Smėlinių gruntų morfoliginių parametrų nustatymas

Abstract

Straipsnio tikslas – nustatyti ir aprašyti morfologinius parametrus, kurie yra reikalingi skaitiniam mechaninių savybių modeliavimui, taip pat, apžvelgti tyrimo metu susidarančias problemas. Mikroskopinis dalelių tyrimas atliekamas Baltijos jūros smėliniams gruntams ties Klaipėdos pakrante, nes tokie gruntai yra lengviau tiriami, dėl natūraliai didesnio dalelių paviršiausn apgludinimo laipsnio ir panašumo į sferos formą. Pateikiamos pagrindinės morfologinių parametrų nustatymo formulės ir aprašomos pagrindinės problemos, kurios susidaro sijojimo metu, dalelių fotografavimo procese ir nuotraukų apdorojimo programos ,,STIMAN“, skirtos modeliuoti morfologinius parametrus, ypatumai. Pateiktos esminių problemų tipinės nuotraukos ir paaiškinami kokybiškų ir nekokybiškų nuotraukų atrinkimo kriterijai.

This work presents microscopic investigation of typical Baltic sea-shore sand along Klaipėda and diagnosing the morphological parameters which are necessary for creating the discrete models of particles for subsequent numerical simulation of mechanical properties of sands. The savings in computer resources and time depend on efficient and exact enough analysis performed with discrete models of typical sand. This requires a comprehensive macroscpopic analysis of actual sand grains. Investigated soil was air drained sand, therefore the water influence was not accounted. The investigated soil was separated in nine different fractions by ISO3310:2-1999 and BS410-1:2000 standards, what is more than prescribed by in Lithuania standard LST 1331 and LST 1445. The latter indicates only three different fractions (2,0-0,6 mm, 0,6-0,212 mm and 0,212-0,063 mm). The separating of these narrow fractions helps more correctly subscribe sand particles sizes in different fractions which are in standards. Sieve test determined that for this Klaipėda sand practically exists only four fractions, namely 1,18-0,6 mm, 0,3-0,212 mm, 0,425-0,3 mm and 0,6-0,425 mm. Quantity of other fractions in this sand was found to be very small. An experience of microscopic morphological analysis and structural image analysis with „STIMAN“ software is generalized. All most necessary morphological parameters for numerical mechanical properties modeling, namely: area, perimeter, shape, sphericity, roundness, angularity and formulas and their evaluation peculiarities are presented in investigation. An equipment and infrastructure of Civil Engineering Scientific Research Center of Vilnius Gediminas Technical University was employed for investigation.