의도적으로 동결 된 토양의 구조적 성질은 어떻게 결정 되는가?


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토양은 항상 자연스럽게 얼어 붙습니다. 이 시점에서 먼지 작업이 일반적으로 중단됩니다.

때때로 토양은 의도적으로 동결 된 구조적 특성을 향상시킬 수 있습니다. 이 과정 보스턴의 빅 딕 (Big Dig)과 후쿠시마 다이 이치 (Fukushima Daiichi) 원자력 발전소에서 주목 받고있다. .

토양을 의도적으로 동결시켜 터널이나 수직축을 굴착 할 수있는 경우 동토의 구조적 특성이 중요합니다. 얼어 붙은 물이 토양을 굳히는 데 도움이된다는 것은 논리적 인 것처럼 보이지만 토양의 실제 구조적 특성은 어떻게 결정됩니까?

  • 모든 얼어 붙은 토양은 동일한 특성으로 끝나나요? 즉 얼음의 존재가 특성을 제어한다.
  • 동결 된 토양 속성은 어떤 방식 으로든 동결되지 않은 토양 속성과 관련이 있습니까?

나는 실제 답변을 쓰는 ​​것에 대해 충분히 알지 못하지만, 나는 교육받은 추측을 위험에 빠뜨릴 것이다. 토양은 전단에 실패합니다. 토양에서 물을 동결시킬 때 전단 강도는 토양 전단 강도에서 얼음의 전단 강도로 전환됩니다. 얼음이 모공을 팽창시켜 힘의 토양 부분에 영향을주기 때문에 더 복잡합니다. 나는 당신이 다른 토양과 같은 특성을 결정할 것이라고 믿습니다 : 현장에서의 SPT 테스트 (그러나 얼어 붙은 토양의 SPT 데이터에는 어떤 상관 관계가 있는지 확실하지 않음), 실험실에서의 3 축 테스트.
Rick Teachey

더 이상 기공 압력이 증가하지 않기 때문에 동결은 단기간의 "힘"을 증가시킵니다 (실제로 적용되는 응력을 줄입니다). 효과적인 스트레스는 $ \ sigma '= \ sigma-u $입니다. 여기서 $ u $는 기공 압력입니다. 공극 압력이 제로 (동결 된 물)로 떨어지면 유효 응력 (밀폐 응력)이 증가합니다 (실제로는 낙하 대신에 하중이 가해질 때 안정적입니다). 이로 인해 토양 전단강도가 증가합니다.
Rick Teachey

@RickTeachey 나는 왜 처음에는 그렇게 보일지 모르겠다.
hazzey

답변:


1

나는 의도적으로 동결 된 토양과 자연적으로 얼어 붙은 토양 사이에 근본적인 차이가 있다고 생각하지 않습니다. 온도 조절 이외.

토양의 유형 (습기 또는 기타)은 복잡하고 토양 유형, 수분 함량, 입자 크기 분포, 압축 등과 같은 많은 요소에 따라 달라질 수 있습니다. 설계 목적으로 사용되는 토양 특성은 일반적으로 테스트와 경험적으로 파생 된 관계의 결합 나는 전체 주제를 여기에 요약하려고 시도하는 것이 적절하지 않다고 생각한다. 자세한 내용을 알고 싶으면 다음 MIT OpenCourseware 과정을 참조하십시오. MIT - 토양 거동

얼어 붙은 토양에 관한 당신의 질문에 관해서. 모든 토양은 온도, 얼음 함량, 다공성 등뿐만 아니라 냉동되지 않은 특성에 따라 냉동시 다른 특성을 갖습니다. 냉동 토양이 고정되지 않은 토양보다 뻣뻣 할 것이라는 직감은 정확합니다. 얼어 붙은 토양은 얼지 않은 토양보다 10-100 배 더 강합니다. 1 .

이 책은 당신이 탐구 한 건설 토지 얼어 붙음에 관한 장을 포함하여, 얼어 붙은 토양의 설계를 전적으로 다룹니다 :

  • 냉동 지질 공학 (제 2 판). 올랜도 B. Andersland와 Branko Ladanyi. Chichester : John Wiley & amp; 자제. 2004.

1 Yershov, E. D .. 일반적인 지질학. 에드. 피터 J. 윌리엄스. 1st ed. 캠브리지 : 케임브리지 대학 출판사, 1998.


-2
  1. 핵심 샘플을 가져 가라.
  2. 냉동고에 붙이다
  3. 시험을 치다.
  4. ?
  5. 이익!

한 가지 중요한 요소는 토양의 수분 함량이며, 얼어 붙은 건조한 모래는 물에 잠긴 강둑을 얼어 버린 것과 비교하면별로 효과가 없을 것입니다.


2
나는 downvoter 아니지만, 나는 그들의 추론을 볼 수 있습니다. 이것은 질문에 대한 답변보다 더 많은 의견입니다.
Chris Mueller

어떻게 답이 아닌가? 문제는 '얼어 붙은 토양의 성질은 어떻게 결정 되는가?'이고, '얼어 붙은 토양에 대한 테스트'(또는 얼어 붙은 토양)입니다.
achrn

최소한 샘플 채취 후 토양의 성질은 이전과 비교할 때 확실히 얼어 붙을 것입니다 - 물이 얼어 붙어 서리가 내리 웁니다. 또한 다양한 지오 테스트의 전체 배열이 있습니다. 나는이 방법론으로 유효하다고 확신하며, 그 중 일부는 유효하지 않을 것입니다.
Ethan48

@ acrhn도 downvoter가 아니지만 적어도 래칫 괴물이 테스트가 실행될 예제를 제공 할 것을 제안합니다.
Rick Teachey
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