পৃথিবীতে গভীরতার সাথে চাপ কীভাবে পরিবর্তিত হয়?


9

আমি স্কুলে শিখেছি যে জলের চাপের মতো পরিবর্তন হয়

পি()=ρ

যেখানে মিটারে গভীরতা, ঘনত্ব (উদাহরণস্বরূপ 1000 পানির জন্য )) এবং মাধ্যাকর্ষণ ত্বরণ ( ) এবং পাস্কেলের চাপ inρ কেজিρ গ্রাম9.81মিকেজিমি3 পি9,81মিগুলি2পি

আমি অনুমান করি যে পৃথিবীতে চাপের জন্য একই রকম কোনও আইন নেই কারণ এটি আপনি যেখানে আছেন তার উপর নির্ভর করে এটি আলাদা। কিন্তু সেখানে কি থাম্বের নিয়ম রয়েছে? টানেল / ভূগর্ভস্থ স্টেশন নির্মাণকারী প্রকৌশলীরা কী করবেন?


হাইড্রোস্ট্যাটিক চাপ সম্পর্কে একটি পাঠ অনুসরণ করে জিজ্ঞাসা করা এটি একটি দুর্দান্ত প্রশ্ন। একজন শিক্ষার্থীর কাছ থেকে, এটি দেখায় যে তারা কী শিখেছে তা প্রয়োগ করার পদ্ধতি সম্পর্কে তারা সত্যিই চিন্তাভাবনা করছে; একজন প্রশিক্ষকের কাছ থেকে, শিক্ষার্থীদের আরও অন্বেষণ করতে উত্সাহিত করার এটি একটি দুর্দান্ত উপায় হতে পারে।
এয়ার

এটি একটি মাইনিং ইঞ্জিনিয়ারের কাছে উত্থাপিত করার জন্য একটি আকর্ষণীয় প্রশ্ন হবে, কারণ দক্ষিণ আফ্রিকাতে 4 কিলোমিটার বা তার বেশি গভীরতর খনি রয়েছে এবং এগুলি স্প্রেড কংক্রিটে রেখাযুক্ত করা হয়, যা স্মৃতি থেকে স্থানে পৌঁছে দেওয়া হয়। সুতরাং হাইড্রোস্ট্যাটিক চাপ এখানে সরাসরি প্রযোজ্য হবে।
অসমল্যাবস

উত্তর:


10

আমি অনুমান করি যে পৃথিবীতে চাপের জন্য একই রকম কোনও আইন নেই কারণ এটি আপনি যেখানে আছেন তার উপর নির্ভর করে এটি আলাদা। কিন্তু সেখানে কি থাম্বের নিয়ম রয়েছে? টানেল / ভূগর্ভস্থ স্টেশন নির্মাণকারী প্রকৌশলীরা কী করবেন?

আমি এই প্রশ্নটি একজন প্রকৌশলী হিসাবে পৌঁছেছি যারা কবরস্থিত পাইপগুলিতে প্রচুর কাজ করে এবং মাঝে মাঝে পারমাণবিক বিদ্যুৎকেন্দ্রগুলির জন্য সমাধিস্থ কাঠামোগত যোগ্যতা অর্জন করতে হয়। এছাড়াও, সংক্ষিপ্ততার জন্য, আমি ধরে নিচ্ছি আপনি কাঠামোতে কেবল উল্লম্ব লোডের কথা বলছেন (পার্শ্বীয় লোডগুলি ফাউন্ডেশন ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের জন্য আরও জটিল বিষয়)।

মাটি মাটির প্রকার এবং এমনকি কাঠামোর ধরণের উপর নির্ভর করে তরলের সাথে একইভাবে কাজ করতে পারে।

উদাহরণস্বরূপ, পিভিসি, এইচডিপিই এবং স্টিলের মতো নমনীয় পাইপগুলি পাইপের উপরে মাটির প্রিজম দ্বারা লোড করা বলে ধরে নেওয়া যায়। পাইপিংটিকে নমনীয় বলে মনে করা হয় যদি এটি ফেটে না গিয়ে তার ক্রস-বিভাগের একটি বৃহত্ বিকৃতি ধরে রাখতে পারে। মোসার এবং ফোকম্যানের বুরিড পাইপ ডিজাইন , তৃতীয় সংস্করণ (1) এর নীচের চিত্রটি বিবেচনা করুন :

নমনীয় নল

এই ক্ষেত্রে, যেহেতু পাইপটি মাটির তুলনায় আরও নমনীয় বলে বিবেচিত হয়, তাই পাইপের বোঝার নিচে এমন বিকৃতি ঘটে যে মাটির কোনও আর্চিং হয় না place যেমন, পাইপের বোঝাটি কেবল আপনার উদাহরণের মতো মাটির গভীরতার চেয়ে মাটির ঘনত্বের গুণ।

তথাকথিত অনমনীয় পাইপগুলির জন্য বিষয়গুলি আরও জটিল হয়ে ওঠে, যেমন কংক্রিট পাইপ বা ট্রানজিট (অ্যাসবেস্টস-সিমেন্ট) পাইপ। এই ক্ষেত্রে, পাইপের অনমনীয়তা এমন যে পাইপের পাশের মাটি পাইপের ব্যাসের চেয়ে বেশি স্থায়ী হয় এবং পাইপটি মাটির আর্চিংয়ের মাধ্যমে অতিরিক্ত লোড নেয় takes নীচে আমি মোসার এবং ফোকম্যান (1) এর থেকে এই চিত্রটি চিত্রিত করার জন্য অন্য একটি চিত্র পেস্ট করেছি।

অনমনীয় পাইপ

পাইপে লোড করা নির্ভর করে যে এটি কীভাবে সমাহিত করা হয়েছিল (ইতিবাচক অভিক্ষেপ, ট্রেঞ্চ, প্ররোচিত ট্রেঞ্চ ইত্যাদি) এবং এই উত্তরের ক্ষেত্রের বাইরে সত্যই। আমি আরও পড়ার জন্য এই উত্তরটির শেষে কয়েকটি রেফারেন্স অন্তর্ভুক্ত করেছি।


বড় বড় কাঠামোর জন্য যেমন আপনার টানেল বা পাতাল রেল স্টেশনগুলির জন্য, মাটির বোঝা নির্ধারণ আরও জটিল। সেখানে কি সংলগ্ন কাঠামো লোড প্রয়োগ করছে? মাটি স্থিতিশীল করার জন্য কিছু করা হয়েছে? বিভিন্ন মাটির স্তরগুলি কীভাবে ইন্টারঅ্যাক্ট করছে এবং প্রতিটির তুলনামূলক দৃff়তা কীভাবে মোট লোডকে প্রভাবিত করে? শৈল দিয়ে যদি টানেলিং হয় তবে শিলা কি আরও শক্তিবৃদ্ধি না করে নিজেকে সমর্থন করতে পারে?

এই সমস্ত বিবেচনা এবং আরও যেটি আমি এই মুহুর্তে ভাবতে পারি না যখন একটি সমাহিত কাঠামোর উপর ভার নির্ধারণ করার সময় কার্যকর হয়। থাম্বের কোনও সত্যিকারের নিয়ম নেই যখন এটি কবর দেওয়া কাঠামো ডিজাইনের ক্ষেত্রে আসে কারণ এটি আসল লোডিংয়ের ক্ষেত্রে অনেকগুলি বিবেচনা রয়েছে।


আরও পড়া

1.) মোসার, এপি এবং স্টিভেন ফোকম্যান, বুরিড পাইপ ডিজাইন , তৃতীয় সংস্করণ।

২) মার্সটন, এ। ও এও এন্ডারসন, সিমেন্ট এবং ক্লে ড্রেন টাইল এবং নর্দমা পাইপ টেস্টগুলির টেপগুলির টেপগুলির উপর লোডগুলির উপর লোডের তত্ত্ব

৩) ক্লার্ক, এনডাব্লুবি, বার্ড পাইপলাইনস: স্ট্রাকচারাল ডিজাইন অ্যান্ড ইন্সটলমেন্টের ম্যানুয়াল , 1968 68


8

যে কেউ অন্তত 1400 মিটার গভীরতায় ভূগর্ভস্থ অবকাঠামোতে জড়িত ছিলেন, তাই থাম্বের কোনও নিয়ম নেই। এটি সমস্ত ভূতত্ত্ব এবং স্থানীয় পরিস্থিতিতে নেমে আসে।

মাটি পাথরের সাথে আলাদাভাবে আচরণ করে এবং পলল শৈলীর সাথে আলাদাভাবে আচরণ করে ইগনিয়াস এবং রূপান্তরিত শিলা। ভঙ্গুর শিলা নমনীয় শিলা পৃথকভাবে আচরণ করে। ডাইক এবং সিল আকারে ভঙ্গুর শিলা, অতিরিক্ত চাপের সাথে বিস্ফোরকভাবে ব্যর্থ হতে পারে। কিছু ম্যাফিক শিলা সময়ের সাথে সাথে একটি ক্রিপ আচরণ প্রদর্শন করতে পারে।

শিলা বিচ্ছিন্নতাগুলির সংখ্যা, ওরিয়েন্টেশন এবং শর্তটি একটি ফ্যাক্টর, তেমনি দোষ / কাঁচির সান্নিধ্য। ত্রুটিগুলির শর্ত এবং সেগুলি সক্রিয় কিনা তা তত গুরুত্বপূর্ণ যেমন ত্রুটি বা ফল্ট জোনের প্রস্থ এবং দোষটি মসৃণ পক্ষযুক্ত বা অনুপ্রবেশযুক্ত এবং যদি কোনও উপাদান ত্রুটি পূরণ করে তবে তা ত্রুটিযুক্ত। ত্রুটিগুলি সম্পর্কে আলোচনা কেবল সমস্যার দিকে পরিচালিত করে।

ভঙ্গুর এবং নমনীয় শিলাটির জংশন অবস্থান প্রতিটি শৈলের বিভিন্ন ধরণের আচরণের কারণে স্থানীয় চাপ তৈরি করতে পারে।

ভূ-প্রযুক্তিগত হোলগুলি রক কোয়ালিটি ডিজাইনিশন (আরকিউডি) এর মতো তথ্য দিতে পারে । অন্যান্য ড্রিল গর্ত যেখানে ত্রিমাত্রিক স্ট্রেস কোষ স্থাপন করা হয়েছে সেগুলি অত্যধিক নিরাময় করা যায় যাতে নির্দিষ্ট স্থানে শিলা ভরগুলির জন্য নীতিগত চাপটি নির্ণয় করা যায়।

গভীরতায়, পার্শ্বীয় স্ট্রেসগুলি উপ-উল্লম্ব চাপগুলির চেয়ে বেশি হতে পারে।

যখন কোনও টানেল বা চেম্বারটি ভূগর্ভস্থ খনন করা হয়, তখন শিলা ভরগুলির স্ট্রেসগুলি পুনরায় স্থান লাভ করে। যদি ঘনিষ্ঠভাবে ব্যবধানযুক্ত শূন্যস্থানগুলির একটি সিস্টেম শিলা ভরতে প্রবর্তিত হয়, ডি-স্ট্রেস শিলাগুলির অঞ্চলগুলি ঘটতে পারে, যেখানে শিলাটি এখন কুমারী রক স্ট্রেসের প্রভাবের অধীনে নেই।

অন্যান্য পরিস্থিতিতে, যখন কোনও টানেল বা চেম্বার খনন করা হয় তখন আবদ্ধ হওয়ার অভাব শূন্যতার দেয়ালকে সংকোচন করতে পারে; কিছু ক্ষেত্রে 50 মিমি বা তারও বেশি।


4

আপনার প্রশ্নটি পৃথিবীতে গভীরতার সাথে চাপ পরিবর্তনের সাথে সুনির্দিষ্ট। যখন সেই পৃথিবীটি মাটি নিয়ে গঠিত, তখন পার্শ্বীয় এবং উল্লম্ব চাপগুলি বিভিন্নভাবে বিভিন্নভাবে গণনা করা যেতে পারে, এটি নির্ভর করে আপনার মাটি বালি, বা কাদামাটি এবং ভূগর্ভস্থ জলের উপস্থিতি আছে কিনা upon এটি বেশ জটিল বিষয় হতে পারে, যেমন নীচের চিত্রিত রয়েছে।

অনুভূমিক থেকে অনুভূমিক চাপের অনুপাত

সাধারণভাবে বলা যায়, খননকালে, ব্যাকফিলড অবস্থার অধীনে, এবং ভিত্তিগুলির অধীনে, অনুভূমিক চাপ এবং উল্লম্ব চাপ সমতুল্য হিসাবে বিবেচিত হয় না এবং সক্রিয়, প্যাসিভ এবং বিশ্রামের পরিস্থিতিতে মৃত্তিকা-কাঠামো মিথস্ক্রিয়তার উপর নির্ভরশীল।

সক্রিয় পরিস্থিতি হ'ল কাঠামো মাটি থেকে দূরে চলেছে (কাঠামোর উপর চাপ কমছে)। প্যাসিভ অবস্থা দেখা দেয় যেখানে কাঠামো মাটির দিকে এগিয়ে চলেছে (কাঠামোর উপর চাপ বাড়ছে) এবং বিশ্রামে যেখানে মাটি তার প্রাকৃতিক অবস্থায় পৌঁছেছে। আপনি কল্পনা করতে পারেন যে এই সমস্ত তিনটি পরিস্থিতি একটি ধরে রাখার কাঠামোতে পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে, কারণ এটি তার জীবদ্দশায় ঘোরানো বা বিকৃত হতে পারে।

সাধারণত, বেশিরভাগ তত্ত্বগুলি সহগ সরবরাহ করবে যা মাটি / কাঠামোর মিথস্ক্রিয়া এবং মাটির বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে অনুভূমিক থেকে উল্লম্ব চাপের অনুপাত গণনা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। কিছু পোইসনের অনুপাতের উপর নির্ভর করে। আমি এমনকি বোসাইনসেক সমীকরণগুলি ব্যবহার করে বিটুমিনাস ফুটপাত কাঠামোগুলিতে অনুভূমিক এবং উল্লম্ব চাপগুলির স্থিতিস্থাপক বিশ্লেষণ পরিচালনা করতে তাপমাত্রা-ভিত্তিক পয়সনের অনুপাত ব্যবহার করেছি।

কার্যকর চাপ

ভূগর্ভস্থ জলের উপস্থিতিতে চাপটি কার্যকর চাপের সাথে প্রকাশ করা হয় , এটি হ'ল মোট চাপ এবং ছিদ্রযুক্ত জলের চাপের মধ্যে পার্থক্য। এটি বুঝতে অসুবিধাজনক তবে এটি মাটির উত্সাহ এবং অন্যান্য কারণগুলির সাথে সম্পর্কিত।

উদাহরণস্বরূপ, স্থল পৃষ্ঠের নীচে 10 মিটার আগ্রহের একটি বিন্দু বিবেচনা করুন এবং 1300 কেজি / এম 3 এর প্রাকৃতিক ঘনত্বযুক্ত অভিন্ন বালুকণা, 10 মিটার আগ্রহের মোট স্ট্রেস 130 কেপিএ হবে। এখন বিবেচনা করুন যে ভূগর্ভস্থ জলের টেবিলের মুক্ত পৃষ্ঠটি ধীরে ধীরে 2 মিটার গভীরতায় রয়েছে এবং জলের ঘনত্ব 1000 কেজি / এম 3 হিসাবে ধরে নিন। 10 মিটার গভীরতায় ছিদ্রযুক্ত চাপটি 8 মিঃ কলাম পানির উপর ভিত্তি করে থাকবে, যাতে ছিদ্রযুক্ত চাপটি সুদের গভীরতায় 80 কেপিএ হতে পারে। সুতরাং 10 মি এ কার্যকর চাপ 130 কেপিএ - 80 কেপিএ = 50 কেপিএ হয়ে যায়। এটি অনেক সরলীকরণযুক্ত বহিঃপ্রকাশ কারণ এখানে অন্যান্য অনেক কারণ থাকতে পারে যেমন উদাহরণস্বরূপ জলস্তরের ওঠানামা, তথাকথিত 'কুইকস্যান্ড' পরিস্থিতি এবং নিকাশীর মতো কাঠামোগত বজায় রাখার জন্য, অন্যান্য অনেক বিবেচনার মধ্যে।

বালি (সংহতিহীন মাটি)

বেলে (সংহতিহীন) মাটির জন্য, র্যাঙ্কাইন থিওরি (স্থিতিস্থাপকতা) প্রায়শই প্রয়োগ করা হয়। এর জন্য মাটির শিয়ার প্রতিরোধের কোণ (ঘর্ষণ কোণ) এবং খনন / বজায় রাখা কাঠামোর ঝোঁকের কোণটি সমালোচনামূলক হয়ে যায়।

বেলে মাটির ঘর্ষণ কোণটি পরীক্ষাগারে সবচেয়ে ভাল পরিমাপ করা হয় তবে এটি looseিলে dryালা, শুকনো উপাদানের পুনরুদ্ধারের প্রাকৃতিক কোণের সাথে প্রায় সমান হিসাবে বিবেচিত হয়।

ক্লে (ভগ্নহীন মাটি)

মৃত্তিকা এবং কাদামাটির পলির সংমিশ্রণের মতো সংযুক্ত উপাদানযুক্ত মাটির জন্য কুলম্বস (ওয়েজ) থিওরি (প্লাস্টিকতা) সাধারণত প্রয়োগ করা হয়। এই বিশ্লেষণের অধীনে, মাটি কাঠামোর পিছনে একটি কীলক (মুক্ত দেহ) হিসাবে কল্পনা করা হয় এবং সমাধানটি নির্ধারিত না হওয়ায় সমাধান সর্বাধিক মাটির চাপে রূপান্তর না হওয়া পর্যন্ত বিভিন্ন ধরণের সম্ভাব্য ব্যর্থতার পৃষ্ঠতল চেষ্টা করা হয়।

ঘর্ষণ এবং সংহতি সহ মাটি

কলম্বমের থিওরি এমন মাটিতে ব্যবহার করা যেতে পারে যা ঘর্ষণ এবং সংহতি উভয়ই প্রদর্শন করে। র‌্যাঙ্কাইনের পদ্ধতিটি সম্মিলিত মাটির জন্য উপযুক্ত নয়। তবে অনুভূমিক থেকে উল্লম্ব চাপের অনুপাত নির্ধারণের জন্য আরও বিশ্লেষণের প্রয়োজন হতে পারে।

প্রায়শই অনুপাতটি স্ট্রেনের রাজ্যগুলি নির্ধারণ করে একটি মোহরের সার্কেল দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা যায় । এই বৈশিষ্ট্যগুলি প্রায়শই ট্রায়াক্সাল শিয়ার টেস্টগুলি দ্বারা পরিমাপ করা হয় যেখানে মাটির একটি কলাম পরীক্ষাগারে পরীক্ষা করা হয় সীমাবদ্ধ চাপের মধ্যে দিয়ে। এটি উপাদানের সম্মিলিত শক্তি এবং ঘর্ষণ কোণ এবং গভীরতার সাথে অনুভূমিক থেকে অনুভূমিক চাপের অনুপাত স্থাপন করতে পারে।

জেনারেল ইলাস্টিক থিওরি

অন্যান্য তাত্ত্বিক পদ্ধতি রয়েছে যা প্রায়শই একটি ভিত্তির বিন্দুর নীচে অনুভূমিক এবং উল্লম্ব চাপগুলি গণনা করতে ব্যবহৃত হয়। সাধারণত দুটি পদ্ধতি প্রয়োগ করা হয়: 1) ওয়েস্টারগার্ড থিওরি এবং 2) বোসিনেস্ক থিওরি। পৃষ্ঠের নীচে এক পর্যায়ে অনুভূমিক থেকে উল্লম্ব চাপের অনুপাতটি মূলত পোইসনের অনুপাতের অনুমান মানের একটি ফাংশন ।

ওয়েস্টারগার্ড থিওরি হ'ল স্তরযুক্ত মিডিয়াতে প্রয়োগযোগ্য ইলাস্টিক তত্ত্ব। এটি সাধারণত বেশিরভাগ ক্ষেত্রে অনুশীলনে দেখা যায়।

বোসিনেস্ক থিওরি হ'ল ইলাস্টিক থিওরিটি একজাতীয় ইলাস্টিক অর্ধেক জায়গাতে প্রয়োগ করা হয়। যদিও এটি সমস্ত মাটির ক্ষেত্রে এতটা প্রযোজ্য নয়, তবুও এটি অনুমিতিগুলি সহজ করার অধীনে ঘন ঘন প্রয়োগ খুঁজে পায়।

অবসান

এটি কেবলমাত্র সাধারণ বিশ্লেষণ কৌশলগুলির স্বাদ যা খননকাজে, ভিত্তিগুলির অধীনে এবং কাঠামোগত কাঠামোর পিছনে পৃথিবীর চাপগুলি মূল্যায়নের জন্য ব্যবহৃত হয়। আরও কিছু রয়েছে, উদাহরণস্বরূপ ব্র্যাকড খননের জন্য লগ স্পাইরাল বিশ্লেষণ, যা প্রায়শই ব্যবহৃত হয়। তত্ত্বগুলি জটিল হতে পারে, যখন কেউ উপগ্রহের মাটির অবস্থার সত্যিকারের রচনাটি প্রতিষ্ঠা করতে বড় অসুবিধা বিবেচনা করে (যেমন স্তরগুলির অস্তিত্ব, স্তরের বেধ এবং মাটির বৈশিষ্ট্যের বৈকল্পিকতা), এটি স্পষ্ট হয়ে যায় যে চাপ / চাপের বিশ্লেষণ একটি মহান অভিজ্ঞতা এবং দক্ষতা প্রয়োজন।


0

সাধারণ ভাষায় পৃথিবীর চাপ উভয়ই একই রকম এবং খুব আলাদা।

উলম্ব পৃথিবী চাপ দ্বারা প্রদত্ত: ঘনত্ব এক্স উচ্চতা এক্স মাধ্যাকর্ষণ। এখানে ঘনত্ব উপাদানগুলির উপর নির্ভর করে, যা মাটির ধরণের সাথে পরিবর্তিত হয়।

অনুভূমিক পৃথিবী চাপ যেখানে এটি সাধারণ জলের মডেল থেকে সরিয়ে নিয়ে যায়। অনুভূমিকভাবে প্রয়োগ করা উল্লম্ব বলের শতাংশের পরিমাণ মাটি সমর্থন এবং স্থানান্তর বোঝার ক্ষমতার উপর নির্ভর করে। সাধারণত এটি দানাদার পদার্থের (প্রায় 0.5%) জন্য একটি সাধারণ সহগ হয় এবং সহকারীগুলির জন্য শিয়ার শক্তি বিবেচনা করে।

সিলো তত্ত্বের মতো তত্ত্ব রয়েছে যা ব্যর্থতার প্লেনগুলির উপর ভিত্তি করে মাটির অভিনয়কে হ্রাস করে।

আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.