☰ MenuEngineering of geomaterialsEn

☰ Menu
Engineering of geomaterials

Engineering of geomaterials

New research will change the way geotechnical engineers design civil infrastructure which interacts with unsaturated soils. Currently used design tools are only applicable when the interaction takes place with soils that are fully saturated or completely dry. However, often the soils are above the ground water table where they are variably saturated and may experience changes to their moisture content. Therefore, true margins of safety in retaining wall design, shallow foundation design or pavement design, for example, cannot be known using existing tools.

“When you are at the beach building a sand castle, the sand is strongest when a small amount of moisture is added to it. When the sand suddenly gets very wet, a lot of that strength is lost” says Associate Professor Adrian Russell, Senior Lecturer in the Centre for Infrastructure Engineering and Safety in the School of Civil and Environmental Engineering. “We’re looking at particularly complicated aspects of soil behaviour – what happens when the soil is unsaturated and when the amount of moisture changes a lot, for example through drought or flooding.”

When reflecting on widely used design tools based on Rankine earth pressure theory (1857) and Terzaghi bearing capacity theory (1943), Adrian says “the need is to update these so they are relevant to soils which vary in their moisture content”. “We have to seriously question established design procedures and possibly redo them all.”

For the past 15–20 years UNSW geotechnical engineers have been developing the mechanics of soil behaviour under different moisture conditions, but they are now modelling and developing practical applications that will feed into design codes.

“We’re building in our labs pieces of equipment to replicate how large structures operate and interact with soils while they are unsaturated and as they change from being very wet to very dry, and vice versa,” Adrian says. “We’re employing the latest mechanics of soil behaviour to solve real problems. Soil behaviour involving large moisture variations, and how unsaturated soils interact with infrastructure, is something the civil engineering industry doesn’t know a lot about yet.”

The work will be useful in everything from house construction to much larger projects, including embankment dams, airport runways and slope stability.

Adrian says that in the past, engineers basically just applied very large safety factors in design to deal with the uncertainties of soil behaviour. “In an extreme case you’d conduct a design, based on your knowledge and expertise, and increase its capacity by a factor of three for safety.”

This inaccurate method is unable to account for additional soil strength that may be present when the soil is unsaturated, resulting in unnecessarily conservative designs and expensive infrastructure. It also fails to account for soil strength losses that may occur due to sudden saturation of the soil, for example due to heavy rain or burst water pipes.

“At the very least we need to identify the risks and the likelihood of certain things happening as moisture conditions change, and if they do happen, how severe the impacts on our infrastructure will be,” Adrian says.

Further Information:
Associate Professor Adrian Russell
[e-mail]
- See more at: https://www.engineering.unsw.edu.au/civil-engineering/engineering-of-geomaterials-0#sthash.KA8N6Bos.dpuf

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

☰เมนูวิศวกรรมของ geomaterialsวิศวกรรมของ geomaterials งานวิจัยใหม่จะเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิศวกรออกแบบโครงสร้างพื้นฐานของพลเมืองที่โต้ตอบกับดินเนื้อปูนในระดับที่สม เครื่องมือออกแบบที่ใช้อยู่ในขณะนี้ใช้ได้เฉพาะเมื่อการโต้ตอบที่เกิดขึ้นกับดินเนื้อปูนแห้งสนิท หรืออิ่มตัวเต็มที่ อย่างไรก็ตาม มักดินเนื้อปูนอยู่เหนือตารางน้ำใต้ดินที่พวกเขา variably อิ่มตัว และอาจเปลี่ยนแปลงความชื้น ดังนั้น true ขอบของความปลอดภัย ในการออกแบบกำแพงกันดิน มูลนิธิตื้นออกผิว ออก เช่น ไม่รู้จักการใช้เครื่องมือที่มีอยู่"เมื่อคุณที่สร้างปราสาททราย ทรายได้แข็งแกร่งเมื่อเพิ่มจำนวนความชื้นเล็กน้อยจะ เมื่อทรายก็เปียกมาก มากที่กำลังจะสูญหาย"กล่าวว่า อาจารย์ศาสตราจารย์เอเดรียนรัสเซล อาวุโสในโครงสร้างพื้นฐานวิศวกรรมและความปลอดภัยในโรงเรียนของโยธาและวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม "เรากำลังมองหาที่ซับซ้อนโดยเฉพาะอย่างยิ่งด้านพฤติกรรมดินเกิดอะไรขึ้นเมื่อดินอยู่ในระดับที่สม และเมื่อปริมาณความชื้นเปลี่ยนแปลงมาก ผ่านภัยแล้งหรือน้ำท่วมเช่นกัน"เมื่อบรรยากาศอย่างกว้างขวางใช้ เครื่องมือออกแบบตามทฤษฎีความดันดินอย่างไร Rankine (ค.ศ. 1857) และ Terzaghi เรืองกำลังทฤษฎี (1943), เอเดรียนกล่าวว่า "จำเป็นต้องมีการ ปรับปรุงเหล่านี้ดังนั้นพวกเขาจะเกี่ยวข้องกับดินเนื้อปูนที่แตกต่างกันในเนื้อหาของความชื้น" "เรามีคำถามขั้นตอนการออกแบบขึ้นอย่างจริงจัง และอาจทำซ้ำทั้งหมด"ผ่านมา 15-20 ปี UNSW วิศวกรธรณีได้พัฒนากลไกของพฤติกรรมดินภายใต้สภาพความชื้นที่แตกต่างกัน แต่ตอนนี้มีแบบจำลอง และพัฒนาประยุกต์ใช้งานจริงซึ่งจะเป็นการออกแบบรหัส"เรากำลังสร้างในแล็บของชิ้นส่วนของอุปกรณ์ในการจำลองโครงสร้างการทำงาน และโต้ตอบกับดินเนื้อปูนใน ขณะที่พวกเขาอยู่ในระดับที่สมเป็นพวกเขาเปลี่ยนจากการเปียกมากให้มาก แห้ง และในทางกลับ กัน, " เอเดรียนกล่าวว่า "เรากำลังใช้กลศาสตร์ของดินพฤติกรรมการแก้ปัญหาจริงล่าสุด พฤติกรรมของดินที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงความชื้นขนาดใหญ่ ในระดับที่สมว่าเป็นใจและโต้ตอบกับโครงสร้างพื้นฐาน สิ่งอุตสาหกรรมวิศวกรรมโยธาไม่ทราบมากได้"การทำงานจะเป็นประโยชน์ในทุกสิ่งทุกอย่างจากบ้านก่อสร้างโครงการขนาดใหญ่ สถานีเขื่อน รันเวย์สนามบิน และความมั่นคงของลาดเอเดรียนที่กล่าวว่า ในอดีต วิศวกรโดยทั่วไปเพียงใช้ปัจจัยความปลอดภัยที่มีขนาดใหญ่มากในการออกแบบการจัดการกับความไม่แน่นอนของดินพฤติกรรม "ในกรณีเป็นมาก คุณจะทำการออกแบบ ของความรู้และความเชี่ยวชาญ และเพิ่มกำลังการผลิตของปัจจัยของสามเพื่อความปลอดภัย"วิธีนี้ไม่ถูกต้องไม่สามารถให้ความแข็งแรงของดินเพิ่มเติมที่อาจปรากฏเมื่อดินอยู่ในระดับที่สม ผลลัพธ์ในหัวเก่าโดยไม่จำเป็นออกและโครงสร้างพื้นฐานที่มีราคาแพง ยังไม่ให้ดินสูญเสียความแข็งแรงที่อาจเกิดขึ้นเนื่องจากความเข้มอย่างฉับพลันของดิน ตัวอย่างเนื่องจากฝนตกหนักหรือท่อน้ำระเบิด"อย่างน้อย เราต้องระบุความเสี่ยงและโอกาสของบางสิ่งที่เกิดขึ้นเป็นการเปลี่ยนแปลงสภาพความชื้น และหากเกิดขึ้น รุนแรงส่งผลกระทบต่อโครงสร้างพื้นฐานของเรา จะ เอเดรียนกล่าวว่าข้อมูลเพิ่มเติม:รองศาสตราจารย์เอเดรียนรัสเซล[e-mail]-ดูเพิ่มเติมได้ที่: https://www.engineering.unsw.edu.au/civil-engineering/engineering-of-geomaterials-0#sthash.KA8N6Bos.dpuf

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

☰เมนูวิศวกรรม geomaterials วิศวกรรม geomaterials งานวิจัยใหม่ที่จะเปลี่ยนวิธีวิศวกรปฐพีออกแบบโครงสร้างพื้นฐานทางแพ่งที่มีปฏิสัมพันธ์กับดินที่ไม่อิ่มตัว ที่ใช้ในปัจจุบันมีเครื่องมือการออกแบบเฉพาะเมื่อมีปฏิสัมพันธ์ที่เกิดขึ้นกับดินที่มีความอิ่มตัวเต็มที่หรือแห้งสนิท แต่มักจะเป็นดินที่มีด้านบนของตารางพื้นน้ำที่พวกเขาจะแตกอิ่มตัวและอาจพบการเปลี่ยนแปลงความชื้นของพวกเขา ดังนั้นอัตรากำไรขั้นต้นที่แท้จริงของความปลอดภัยในการรักษาการออกแบบผนังการออกแบบฐานรากตื้นหรือการออกแบบทางเท้าเช่นไม่สามารถเป็นที่รู้จักโดยใช้เครื่องมือที่มีอยู่. "เมื่อคุณอยู่ที่ชายหาดสร้างปราสาททราย, ทรายจะมีมากที่สุดเมื่อจำนวนเงินขนาดเล็กของความชื้น จะถูกเพิ่มลงไป เมื่อจู่ ๆ ทรายเปียกมากมากของความแข็งแรงที่หายไป "รองศาสตราจารย์เอเดรียรัสเซลกล่าวว่าอาจารย์อาวุโสในศูนย์วิศวกรรมโครงสร้างพื้นฐานและความปลอดภัยในโรงเรียนวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อม "เรากำลังมองหาที่ด้านซับซ้อนโดยเฉพาะพฤติกรรมของดิน - สิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อดินอิ่มตัวและเมื่อปริมาณของการเปลี่ยนแปลงความชื้นมากเช่นผ่านภัยแล้งหรือน้ำท่วม." เมื่อสะท้อนให้เห็นถึงเครื่องมือการออกแบบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายอยู่บนพื้นฐานของความดันแรโลก ทฤษฎี (1857) และแบริ่ง Terzaghi ทฤษฎีความจุ (1943), เอเดรียกล่าวว่า "ความจำเป็นคือการปรับปรุงเหล่านี้เพื่อให้พวกเขามีความเกี่ยวข้องกับดินที่แตกต่างกันในปริมาณความชื้นของพวกเขา" "เราต้องตั้งคำถามอย่างจริงจังขั้นตอนการออกแบบที่จัดตั้งขึ้นและอาจจะทำซ้ำพวกเขาทั้งหมด." สำหรับที่ผ่านมา 15-20 ปีวิศวกรปฐพี UNSW ได้รับการพัฒนากลไกของพฤติกรรมของดินภายใต้เงื่อนไขความชื้นแตกต่างกัน แต่ตอนนี้พวกเขามีการสร้างแบบจำลองและการพัฒนาการใช้งานจริงที่จะ ป้อนเข้าไปในรหัสการออกแบบ. "เรากำลังสร้างในห้องปฏิบัติการของเราชิ้นของอุปกรณ์ที่จะทำซ้ำวิธีการใช้งานโครงสร้างขนาดใหญ่และมีปฏิสัมพันธ์กับดินในขณะที่พวกเขาจะไม่อิ่มตัวและในขณะที่พวกเขาเปลี่ยนจากการเปียกมากที่จะแห้งมากและในทางกลับกัน" เอเดรียกล่าวว่า "เรากำลังจ้างกลศาสตร์ล่าสุดของพฤติกรรมของดินในการแก้ปัญหาที่แท้จริง พฤติกรรมของดินที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงความชื้นที่มีขนาดใหญ่และวิธีการที่ไม่อิ่มตัวดินโต้ตอบกับโครงสร้างพื้นฐานเป็นสิ่งที่อุตสาหกรรมวิศวกรรมโยธาไม่ทราบมากเกี่ยวกับยัง. "การทำงานจะเป็นประโยชน์ในทุกอย่างจากการสร้างบ้านให้กับโครงการที่มีขนาดใหญ่รวมทั้งเขื่อนเขื่อนรันเวย์สนามบินและความมั่นคงลาด. เอเดรียกล่าวว่าในอดีตที่ผ่านมาวิศวกรโดยทั่วไปใช้เพียงแค่ปัจจัยด้านความปลอดภัยมีขนาดใหญ่มากในการออกแบบที่จะจัดการกับความไม่แน่นอนของพฤติกรรมของดิน "ในกรณีที่รุนแรงคุณจะดำเนินการออกแบบบนพื้นฐานของความรู้และความเชี่ยวชาญของคุณและเพิ่มกำลังการผลิตโดยปัจจัยที่สามสำหรับความปลอดภัย." วิธีการที่ไม่ถูกต้องนี้ไม่สามารถที่จะบัญชีสำหรับความแข็งแรงของดินเพิ่มเติมที่อาจจะนำเสนอเมื่อดิน จะไม่อิ่มตัวที่มีผลในการออกแบบอนุรักษ์นิยมโดยไม่จำเป็นและโครงสร้างพื้นฐานที่มีราคาแพง นอกจากนี้ยังล้มเหลวในการบัญชีสำหรับการสูญเสียความแข็งแรงของดินที่อาจเกิดขึ้นเนื่องจากการอิ่มตัวอย่างฉับพลันของดินเช่นเนื่องจากฝนตกหนักหรือระเบิดท่อน้ำ. "อย่างน้อยที่สุดเราต้องระบุความเสี่ยงและโอกาสของบางสิ่งบางอย่างที่เกิดขึ้นเป็น สภาพความชื้นเปลี่ยนแปลงและถ้าพวกเขาเกิดขึ้นวิธีการที่รุนแรงผลกระทบกับโครงสร้างพื้นฐานของเราจะเป็น "เอเดรียกล่าว. ข้อมูลเพิ่มเติม: รองศาสตราจารย์เอเดรียรัสเซล[e-mail] - ดูเพิ่มเติมได้ที่:

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

☰เมนู

geomaterials วิศวกรรมวิศวกรรมของ geomaterials

งานวิจัยใหม่จะเปลี่ยนวิธีทางธรณีเทคนิควิศวกรออกแบบโยธาโครงสร้างพื้นฐานซึ่งมีการโต้ตอบกับไม่อิ่มตัว . ปัจจุบันใช้เครื่องมือการออกแบบเป็นเพียงสามารถใช้ได้เมื่อปฏิสัมพันธ์เกิดขึ้นกับดินที่อิ่มตัวอย่างเต็มที่หรือแห้งสนิท อย่างไรก็ตามมักจะเป็นดินที่อยู่เหนือพื้นดินที่พวกเขามีการเปลี่ยนแปลงตารางน้ำอิ่มตัวและอาจพบการเปลี่ยนแปลงเนื้อหาของความชื้น ดังนั้น จริง ขอบของความปลอดภัยในการรักษาผนังการออกแบบฐานรากตื้น หรือทางเดินออกแบบ ตัวอย่างเช่น จะรู้จักการใช้เครื่องมือที่มีอยู่ .

" เมื่อคุณอยู่ที่ชายหาดสร้างปราสาททรายทรายจะแข็งแกร่งที่สุดเมื่อจำนวนเล็ก ๆของความชื้นที่เพิ่มมัน เมื่อทรายก็จะเปียกมาก มากที่กำลังจะหายไป " กล่าวว่าศาสตราจารย์เอเดรียน รัสเซล รุ่นพี่วิทยากรในศูนย์วิศวกรรมโครงสร้างพื้นฐานและความปลอดภัยในโรงเรียนวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อม ." เรากำลังมองหาที่ซับซ้อนโดยเฉพาะด้านพฤติกรรมและสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อดินเป็นดินที่ไม่อิ่มตัว และเมื่อปริมาณการเปลี่ยนแปลงความชื้นมาก ตัวอย่างเช่น ผ่านแล้ง หรือน้ำท่วม "

เมื่อสะท้อนให้เห็นถึงการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องมือการออกแบบตามทฤษฎีความดัน Rankine โลก ( 1857 ) และ terzaghi ทฤษฎีกำลังรับน้ำหนัก ( 1943 )เอเดรียน กล่าวว่า " ต้องมีการปรับปรุงเหล่านี้เพื่อให้พวกเขาเกี่ยวข้องกับดินที่แตกต่างกันในเนื้อหา " ของความชื้น " เราต้องเอาจริง คำถามสร้างออกแบบขั้นตอนและอาจจะทำใหม่ทั้งหมด . "

สำหรับที่ผ่านมา 15 – 20 ปี UNSW ปฐพีวิศวกรมีการพัฒนากลศาสตร์ของดินพฤติกรรมภายใต้สภาวะความชื้นที่แตกต่างกัน