فرض میشود که تنش قائم که در خاک در عمق z از میزان به افزایش یافته و تغییر شکل جانبی نیز وجود نداشته باشد. بلافاصله پس از این افزایش، با وجود اینکه تنش کل به افزایش یافته است، ولی تنش موثر قائم هنوز برابر است. فقط پس از آنکه عمل تحکیم انجام گرفت تنش موثر برابر میشود. در طول تحکیم خواهد بود.
اگر داشته باشیم:
= فشار آب حفرهای قبل از افزایش تنش کل.
= میزان افزایش آب حفرهای بلا فاصله پس از افزایش تنش کل.
= مقدار فشار آب حفرهای اضافه بر در یک زمان معین در ضمن تحکیم تحت افزایش تنش کل.
پس:
بنابراین درجه تحکیم را میتوان به صورت زیر بیان نمود.
(۳-۳۵)
۳-۲-۵ محاسبه ضریب تحکیم با بهره گرفتن از نتایج آزمونها آزمایشگاهی
برای هر افزایش بار معلوم، ضریب تحکیم با بهره گرفتن از منحنی تغییرات نمونه درزمان که بر اساس قرائت گیج تغییری مکان در زمان های مختلف رسم میگردد، محاسبه شود. برای این منظور معمولا دو روش ترسیمی زیر مورد استفاده قرار میگیرد: روش لگاریتم زمان که به وسیله کاساگرانده و فادوم پیشنهاد گردید و روش ریشه دوم زمان که توسط تیلور ارائه گردید. همچنین دو روش مفید دیگر که توسط سو و سیوارام و سوامی ارائه شده است، وجود دارند. چهار روش فوق در زیر توضیح داده میشود.
۳-۲-۵-۱ روش لگاریتم زمان
-
- برای هر افزایش بار معین، تغییر شکل نمونه قرائت شده توسط تغییر مکان سنج عقربهای را نسبت به زمان در کاغذ رسم نیمه لگاریتمی رسم کنید.
-
- دو نقطه P و Q واقع در قسمت بالایی منحنی تحکیم که به ترتیب متناظر با زمانهای و هستند را مشخص کنید. (یاد آوری میشود که میباشد.)
-
- اختلاف قررائتهای بین P و Q برابر با x میباشد. نقطه R را که به فاصله x در بالای نقطه P قرار دارد مشخص کنید.
-
- خطوط افقی RS را رسم کنید. قرائت اندازه گیر ساعتی متناظر با این خط میباشد که ۰% تحکیم را مشخص میکند.
-
- خطوط مستقیم قسمتهای تحکیم اولیه وتحکیم ثانویه را امتداد دهید تا همدیگر را در نقطه T قطع کنند. قرائت اندازه گیر متناظر با نقطه T (100% تحکیم اولیه) میباشد.
-
- نقطه V در روی منحنی تحکیم که متناظر با قرائت اندازه گیر است را محاسبه کنید. زمان متناظر با نقطه V برابر است. (زمان لازم برای تحکیم ۵۰%)
-
- را از معادله ی محاسبه کنید. مقدار برای برابر با ۱۹۷٫ ۰ است. از اینرو:
(۳-۳۶)
شکل ۳-۹ روش لگاریتم زمان برای محاسبه
۳-۲-۵-۲ روش ریشه دوم زمان
نتایج قرائت اندازه گیر نشست و ریشه دوم زمان متناظر با آن را رسم کنید.
خط PQ مماس بر قسمت اولیه منحنی را رسم کنید.
خط PR را طوری رسم کنید که شرط برقرار گردد.
طول نقطه S (محل تلاقی PR و منحنی تحکیم ) مقدار را به دست میدهد ( جذر زمان لازم برای ۹۰% تحکیم است.)
مقدار باری برابر ۸۴۸٫ ۰ است. از اینرو:
(۳-۳۷)
شکل ۳-۱۰ روش ریشه دوم زمان برای محاسبه
۳-۲-۵-۳ روش شیب بیشینه سو
نتایج قرائت اندازه گیر نشست را نسبت به زمان در کاغذ نیمه لگاریتمی رسم کنید.
را به طریق مشابه با روش لگاریتم زمان (مراحل ۲ تا ۴) محاسبه کنید.
خط PQ مماس بر شیبدار ترین قسمت منحنی تحکیم را رسم کنید.
شیب h خط مماس PQ را پیدا کنید.
را از رابطه زیر پیدا کنید.
(۳-۳۸)
که قرائت اندازه گیر متناظر با هر درجه تحکیم متوسط مفروض میباشد.
زمان متناظر با نشست میتواند به کمک رابطه زیر محاسبه شود:
(۳-۳۸)
روش شیب بیشینه سو برای منحنیهای تحکیم که به شکل S نیستند، کاربرد بیشتری دارد.
شکل ۳-۱۱ روش شیب بیشینه سو برای محاسبه
۳-۲-۵-۴ روش محاسباتی سیوارام و سوامی
دو قرائت اندازه گیر نشست و زمان متناظر با آنها و را از مرحله اولیه تحکیم یادداشت کنید. (مرحله اولیه بدین معنی است که درجه تحکیم از ۳۵% کمتر باشد)