Approaching to Geotechnical and foundation engineering (I)

 
Soil and foundation ကခြဲလို ့မ၇ပါဘူး။ အျမဲတြဲေနပါတယ္။ foundation အေၾကာင္း ေနာေၾကခ်င္၇င္ soil အေၾကာင္း...ပါ သိမွ၇ပါမယ္။

 ***uniformity coefficient (Cu) and *****coefficient of gradation or coefficient of curvature (Cc) ကို၇မယ္။ parameters Cu and Cc ကို Unified Soil Classification System မွာျပန္အသံုးခ်ပါမယ္။

approaching ကိုတျဖည္းျဖည္းခ်င္းဆီလွမ္းမွာမို ့ basic ေတြလဲ ပါပါမည္။ သိျပီးသားမ်ားကို skip လုပ္သြားပါ။
**********Particle size distribution of soil
အေ၇းၾကီးဆံုးက Particle size ပါ။အေျခခံက်ျပီး အေ၇းပါသလို gravel, sand, silt or clay ေတြကို particle size ေပၚအေျခခံျပီးခြဲပါတယ္။
grain size distribution မွာ coarse-grained soil and fine-grained soil ဆိုျပီး၇ွိပါတယ္။ particle size >0.075 mm ဆိုလ်ွင္ coarse-grained soil မ်ိဳးျဖစ္ျပီး sieve analysis (ဇကာ)ခ်နည္းနဲ ့ ခြဲပါတယ္။ particle size <0.075 mm ဆုိလ်ွင္ fine-grained soil အမ်ိဳးအစားျဖစ္ျပီး hydrometer analysis နည္းနဲ ့ခြဲပါတယ္။
American Association of State Highway and Transportaion Officials (AASHTO) နဲ ့ the Unifined Soil Classification systems( Corps of Engineers, Department of Army, and Bureau of Reclamation) ကေန soil particle size ေပၚမူတည္ျပီး gravel, sand, silt and clay ဆိုျပီးခြဲထားပါတယ္။ table 1.2 ကိုေလ့လာၾကည့္ပါ။ soil particles size <0.002 mm ဆိုလ်ွင္ clay လို ့သတ္မွတ္ပါတယ္။ soil data ၾကည့္တဲ ့အခါတြဲ မိ၇န္ သိထားဖို ့လိုပါသည္။

*****Sieve analysis
ဇကာခ်ျခင္းနည္းသည္ a stack of progressive finer sieves အတြင္း passing particle and retained particles ေတြ၇ဲ ့amount ကိုတုိင္းတာျခင္းပါပဲ။
ဇကာေပၚ တင္က်န္၇စ္တဲ့ ေျမၾကီး ပမာဏကိုတုိင္းတာတယ္။
တစ္ဆင့္ခ်င္းျဖတ္သြားတဲ ့ cumulative percentage of soil ကိုဆံုးျဖတ္တယ္။
အဲ့ percent ကိုေတာ့ percent finer လို ့သတ္မွတ္တယ္။

 ဇကာမခ်ခင္မွာေတာ့ ေျမၾကီးတံုးကို oven-dried လုပ္ျပီး ေထာင္းထား၇မွာပါ။
ဇကာဆင္၇ာမွာလဲ ဇကာအၾကီးကေန အငယ္ဆိုျပီး ေအာက္ကို အစဥ္အတိုင္းစဥ္ေပး၇မွာပါ။ ေအာက္ဆံုးမွာpan တစ္ခုထားေပးဖို ့လဲ မေမ့ပါနဲ့။ ဇကာနံပါတ္ 200 ၇ဲ ့ passing လုပ္နုိင္တဲ ့ diameter က 0.075 mm မို ့ သူ ့ကုိ အဓိကထားျပီး ဆံုးျဖတ္ပါမယ္။
US ကသတ္မွတ္ထားတဲ ့ဇကာနံပါတ္ေတြကေတာ့ table 1.1 ပါ။ ပံုကိုၾကည့္ပါ။ ၇လာတဲ ့percent finer ၇ယ္ grain size ကို semilogarithmic graph paper ေပၚတင္ဆြဲလုိက္၇င္ grain size distribution curve ကို၇ျပီ။ အဲ့ curve ကေန parameters နွစ္ခု၇မယ္။
ေနာက္ပိုင္း approaching ေတြမွာ ပိုနားလည္လာပါလိမ့္မယ္။
Table 1.2 ကေတာ့ AASHTO & Unified ကသတ္မွတ္ထားတဲ ့grain size limits ေလးေတြပါ။ particle – size distribution curve ကိုၾကည့္ျပီး sand , clay percent ကိုခြဲနုိင္သည့္အျပင္ curve shape ကေန ေျမၾကီး၇ဲ ့ grade( the type of distribution of various size particle) ကိုလဲ ၾကည့္နုိင္ပါတယ္။ well graded, poorly graded ,gap graded အစ၇ွိသျဖင့္ …. Well graded မွာေတာ့ Cu>4 (for gravel), Cu>6 (for sand) and 1<Cc♥ (for gravel and sand) အထိ၇ွိပါတယ္။
Cu=D60/D10
Cc=D30^2/ (D60*D10)
******AASHTO & Unified System ********
AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials) and Unified System နွစ္ခုသည္ grain-size distribution, liquid limit and plastic limit ေတြေပၚမူတည္ျပီး soil ကို classify လုပ္ေပးပါတယ္။
AASHTO ကေတာ့ highway subgrades ေတြအတြက္ classify လုပ္ေပမယ့္ foundation construction မွာေတာ့ မသံုးပါဘူး။ foundation အတြက္ soil ကို Unified soil Classification system ကေန ခြဲပါမယ္။ ေနာက္တစ္ခ်က္က Atterberg Limits ပါ။ soil ၇ဲ ့ stage ေျပာင္းမႈျဖစ္စဥ္မွာ အေ၇းပါတဲ ့ shrinkage limit , Plastic Limit and Liquid Limit ေတြက Atterberg Limits ေတြပဲ ျဖစ္ပါတယ္။
Figure 1.4 မွာ ျပထားပါတယ္။
PL ,LL, SL ေတြ၏ effect ေတြအေၾကာင္းကို previous post ျဖစ္တဲ ့foundation behavior in expansive soil မွာ အနညး္ငယ္၇ွင္းထားျပီးျဖစ္ပါသည္။ LL တန္ဖိုးဟာ 25ခ်က္ မွာဖတ္တဲ့ တန္ဖိုးျဖစ္ပါတယ္။ သူ ့ကုိ Casagramde’s apparatus နဲ ့ဖတ္လို ့၇ပါတယ္။ ပံုကို ၾကည့္ပါ။
ေနာက္ပိုင္းပိုစ့္တြင္ Atterberg ေခါက္တဲ ့အေၾကာင္း ထပ္ေ၇းေပးပါမည္။
****Unified Soil Classification System****

သည္ system ကိုေတာ့ က်ြန္ေတာ္တို ့၇ဲ ့soil ဆ၇ာၾကီး A.Casagrande ကပဲ စဦး proposed လုပ္ခဲ့ ျပီး ေနာက္ပိုင္း US Army Corps of Engineers ကေနေခၚယူ ေမြးစားလုိက္တဲ ့system တစ္ခုပါ။ geotechnical work လက္ေတြ ့ပိုင္းေတြမွာ သည္စနစ္ကိုပဲ အသံုးျပဳၾကပါတယ္။ soil ကို symbols ေတြေပးလုိက္တယ္။ Group ခြဲထုတ္တယ္။ သီးျခား group name ေတြထပ္ေပးတယ္။ အဓိကကေတာ့ coarse grained soil and fine grained soil ကိုခြဲတယ္။ coarse grained and fine grained ကိုအေပၚမွာ ၇ွင္းထားျပီးခဲ့သည့္ အတိုင္း 0.075mm ထက္ငယ္၇င္ fine ၾကီး၇င္ coarse ။ ဇကာနံပါတ္ 200 ကို standard ထားထားတယ္။
coarse grained ေတြထဲမွာ sand and gravel ေတြမို ့နာမည္ေပး၇င္ G 0r SG လို ့ေပးျပီး
fine grained ေတြမွာ silt and clay type ေတြမို ့M (for inorganic silt), C (for inorganic clay) and O (for organic silts and clay) and pt (peat,muck). Well graded ( W) / poorly graded (P) / L-low plasticity (LL <50) / H – high plasticity ( LL >50) ဆိုျပီး notation အလြယ္မွတ္ထားလုိက္တယ္။
System မွာပါတဲ ့group ခြဲတာေတြကို figure ခ်င္းအလိုက္ ေလ့လာေပးပါ။
ဥပမာ (၁)
Unified soil classification system ကိုသံုးျပီး soil ကို group symbols and group name ေပးေပးပါ။
% passing no.4 sieve = 70
% passing no.200 sieve = 30
LL= 33
PL = 12
Ans:
LL <50 မိို ့ low plasticity soil လို ့သတ္မွတ္တယ္။
ဇကာ နံပါတ္ 200 မွာ တင္က်န္တဲ ့% က 70 မို ့ (>50%) coarse grained soil အျဖစ္မွတ္ယူတယ္။
R4/R200= 30/70 < 0.5 မို ့coarse grained အမ်ိဳးအစားထဲက gravel (>0.5) and sand (<0.5) ေၾကာင့္ sandy soil အမ်ိဳးအစားျဖစ္ပါတယ္။
sandy မွာ well graded or poorly graded or PI တန္ဖိုးျပန္ၾကည့္ျပီးထပ္ခြဲပါမယ္။ PI= LL- PL = 21 > 7 မို ့ SC ထဲ၇ပါတယ္။
gravel fraction ( % attained on no.4 sieve)= 30 (>15) မို ့ soil ၏ group name သည္ CLAYEY SAND WITH GRAVEL ျဖစ္ပါသည္။
သည္ေလာက္ဆို SOIL DATA တစ္ခုမွာပါတဲ ့parameter ေတြေတာ္ေတာ္မ်ားမ်ားကို နားလည္မယ္ထင္ပါတယ္။
source: CE-4015 GEOTECHNICAL ENGINEERING
PRINCIPLE OF FOUNDATION ENGINEERING BY Braja M.Das (sixth edition)
GOOGLE
UNIFIED SOIL GROUP အမ်ိဳးအစားခြဲသည့္ TABLES မ်ားကို SOURCE မ်ားတြင္ရွာဖတ္နိုင္ပါသည္။