आपका प्रश्न पृथ्वी में गहराई के साथ दबाव परिवर्तन के लिए विशिष्ट है। जब उस धरती पर मिट्टी होती है, तो पार्श्व और ऊर्ध्वाधर दबावों की गणना कई तरीकों से की जा सकती है, जो इस बात पर निर्भर करता है कि आपकी मिट्टी रेत है, या मिट्टी और क्या भूजल मौजूद है। यह काफी जटिल मामला हो सकता है, जैसा कि निम्नलिखित दिखाता है।
ऊर्ध्वाधर दबाव के लिए क्षैतिज का अनुपात
आम तौर पर, उत्खनन में, बैकफ़िल्ड शर्तों के तहत, और नींव के नीचे, क्षैतिज दबाव और ऊर्ध्वाधर दबाव को समतुल्य नहीं माना जाता है, और सक्रिय, निष्क्रिय और बाकी स्थितियों के आधार पर मिट्टी-संरचना बातचीत पर निर्भर हैं।
सक्रिय स्थितियां हैं जहां संरचना मिट्टी से दूर जा रही है (संरचना पर दबाव कम हो रहा है)। निष्क्रिय स्थितियां होती हैं जहां संरचना मिट्टी की ओर बढ़ रही है (संरचना पर दबाव बढ़ रहा है) और बाकी जगहों पर जहां मिट्टी अपनी प्राकृतिक स्थिति तक पहुंच गई है। आप कल्पना कर सकते हैं कि इन तीनों स्थितियों को एक बनाए रखने वाली संरचना में देखा जा सकता है, क्योंकि यह अपने जीवनकाल में घूम या ख़राब हो सकती है।
आम तौर पर, अधिकांश सिद्धांत गुणांक प्रदान करेंगे, जिनका उपयोग मिट्टी / संरचना की बातचीत और मिट्टी के गुणों के आधार पर क्षैतिज से ऊर्ध्वाधर दबाव के अनुपात की गणना करने के लिए किया जा सकता है। कुछ पोइसन के अनुपात पर आधारित हैं। मैंने Boussinesq समीकरणों का उपयोग करके बिटुमिनस फुटपाथ संरचनाओं में क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर दबावों का एक लोचदार विश्लेषण करने के लिए तापमान-आधारित पॉइसन के अनुपात का भी उपयोग किया है।
प्रभावी तनाव
जहां भूजल मौजूद है वह दबाव प्रभावी तनाव के संदर्भ में व्यक्त किया जाता है , जो कि कुल तनाव और छिद्र के पानी के दबाव के बीच का अंतर है। यह समझने में मुश्किल है, लेकिन मिट्टी की उछाल और अन्य कारकों के साथ करना है।
उदाहरण के लिए, जमीन की सतह से 10 मीटर नीचे ब्याज बिंदु पर विचार करें, और वर्दी रेत जिसमें 1300 किलो / मी 3 का प्राकृतिक घनत्व है, ब्याज की 10 मीटर की गहराई पर कुल तनाव 130 केपीए होगा। अब विचार करें कि भूजल तालिका की मुक्त सतह 2 मीटर की निरंतर गहराई पर है और पानी के घनत्व को 1000 किलोग्राम / मी 3 मानती है। 10 मीटर की गहराई पर छिद्र का दबाव पानी के 8 मीटर के स्तंभ पर आधारित होगा, जिससे ब्याज की गहराई पर छिद्र का दबाव 80 kPa होगा। इस प्रकार 10 मीटर पर प्रभावी तनाव 130 kPa - 80 kPa = 50 kPa हो जाता है। यह एक बहुत ही सरलीकृत अभिव्यक्ति है क्योंकि बहुत सारे अन्य कारक हो सकते हैं, उदाहरण के लिए पानी के स्तर में उतार-चढ़ाव, तथाकथित 'क्विकसैंड' की स्थिति और कई अन्य विचारों के बीच जल निकासी जैसी संरचनाओं को बनाए रखने के लिए।
रेत (बिना मिट्टी के मिट्टी)
रेतीले (सामयिक) मिट्टी के लिए, रैंकिन थ्योरी (लोच) अक्सर लागू होती है। इसके लिए मिट्टी के कतरनी प्रतिरोध का कोण (घर्षण कोण) और उत्खनन / बनाए रखने की संरचना का कोण महत्वपूर्ण है।
रेतीली मिट्टी का घर्षण कोण प्रयोगशाला में सबसे अच्छा मापा जाता है, लेकिन इसे ढीले, सूखे पदार्थ के प्राकृतिक कोण के प्राकृतिक कोण के बराबर माना जाता है।
मिट्टी (घर्षण रहित मिट्टी)
मिट्टी के साथ एक ठोस तत्व के लिए मिट्टी, जैसे कि क्ले और क्ले गाद संयोजन, कूलम्स (वेज) थ्योरी (प्लास्टिसिटी) आमतौर पर लागू किया जाता है। इस विश्लेषण के तहत, संरचना के पीछे मिट्टी को एक पच्चर (मुक्त निकाय) के रूप में कल्पना की जाती है, और जब तक समाधान गैर-निर्धारित नहीं होता है, तब तक संभावित विफलता सतहों की एक किस्म की कोशिश की जाती है जब तक कि समाधान अधिकतम मिट्टी के दबाव पर परिवर्तित नहीं हो जाता।
मिट्टी घर्षण और सामंजस्य के साथ
कोलोम्ब के सिद्धांत का उपयोग उन मिट्टी पर किया जा सकता है जो घर्षण और सामंजस्य दोनों का प्रदर्शन करते हैं। कोकीन की मिट्टी के लिए रैंकी की विधि उपयुक्त नहीं है। हालांकि, क्षैतिज से ऊर्ध्वाधर तनाव के अनुपात का निर्धारण करने के लिए आगे के विश्लेषण की आवश्यकता हो सकती है।
अक्सर अनुपात को मोहर के सर्कल द्वारा दर्शाए गए तनाव की स्थिति का निर्धारण करके स्थापित किया जा सकता है । इन गुणों को अक्सर त्रिकाल कतरनी परीक्षणों द्वारा मापा जाता है जहां मिट्टी के एक स्तंभ को प्रयोगशाला में सीमित दबाव के तहत परीक्षण किया जाता है। यह सामग्री के सामंजस्यपूर्ण शक्ति और घर्षण कोण और गहराई के अनुसार क्षैतिज से ऊर्ध्वाधर तनाव के अनुपात को स्थापित कर सकता है।
सामान्य लोचदार सिद्धांत
अन्य सैद्धांतिक तरीके हैं जो अक्सर नींव के एक बिंदु के नीचे क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर दबावों की गणना करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। आम तौर पर दो विधियाँ लागू की जाती हैं: 1) वेस्टरगार्ड थ्योरी और 2) बूसिन्स्क थ्योरी। सतह के नीचे कुछ बिंदु पर क्षैतिज से ऊर्ध्वाधर दबाव का अनुपात काफी हद तक पॉइसन के अनुपात के अनुमानित मूल्य का एक कार्य है ।
वेस्टरगार्ड थ्योरी लोचदार सिद्धांत है जो स्तरित मीडिया पर लागू होता है। यह आमतौर पर व्यवहार में पाए जाने वाली अधिकांश स्थितियों में होता है।
Boussinesq थ्योरी लोचदार सिद्धांत है जो एक सजातीय लोचदार आधा स्थान पर लागू होता है। जबकि यह सभी मृदाओं पर लागू नहीं हो सकता है, यह अक्सर मान्यताओं को सरल बनाने के तहत होता है।
समापन
यह केवल अधिक सामान्य विश्लेषण तकनीकों का एक स्वाद है जो खुदाई में, नींव के नीचे और संरचनाओं को बनाए रखने के पीछे पृथ्वी के दबाव का मूल्यांकन करने के लिए उपयोग किया जाता है। अन्य हैं, उदाहरण के लिए लट में खुदाई के लिए लॉग सर्पिल विश्लेषण, जिसका अक्सर उपयोग किया जाता है। जबकि सिद्धांत जटिल हो सकते हैं, जब कोई व्यक्ति उपसतह मिट्टी की स्थिति (यानी परतों के अस्तित्व, परत की मोटाई और मिट्टी के गुणों की परिवर्तनशीलता) की सही संरचना स्थापित करने में बड़ी कठिनाई मानता है, तो यह स्पष्ट हो जाता है कि दबाव / तनाव विश्लेषण अनुभव और कौशल का एक बड़ा सौदा की आवश्यकता है।
