ODREĐIVANJE MODULA STIŠLJIVOSTI U EDOMETRU · osobine tla, a služi kao jedan od pokazatelja za klasifikaciju tla. Granulometrijski sastav nekog tla određuje se prosijavanjem reprezentativnog

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GEOTEHNIČKI FAKULTET

ZORAN BAJSIĆ

ODREĐIVANJE MODULA STIŠLJIVOSTI U

EDOMETRU

ZAVRŠNI RAD

VARAŽDIN, 2012.

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GEOTEHNIČKI FAKULTET

ZAVRŠNI RAD

ODREĐIVANJE MODULA STIŠLJIVOSTI U

EDOMETRU

KANDIDAT: MENTOR:

ZORAN BAJSIĆ doc.dr.sc. STJEPAN STRELEC dipl. ing.

VARAŽDIN, 2012.

I

SADRŽAJ

1. UVOD....................................................................................................................1

2. OPĆI DIO ..............................................................................................................2

2.1 KLASIFIKACIJA TLA ...................................................................................2

2.2 GRANULOMETRIJSKI SASTAV TLA .........................................................4

2.3 TROKOMPONENTNA GRAĐA TLA ...........................................................7

2.3.1 VOLUMNI ODNOSI ...............................................................................8

2.3.2 MASENI ODNOSI ................................................................................ 10

2.4 ATTERBERGOVE GRANICE ..................................................................... 13

2.5 DEFORMACIJSKA SVOJSTVA TLA ......................................................... 17

2.6 KONSOLIDACIJA TLA ............................................................................... 18

2.7 EDOMETAR ................................................................................................ 22

2.8 PRAKTIČNI DIO ......................................................................................... 25

3. ZAKLJUČAK ...................................................................................................... 32

4. POPIS LITERATURE ......................................................................................... 37

5. PRILOZI .............................................................................................................. 38

5.1 PRILOG 1: GRANULOMETRIJSKI SASTAV TLA .................................... 39

5.2 PRILOG 2: SPECIFIČNA GUSTOĆA TLA ................................................. 41

5.3 PRILOG 3: ODREĐIVANJE KONZISTENTNIH GRANICA ...................... 45

5.4 PRILOG 4: STIŠLJIVOST TLA ................................................................... 49

6. SAŽETAK ........................................................................................................... 56

1

1. UVOD

Tlo je rahli površinski dio Zemljine kore u što ubrajamo: prah, glinu, pijesak i šljunak.

Mješavine pijeska, šljunka, praha i gline nastaju mehaničkim i kemijskim trošenjem

svih vrsta stijena. Tlo se sastoji od mineralnih tvari, vode i zraka. U tlo neki svrstavaju

još i treset (tj. organsko vlaknasto tlo, najčešće na močvarnom terenu).

Za razliku od drugih građevinskih materijala, tlo nije homogeni, ni linearno elastični

materijal kakvim se u praksi smatra. Sastav tla vrlo je raznolik, ono sadrži slojeve i

proslojke različitih osobina i sastava te je njegove karakteristike potrebno prethodno

istražiti na terenu na kojemu je predviđena gradnja.

Tlo je nastalo kao rezultat triju procesa. Ti su procesi redom: rastrošba stijena

(mehaničko - tektonske sile, led, abrazija, vegetacija, kemijska-oksidacija,

karbonizacija, hidratacija, desilikacija), transport sitnijih fragmenata (transport sitnijih

fragmenata omogućuju: gravitacija, voda, vjetar i led) i taloženje transportiranih

fragmenata i čestica.

Glavna istraživanja tla i njegove fizikalne karakteristike koje se određuju

laboratorijskim ispitivanjima prvi je uveo Karl von Terzaghi (1883-1963), a trebala bi

nam omogućiti dobivanje parametara o tlu koji opisuju njegov sastav, kvalitetu,

fizikalno - mehanička svojstva, stišljivost, deformabilnost, parametre čvrstoće,

klasifikaciju tla i sl.

Tema ovog završnog rada je određivanje modula stišljivosti u edometru, te prikaz

ostalih parametara koji se dobivaju na temelju rezultata edometarskog pokusa, kao i

njihova praktična primjena.

2

2. OPĆI DIO

2.1 KLASIFIKACIJA TLA

Sve vrste tla dijele se u dvije osnovne skupine:

• krupnozrnata tla ili nekoherentna - kod kojih je više od 50 % čvrstih čestica većih od

0,06 mm. To su sipka tla (šljunak ili pijesak) kod kojih je kohezivna sila između čvrstih

čestica zanemariva. Na njih djeluju sile gravitacije i u nekim slučajevima kapilarne sile.

Kvarc, zbog svoje tvrdoće i postojanosti, je mineral koji prevladava u sadržaju mnogih

šljunaka i pijesaka, ali se pojavljuju i drugi minerali sa različitim udjelom. Terenska

identifikacija je relativno jednostavna, jer se sva zrna vide golim okom. Krupnozrnato

tlo može sadržavati primjese sitnih frakcija, tako da se za određivanje

granulometrijskog sastava koristi analiza mehaničkim sijanjem.

• sitozrnata tla ili koherentna - kod kojih je više od 50 % čvrstih čestica manje od 0,06

mm. To su tla kod kojih je kohezivna sila između čvrstih čestica bitna (prah ili glina) i

zbog velike specifične površine čvrstih čestica i zbog postojanja električnih sila koje

vežu vodu. Na čestice sitnozrnatog tla djeluju elektrokemijske sile između minerala i

iona vode koja je kemijski vezana na mineralnu rešetku. U pogledu mineralnog sastava,

varijacije u vrstama minerala koji čine sitnozrnata tla su znatno veće, jer je u formiranju

zrna, osim mehaničkih utjecaja, priroda zrna uvjetovana kemijskim procesima. Čestice

koherentnog tla se ne mogu vidjeti golim okom, pa se koriste indirektni pokusi za

identifikaciju.

Klasifikacija služi da bi se tla mogla međusobno razlikovati po nazivu iza kojeg se krije

skupina tala sličnih fizičko - mehaničkih osobina. Također, klasifikacija olakšava

sporazumijevanje među korisnicima geotehničkih podataka, jer je međunarodno

prihvaćena i koristi se s manjim modifikacijama u cijelom svijetu.

Danas se najviše koristi Casagrandeova klasifikacija (AC klasifikacija) na kojoj se

zasniva USCS klasifikacija (USCS - Unified Soil Classification System) (tablica 1.).

3

Tablica 1. USCS klasifikacija - Unified Soil Classification System

GLAVNA PODJELA SIMBOL GRUPE

OPIS GRUPE KLASIFIKACIJSKI KRITERIJ ZA

KRUPNOZRNATA TLA

Kru

pnozrn

ata

tla

(viš

e o

d p

olo

vic

e m

ate

rija

la s

zrn

cim

a v

ećim

od 0

.06 m

m)

Šlju

nak

( viš

e o

d p

olo

vic

e k

rupnih

fra

kcija

s

zrn

ima v

ećim

od 2

mm

) Čisti šljunak (malo ili

ništa sitnih

frakcija)

GW

Dobro graduiran šljunak, mješavina

šljunka i pijeska, malo ili ništa sitnih čestica

GP

Slabo graduiran šljunak, mješavina

šljunka i pijeska, malo

ili ništa sitnih čestica

Sve gradacije koje ne dozvoljavaju kriteije za GW

Šljunak sa sitnim

česticama (znatna količina

sitnijih čestica)

GM Prašinasti šljunci,

mješavina šljunka, pijeska i praha

Atterbergove granice ispod A-linije ili Ip<4

Iznad A-linije sa 4<Ip<7 su granični slučajevi koji

zahtjevaju uporabu dvojnih simbola GC

Glinoviti šljunci,

mješavina šljunka, pijeska i mulja

Atterbergove granice iznad A-linije ili Ip>7

Pije

sak

(viš

e o

d p

olo

vic

ekru

pnih

fra

kcija

s

zrn

ima m

anjim

od 2

mm

)

Čisti pijesak

(malo ili ništa sitnih

čestica)

SW

Dobro graduirani pijesci, šljunkoviti

pijesci, malo ili ništa

sitnih čestica

SP

Slabo graduirani

pijesci, šljunkoviti pijesci, malo ili ništa

sitnih čestica

Sve gradacije koje ne dozvoljavaju kriterije za SW

Pijesak sa sitnim

česticama

(znatna količina sitnijih

čestica)

SM Prašinasti pijesci,

mješavina pijeska i praha

Atterbergove granice ispod A-linije ili Ip<4

Iscrtane granice u zoni vrijednosti s 4<Ip<7 su granični slučajevi koji zahtjevaju uporabu

dvojnih simbola SC

Glinoviti pijesci, mješavina pijeska i

praha

Atterbergove granice iznad A-linije ili Ip>7

Sitnozrn

ata

tla

(viš

e o

d p

olo

vic

e m

ate

rija

la s

zrn

ima m

anjim

od 0

.06 m

m)

Prašina i glina (granica tečenja

< 50)

ML

Neorganski prah i vrlo fini pijesci, kameno

brašno, prašinasti i glinoviti pijesci ili

glinovite prašine niske

plastičnosti

- odrediti postotke pijeska i šljunka iz

granulometrijske krivulje - u ovisnosti o postotcima sitnih čestica (frakcije <0.06 mm), krupnozrnata tla su

klasificirana:

- Manje od 5% : GW, GP, SW, SP

- Od 5% do 12% : granični slučajevi koji zahtjevaju uporabu dvojnih

simbola

CL

Neorganske gline niske do srednje

plastičnosti, šljunkovite gline, pjeskovite gline,

muljevite gline, mršave gline

OL Organski prah i

organske prašinaste gline niske plastičnosti

Prašina i glina (granica tečenja

> 50)

MH Neorganski prah,

tinjčasti i dijatomejski materijali

CH Neorganske gline visoke plastičnosti,

masna glina

OH

Organske gline srednje do visoke

plastičnosti, organski prah

Visoko organska tla PT Treset i druga visoko

organska tla

4

2.2 GRANULOMETRIJSKI SASTAV TLA

Sadržaj zrna različite veličine u određenoj količini tla izražen u postotku težine naziva

se granulometrijski sastav. To je jedna od karakteristika koja pomaže da se ocjene

osobine tla, a služi kao jedan od pokazatelja za klasifikaciju tla.

Granulometrijski sastav nekog tla određuje se prosijavanjem reprezentativnog uzorka tla

na nizu sita s otvorima standardnih veličina, te vaganjem ostatka na svakom situ.

Granulometrijski sastav tla definiran je krivuljom koja opisuje sadržaj zrna različite

veličine izražen u postocima težine. Dijagram za ovakvo opisivanje je potekao u MIT-u

(Massachusetts Institute of Technology) i usvojen je kao grafički prikaz u mnogim

zemljama. Ovaj način je jednostavan za definiranje graničnih veličina frakcija zrna

(šljunak, pijesak, prah) i njihovih relativnih veličina (sitan, srednji, krupan), pošto

koristi samo brojeve 2 i 6, pa se lako pamti (tablica 2.).

Tablica 2. Granulometrijski sastav tla

glina:

< 0,002 mm

prah:

0,002 - 0,06 mm

pijesak:

0,06 - 2 mm

šljunak:

2 - 60 mm

krupni

0,02 - 0,06 mm

krupni

0,6 - 2 mm

krupni

20 - 60 mm

srednji

0,006 - 0,02 mm

srednji

0,2 - 0,6 mm

srednji

6 - 20 mm

sitni

0,002 - 0,006 mm

sitni

0,06 - 0,2 mm

sitni

2 - 6 mm

5

Kod primjene veličine zrna kao kriterija za klasifikaciju tla, veliki značaj ima oblik zrna

koja se klasificiraju. Zrna mogu biti kubičasta, igličasta, te pločasta. Granulometrijski

sastav nekog tla – za čestice veće od 0,06 mm – određuje se sijanjem, suhim ili mokrim,

na nizu sita normiranih veličina otvora, te vaganjem ostatka na svakom situ i onoga što

je prošlo kroz najfinije sito. Za najsitnije čestice – za čestice manje od 0,06 mm –

granulometrijski se sastav određuje areometriranjem.

Oblik granulometrijskog dijagrama daje nam, informaciju o veličini zrna i

međusobnom odnosu pojedinih frakcija. Dobro graduirano tlo je tlo koje ima

zastupljene sve frakcije, što se vidi iz glatke “S” krivulje. Slabo graduirano je tlo

kojemu neke frakcije “nedostaju”, što se očituje u svojevrsnom lomu u krivulji.

Jednolično graduirano tlo je tlo uskog granulometrijskog sastava (slika 1.).

Slika 1. Granulometrijski dijagram

Osim oblika granulometrijske krivulje, za opis krupnozrnatog materijala upotrebljavaju

se i sljedeći numerički pokazatelji :

• D10 - efektivna veličina zrna - predstavlja najveće zrno od kojeg je 10 % materijala u

uzorku manje od ove veličine

6

• D30 i D60 - karakteristični promjeri zrna, dobiju se tako da se u granulometrijskom

dijagramu povuče horizontala na odgovarajućim postocima i očitaju odgovarajuće

vrijednosti promjera

• Cu - je koeficijent jednoličnosti

Cu > 4 → dobro graduiran šljunak,

Cu > 6 → dobro graduiran pijesak

10

60

D

Dcu

• Cc - koeficijent zakrivljenosti

Cc = vrijednosti od 1 do 3 za dobro graduiran materijal

6010

2

30 )(

DD

Dcc

7

2.3 TROKOMPONENTNA GRAĐA TLA

Ukupni volumen tla sastoji se od čvrstih čestica tla i od međuprostora - pora. Osobine

tla bitno ovise o rasporedu pora, o njihovom odnosu prema ukupnom volumenu i o

količini vode u njima.

Prema tome tlo čine tri faze: čvrsta, tekuća i plinovita. Čvrstu fazu čine čvrste čestice

tla, tekuću voda u porama, a plinovitu zrak, također u porama. Različite vrste tla mogu

se sastojati iz jedne, dvije ili sve tri faze (slika 2.).

Slika 2. Trokomponentna građa tla

U ponašanju tla odražavaju se svojstva svih triju faza kao i njihove interakcije.

Ponašanje takvog materijala je vrlo kompleksno, radi čega je neophodno proučiti

karakteristike svake faze, a zatim i njihovu interakciju.

M - ukupna masa

Ma - masa zraka = 0

Mw - masa vode

Ms - masa čvrstih čestica tla

V - ukupni volumen

Vv - volumen pora

Va - volumen zraka

Vw - volumen vode

Vs - volumen čvrstih čestica tla

8

2.3.1 VOLUMNI ODNOSI

Definirani su slijedeći volumni odnosi (bezdimenzionalne veličine, vrijednosti im se

mogu izraziti i u postocima):

• relativni porozitet - je omjer volumena pora i ukupnog volumena

- raspon je uglavnom između nmin = 0,10 i nmax = 0,55

V

Vn v

gdje je: Vv - volumen pora

V - ukupni volumen

• koeficijent pora - je omjer volumena pora i volumena čvrstih čestica tla

- raspon je uglavnom između emin = 0,10 i emax = 1,20

s

v

V

Ve

gdje je: Vv - volumen pora


• stupanj zasićenosti – je postotak volumena pora ispunjen vodom

Raspon mu je određen ispunjenošću pora vodom, 0 ≤ Sr ≤ 1, ili u postocima:

Sr = 0, suho tlo

Sr = 100%, potpuno zasićeno (saturirano) tlo

0 ≤ Sr ≤ 100%, djelomično saturirano tlo

9

v

wr

V

VS

gdje je: Vw - volumen vode

Vv - volumen pora

Relativni porozitet i koeficijent pora su međusobno zavisne veličine. Njihova veza

dobije se iz izraza:

e

e

eV

VV

nVV

Vn

v

sv

sv

v 111

1

e

en

1

n

ne

1

gdje je: n - relativni porozitet

e - koeficijent pora

Vv - volumen pora


10

2.3.2 MASENI ODNOSI

U mehanici tla uobičajeno je da se u izrazima za masene odnose uvode, umjesto mase i

gustoće, težine - obujamska i specifična. Treba prihvatiti da je masa osnovno svojstvo

materijala, dok je težina produkt mase i akceleracijskog ubrzanja sile teže. Definirani su

slijedeći odnosi masa ili maseni odnosi unutar uzorka tla:

• vlažnost - je omjer mase vode u tlu u odnosu na masu čvrstih čestica tla

- vlažnost tla je obično manja od 100%

- ako je vlažnost 0%, tada imamo suho tlo

s

w

m

mw

gdje je: mw - masa vode u tlu

ms - masa čvrstih čestica tla

Gustoća je omjer mase i volumena tla, ona djelomično ovisi o porijeklu i vrsti čvrstih

čestica tla, ali i o odnosima između faza.

Slijede gustoće koje se izražavaju u jedinicama [kg/m3] ili [Mg/m

3]:

• gustoća tla

V

m

gdje je: m - masa tla

V - volumen tla

11

• gustoća čestica tla

s

ss

V

m

gdje je: ms - masa čvrstih čestica tla


• gustoća vode

w

ww

V

m

gdje je: mw - masa vode

Vw - volumen vode

Gustoća tla se može povezati s ostalim jediničnim veličinama na slijedeći način:

nSn rws )1(

Gustoća suhog tla (Sr =0):

)1( nsd

vs

ssd

VV

m

V

m

- indeks d dolazi od engleskog “dry”

gdje je: ρs - gustoća čestica tla ms - masa čvrstih čestica tla

n - relativni porozitet V - volumen tla

ρw - gustoća vode Vs - volumen čvrstih čestica tla

Sr - stupanj zasićenosti Vv - volumen pora

12

Rasponi vrijednosti gustoća tla nalaze se u okviru slijedećih granica (tablica 3.):

Tablica 3. Rasponi vrijednosti gustoće tla

GUSTOĆA [kg/m3]

s (gustoća čestica tla) 2600-2800

(gustoća tla) 1750-2000

d (gustoća suhog tla) 1400-1700

Jedinična težina i gustoća se mogu, povezati na slijedeći način:

gV

gm

gdje je:

- jedinična težina

m - masa uzorka

V - volumen uzorka

g - ubrzanje sile teže (gravitacija), g = 9,81 m/s2

- gustoća

Jedinice težine dobiju se, prema drugom Newtonovom aksiomu, tako da se masa (u kg)

množi s akceleracijom (u m/s2) što daje silu (u N), tj. [kg m/s

2 ] = [N], pa se za

jediničnu težinu (sve se dijeli s m3 ) dobije [kg m/s

2/m

3] = [N/m

3].

Veličine navedenih masenih i volumnih odnosa se određuju odgovarajućim postupcima

i mjerenjima u laboratorijima za mehaniku tla.

13

2.4 ATTERBERGOVE GRANICE

Fizikalne osobine glina mijenjaju se s promjenom sadržaja vode. Zato se njihovo stanje

definira preko granica plastičnih stanja, koje je, na temelju iskustva, postavio švedski

geokemičar Albert Atterberg, početkom dvadesetog stoljeća, pa ih zovu i Atterbergove

granice. One služe da se na indirektan način pobliže definiraju svojstva glinovitih

komponenti tla.

Granice se određuju na temelju jednostavnih ispitivanja u laboratoriju za mehaniku tla,

a korisni su pokazatelji za pouzdanu klasifikaciju raznih vrsta tla i njihovo

raspoređivanje u skupine tla sličnih osnovnih fizikalno - mehaničkih svojstava.

Na dijagramu su prikazana stanja kroz koja prolazi koherentno tlo s povećanjem

vlažnosti (slika 3.).

Slika 3. Stanja kroz koja prolazi koherentno tlo s povećanjem vlažnosti

Granice plastičnih stanja su:

• granica stezanja (shrinkage limit) - oznaka ws, raspon vrijednosti do 30 %

Granicu stezanja definira vlažnost na prijelazu iz polučvrstog u čvrsto konzistentno

stanje, tj. određena je sadržajem vlažnosti pri kojemu se postignuti volumen uzorka ne

smanjuje daljnjim sušenjem.

14

• granica plastičnosti (plasticity limit) - oznaka wp, raspon vrijednosti od 0 % do 100 %,

uglavnom < 40 %

Granica plastičnosti definirana je sadržajem vode na prijelazu iz plastičnog u polučvrsto

konzistentno stanje tla.

• granica tečenja (liquid limit) - oznaka wL, raspon vrijednosti od 0 % do 100 %,

uglavnom < 100 %

Granica tečenja je mjera potencijalne kohezivnosti tla, a definirana je sadržajem vode

(vlažnosti) na prijelazu koherentnog tla iz tekućeg u plastično konzistentno stanje. Što

su čestice tla sitnije, potrebno je više vode da se postigne njihova određena međusobna

pokretljivost, a time i vlažnost kojom se definira granica tečenja. Visoka vrijednost

granice tečenja je prema tome pokazatelj sitnozrnatosti tla.

Poznavanjem gore spomenutih granica koherentan materijal možemo klasificirati u

određene skupine prema plastičnosti. Za klasificiranje materijala prema plastičnosti,

potrebno je odrediti indeksne pokazatelje, kao što su indeks plastičnosti, indeks

konzistencije, te indeks tečenja.

• indeks plastičnosti - razlika sadržaja vlage između granice tečenja i granice

plastičnosti

PLP wwI

gdje je: wL - granica tečenja

wp - granica plastičnosti

Što je indeks plastičnosti veći, to je veća stabilnost koherentnog materijala kod

promjene sadržaja vode. Veći indeks plastičnosti ukazuje na veću žilavost i čvrstoću

materijala u suhom stanju.

15

• indeks konzistencije - njime se određuje stanje konzistencije za koherentne vrste tla

P

L

CI

wwI

gdje je: wL - granica tečenja

w - prirodna vlažnost

IP - indeks plastičnosti

Kada je indeks konzistencije jednak nuli (Ic = 0), tada je materijal u konzistentnom

stanju na granici tečenja, a kad je jednak jedan (Ic = 1), tada je materijal u

konzistentnom stanju na granici plastičnosti.

• indeks tečenja - u praksi se samo ponekad koristi

P

PL

I

wwI

gdje je: w - prirodna vlažnost

wp - granica plastičnosti

IP - indeks plastičnosti

Indeks tečenja je alternativni pokazatelj konzistentnog stanja koji se ponekad koristi

umjesto indeksa konzistencije. Ukoliko je indeks tečenja negativan, vlažnost tla je

manja od granice plastičnosti i zato je tlo u polučvrstom ili čvrstom stanju.

Arthur Casagrande (1947) utvrdio je da povezujući indeks plastičnosti (IP) i granicu

tečenja (wL) za pojedine koherentne vrste materijala, nastaje grupiranje materijala u

pojedinim zonama. Na taj način je dobio dijagram koji je nazvao dijagram plastičnosti

(slika 4.).

16

U dijagramu plastičnosti karakteristike plastičnosti uzoraka koherentnih tala prikazuju

se kao točke koje odgovaraju vlazi na granici tečenja i indeksu plastičnosti u

koordinatnom sustavu kod kojeg se indeks plastičnosti označava na apscisi, a granica

tečenja na ordinati.

Slika 4. Dijagram plastičnosti

U dijagramu plastičnosti se rezultati ispitivanja grupiraju oko kosog pravca,

A - linije, odnosno ispod kosog pravca U - linije.

Jednadžbe linija glase:

A - linija )20(73,0 LP wI

U - linija )8(9,0 LP wI

Pravac A - linije dijeli područje dijagrama na dvije zone: iznad linije su točke glinovitih

materijala, a ispod nje točke prašinastih materijala i organskih glina.

Dijagram plastičnosti prikladan je za komparaciju uzoraka tla sa istog ili različitih

područja i za svrstavanje uzoraka u skupine sličnih osobina. Taj je dijagram zato i

temelj općenito prihvaćenog sistema klasifikacije koherentnih materijala.

17

2.5 DEFORMACIJSKA SVOJSTVA TLA

Za projektiranje i izvedbu objekata neophodno je poznavati naprezanja u tlu te

deformacije koje predstavljaju odgovor tla na promjenu stanja naprezanja uzrokovanih

zahvatima na tlu ili u tlu.

Pod pojmom naprezanja u tlu podrazumijeva se tlak koji se javlja na nekoj dubini u tlu,

uslijed djelovanja vlastite težine tla ili nekog drugog opterećenja. Naprezanje uslijed

vlastite težine mijenja se pod različitim utjecajima, tijekom vremenskih razdoblja te

uslijed tih promjena nastaju u tlu određene deformacije. Dodatna naprezanja u tlu

nastaju uslijed nanesenih dodatnih opterećenja.

Naprezanja u tlu najčešće su posljedica:

• vlastite težine (geostatska naprezanja, početna, zatečena)

• opterećenja/rasterećenja (dodatna naprezanja)

Svaki građevinski zahvat mijenja prirodno stanje naprezanja u tlu i uvjetuje pojavu

dodatnog naprezanja koje nastaje brzo i praćeno je deformacijama. Deformacije ovise o

promjeni stanja naprezanja, ali i o vrsti i svojstvima tla u kojima ta promjena nastaje.

Skelet tla čine čvrste čestice i pore, koje su povezane u jedinstveni prostor potpuno ili

djelomično ispunjen vodom, zbog toga se razlikuje dio naprezanja u tlu koja prenosi

skelet tla – ukupno naprezanje i dio koji preuzima voda – porni tlak.

Razliku između ukupnog naprezanja i pornog tlaka zove se efektivno naprezanje.

'v v u

gdje je: σ'v - efektivno naprezanje

σv - ukupno naprezanje

u - porni tlak

18

2.6 KONSOLIDACIJA TLA

Pod pojmom slijeganja tla podrazumijeva se vertikalni pomak tla izazvan nekim

opterećenjem. To je proces pri kojemu uslijed promjene naprezanja dolazi do

premještanja čestica tla i smanjenja volumena pora u tlu. Ako su sve pore u tlu

ispunjene vodom (Sr = 1), tada je proces slijeganja tla vezan za proces istjecanja vode iz

pora (slika 5.).

Slika 5. Konsolidacija tla

Kad se porni tlak zbog promjene naponskog opterećenja izjednači sa stacionarnim

hidrauličkim poljem u podzemnoj vodi, završit će se i proces slijeganja.

Prema stupnju konsolidacije tla se dijele na:

• nekonsolidirana (podkonsolidirana) tla - to su tla u kojima još nije dovršen proces

konsolidacije. U njima je tlak porne vode veći od hidrostatskog. U tim tlima mogu se

očekivati znatna slijeganja i bez dodatnih opterećenja.

• normalno konsolidirana tla - to su tla koja nikada nisu tijekom svoje geološke prošlosti

bila pod većim opterećenjem nego što su danas.

• prekonsolidirana tla - prekonsolidacijsko opterećenje je najveće opterećenje kojemu je

tlo bilo izloženo tijekom svoje geološke prošlosti.

q - opterećenje

A - površina

Δσ - promjena naprezanja

Δu - promjena tlaka porne vode

Δσ' - promjena efektivnih

naprezanja

19

Pokazatelj stupnja konsolidacije tla je stupanj prekonsolidacije ili OCR, a predstavlja

omjer najvećeg vertikalnog naprezanja u prošlosti i onog geološkog naprezanja koje

odgovara dubini s koje je uzorak izvađen.

0v

pOCR

gdje je: σp - najveće vertikalno naprezanje u prošlosti

σv0 - geološko naprezanje

Prekonsolidacija može nastati zbog težine slojeva materijala koji su nakon taloženja u

geološkom ciklusu erodirani, od težine ledenjaka, a ponekad su uzrok i kapilarne sile

koje nastaju zbog sušenja površine glinovitih tala.

Iz navedenog slijedi:

- u slučaju normalno konsolidiranog tla OCR će biti jednak 1 (OCR = 1),

- ako je tlo prekonsolidirano OCR će biti veći od 1 (OCR > 1),

- a ako je nekonsolidirano OCR će biti manji od 1 (OCR < 1) (slika 6.).

Slika 6. Prikaz stupnjeva prekonsolidacije ili OCR-a

20

Određivanje tlaka prethodne konsolidacije

Ovaj napon određuje se grafičkim postupkom prema Casagrandeu na način da se u

točki najveće zakrivljenosti edometarske krivulje povuče tangenta i horizontala, te se

konstruira simetrala kuta između njih. Nakon toga povuče se asimptota na krivulju

kompresije. U točci sjecišta asimptote i simetrale kuta nalazi se najveće vertikalno

naprezanje u prošlosti σp.

Slika 7. Grafička konstrukcija točke prethodne konsolidacije prema Casagrandeu

21

Vremenski tijek slijeganja:

• u sitnozrnatim, slabo propusnim tlima govorimo o vremenskom tijeku slijeganja kao o

procesu za koji procjenjujemo koji će dio slijeganja biti ostvaren u kojem vremenu od

početka djelovanja opterećenja (slika 8.).

Slika 8. Konsolidacija kod sitnozrnatih tla

• u krupnozrnatim, dobro propusnim tlima poput šljunka i pijeska, ako je istjecanje vode

moguće, deformacija se odvija vrlo brzo, paralelno sa izvedbom građevine, tako da se

kod tih materijala ne zapaža duže kašnjenje između nanesenog opterećenja i

odgovarajućeg prirasta deformacija (slika 9.).

Slika 9. Konsolidacija kod krupnozrntih tla

22

2.7 EDOMETAR

Edometar je uređaj u kojemu se ispituje stišljivost tla u uvjetima promjene samo jedne

od šest komponenti deformacije, dok sve ostale komponente deformacije barem

teoretski ostaju nepromijenjene (slika 10.). Na taj način se u edometru simulira

jednodimenzionalna stišljivost tla, prema Terzaghijevoj teoriji jednodimenzionalne

konsolidacije.

U edometar se ugrađuje neporemećeni uzorak tla, mjeri se početna visina uzorka, te

promjena visine tijekom opterećivanja. Tijekom edometarskog pokusa mijenja se

opterećenje uzorka, koje mora biti dvostruko veće od prethodnog i prati se njegova

vertikalna deformacija tijekom vremena, pod utjecajem svakog pojedinog stupnja

opterećenja.

Slika 10. Edometar

23

Osnovni dijelovi edometra:

• okrugli čelični prsten - u njega se ugradi uzorak. Unutrašnjost prstena je glatka, a rub

je zaoštren s vanjske strane radi lakše ugradnje uzorka. Na taj način su spriječene

horizontalne deformacije ugrađenog uzorka,

• dvije porozne pločice - koje se postave ispod i iznad uzorka ugrađenog u prsten, tako

da se odvija nesmetano dreniranje tijekom pokusa,

• edometarska ćelija (slika 11.),

• pločica postavljena na gornju poroznu pločicu - ona jednoliko prenosi opterećenje po

cijeloj površini uzorka; udubljenje na vrhu i kuglica u njoj omogućavaju da se

opterećenje na uzorak prenosi jednoliko,

• postolje,

• vijci,

• sustav za opterećivanje - sastoji se od poluge koja povećava djelovanje utega,

• osjetilo za mjerenje deformacije uzorka - to je najčešće mjerna urica pričvršćena na

okvir uređaja.

Slika 11. Edometarska ćelija – rastavljena i sastavljena

24

Princip izvođenja edometarskog pokusa:

Pokus se izvodi tako da se nakon ugradnje uzorka u edometar registrira početna visina

ploče na koju se prenosi opterećenje, pa se potopi vodom i čeka da se smiri eventualna

deformacija uzrokovana bubrenjem.

U početnom stanju uzorak se opterećuje malim naponom (u ispitivanjima provedenim u

geotehničkom laboratoriju u početnom stanju uzorci su opterećivani naponom od 1,8

kN/m2). Ovo malo “nulto” opterećenje se uzima kao početno, a služi za namještanje i

početno ugađanje cijelog opteretnog sustava edometra. Nakon toga slijede novi

stupnjevi opeterećenja, pri čemu je uobičajeno da je odnos veličina dvaju susjednih

napona oko 2. Iznosi opterećenja korišteni u praktičnom dijelu ovog rada su 1,8, 50,

100, 200, 400 i 800 kN/m2.

Uobičajeno je da svaki stupanj opterećenja traje 24 sata, pri čemu se mjere pomaci

gornje čelične ploče, tj. vertikalne deformacije (slijeganje) uzorka. Mjerenje

deformacija izvodi se pomoću mjerne urice pričvršćene na okvir uređaja, koja je

pomičnim ticalom oslonjena na ploču.

Najbrže promjene događaju se tik po nanošenju opterećenja, a potom se kontinuirano

usporavaju, zbog čega su očitavanja češća na početku. Vremena očitavanja su 5s, 15s,

30s, 1min, 2min, 5min, 10min, 20min, 50min, 100min, 5h, 24h, odnosno sve dok se

deformacija ne umiri. Nakon što se deformacija umiri, nanese se slijedeći stupanj

opterećenja. Prilikom rasterećivanja uzorka također se mjeri visina ploče za svaki

stupanj rasterećenja.

25

2.8 PRAKTIČNI DIO

Geomehaničke karakteristike nekog tla najpouzdanije se mogu odrediti laboratorijskim

ispitivanjima na uzorcima tla. Vrlo je važno da se ti uzorci ispituju u uvjetima što bližim

onima pod kojima se nalaze u svom prirodnom ležištu. Uzorci se u laboratorij

dopremaju kao poremećeni ili neporemećeni.

Laboratorijska ispitivanja vezana uz ovaj završni rad provedena su u geotehničkom

laboratoriju Geotehničkog fakulteta na tri neporemećena uzorka. Uzorci su terenski

identificirani kao B-1 na dubini od 4,00 do 4,30 metara, B-9 na dubini od 3,70 do 4,00

metara, te B-10 na dubini od 4,00 do 4,30 metara.

Tijek i način laboratorijskih ispitivanja, te prikaz dobivenih rezultata za sva tri uzorka

prikazani su u narednim poglavljima.

Određivanje prirodne vlažnosti

Za određivanje prirodne vlažnosti koristimo posudice, koje prethodno izvažemo i

upisujemo vrijednosti u tablicu. Zatim u posudicu stavimo određenu količinu vlažnog

uzorka, koji izvažemo i sušimo. Osušeni uzorak ponovno izvažemo i na temelju

dobivenih vrijednosti izračunamo postotak zatečene vlažnosti tla.

Tablica 4. Prikaz zatečene vlage pojedinog uzorka

UZORAK

ZATEČENA VLAGA

w0 [%]

B - 1 29,22

B - 9 20,85

B - 10 19,42

Određivanje gustoće tla i gustoće suhog tla - gustoća tla (s nekom prirodnom

vlažnošću) je odnos mase vlažnog uzorka tla i volumena tog uzorka, a gustoća suhog tla

je odnos mase suhog uzorka tla i volumena uzorka tla.

26

Tablica 5. Prikaz gustoće tla i gustoće suhog tla

UZORAK GUSTOĆA TLA ρ [g/cm3] GUSTOĆA SUHOG TLA ρd [g/cm3]

B - 1 1,952 1,511

B - 9 1,891 1,565

B - 10 2,061 1,726

Određivanje gustoće čestica tla - određuje se pomoću piknometra, a predstavlja omjer

mase suhog uzorka tla u odnosu na masu istisnute vode, pomnoženo s gustoćom vode.

Tablica 6. Prikaz gustoća čestica tla

UZORAK GUSTOĆA ČESTICA TLA ρs [g/cm3]

B - 1 2,717

B - 9 2,707

B - 10 2,721

Određivanje granice plastičnosti pomoću valjčića

Kod određivanja granice plastičnosti od uzorka tla se oblikuje valjčić, i valja se sve dok

se ne dobije valjčić promjera 3 mm. Kada se dosegne promjer od 3 mm, na valjčiću

moraju biti vidljive dijagonalne pukotine. U slučaju da pukotina na valjčiću nema,

postupak valjanja se ponavlja.

Tablica 7. Prikaz granica plastičnosti pojedinog uzorka

UZORAK

GRANICA

PLASTIČNOSTI wp [%]

B - 1 16,34

B - 9 18,90

B - 10 20,13

27

Određivanje granice tečenja pomoću konusnog penetrometra

Ova metoda koristi se za ispitivanje granice tečenja koherentnih tla, a sastoji se od

mjerenja prodiranja konusa u homogenizirani uzorak tla koji se nalazi u posudi

standardizirane visine 55 mm, kroz vrijeme od 5 sekundi.

Tablica 8. Prikaz granica tečenja pojedinog uzorka

UZORAK

GRANICA TEČENJA

wL [%]

B - 1 33,86

B - 9 43,75

B - 10 38,22

Indeks plastičnosti i indeks konzistencije

Dobiju se preko formula u koje kao ulazni parametri ulaze zatečena vlaga, granica

plastičnosti i granica tečenja. Vrijednosti tih dvaju indeksa data su u tablici (tablica 9.).

Tablica 9. Prikaz indeksa plastičnosti i konzistencije pojedinog uzorka

UZORAK

INDEKS

PLASTIČNOSTI IP [%]

INDEKS

KONZISTENCIJE Ic

B - 1 17,52 0,265

B - 9 24,85 0,921

B - 10 18,08 1,040

PLP wwI P

LC

I

wwI 0

Klasifikacija tla radila se prema USCS klasifikaciji (Unified Soil Classification

System).

Tablica 10. Prikaz klasifikacije tla pojedinog uzorka

UZORAK USCS klasifikacija

B - 1 CL - pjeskovita (pjeskovita anorganska glina niske plastičnosti)

B - 9 CL (anorganska glina niske plastičnosti)

B - 10 CL (anorganska glina niske plastičnosti)

28

OCR je pokazatelj stupnja konsolidacije tla, a predstavlja omjer najvećeg vertikalnog

naprezanja u prošlosti i onog geološkog naprezanja koje odgovara dubini s koje je

uzorak izvađen.

0v

pOCR

Tablica 11. Prikaz vrijednosti OCR pojedinog uzorka

UZORAK NAJVEĆE NAPREZANJE U

PROŠLOSTI σp [kN/m2]

GEOLOŠKO

NAPREZANJE σv0

[kN/m2]

OCR

B - 1 83,24 79,44 1,04

B - 9 86,71 71,40 1,21

B - 10 113,12 83,88 1,35

Modul stišljivosti

Modul stišljivosti nije konstantan za jednu vrstu materijala, već se mijenja s promjenom

opterećenja, tj. jedna vrijednost modula stišljivosti može se odrediti samo za jedan uski

interval vertikalnog opterećenja. Ako je brojčana vrijednost modula stišljivosti veća,

onda je stišljivost tla manja, i obratno.

Modul stišljivosti može se izračunati preko promjene visine uzorka, odnosno preko

promjene koeficijenta pora, budući da se deformacija odvija samo u vertikalnom

smjeru, tj. iz promjene visine uzorka može se izračunati promjena volumena pora, uz

pretpostavku da je tlo potpuno saturirano i da su čvrste čestice tla nestišljive.

29

e

e

e

e

h

hM S

0

00

1

1

gdje je: Ms - modul stišljivosti

Δh - promjena visine

h0 - početna visina

Δσ - prirast opterećenja

Δe - promjena koaeficijenta pora

e0 - početni koeficijent pora

Tablica 12. Prikaz vrijednosti modula stišljivosti

UZORAK

MODUL STIŠLJIVOSTI [MN/m2]

VERTIKALNO OPTEREĆENJE [kN/m2]

1,8-50 50-100 100-200 200-400 400-800

B - 1 1,145 2,791 4,743 8,183 15,685

B - 9 8,165 3,205 3,904 5,975 11,114

B - 10 14,176 6,152 8,169 13,106 20,959

Koeficijent promjene volumena

Koeficijent promjene volumena je recipročna vrijednost modula stišljivosti.

S

vM

m1

Tablica 13. Prikaz koeficijenata promjene volumena

UZORAK

KOEFICIJENT PROMJENE VOLUMENA [m2/MN]


1,8-50 50-100 100-200 200-400 400-800

B - 1 0,873 0,358 0,211 0,122 0,064

B - 9 0,122 0,312 0,256 0,167 0,090

B - 10 0,071 0,163 0,122 0,076 0,048

30

Indeks kompresije

Indeks kompresije je pogodni parametar za opisivanje stišljivosti normalno

konsolidiranih tala, jer je za razliku od modula stišljivosti konstantna veličina, budući

da se računa za konstantni dio krivulje, tj. za onaj dio koji je jednak liniji normalne

konsolidacije.

v

c

eC

log

gdje je: Δe - promjena koeficijenta pora

Δlogσv - logaritam promjene vertikalnog opterećenja

Indeks bubrenja

Indeks bubrenja je koeficijent nagiba pravca, kojim se može aproksimirati krivulja

rasterećenja i upotrebljava se za proučavanje pojave bubrenja kod nekih materijala.

v

p

s

eC

log

gdje je: Δep - promjena koeficijenta pora pri rasterećivanju

Δlogσv - logaritam promjene vertikalnog opterećenja

Tablica 14. Prikaz vrijednosti indeksa kompresije i indeksa bubrenja za pojedini uzorak

UZORAK

INDEKS KOMPRESIJE - Cc I INDEKS BUBRENJA - CS


1,8-50 50-100 100-200 200-400 400-800

B - 1 Cc 0,045 0,018 0,018 0,017 0,016

CS - 0,011 - 0,003 - 0,003 - 0,002 - 0,001

B - 9 Cc 0,006 0,016 0,022 0,024 0,022

CS - 0,015 - 0,005 - 0,004 - 0,003 - 0,001

B - 10 Cc 0,003 0,008 0,010 0,010 0,011

CS - 0,001 - 0,004 - 0,003 - 0,002 - 0,001

31

Koeficijent stišljivosti

s

vM

ea 01

gdje je: e0 - početni koeficijent pora

Ms - modul stišljivosti

Tablica 15. Prikaz koeficijenta stišljivosti pojedinog uzorka

UZORAK

KOEFICIJENT STIŠLJIVOSTI [m2/MN]


1,8-50 50-100 100-200 200-400 400-800

B - 1 1,491 0,601 0,346 0,196 0,099

B - 9 0,210 0,528 0,422 0,267 0,138

B - 10 0,040 0,253 0,188 0,116 0,071

32

3. ZAKLJUČAK

Za potrebe izrade završnog rada pod nazivom „Određivanje modula stišljivosti u

edometru“, u geotehničkom laboratoriju Geotehničkog fakulteta provedena su

ispitivanja u edometru na tri neporemećena uzorka koherentnog tla. Uzorci su se

međusobno razlikovali po lokaciji i dubini vađenja, granulometrijskom i mineraloškom

sastavu, indeksu konzistencije i stupnju prekonsolidiranosti. Na uzorcima su izvršena i

klasifikacijska ispitivanja te određivanja osnovnih fizikalnih svojstava prema važećim

normama za geomehanička laboratorijska ispitivanja tla. Uzorak oznake B - 1 s dubine

4,0 do 4,3 m klasificiran je prema USC sustavu kao pjeskovita anorganska glina niske

plastičnosti dok su uzorci oznake B - 9 s dubine 3,7 do 4,0 m i B - 10 s dubine 4,0 do

4,3 m klasificirani kao anorganske gline niske plastičnosti.

Uzorci su prije opterećivanja u edometru preplavljeni vodom po gornjoj i donjoj bazi.

Bubrenje uzoraka u kontaktu s vodom nije registrirano pa nije imalo ni utjecaj na

deformacijsko ponašanje materijala prilikom opterećivanja. Vertikalno opterećenje na

uzorke nanošeno je stupnjevito, uz dvostruki porast vrijednosti u odnosu na prethodno

opterećenje. Uzorci su ispitivani u rasponu vertikalnih opterećenja od 1,8 kN/m2 do 800

kN/m2. Na svakom stupnju opterećenja praćena je promjena visine uzorka u ukupnom

vremenu od 24 sata. Tek nakon isteka tog vremena, na uzorak je nanošen novi stupanj

vertikalnog opterećenja. Zadana vremena praćenja promjene visine uzorka pod

opterećenjem omogućila su dobar uvid u odvijanje procesa primarne i sekundarne

konsolidacije tla. Rasterećenje uzoraka vršeno je obrnutim redoslijedom od

opterećivanja, pri čemu je također praćena promjena visine uzorka u zadanim

vremenskim intervalima.

Obrada rezultata mjerenja u edometru sadržavala je izračun nekih osnovnih fizikalnih

svojstava ispitivanih uzoraka te izračun praktično svih parametara tla koji se mogu

dobiti iz edometarskog ispitivanja. Na temelju praćenja promjene visine uzorka tijekom

različitih stupnjeva vertikalnog opterećenja, izračunavana je odgovarajuća promjena

koeficijenta pora, a na osnovi toga i ostali parametri kao što su indeks kompresije i

bubrenja, modul stišljivosti, koeficijent promjene volumena i koeficijent stišljivosti.

33

Iz klasičnog grafičkog prikaza rezultata ispitivanja u edometru, određen je stupanj

prekonsolidiranosti (OCR) ispitivanih uzoraka tla metodom po Casagrande-u. Uzorak

oznake B - 1 je normalno konsolidiran (OCR = 1,04) dok uzorci oznaka B - 9 i B - 10

predstavljaju prekonsolidirani materijal (OCR = 1,21 - 1,35). Utjecaj stupnja

prekonsolidiranosti na deformacijsko ponašanje ispitivanih uzoraka jasno je vidljiv u

vrijednostima početnih modula stišljivosti koji se nalaze u području geološkog

naprezanja. Prekonsolidirani materijali s OCR > 1 imali su znatno više vrijednosti

modula stišljivosti u području geološkog naprezanja od materijala koji je bio normalno

konsolidiran, s vrijednosti OCR 1. Kad su vertikalna opterećenja postala veća od tlaka

prethodne konsolidacije, vrijednosti modula stišljivosti kontinuirano su rasle, što je

uobičajeno deformacijsko ponašanje tla.

Svi određivani fizikalno-mehanički parametri ispitivanih uzoraka tla prikazani su za

svaki pojedini uzorak u tablici 16, 17 i 18.

34

Tablica 16. Sumarni prikaz dobivenih rezultata za uzorak B - 1

UZORAK B - 1

FIZIKALNA SVOJSTVA ISPITIVANOG TLA

ZATEČENA VLAGA w0 [%] 29,22

GRANICA PLASTIČNOSTI wp [%] 16,34

GRANICA TEČENJA wL [%] 33,86

INDEKS PLASTIČNOSTI IP [%] 17,52

INDEKS KONZISTENCIJE Ic [1] 0,265

GUSTOĆA TLA ρ [g/cm3] 1,952

GUSTOĆA SUHOG TLA ρd [g/cm3] 1,511

GUSTOĆA ČESTICA TLA ρs [g/cm3] 2,717

STUPANJ ZASIĆENOSTI Sr [%] 99,61

PARAMETRI TLA DOBIVENI ISPITIVANJEM U EDOMETRU

GEOLOŠKO NAPREZANJE σv0 [kN/m2] 79,44

NAJVEĆE VERTIKALNO NAPREZANJE

U PROŠLOSTI σp [kN/m2] 83,24

OCR [1] 1,04

VERTIKALNO OPTEREĆENJE

σ [kN/m2] 1,8-50 50-100 100-200 200-400 400-800

PROMJENA VERTIKALNOG

OPTEREĆENJA Δσ [kN/m2] 48,2 50 100 200 400

PROMJENA KOEFICIJENTA PORA

Δe [1] 0,0750 0,0306 0,0353 0,0401 0,0408

PROMJENA VISINE Δh [cm] 0,0834 0,0340 0,0393 0,0446 0,0454

INDEKS KOMPRESIJE Cc [1]

0,045 0,018 0,018 0,017 0,016

INDEKS BUBRENJA CS [1]

- 0,011 - 0,003 - 0,003 - 0,002 - 0,001

MODUL STIŠLJIVOSTI MS [MN/m2]

1,145 2,791 4,743 8,183 15,685

KOEFICIJENT PROMJENE VOLUMENA

mv [m2/MN]

0,873 0,358 0,211 0,122 0,064

KOEFICIJENT STIŠLJIVOSTI

av [m2/MN]

1,491 0,601 0,346 0,196 0,099

35


UZORAK B - 9















OCR [1] 1,21


σ [kN/m2] 1,8-50 50-100 100-200 200-400 400-800




Δe [1] 0,0102 0,0268 0,0433 0,0552 0,0573



0,006 0,016 0,022 0,024 0,022


- 0,015 - 0,005 - 0,004 - 0,003 - 0,001


8,165 3,205 3,904 5,975 11,114


mv [m2/MN]

0,122 0,312 0,256 0,167 0,090


av [m2/MN]

0,210 0,528 0,422 0,267 0,138

36


UZORAK B - 10















OCR [1] 1,35


σ [kN/m2] 1,8-50 50-100 100-200 200-400 400-800




Δe [1] 0,0054 0,0128 0,0191 0,0235 0,0289



0,003 0,008 0,010 0,010 0,011


- 0,001 - 0,004 - 0,003 - 0,002 - 0,001


14,176 6,152 8,169 13,106 20,959


mv [m2/MN]

0,071 0,163 0,122 0,076 0,048


av [m2/MN]

0,040 0,253 0,188 0,116 0,071

37

4. POPIS LITERATURE

1. Kvasnička, P. i Domitrović, D. (2007): Mehanika tla, Interna skripta, Rudarsko -

geološko - naftni fakultet Sveučilišta u Zagrebu

2. Nonveiller, E. (1979): Mehanika tla i temeljenje građevina, Sveučilište u Zagrebu,

Izdavač: Školska knjiga Zagreb

3. Percel, B. (1982): Osnovna mehanika tla 1, Terenska i laboratorijska ispitivanja tla,

Rudarsko - geološko - naftni fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Izdavač: Interprogres

Zagreb

4. Roje - Bonacci, T. (2003): Mehanika tla, Sveučilište u Splitu, Građevinski fakultet

Sveučilišta u Splitu, Izdavač: Dugi rat

5. Strelec, S. i Štuhec, D. (2011): Geotehnički laboratorij i njegova primjena u

inženjerskoj praksi, Interna skripta, Geotehnički fakultet Varaždin, Sveučilište u Zagrebu

6. Terzaghi, K. (1972): Teorijska mehanika tla, Naučna knjiga, Beograd

7. Zlatović, S. (2006): Uvod u mehaniku tla, Udžbenik Tehničkog veleučilišta u

Zagrebu

38

5. PRILOZI

39

5.1 PRILOG 1: GRANULOMETRIJSKI SASTAV TLA

40

41

5.2 PRILOG 2: SPECIFIČNA GUSTOĆA TLA

42

43

44

45

5.3 PRILOG 3: ODREĐIVANJE KONZISTENTNIH GRANICA

46

47

48

49

5.4 PRILOG 4: STIŠLJIVOST TLA

50

51

52

53

54

55

56

6. SAŽETAK

Zoran Bajsić

„Određivanje modula stišljivosti u edometru“

Opis rada:

Ovim radom obuhvaćene su temeljne spoznaje u mehanici tla iz područja naprezanja i

deformacija. Ukratko se opisuje postanak tla, načini njegovog klasificiranja,

određivanje granulometrijkog sastava tla, trokomponentna građa tla, Attterbergove

granice kao i deformacijska svojstva tla te konsolidacija tla. Opisan je uređaj-edometar,

princip i način njegovog rada te laboratorijska metoda utvrđivanja stišljivosti tla.

Također su prikazani i objašnjeni parametri stišljivosti koje dobivamo iz rezultata

mjerenja edometrom. Obrada rezultata mjerenja u edometru sadrži izračun nekih

osnovnih fizikalnih svojstava ispitivanih uzoraka te izračun praktično svih parametara

tla koji se mogu dobiti iz edometarskog ispitivanja. Na temelju praćenja promjene

visine uzorka tijekom različitih stupnjeva vertikalnog opterećenja, izračunata je

odgovarajuća promjena koeficijenta pora, a na osnovi toga i ostali parametri kao što su

indeks kompresije i bubrenja, modul stišljivosti, koeficijent promjene volumena i

koeficijent stišljivosti.

Ključne riječi:

- klasifikacija tla

- Atterbergove granice

- konsolidacija tla

- edometar

- modul stišljivosti

Documents

ODREĐIVANJE MODULA STIŠLJIVOSTI U EDOMETRU · osobine tla, a služi kao jedan od pokazatelja za klasifikaciju tla. Granulometrijski sastav nekog tla određuje se prosijavanjem reprezentativnog