What distinguishes soil behaviour f

What distinguishes soil behaviour from other civil engineering materials?
Examples are quite easy to point to. A soil slope can fail both due to being
overloaded and due to rainfall. What is happening here? Would we consider
a concrete structure (where particles are cemented together throughout) to
behave any differently when wet than dry? The key mechanical concept in
soil strength is friction and both of the slope failures can be explained by
considering this physical phenomenon. The other major distinguishing feature
of soil is that it is a multi-phase material, i.e. it contains soil grains, water
and sometimes in addition, air. When it contains only soil grains and water
it is termed saturated (i.e. all the voids in the soil are fi lled with water) and
this is assumed to be so in the majority of cases considered by engineers in
design. Two commonly used measures of soil state are usefully stated at this
point. Firstly, the degree of saturation of a soil sample is given by:
S
V
r V
Vw
Vv
=
[8.4]
where Vw is the volume of water and Vv is the volume of voids (i.e. Sr = 1
means full saturation). Water content is defined as:
w
m
m
w
s
=
[8.5]
where mw is the mass of water in a sample and ms is the mass of solids in
the sample.
It is now widely accepted that friction holds soils together, but before
applying this idea to soils we should consider simpler models of friction of
the type studied at school. Consider a block sitting on a fl at plane (Fig. 8.4).
The block is subjected to a horizontal force F but will move only when F
exceeds a certain value determined as:
F = mN [8.6]
where m is the coeffi cient of friction (a material property of the interface
between block and plane) and N is the normal force across the plane, perhaps
resulting from the block’s self-weight. The coeffi cient of friction can be
replaced with the tangent of an angle f as follows
F = N tan f [8.7]
where the angle is that made by the line of action of the reaction force from
the plane to the vertical. As the normal force is increased so the frictional
resistance to movement increases. As stated above, the majority of failures
in materials are due to shear strength being exceeded, and we can easily see
that the interface between the block and the plane is in shear, so that this
frictional model is itself a model of shear strength. The fi rst slope failure
mentioned above occurs due to overloading leading to shear stresses in
the slope exceeding the shear strength. The rainfall-induced failure cannot
however be explained in the same way as the applied load has not changed
so the shear stresses in the slope must be the same. The explanation is a
little more subtle and requires the concept of effective stress.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

สิ่งที่แตกต่างพฤติกรรมดินจากวัสดุวิศวกรรมโยธาอื่น ๆตัวอย่างค่อนข้างง่ายเพื่อชี้ไป ทางลาดชันดินสามารถล้มเหลวเนื่องจากการโอเวอร์โหลด และเนื่อง จากปริมาณน้ำฝน สิ่งที่เกิดขึ้นที่นี่ เราจะพิจารณาโครงสร้างคอนกรีต (ที่อนุภาคมีซีเมนต์กันตลอด) เพื่อทำงานใด ๆ ต่างเมื่อเปียกมากกว่าแห้ง แนวคิดทางกลสำคัญในดินความแข็งแรงคือ แรงเสียดทาน และความล้มเหลวของความลาดชันทั้งสองสามารถอธิบายได้โดยพิจารณาปรากฏการณ์ทางกายภาพนี้ ลักษณะเด่นสำคัญอื่น ๆของดินคือ มันเป็นวัสดุมัลติเฟส เช่นประกอบด้วยดินธัญพืช น้ำและบางครั้งนอกจากนี้ อากาศ เมื่อประกอบด้วยดินธัญพืชและน้ำเท่านั้นมันเรียกว่าอิ่มตัว (นั่นคือทั้งหมดช่องว่างในดินที่หา lled น้ำ) และนี้จะถือว่าเป็นดังนั้นในส่วนของกรณีพิจารณา โดยวิศวกรการออกแบบ สองใช้กันทั่วไปของดินรัฐประโยชน์สูงสุดไว้ที่นี้จุด ประการแรก ระดับของความเข้มของตัวอย่างดินที่ถูกกำหนดโดย:SVr VVwVv=[8.4]ที่ Vw เป็นปริมาตรของน้ำ และ Vv คือ ปริมาตรของช่องว่าง (เช่น Sr = 1หมายความว่าเต็มอิ่ม) น้ำเนื้อหาถูกกำหนดเป็น:wมมws=[8.5]โดย mw คือ มวลของน้ำตัวอย่าง และ ms คือ มวลของของแข็งในตัวอย่างตอน นี้ยอมรับว่า แรงเสียดทานถือดินร่วมกัน แต่ก่อนใช้แนวคิดนี้กับดินเราควรพิจารณารูปแบบง่ายของแรงเสียดทานชนิดการศึกษาที่โรงเรียน พิจารณาบล็อกนั่งอยู่บนชั้นที่เครื่องบิน (รูปที่ 8.4)บล็อกจะต้องทำแนวแรง F แต่จะย้ายเมื่อ Fเกินค่ากำหนดที่กำหนดไว้:F = mN [8.6]โดยที่ m คือ cient coeffi ของแรงเสียดทาน (วัสดุคุณสมบัติของอินเทอร์เฟซระหว่างบล็อกและเครื่องบิน) และ N คือ แรงปกติกราฟ บางทีเกิดจากการบล็อกของน้ำหนัก Cient coeffi ของแรงเสียดทานได้แทนที่ ด้วยค่าแทนเจนต์ของมุม f มีดังนี้F = f N แทน [8.7]ซึ่งเป็นมุมที่ทำไว้ โดยบรรทัดของการกระทำของแรงปฏิกิริยาจากเครื่องบินไปตามแนวตั้ง เป็นแรงปกติจะเพิ่มขึ้นดังนั้นแรงเสียดทานความต้านทานการเคลื่อนที่เพิ่มขึ้น ตามที่ระบุไว้ข้างต้น ส่วนใหญ่ของความล้มเหลววัสดุจะเฉือนเนื่องจาก ความแข็งแรงสูงเกิน และเราจะเห็นได้อย่างที่อินเทอร์เฟซระหว่างบล็อกและเครื่องบินในเฉือน ดัง ว่านี้แรงเสียดทานแบบเป็นตัวเองรูปแบบของแรงเฉือน หา rst ลาดล้มกล่าวถึงข้างต้นเกิดขึ้นเนื่องจากการบรรทุกเกินพิกัดนำไปเฉือนในความลาดชันเกินความแข็งแรงเฉือน ความล้มเหลวที่เกิดจากฝนไม่อย่างไรก็ตามสามารถอธิบายได้ในลักษณะเดียวกับโหลดใช้ไม่ได้เปลี่ยนดังนั้น เฉือนในลาดต้องให้เหมือนกัน คำอธิบายมีลึกซึ้งน้อยมาก และต้องใช้แนวคิดของความเครียดที่มีประสิทธิภาพ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

สิ่งที่แตกต่างพฤติกรรมของดินจากวัสดุวิศวกรรมโยธาอื่น ๆ
ตัวอย่างเช่นค่อนข้างง่ายที่จะชี้ไปที่ ลาดดินสามารถล้มเหลวเนื่องจากทั้งสองถูก
มากเกินไปและเนื่องจากปริมาณน้ำฝน สิ่งที่เกิดขึ้นที่นี่? เราจะพิจารณา
โครงสร้างคอนกรีต (ที่อนุภาคจะปะติดปะต่อเข้าด้วยกันตลอด) เพื่อ
ประพฤติใด ๆ ที่แตกต่างกันเมื่อเปียกแห้งกว่า? แนวคิดกลสำคัญใน
ความแข็งแรงของดินเป็นแรงเสียดทานและทั้งความล้มเหลวของความลาดชันสามารถอธิบายได้โดย
พิจารณาจากปรากฏการณ์ทางกายภาพ คุณสมบัติเด่นอื่น ๆ ที่สำคัญ
ของดินก็คือว่ามันเป็นวัสดุหลายเฟสคือมันมีเมล็ดดินน้ำ
และบางครั้งในนอกจากนี้อากาศ เมื่อมันมีเมล็ดดินและน้ำเท่านั้น
มันจะเรียกว่าอิ่มตัว (เช่นช่องว่างทั้งหมดที่อยู่ในดินเป็น Fi lled กับน้ำ) และ
นี้จะถือว่าเป็นดังนั้นในกรณีส่วนใหญ่พิจารณาโดยวิศวกรใน
การออกแบบ สองมาตรการที่ใช้กันทั่วไปของรัฐดินแสดงประโยชน์นี้
จุด ประการแรกการศึกษาระดับปริญญาของความอิ่มตัวของตัวอย่างดินจะได้รับโดย:
S
วี
อาร์วี
Vw
Vv
=
[8.4]
ที่ Vw คือปริมาณของน้ำและ Vv คือปริมาตรของช่องว่าง (เช่น Sr = 1
หมายถึงความอิ่มตัวเต็ม) ปริมาณน้ำที่ถูกกำหนดให้เป็น:
W
M
M
W
s
=
[8.5]
ที่ MW คือมวลของน้ำในตัวอย่างและ MS คือมวลของของแข็งใน
ตัวอย่าง.
ตอนนี้มันเป็นที่ยอมรับกันว่าแรงเสียดทานถือดินด้วยกัน แต่ก่อนที่จะ
ใช้ ความคิดนี้ไปยังดินเราควรพิจารณารูปแบบที่เรียบง่ายของแรงเสียดทานของ
ประเภทเรียนที่โรงเรียน (Fig. 8.4). พิจารณาบล็อกนั่งอยู่บนชั้นที่เครื่องบิน
บล็อกอยู่ภายใต้แรง F แนวนอน แต่จะย้ายเฉพาะเมื่อ F
เกินค่าบางอย่างกำหนดเป็น:
F = mN [8.6]
เมื่อ m คือประสิทธิภาพ coeffi ของ แรงเสียดทาน (คุณสมบัติวัสดุของอินเตอร์เฟซ
ระหว่างบล็อกและเครื่องบิน) และ N คือปกติแรงข้ามเครื่องบินอาจจะ
เป็นผลมาจากน้ำหนักตัวของบล็อก ประสิทธิภาพ coeffi ของแรงเสียดทานสามารถ
แทนที่ด้วยแทนเจนต์ของมุม F ดังนี้นั้น
F n = Tan F [8.7]
ที่มุมคือการที่ทำโดยสายของการกระทำของแรงปฏิกิริยาจาก
เครื่องบินไปยังแนวตั้ง เป็นแรงปกติจะเพิ่มขึ้นดังนั้นเสียดทาน
ความต้านทานต่อการเคลื่อนไหวเพิ่มขึ้น ตามที่ระบุไว้ข้างต้นส่วนใหญ่ของความล้มเหลว
ในวัสดุที่เกิดจากการตัดความแข็งแรงถูกเกินและเราสามารถเห็นได้อย่างง่ายดาย
ที่เชื่อมต่อระหว่างบล็อกและเครื่องบินที่อยู่ในเฉือนเพื่อที่ว่านี้
รูปแบบการเสียดทานเป็นตัวเองรูปแบบของความแข็งแรงเฉือน ความล้มเหลวความลาดชันแรก
ดังกล่าวข้างต้นเกิดขึ้นเนื่องจากการบรรทุกเกินพิกัดที่นำไปสู่ความเครียดเฉือนใน
ความลาดชันเกินแรงเฉือน ความล้มเหลวของปริมาณน้ำฝนที่เกิดขึ้นไม่สามารถ
แต่อธิบายได้ในลักษณะเดียวกับที่ใช้ในการโหลดไม่ได้เปลี่ยน
เพื่อให้ความเครียดเฉือนในความลาดชันต้องเหมือนกัน คำอธิบายที่เป็น
เล็ก ๆ น้อย ๆ ที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นและต้องใช้แนวคิดของความเครียดที่มีประสิทธิภาพ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

สิ่งที่แตกต่างของดินจากวัสดุวิศวกรรมอื่น ๆตัวอย่างที่ค่อนข้างง่ายที่จะ . เป็นดินที่ลาดชันสามารถล้มเหลวทั้งเนื่องจากเป็นเพียบ และเนื่องจากปริมาณฝน เกิดอะไรขึ้นที่นี่ ? เราจะพิจารณาโครงสร้างคอนกรีตที่อนุภาคซีเมนต์ด้วยกันตลอด )ประพฤติที่แตกต่างกันเมื่อเปียกกว่าแห้ง คีย์แนวคิดในเครื่องจักรกลความแข็งแรงของดินเป็นแรงเสียดทานและทั้งสองของความล้มเหลวสามารถอธิบายได้ด้วยพิจารณาปรากฏการณ์ทางกายภาพนี้ คุณลักษณะที่แตกต่างหลักอื่น ๆของดินคือ ว่า มันเป็น multi-phase วัสดุประกอบด้วยธัญพืช ได้แก่ ดิน น้ำและบางครั้งนอกจากอากาศ เมื่อมันมีแค่เม็ดดินและน้ำมันเป็น termed ไขมันอิ่มตัว ( เช่นทุกช่องว่างในดิน , ฆ่าด้วยน้ำ ) และนี้จะถือว่าเป็นดังนั้นในส่วนใหญ่ของกรณีการพิจารณาโดย วิศวกรการออกแบบ สองมักใช้มาตรการของรัฐที่ระบุไว้ในดินจะเป็นประโยชน์นี้จุด ประการแรก ระดับความอิ่มตัวของดินตัวอย่างจะได้รับโดยsวีอาร์วีVWวีวี่=[ 8.4 ]ที่ VW เป็นปริมาณของน้ำและ VV เป็นปริมาณช่องว่าง ( เช่น SR = 1หมายความว่าเต็มความอิ่มตัว ) ปริมาณน้ำที่กำหนดไว้ดังนี้ก.เมตรเมตรก.s=[ 14 ]ที่ 3 คือมวลของน้ำในตัวอย่าง และนางสาวคือมวลของของแข็งในตัวอย่างคือตอนนี้ยอมรับกันอย่างกว้างขวางว่า การถือดินด้วยกัน แต่ ก่อนการใช้ความคิดนี้ให้ดินเราควรพิจารณารูปแบบเรียบง่ายของการเสียดสีประเภทที่เรียนที่โรงเรียน พิจารณาบล็อกนั่งอยู่บนเครื่องบินด้วย ( รูปที่ 4 )บล็อกจะต้อง F บังคับแนวนอน แต่จะย้ายเฉพาะเมื่อ Fกำหนดมูลค่าเกินแน่นอน เช่นF = MN [ 5.2 ]เมื่อ M เป็น coeffi cient แรงเสียดทาน ( วัสดุคุณสมบัติของอินเตอร์เฟซระหว่างบล็อกและเครื่องบิน ) และ n เป็นปกติแรงข้ามเครื่อง บางทีที่เกิดจากน้ำหนักของบล็อกตัวเอง การ coeffi cient แรงเสียดทานสามารถแทนที่ด้วยแทนเจนต์ของมุม F ดังนี้F = n tan F [ สำคัญ ]ที่มุมนั่นทำจากเส้นของการกระทำของแรงจากเครื่องบินในแนวตั้ง เป็นแรงที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นการปกติความต้านทานจะเพิ่มการเคลื่อนไหว ตามที่ระบุไว้ข้างต้น , ส่วนใหญ่ของความล้มเหลวในวัสดุเนื่องจากแรงที่เกิน และเราสามารถดูที่เชื่อมต่อระหว่างบล็อกและเครื่องบินในการเฉือนเพื่อให้รูปแบบการเป็นตัวเองรูปแบบของแรงเฉือน โดย RST fi ลาดวายที่กล่าวถึงข้างต้นเกิดจากการบรรทุกเกินพิกัดทำให้ความเค้นเฉือนในความลาดชันเกินแรงเฉือน ฝนเกิดจากไม่สามารถล้มเหลวแต่ต้องอธิบายในวิธีเดียวกับที่ใช้โหลดมีการเปลี่ยนแปลงดังนั้น ความเค้นเฉือนในความลาดชันจะต้องเหมือนกัน คำอธิบายคือเล็ก ๆน้อย ๆเพิ่มเติมสีสัน และต้องมีแนวคิดที่มีความเครียด