Dr. C.Sachpazis 1

Σχέσεις μεταξύ των εδαφικών φάσεων

Costas Sachpazis, (M.Sc., Ph.D.)

Διάρκεια: 6 Λεπτά. 31 δευτερόλεπτα

Dr. C.Sachpazis

©2013

2

Στόχοι

Να υπολογιστούν οι μάζες (ή τα βάρη) και οι όγκοι των τριών διαφορετικών φάσεων.

έδαφος

αέρας

νερό

Vs

Va Ma=0

Ms

Mw

Mt

Vw

Vv

Vt

Διάγραμμα Φάσεων

Συμβολισμοί

M = μάζα ή βάρος

V = όγκος s = κόκκοι εδάφους

w = νερό

a = αέρας

v = κενά

t = σύνολο

Dr. C.Sachpazis

©2013

3

Ορισμοί

Το Ποσοστό Υγρασίας (w) είναι ένα μέτρο της ποσότητας νερού που περιέχεται στο έδαφος.

έδαφος

Αέρας

νερό

Vs

Va Ma=0

Ms

Mw

Mt

Vw

Vv

Vt

Διάγραμμα Φάσεων

S

W

M

Mw

Εκπεφρασμένο ως Ποσοστό.

Έυρος = 0 – 100+%.

X 100%

Dr. C.Sachpazis

©2013

4

Ορισμοί

Ο Λόγος Κενών ή Δείκτης Πόρων (e) είναι ένα μέτρο του όγκου των κενών στο έδαφος.

έδαφος

Αέρας

νερό

Vs

Va Ma=0

Ms

Mw

Mt

Vw

Vv

Vt

Διάγραμμα Φάσεων

S

V

V

Ve

Dr. C.Sachpazis

©2013

5

Ορισμοί

Το Πορώδες (n) είναι επίσης ένα μέτρο του όγκου των κενών στο έδαφος, εκπεφρασμένο επί τοις εκατό.

έδαφος

αέρας

νερό

Vs

Va Ma=0

Ms

Mw

Mt

Vw

Vv

Vt

Διάγραμμα Φάσεων

T

V

V

Vn X 100%

Θεωρητικό Εύρος: 0 – 100%

Dr. C.Sachpazis

©2013

6

Ορισμοί

Ο Βαθμός Κορεσμού (S) είναι το ποσοστό του όγκου των κενών στο έδαφος που είναι πληρωμένο με νερό.

έδαφος

αέρας

νερό

Vs

Va Ma=0

Ms

Mw

Mt

Vw

Vv

Vt

Διάγραμμα Φάσεων

V

W

V

VS

Εύρος: 0 – 100%

X 100%

Ξηρ

ό Κορεσμέν

ο

Dr. C.Sachpazis

©2013

7

Ένα Απλό Παράδειγμα

νερό

αέρας

έδαφος

Σε αυτήν την απεικόνιση,

e = 1

n = 50%

S = 50%

Dr. C.Sachpazis

©2013

8

Ορισμοί

Η συνολική συκνότητα του εδάφους (m) είναι η πυκνότητα του εδάφους στην φυσική του

κατάσταση.

έδαφος

αέρας

νερό

Vs

Va Ma=0

Ms

Mw

Mt

Vw

Vv

Vt

Διάγραμμα Φάσεων

T

Tm

V

M

Μονάδες: t/m3, g/ml, kg/m3

Dr. C.Sachpazis

©2013

9

Ορισμοί Η κορεσμένη πυκνότητα του εδάφους (sat) είναι η πυκνότητα του εδάφους όταν όλα τα κενά του είναι

πληρωμένα με νερό.

Η βυθιζόμενη πυκνότητα του εδάφους (’) είναι η ενεργός πυκνότητα του εδάφους όταν αυτό είναι βυθισμένο κάτω από το νερό.

’ = sat - w

Dr. C.Sachpazis

©2013

10

Ορισμοί

Η ξηρή πυκνότητα του εδάφους (d) είναι η πυκνότητα του εδάφους στην ξηρή του κατάσταση.

έδαφος

αέρας

νερό

Vs

Va Ma=0

Ms

Mw

Mt

Vw

Vv

Vt

Διάγραμμα Φάσεων

T

Sd

V

M

Μονάδες: t/m3, g/ml, kg/m3

Dr. C.Sachpazis

©2013

11

Ορισμοί

Η συνολική, κορεσμένη, ξηρή και βυθιζόμενη μονάδα βάρους () ορίζονται κατά ανάλογο τρόπο.

= g

Εδώ, χρησιμοποιούμε το βάρος (kN) αντί της μάζας (kg).

Το ειδικό βάρος των εδαφικών κόκκων (Gs) κυμαίνεται συνήθως μεταξύ 2.6 και 2.8.

kg/m3 N/m3 m/s2

Dr. C.Sachpazis

©2013

Σχέσεις Εδαφικών Φάσεων Θεωρούμε ένα κλάσμα του εδάφους όπου Vs = 1.

έδαφος

αέρας

νερό

1 Gsw

Sew Se

e

Διάγραμμα Φάσεων

Οι άλλοι όγκοι μπορούν να προκύψουν από τους προηγούμενους ορισμούς.

Μάζα = Πυκνότητα x Όγκο

όγκοι μάζες

Οι μάζες μπορούν να προκύψουν από:

Dr. C.Sachpazis

©2013

13

Σχέσεις Εδαφικών Φάσεων Από τους προηγούμενους ορισμούς,

έδαφος

αέρας

νερό

1 Gsw

Sew Se

e

Διάγραμμα Φάσεων

SS

W

G

Se

M

Mw

e

e

V

Vn

T

V

1

Dr. C.Sachpazis

©2013

14

Σχέσεις Εδαφικών Φάσεων

έδαφος

αέρας

νερό

1 Gsw

Sew Se

e

Διάγραμμα Φάσεων

WS

T

Tm

e

SeG

V

M

1

WS

T

Tsat

e

eG

V

M

1

WS

T

Sd

e

G

V

M

1

Dr. C.Sachpazis

©2013

15

Προσπαθήστε να μην απομνημονεύεται τις εξισώσεις. Καταλάβετε τους ορισμούς, και αναπτύξτε τις σχέσεις των εδαφικών φάσεων από το διάγραμμα φάσεων, με VS = 1,

Υποθέστε GS (2.6-2.8) όταν δεν δίδεται,

Μην μπερδέβεται πυκνότητες και μονάδες βάρους,

Οι εδαφικοί κόκκοι είναι ασυμπίεστοι. Η μάζα και ο όγκος τους παραμένουν οι ίδιοι σε οποιαδήποτε Λόγο Κενών ή Δείκτη Πόρων (e).

Dr. C.Sachpazis

©2013

16

Μία Συμβουλή..

Εάν μπορείτε να θυμηθείτε ένα

πράγμα στις σχέσεις των εδαφικών

φάσεων, αυτό πρέπει να είναι ..

1 Gsw

Sew Se

e

έδαφος

αέρας

νερό

Dr. C.Sachpazis

©2013

17

Ένα σύντομο test … Αναφέρατε εάν τα ακόλουθα είναι Αλήθεια ή Ψέμα ?

(a) Η ξηρή πυκνότητα είναι μεγαλύτερη από την βυθιζόμενη

πυκνότητα.

(b) Στα ακόρεστα εδάφη, η περιεκτικότητα σε νερό ή το

ποσοστό υγρασίας είναι πάντα λιγότερο από 100%.

(c) Όσο μεγαλύτερος ο Λόγος Κενών ή Δείκτης

Πόρων (e), τόσο μεγαλύτερο και το πορώδες.

Αλήθεια

Ψέμα

Αλήθεια