SLABO GRADUIRANA TLA (GP, SP) SITNIH ESTICA IMA MANJE
OD 5 % (nedostaju neke frakcije, lom u krivulji). JEDNOLINO
GRADUIRANA TLA (GU, SU) INI 1 FRAKCIJA,
SITNIH ESTICA MANJE OD < 5% (tlo uskog granulometrijskog
sastava). SLABO GRADUIRANA TLA S MNOGO PRAINASTIH ESTICA (GM,
SM) GM ili GFS, SM ili SFS sitnih estica ima vie > od 12%.
SLABO GRADUIRANA TLA S MNOGO GLINOVITIH ESTICA (GM, SM)
GC ili SC sitnih estica ima vie > od 12%.
-
Str. 11/19
14. KAKO ETE KLASIFICIRATI KOHERETNO TLO? OPISATI STANJE?
Koheretna ili sitnozrna tla najee se klasificiraju prema
granicama
plastinosti i sadraju organskih tvari. U dijelu uzorka koji ine
estice manje od d= 3.00 mm, pri tome se koristi
dijagram plastinosti. PRAH (M) su koheretna tla iji par
vrijednosti WL, IP odgovara podruju
ispod A linije i nemaju organske tvari. Dijele se prema granici
teenja. ML PRAH NISKE PLASTINOSTI WL < 35% MI PRAH SREDNJE
PLASTINOSTI 35% < WL < 50% MH PRAH VISOKE PLASTINOSTI 50%
< WL GLINE (C) su koheretna tla iji par vrijednosti WL, IP
odgovara podruju
iznad A linije (i nema organskih tvari). CL GLINA NISKE
PLASTINOSTI WL < 35% CI GLINA SREDNJE PLASTINOSTI 35% < WL
< 50% CH GLINA VISOKE PLASTINOSTI 50% < WL ORGANSKE GLINE (O)
sadre organske tvari. OL ORGANSKE GLINE NISKE PLASTINOSTI WL <
35% OI ORGANSKE GLINE SREDNJE PLASTINOSTI 35% < WL < 50% OH
ORGANSKE GLINE VISOKE PLASTINOSTI 50% < WL
TRESET (PL) vlanasto tlo s mnogo organskih tvari visoke
plastinosti. Za ovakvu klasifikaciju koheretnog tla potrebno je
poznavati sadraj
organskih tvari, te na ta tla u kojem su odstranjene vrste
estice vee > od d= 3 mm, izvesti pokuse za odreivanje granice
teenja i granice plastinosti.
ARTHUR CASAGRANDE definiriao A linije (graninu liniju). Sa
poveanjem IP ili smanjenjem WL raste suha vrstoa, tj. Otpor
gnjeenjem suhih grudica tla, a smanjuje se propusnost tla. Sa
smanjenjem IP ili poveanjem WL raste stiljivost.
-
Str. 12/19
15. SKICIRAJTE EDOMETARSKI DIJAGRAM ZA NEKO TLO I POJASNITE
VELIINE NA KRIVULJI? ei ei+1 Cr = INDEKS REKOMPRESIJE si+1
log
si
ej ej+1 Cr = INDEKS KOMPRESIJE sj+1
log
sj
Definiraju se veliine koje opisuju stiljivost tla ovisna o
stupnju
optereenja sv:
KOEFICJENT STILJIVOSTI (u i-tom trenutku, koraku
optereenja);
MODUL STILJIVOSTI ILI MODUL LINEARNE KOMPRESIJE (Mv);
KOEFICIJENT PROMJENE VOLUMENA;
-
Str. 13/19
16. SKICIRAJTE DIJAGRAME ZA 3 SMICANJA i REZULTIRAJUI PRAVAC
REZIDUALNE VRSTOE ZA POKUS U APARATU ZA IZRAVNI POSMIK. NE
SKICIRAJTE APARAT.
POSMINI NAPON
f POSMINO NAPON KOD KOJEG DOLAZI DO SLOMA c KOHEZIJA
KUT UNUTARNJEG TRENJA
NORMALNI NAPONI
T = C + x tf x POSMINA VRSTOA TLA
17. DEFINIRAJTE TO JE PIEZOMETARSKA VISINA (hp), TO GEODETSKA
VISINA (hg) I TO UKUPNI POTENCIJAL (hu)? hp udaljenost od toke do
povrine vode umjerene u piezometar; hg udaljenost od referentne
ravnine do promatrane toke. Moe se
definirati i kao negativna vrijednost dubine ispod razine vode;
hu zbroj dviju visina hu = hp + hg, je udaljenost od referentne
ravnine do
povrine vode umjerene u piezometru ije je dno u promatranoj
toki.
-
Str. 14/19
18. DEFINIRAJTE TO JE PORNI TLAK, TOTALNA NAPREZANJA, EFEKTIVNA
NAPREZANJA I NAPII IZRAZE ZA ISTE TE JEDINICU MJERE. PORNI TLAK je
naprezanje koje prenosi voda u porama. U = hp x w (kPa)
U = PORNI TLAK (kPa) ili (kN/m
2) hp = PIEZOMETARSKA VISINA (m)
w = JEDININA TEINA VODE (kN/m3) TOTALNA NAPREZANJA je naprezanje
koje prenosi cijelo tlo. = w x d
= TOTALNI NAPON (kPa)
= JEDININA TEINA TLA (kN/m3) d = DEBLJINA SLOJA (m) EFEKTIVNA
NAPREZANJA je razlika izmeu ukupnog naprezanja i
pornog tlaka. To su naprezanja koja prenose vrste estice ili
skelet tla.
' = - U
' = EFEKTIVNI NAPON;
= TOTALNI NAPON; U = PORNI TLAK.
19. MODUL LINEARNE KOMPRESIJE I KAKO SE MOE DOBITI?
Ovisan je o stupnju optereenja, tj v'. Zbog promjene stiljivosti
i povezanosti sa nekim drugim svojstvima tla,
vano je to bolje procijeniti veliinu p (NAPONA
PREKONSOLIDACIJE).
i Mvi = i
Mv = tg x Za glinu u edometru.
-
Str. 15/19
20. DEFINIRAJTE KONZISTENTNA STANJA I GRANICE IZMEU NJIH (MOE I
SKICA PRAVAC)? ATTERBERGOVE GRANICE prikazuju svojstva vrstih
estica u
klasifikaciji sitnozrnih tla. Definiraju se kao vlanost u
graninim stanjima. Dijeli se na 4 kozistentna stanja:
I. VRSTO STANJE je stanje za koje je vlanost manja od granice
stezanja (W < WS);
II. POLUVRSTO STANJE je stanje kada je vlanost izmeu granice
stezanja i granice teenja (WS < W < WP);
III. PLASTINO STANJE je stanje kada je vlanost izmeu granice
plastinosti i granice teenja (WP < W < WL);
IV. ITKO ILI TEKUE STANJE je stanje kada je vlanost iznad
granice teenja (WL < W);
21. DEFINIRAJTE TO SU VERTIKALNA TOTALNA, A TO EFEKTIVNA
NAPREZANJA I NAVEDI JEDINICU MJERE? VERTIKALNA TOTALNA
NAPREZANJA su naprezanja koja prenose
cijelo tlo.
= w x d
= TOTALNI NAPON (kPa);
= JEDININA TEINA TLA (kN/m3); d = DEBLJINA SLOJA (m). EFEKTIVNA
NAPREZANJA je razlika izmeu ukupnog naprezanja i
pornog tlaka. To su naprezanja koja prenose vrste estice ili
skelet tla.
-
Str. 16/19
' = - U
' = EFEKTIVNI NAPON;
= TOTALNI NAPON; U = PORNI TLAK.
22. TO JE SLIJEGANJE TLA (OPIITE 1 REENICOM)? SLIJEGAVANJE TLA
cjelokupnog tla na promatranom mjestu. Moe se
odrediti kao zbroj suma deformacija pojedinih dijelova.
S = v x d z
S = z x dz 0
Zbroj svih vertikalnih deformacija po dubini.
23. VREMENSKI TIJEK SLIJEGANJA? U dobro propusnim tlima kao to
su ljunak, pijesak, ako je migracija vode
mogua, deformacija se odvija veoma brzo, paralelno sa izvedbom
graevine, graevne jame i slino.
U sluaju slabije propusnih tala govorimo o vremenskom tijeku
slijeganja kao o procesu za koji procijenimo koji e dio slijeganja
biti ostvaren u kojem vremenu od poetka graenja ili slino.
Postoji niz razvijenih modela koji omoguavaju predvianje ti jeka
slijeganja.
TRENUTNO SLIJEGANJE je ono koje se dogodi u tlu sa nanoenjem
optereenja.
PRIMARNA KONSOLIDACIJA je proces koji se odnosi na
istjecanje
vode iz pora i na koji se odnosi terzaghi evo ili slina rjeenja.
SEKUNDARNA KONSOLIDACIJA je proces slijeganja koji se odnosi
na puzanje vrstih estica i slino.
-
Str. 17/19
24. SKICIRAJTE DIJAGRAME ZA 3 DIJAGRAMA I REZULTIRAJUI
PRAVAC REZIDUALNE I VRNE VRSTOE ZA POKUS U APARATU ZA IZRAVNI
POKUS?
POSMINI NAPON
f POSMINO NAPON KOD KOJEG DOLAZI DO SLOMA c KOHEZIJA
KUT UNUTARNJEG TRENJA
NORMALNI NAPONI T = C + x tf x POSMINA VRSTOA TLA
SASTOJI SE OD:
- 1. NEPOREMEENI UZORAK - 2. POROZNE PLOE
-
Str. 18/19
- 3. POKLOPAC - 4.; 7. MJERNE URICE - 5. DONJI DIO KUTIJE - 6.
GORNJI DIO KUTIJE
POSTUPAK:
- u dvodijelnu elinu kutiju se ugradi neporemeeni uzorak izmeu
dviju dviju poroznih ploa, poklopac tijesno klizi u gornji dio
kutije;
- nanosi se vertikalno optereenje i uzorak se konsolidira
(slijeganje); - nakon smirivanja vertikalne deformacije izaziva se
posmik; - gornji i donji dio kutije pomiu se u horizontalnom smjeru
jedan u
odnosu na drugi; - deformacija uzorka koncetrirana je na usko
podruje oko
horizontalne ravnine izmeu dviju kutija;
25. KAKO OEMO DO PODATAKA O STILJIVOSTI TLA? Stiljivost tla
ispitujemo u jednostavnom pokusu. U edometru za
koheretna tla, za koja moemo nabaviti neporemeene uzorke. U
ostalim situacijama trebamo in situ ispitivanja.
N.V. NIVO VODE
1 NEPOREMEEN UZORAK; 2 ELINI PRSTEN KOJI SPREAVA
HORIZONTALNU DEFORMACIJU; 3 POROZNE PLOE ZA DRENIRANJE
UZORKA; 4 ELINA PLOA I UZORAK ZA
JEDNOLIKU RASPODJELU VERTIKALNOG OPTEREENJA;
5 MJERNA URICA ZA PRAENJE VERTIKALNE DEFORMACIJE UZORKA;
UVJETI ODVIJANJA STANDARNOG POKUSA:
- uzorak se ugradi, omogui se zasienje vodom; - oita se poloaj
eline ploe koja pokriva uzorak;
-
Str. 19/19
- nanese se prvi stupanj optereenja: najee pomou utega koji se
objesi na polugu i time jednoliko optereti cijeli uzorak;
- oita se poloaj eline ploe koja pokriva uzorak; - prisutstvo
vode u porama tla usporava odvijanje deformacije.
Najbre promjene dogaaju se tik po nanoenju optereenja, a potom
se kontinuirano usporavaju;
- nakon to se deformacija umiri, nanosi se slijedei stupanj
optereenja 2x vei od prethodnog optereenja;
PRIKAZ REZULTATA POKUSA:
- za svaki stupanj optereenja: tijek deformacije ili relativne
deformacije u vremenu (H os VRIJEME; K os DEFORMACIJE)
- ukupna deformacija u svakom stupnju prikae se u ovisnosti o
optereenju (na horizontalnoj osi se prikae naprezanje; na
vertikalnoj osi prikae se deformacija ili koeficijent pora).
26. TO JE SPECIFINA MASA, SPECIFINA TEINA? SPECIFINA MASA (ps)
je masa jedinice volumena vrstih estica tla. ps = 2,50 2,80
g/cm
3
SPECIFINA TEINA (s) je teina jedinice volumena vrstih estica
tla.
s = 25 28 kN/m3
