punim diplomesmu.umib.net/diplomapublikimipublic/downloaddok?dok...2021/02/11 · gjendjet fizike...
TRANSCRIPT
1
UNIVERSITETI IMITROVICËS ‘’ISA BOLETINI”
FAKULTETI I GJEOSHKENCAVE
DEPARTAMENTI I XEHETARISE
PUNIM DIPLOME
Studenti : Mentori:
Endrit Paloji Prof. Dr. Rushit HALITI
Mitrovicë, 2021
2
UNIVERSITETI I MITROVICËS ”ISA BOLETINI”
FAKULTETI I GJEOSHKENCAVE
DREJTIMI I XEHETARISË
STUDIMET BACHELOR
TEMË DIPLOME
E përgatitur nga kandidati Endrit Paloji në kërkim të DIPLOMËS
:BACHELOR I XEHETARISË
Tema: Gjendja fizike e dherave dhe klasifikimi i dherave
Mentori : Prof. Dr. sc. Rushit Haliti
Mitrovicë,2021
3
UNIVERSITY OF MITROVICA
FACULTY OF GEOSCIENCES
DEPARTMENT OF MINING
Diploma THESIS
Title : Physical condition of soils and soil classification
Candidate ; Supervisor : Assoc. Prof.
Endrit Paloji Rushit Haliti ,PhD
Mitrovica ,2021
4
Përmbajtja
1. Definimi i problemit dhe objektivat e studimit
1.1 Hyrje e përgjithshme
1.2 Objektivat dhe qëllimi i punimit
1.3 Metodologjia e realizimit të punimit
1.4 Përmbajtja e punimit
2. Karakteristikat gjeologjike dhe përberja granulometrike e dherave
2.1 Cikli i formimit te shkëmbinjeve dhe origjina e dherave
2.1.1 Shkëmbinjtë Magmatikë
2.1.2 Shkëmbinjtë Sedimentarë
2.1.3 Shkëmbinjtë Metamorfikë
2.2 Llojet e dherave
2.3 Struktura e dherave,Mineralet argjilore
2.4 Përcaktimi i përbërjes granulometrike të dhërave
2.4.1 Analiza mekanike e dherave me sitisje
2.4.2 Analiza me hidromatës
2.5 Lakorja e përbërjes granulometrike
3. Gjendjet fizike të dherave dhe klasifikimi i dherave
3.1 Lidhjet fazore të dherave
3.2 Lidhjet midis peshës vellimore,koeficientit të porozitetit,lagështisë dhe pëshës
speifike
3.3 Marrëdhëniet e ndryshme të peshave vëllimore
3.4 Dendësia relative e dherave
3.5 Përcaktimi i kufijve të Atterbergut për dherat
3.5.1 Përcaktimi i kufirit të Rrjedhshmërisë
3.5.2 Përcaktimi i kufirit të Plasticitetit
3.5.3 Përcaktimi i kufirit të Tkurrshmërisë
3.6. Treguesi i Rrjedhshmërisë dhe Treguesi i Konsistencës
3.7 Aktiviteti i argjilave dhe Diagrami i Plasticitetit
3.8 Klasifikimi i Unifikuar i dherave
4. Ngjeshmeria e dherave
4.1. Stabilizimi i tokave me ngjeshje
4.2 Ngjeshja e dherave
5. Perfundime dhe rekomandime
6. Referencat
5
KAPITULLI 1-HYRJE :DEFINIMI IPROBLEMIT DHE OBJEKTIVAT E STUDIMIT
1.1 Hyrje e përgjithshme
Dherat formohen kryesisht nga thërrmimi kimik dhe mekanik i shkëmbinjve. Vetitë fizike të
dherave diktohen para se gjithash nga mineralet të cilat i përbëjnë grimcat e dheut dhe nga
shkëmbinjtë prej të cilëve janë formuar dherat.Si produkt i thërrmimit të shkëmbinjve formohen
grimcat e ngurta ose kokrrizat të cilat formojnë fazën e ngurtë të grumbullimit të dherave.
Shumica e vetive fizike të dheut varen nga madhësia, forma dhe përbërja kimike e grimcave të
ngurta të dheut.Nga vetë emërtimi i tyre, me vetitë fizike lidhen disa karakteristika të dherave në
gjendje natyrore. Përcaktimi i këtyre vetive në trajtë parametrash është i rëndësishëm për
zgjidhjen e shumë problemeve inxhinierike për arsye se në bazë të tyre vlerësohet sjellja e
dherave . Vetitë fizike varen nga gjendja fizike e dheut të përbërë nga grimcat e ngurta (skeleti)
dhe hapësirat ndërmjet tyre (poret) të cilat mund të përmbajnë ose jo ujë.
Në bazë të marrëdhënieve vëllimore dhe peshore përcaktohen vetitë e caktuara fizike të
dherave kurse nga përcaktimi i vetive përshkruese përcaktohen vetitë inxhinierie të tyre .
Vetitë kryesore përshkruese të dherave janë:pesha njësi ose dendësia e dheut ,pesha specifike
(angl.gravity),poroziteti ,koeficienti i porozitetit ,lagështia ,ngopshmëria ,dendësia relative
,ngjeshmëria etj. Treguesit indeksorë bashkë me përbërjen granulometrike (kokrrizore) japin
informacione shtesë për vetitë fizike të dheut të cilat janë të lidhura me porozitetin dhe
lagështinë e dheut. Konsistenca ( qëndresa)e dheut është po ashtu veti fizike e rëndësishme
dhe karakterizohet me kufijtë e tij të Atterbergut:kufirin e rrjedhshmërisë,plasticitetit dhe
tkurrshmërisë.
Ky punim diplome jep një përvijim bazëlidhur me formimin e dherave dhe të shkëmbinjve
dhe origjinën e dherave si dhe përbërjen granulometrike të grimcave në një masiv dheu.
Kokrrizat minerale të cilat formojnë fazën e ngurtë të grumbullimeve të dherave janë produkte
të thërrmimit te shkëmbinjve
1.2 Objektivat dhe qëllimi i punimit - Gjeoinxhinierët zakonisht dherat i klasifikojnë për të
përcaktuar paraprakisht nëse ata për zbatime praktike konkrete janë të duhur. Për projektimin
6
e strukturave gjeoteknike siç janë :shpatet e shkalleve e të stivave ,shpatet dhe bazamentet e
digave ,muret mbrojtëse, themelet e godinave etj. përgjithësisht nevojiten të studiohen disa
karakteristika fizike të dherave të cilat përbëjnë gjeomjedisin ku kryhen punimet siç janë :
Kushtet gjeologjike të dherave që studiohen,
Sjelljen dhe gjendjen e sforcuar lidhur me deformueshmërinë e dherave mbi të cilët
mbështetën strukturat gjeoteknike ,
Ngarkesa që do të transmetohet nga mbistruktura deri në bazament ,
Vetitë fizike të dherave siç janë lagështia,poroziteti,plasticiteti ,ngjeshmëria etj.
Në këtë rast mund të përdoren diagramet dhe tabelat që përshkruajnë skemat e klasifikimit te
dherave në të cilat jepen tiparet e çdo lloj dheu.Pjesa dërmuese e sistemeve të klasifikimit të
dherave bazohen në lakoren granulometrike dhe në kufijtë e Atterbergut për llojin e
caktuar të dheut.
Projektimet gjeoteknike kryesisht kanë të bëjnë me studimin e vetive fiziko-mekanike të
dherave në laborator dhe në terren, me metoda dhe aparatura të ndryshme ,të cilat sigurojnë të
dhëna të sakta dhe të besueshme për projektim. Prandaj, vlerësimi i parametrave inxhinierikë të
dherave , duke zbatuar parimet themelore të gjeoteknikës dhe duke pas parasysh që depozitimet
natyrore të dherave në të cilat mbështetën strukturat gjeoteknike në shumicën e rasteve janë jo
homogjen dhe kanë sjellje anizotropike, janë me rëndësi për çdo projekt gjeoteknik. Kështu
,inxhinieri gjeoteknik duhet të ketë kuptim të plotë të gjeologjisë se gjeozonës dmth,lidhur me
origjinën dhe natyrën e shtresëzimit të dherave dhe gjithashtu për regjimin e ujërave tokësor.
Për te arritur objektivat qe u përshkruan me larte kërkohet një kombinim i mekanikes se dherave
,gjeologjisë inxhinierike dhe i gjykimit inxhinierik të duhur të përftuar nga përvoja në të
kaluarën .
Në ketë punim do të fokusohemi vetëm në studimin e vetive fiziko të dherave lidhur me
përbërjen kokrrizore ,formën dhe madhësinë e kokrrizave ,plasticitetin dhe konsistencën e
dherave të nevojshme për projektimin e objekteve gjeoteknike të prognozuar të realizohen në
gjeozonën e caktuar .
7
Duke e ditur qëpërcaktimi i vetive fiziko përfaqëson bazën për projektim gjeoteknik dhe
zgjidhjen përfundimtare të problemeve gjeoteknike rezulton sëato në fakt janë pjese përbërëse
tëçdo projektimi gjeoteknik. Poashtu është evidente qe parametrat e formacioneve të dherave në
gjeoteknikë si psh. përbërja granulometrike , dendësia ,pesha njësi ,lagështia, poroziteti ,treguesi
i plasticitetit etj. nuk janë paraprakisht të njohur del se ata duhet përcaktuar në bazë të
rezultateve të provave kërkimore dhe analizave mekanike në laborator dhe në terren të kryera
me modele të përshtatshme të konstruktuar për ketë qellim. Prej këtej del se objektivat me
kryesor te këtij punimi janë :
Parashikimi isjelljes së mundshme të formacioneve të dherave gjatë projektimit të
veprave të ndryshme gjeoteknike ;
Vlerësimi i vetive përshkruese dhe inxhinierike të formacioneve të dherave ;
Përcaktimi i kufijve të plasticitetit dhe konsistencës së dherave si edhe i vlerave tjera
karakteristike të vetive fizike të tyre.
Për të arritur këta objektiva në fillim të punimit është bere një rishikim i literaturës e cila ka të
bëjë me origjinën dhe formimin e dherave dhe shkëmbinjve si dhe mënyrën e përcaktimit të
kufijve të Atterbergut në laborator e që pasohet nga përshkrimi i këtyre metodave dhe zbatimi
praktik i tyre.
1.3 Metodologjia e realizimit të punimit
Në bazë të tematikës që trajton punimi ,metodologjia e përdorur për realizimin e tij bazohet në
metodën e hulumtimit që nënkupton shfrytëzimin e literaturës ekzistuese mbi parimet bazë të
mekanikës së dherave dhe që trajton problemin e e përcaktimit të drejt për drejt në laborator të
parametrave fizikë dhe parametrat fizikë të llogaritur të dheut të cilët përcaktojnë në fakt
gjendjen fizike të tij . Pastaj është përdorur rruga eksperimentale për përcaktimin e përbërjes
granulometrike dhe plasticitetit të dherave . Pra,janë trajtuar provat laboratorike me sitisje ,me
hidromates ,pastaj provat për përcaktimin e kufijve të Atterbergut si dhe provat në aparatin
proktor për përcaktimin e ngjeshmërisë se dherave. Metodologjia e zbatuar në realizimin e
punimit demonstrohet me anë të shembujve për të dhënat e caktuar.
Metodat standarde në gjeoteknikë bazohen në thjeshtësime të domosdoshme të cilat mundësojnë
gjetjen e zgjidhjeve të përafërta të problemeve gjeoteknike . Në këtë rast është aplikuar modelimi
8
i mostrës se dheut me strukturë të paprishur dhe me vëllim njësi si sistem trefazor :skeleti-fluidi-
gazi,në bazë të të cilit mund të llogariten disa nga parametrat fizikë të dherave.
1.4 Përmbajtja e punimit
Ky punim diplome është konceptuar në pesë kapituj ,ku secili kapitull trajton çështje të veçanta
me synim realizimin e qëllimit dhe përmbushjen e objektivave të studimit .:
Kapitulli -1 i këtij punimi jep një hyrje të shkurtër n problemin e studimit të vetive fizike të
dherave dhe parimet e përgjithshme të përcaktimit të tyre. Në ketë kapitull jepen qëllimet dhe
objektivat kryesor të punimit dhe përshkruhet rëndësia parametrave fizikë të dherave në
zgjidhjen e problemeve të ndryshme në gjeoteknikë .
Kapitulli-2 e trajton ciklin e formimit të shkëmbinjve dmth. origjinën e dherave nga thërrmimi
kimik dhe mekanik i shkëmbinjve parësor (magmatikë),përbërjen granulometrike të
formacioneve të dherave ,formën dhe madhësinë e grimcave si dhe mineralet argjilore
Kapitulli -3trajton modelimin e dherave si sistem trefazor dhe konceptin e peshës njësi,peshës
specifike dhe dendësisë relative .Këtu tregohet qe marrëdhëniet vëllimore përfaqësohen me
koeficientin e porozitetit ,porozitetin dhe shkallen e ngopshmërisë me ujë kurse marrëdhëniet
peshore përfshijnë përmbajtjen e lagështisë dhe peshat përkatësisht dendësitë njësi në gjendje të
thate ,të njomë dhe të ngopur të dheut.Po ashtu ky kapitull mbulon trajtimin e dy komponentëve
kryesore në studimin e mekanikës se dherave që janë :plasticiteti i dherave dhe kufijtë e
Atterbergut .Po ashtu këtu është përshkruar metodika e realizimit të provave për përcaktimin e
kufijve :të rrjedhshmërisë ,plasticitetit dhe tkurrshmërisë
Kapitulli -4. shtjellon ngjeshmërinë e dherave dhe faktorët me ndikim në ketë fenomen të
rëndësishëm për stabilizimin e dherave.
Kapitulli 5 e përmbyllë punimin duke përmbledhur të gjeturat e studimit dhe jep rekomandimet
për trajtim të mëtejshëm.
9
KAPITULLI I 2-KARAKTERISTIKAT GJEOLOGJIKE DHE PERBERJA
GRANULOMETRIKE E DHERAVE
2.1.Cikli i formimit të shkëmbinjve dhe origjina e dherave
Rezervat e mineraleve e ditëve të sotshme janë rezultat i proceseve natyrore të zhvilluara
përgjatë bilionë vjetësh por edhe me shkallë të lartë të konsumimit, që nënkupton së ato do të
shterojnë (varfërohen) brenda disa shekujve të ardhshëm. Por humbja dhe varfërimi i rezervave
minerale mund të shkaktohet edhe nga nxjerrja me cilësi të dobët gjatë shfrytëzimit dhe
përpunimit të tyre .
Shkëmbinjtëjanë agregate të çfarëdo kombinimi të mineraleve (p.sh. kuarcit, kalcitit, galenitit),
elementeve (p.sh. sulfurit, arit), materialeve të ngurta organike (p.sh. qymyr guri) dhe
shkëmbinjve të tjerë. Pra :
Shkëmbinjtë = Mineralet + Elementet +/- Lëndët Organike të Ngurta
(shenja + tregon pranin; shenja - tregon mungesën lëndës organike )
Shkëmbinjtë formohen kryesisht nga thërrmimi i shkëmbinjve amë,vetitë fizike të tyre
diktohen para së gjithash nga mineralet prej tè cilave përbëhen grimcat e dheut pra,nga
shkëmbinjtë prej të cilëve përfitohen ata.Kokrrizat minerale të cilat formojnë fazën e ngurtë të
grumbullimeve të dherave janë produkte të thërrmimit të shkëmbinjve.Madhësia e kokrrizave
individuale në një diapazon të gjerë. Shumica e vetive fizike të dheut diktohen nga
përmasat,forma dhe përbërja kimike e grimcave.Për t’i kuptuar më mirë këta faktorë,duhet të
familjarizohemi me llojet kryesore të shkëmbinjve të cilët formojnë korën e Tokës, mineralet e
shkëmbinjve të cilët formohen dhe proceset e thërrmimit.. Ky kapitull jep një përvijim bazë të
ciklit të formimit të shkëmbinjve dhe origjinës së dherave dhe përbërjen granulometrike të
grimcave në një masiv dheu
Figura 2.1 paraqet diagramin e ciklit të formimit të llojeve të ndryshme të shkëmbinjve dhe
proceset që i shoqërojnë ata. Ky quhet cikli i krijimit(zhvillimit) të shkëmbinjve.
10
2.1.1 Shkëmbinjtë Magmatikë
CIKLI (PROÇESI) I FORMIMIT TË SHKËMBINJVE Shkëmbinjët metamorfik (regjional) Shkëmbinjtë metamorfikë (të kontaktit) Gnejsi,Mertmeri,Silikati I Kalciumit mermeri,Kuarci, Shist nodular Kuarci,Shist argjilor etj. Silikati i Kalciumit etj. Shkëmbinjtë Metamorfikë (SH.M) Vendburimet dytësore [27%] Metamorfizmi (Nxetësia,trysnia dhe Fluidet kimike)
Sh.S. Kimikë SH.S.Klastik SH.S.Organikë Gelqerori Argjiliti Torfa Dollomti Ranori Qymyri Gjipsi Brekçia(çakëlli) Tallku Kripa e kaliumit etj. Shisti argjilor etj. Pas kompaktimit,përzgjedhjes dhe sedimentimit Vendburimet sekondare:Shkëmbinjtë Sedimentar (SH.S)[8%] Fundërinat (precipitatet)siç janë:rëra,zhavorret,argjila etj. Prodhohen Nga thërmimi dhe nga transportimi dhe depozitimi i tyre. Shkëmbinjtë bazë magmatikë- Shkëmbinjtë magmatikë acidik shkëmbinjtë ekstrazivë(vullkanikë) shkëmbinjtë intruziv(plutoniti) që kristalizohen në sipërfaqën të cilët kristalizojnë nën sipërfaqën e tokës:Obsidiani(xhami vullkanik) e tokës:Granitet, Peridotitet, Bazalti,Gabrot,Rioliteti,Andeziti etj. Dioritet etj. Ultrametamorfizmi Vendburimet Parësorë:Shkëmbinjtë Magmatikë (SH.S)[65%] Nga kristalizimi Treguesi [%] begatitë relative në korën e tokës
dhe ngurtësimi ˑˑ Shkëbinj metamor.deri në shk.sedimentar shk.mag.deri shk.sed,shk.sed. derishk.sed --- Shk.met. deri Shkl.Mag dhe Magma Magma ... Shk.mag. deri Shk.met.
Figura 2.1 Origjina dhe ciklet e formimit të shkëmbinjve
11
Shkëmbinjtë magmatikë janë shkëmbinj amë ( rrënjësor) të të gjithë shkëmbinjve të tjerë.
Magma është material shkëmbor i shkrirë në temperaturë të lartë , e cila formohet brenda
bërthamës së Tokës. Kur magma arrin të dal në sipërfaqe të Tokës quhet lavë. Shkëmbinjtë
magmatikë janë rezultat i ftohjes dhe kristalizimit të magmës dhe lavës. Nga kristalizimi i
magmës acidike krijohet lëngu i rëndë amë(rrënjesor)i cili është burim i mineraleve të shumta
shtesë që formojnë vendburimet e mineraleve epigjenetike magmatike të formuara më vonë se
ato të shkëmbinjve bartës të mineralizimit siç janë vendburimet metamorfike të
kontaktit,damaror të kontaktit ,vendburimet e pegmatiteve (të vendosura në mënyrë të cekët,
në thellësi të ndërmjetme dhe në thellësi të madhe) dhe vendburimet magmatike të burimit
mësiperfaqe të tokës.Ato gjithashtu bëhen shkak i lindjes së shkëmbinjve acidik
magmatikë(eruptivë) siç janë: granitet,sienitet,kuarcmonacitet,monacitet dhe dioritet.Këta
gjithashtu njihen si shkëmbinj intruzivë të cilët kristalizojnë nën siperfaqën e tokës.Masivet e
mëdha e të parregullta të shkëmbinjve intruzivë quhen batolite.Magma bazike gjatë kristalizimit
çon në lindjen e shkëmbinjve magmatikë siç janë: gabrot,peridodotitet,dunitet dhe bazalti dhe
gjithashtu deri tek vendbanimet magmatike singjenetike (të cilët formohen në të njëjtën kohë
me formimin e shkëmbinjve bartës të mineralizimit) të mineraleve dytësore siç janë:oksidet,
elementet nativë dhe sulfidet. Këta gjithashtu njihen si shkëmbinj ekstruzivë meqenëse ata
kristalizojnë mbi sipërfaqen e tokës.
Shkëmbinjtë magmatikë intruzivë ftohen ngadalë,duke krijuar(shkaktuar) një teksture
kokërrmadhe (të trashë) me kokrriza të dukshme me sy të lirë.
Mineralet që formohen përcaktohen nga përbërja kimike e magmës dhe mënyra në të cilën ftohet
ajo(relativisht ngadalë ose shpejtë,në mënyrë të qëndrueshme apo të ndryshueshme).
Kokrrizat janë ndërfutje kompakte të zakonshme dhe pak a shumë me përmasa të njëjta.
Shkëmbinjtë magmatikë ekstruzivë ( që quhen ndonjëherë edhe shkëmbinj vullkanikë) ftohen
me shpejtësi ,gjë që shkakton formimin (përfitimin) e kristaleve shumë te vogla,në qoftë se fare
nuk ka të tilla.Ky proces rezulton me formimin e shkëmbinjve kokërrimët, të cilët pa mikroskop,
mund të identifikohen vetëm më anë të ngjyrës.Mineralet të cilat formohen (përfitohen) gjatë
ftohjes e përcaktojnë ngjyrën. Një lloj si shkëmbinjtë intruzivë, mineralet që formohen
pasqyrojnë përbërjen kimike të magmës. Ngjyrat varirojnë ( ndryshojnë) nga e bardhë në të
12
zezë,me rozë ( e shkëlqyer),kuqërremet dhe gri (e hirtë) si ngjyra të zakonshme të ndërmjetme.
Tekstura e këtyre shkëmbinjve gjithashtu mund të ndikojë në sasinë e gazit të bllokuar (
izolurar) në lavë kur ajo ftohet.
Në qoftë se prania e SiO2 tejkalon 62% shkëmbi konsiderohet acidikë nga < 62% ÷ 52%,I
ndërmjetëm: nga < 52% ÷ 45% Bazikë: <45% Ultra-bazikë (ultra mafik).
Përgjithësisht shkëmbinjtë magmatikë janë më të varfër në përmbajtjen e silicës dhe më të pasur
më përmbajtjen e silikateve feromagneziale.Shkëmbinjtë acidikë (të thartinës)janë më shumë
abrazive dhe më të forte se sa ata bazikë por ata janë më rezistentë(më të qëndrueshëm) ndaj
goditjeve.
2.1.2 Shkëmbinjtë Sedimentarë
Shkëmbinjtë magmatikë acidikë dhe vendburimet magmatikë bazike shkaktojnë lindjen e
vendburimeve të mineraleve sekondarë që formohen përmes thërrmimit (prishjes) (Figure 2.1)
(pra nga procesi i dekompozimit dhe shkatërrimit apo prishjes dhe thërrmimit të shkëmbinjve të
formuar më rrugë të ndryshme për shkak të ndikimit të atmosferës dhe hidrosferës). Thërrmimi
(tjetërsimi) mund të jenë ose kimik ose mekanik. Tjetërsimi kimik prodhon produkte të tretshme
të cilat transportohen (mbartën) nga lartë poshtë(ulen poshtë) për të formuar vendburimet
sekondare të pasuruar siç është bakri. Gjithashtu këto produkte të tretshëm (zbërthyeshëm)
transportohen nga rrjedhjet e ujit dhe depozitohen si shkëmbinj sedimentarë kimik siç janë:
hekuri, mangani, guri gëlqeror, shkumësi, dolomiti, fosfatet, tokat diatomike (materiali diatomik
i shkrifët) nafta dhe gazi natyror. Tjetersimi kimik gjithashtu prodhon produkte të patretshëm të
cilat janë ose konglomerate reziduale,kuarcitet,brekçet etj. dhe gjithashtu vendburimet
detritik(aluvial) siq janë:ari(floriri),platini,gurët e çmuar,mineralet e rralla etj.Konglomeratet
reziduale të cilat formohen nga tjetërsimi kimik shkaktojnë lindjen e vendburimeve siç janë:
Fe,Al,Ni,Cr,Pb,kaolini ,lateriti etj. Dhe gjithashtu rezidalet(mbetjet) që çlirohen nga
dezintegrimi(thërrmimi) kimik çon në lindjen e mineraleve siç janë: ari,platini,gurët e
çmuar,mineralet e rrallë .
Në këtë mënyrë, gjatë procesit të depozitimit të shkëmbinjve sedimentarë fragmentet e
thërrmuara (copat e shkëputura) transportohen nëpërmjet ujit,ajrit ose akullit para se ato të
depozitohen dhe transformohen (shndërrohen). Sedimentet transformohen (shndërrohen) në
13
shkëmbinj nga çimentimi i tyre, zakonisht nga oksidet e kalcitit,silicit ose hekurit të cilat të cilat i
ngjesin (lidhin) fragmentet së bashku në një tërësi kompakte.Shkëmbinjtë sedimentarë
përgjithësisht shfaqen më shtresat ose shtresimet (stratifikimet) të cilat luhaten për nga trashësia
nga disa centimetra deri më qindra metra.Tekstura e tyre luhatet nga shumë kokërrimët deri
shumë kokërrmadhe. Ngjyrat përfshijnë të kuqërremtën,kafe,gri,rozë,e zezë,e gjelbër dhe vjollcë.
2.1.3 Shkëmbinjtë Metamorfikë
Përveç,asaj që u tha mësipërm cilido depozitim(vendburim)i mineraleve parësore ose dytësore
mund t’i nënshtrohet trysnisë së madhe, nxehtësisë dhe alterimit(tjetërsimit)kimik që prodhon
metamorfizmin regjional i cili rezulton me shfaqjen e shkëmbinjeve metamorfikë siç janë:gneiset
rreshpet kristalore ,mermerët, serpentinitet, kuarcitet ,rreshpet argjilore etj.dhevendburimet
metamorfike të mineraleve siç janë:granitet,andaluziti,grafiti,korundi jo i pastër,talku,rreshpet
kristalore,zinku,rreshpet e talkut,mangani etj. Metamorfizmi gjithashtu shfaqet në zonat e
sforcimit siç është prishja dhe rrudhosja(shkëputjet tektonike dhe formimi i rrudhave),apo më
zonat e pllakave tektonike siç është përplasja e korës kontinentale më korën kontinentale.
Karakteristika kryesore e ndryshimeve metamorfike është që ato shfaqën kur shkëmbi është i
fortë .
Kokrrizat minerare të cilat formojnë fazën e ngurtë të grumbullimeve të dherave janë produkte të
thërrmimit të shkëmbinjve. Madhësia e kokrrizave individuale ndryshon në një diapazon të gjerë.
Shumica e vetive fizike të dheut diktohen nga madhësia (përmasat), forma dhe përbërja kimike e
grimcave(kokrrizave). Për të kuptuar me mirë këta faktorë, duhet të familjarizohemi me llojet
kryesore të shkëmbinjve të cilët formojnë koren e tokës, mineralet e shkëmbinjve të cilët
formohen dhe proceset e thërrmimit apo tjetërsimit .Në mbështetje të mënyrës së tyre të
origjinës, shkëmbinjtë mund të ndahen në tri lloje kryesore: magmatikë, sedimentarë dhe
metamorfikë.
Figura 2.1. paraqet diagramin e ciklit të formimit të llojeve të ndryshme të shkëmbinjve dhe
proceset qe i sheqerojnë ata. Ky quhet cikli i krijimit(zhvillimit) të shkëmbinjve.
2.2Llojet e dherave
14
Dherat- janë produkt i shkatërrimit fizik dhe kimik i formacioneve shkëmboreekzistuese.
Shkatërrimi fizik përfshinë veprimet klimatike siç janë:ciklet e ngrirje-shkrirjeve dhe erodimi
nga veprimi i erës,rrymave ujore,akullnajave. Shkatërrimi kimik përfshinë reaksionin kimik nga
uji i shiut. Përmasat e grimcave dhe shpërndarja e përmasave të ndryshme të grimcave të një
dheu varet nga agjenti i shkatërrimit dhe agjenti i transportimit.
Dherat karakterizohen si zhavorre,rëra,pluhura ose argjila varësisht nga madhësia e grimcave që
mbizotërojnë në përbërje të tyre. Zhavorret janë copa të vogla të kuarcit dhe feldspatit Pëlhurat
janë fraksione të dherave mikroskopike që përbëhen nga kokrriza kuarci shumë të imëta. Argjilat
janë grimca mikroskopike në formë të shtresimeve nga mikat,mineralet argjilore dhe mineralet e
tjera. Madhësia mesatare e grimcave të ngurta luhatet midis 4.75 deri 76.2 mm për zhavorre dhe
nga 0.075 deri 4.75 mm për rëra.
Dherat me një madhësi mesatare të grimcave më të vogël se 0,075 mm janë ose pluhura ose
argjila ose kombinim i këtyre dyve.
Dherat gjithashtu mund të përshkruhen bazuar në mënyrën siç janë depozituar ato. Në qoftë se
një lloj dheu depozitohet në afërsi të shkëmbinjve ame vetëm në saje të gravitetit(forcës së
rëndesës),ai quhet dhe rezidual (mbetës).
Në qoftë se dheu depozitohet gjetkë larg nga vendi i shkëmbinjve amë në saje të një agjentit të
transportimit(siç është era, akullnaja apo uji),ai quhet dheu i transportuar.
Vetitë e dherave të cilat janë interesante në ndërtimtari janë të lidhura me shpërndarjen e
madhësisë së grimcave të ngurta(përbërjes granulometrike),me vetitë e grimcave individuale të
ngurta(vetitë mineralogjike),dhe me mënyrën dhe rezultatin e formimit të dheut.
Dherat sedimentare (sedimentary soils) janë ato grimca të ngurta të cilave ,të formuara me
shpërbërjen e shkëmbit (mekanike ose kimike),të transportuara me uji,erë,akullnajë, organizma
ose për shkak të forcës se rëndesës(ku në këtë rast vjen deri te thërrmimi i
mëtejmë,fundërrimi,sortimi dhe depozitohen në vend të ri. Mënyra e sedimentimit mund et
ndjeshëm të ndikoj në vetitë e dheut.
15
Dherat reziduale(residual soils) i përbënë materiali i formuar me zbërthimin e shkëmbinjve i
cili nuk është transportuar. Shpesh janë në mjedise të lagura(me lagështi) dhe të nxehta,dhe janë
mjaft dobët të hulumtuara.
Mbushja (fill) formohet me vendosje (me veprime të ndërtimit): nga vendi ku arrihet
materiali,transportohet deri në vendin e dëshiruar dhe vendoset,me ose pa ngjeshje.}
Në gjeoteknikë dherat mund të ndahen në dy kategori kryesore:të palidhura(jo koheziv) dhe të
lidhura(koheziv) .
Dherat jokoheziv, siç janë:zhavorri,rëra dhe dherat pluhurore,kanë grimca që nuk ngjiten se
toku(se bashku)madje as në prani të ujit. Nga ana tjetër dherat koheziv (argjilat) karakterizohen
me grimca në formë të shtresave (pllakëzave)shumë të holla të cilat mund të tërheqin ujin dhe
bëhen lëndë plastike duke u ngjitur me njëra tjetrën. Vemi në dukje që duke pasur parasysh
mund të bëhen forma nga argjila e lagur(njomë)por jo shumë të njomë për shkak të
karakteristikave kohezive të saj,kjo gjë nuk është e mundur të bëhet me dhera jokoheziv siç është
rëra.
2.3 .Struktura e dherave , Mineralet argjilore
Termi geo tregon tokën ose dheun. Inxhinieria gjeoteknike merret me aspektet inxhinierike të
dherave dhe shkëmbinjve,nganjëherë të njohur me emërtimin e përbashkët si gjeomateriale .
Trualli është material shumë poroz, shumë heterogjen dhe akoma i panjohur plotësisht,me shumë
të papritura e më shumë pikëpyetje sa i përket sjelljes së tij. Sjellja e dherave është shumë e
ndryshme nga ajo e trupave të ngurtë,apo elastik dhe për studimin e tyre jemi të detyruar të
bëjmë shumë thjeshtime.
Kur dherat janë shumë porozë,lidhjet strukturore i kanë relativisht të vogla ose mungojnë fare
(në tokat ranore) dhe uji ndikon shumë në sjelljen e tyre. Dherat e të gjitha llojeve e kanë
prejardhjen nga formacionet shkëmbore.
Vetitë fizike të dherave përcaktohen nga mineralet të cilat i përbëjnë grimcat e dheut dhe nga
shkëmbinjtë prej të cilëve janë formuar dherat.
Si produkt i thërrmimit të shkëmbinjve formohen grimcat e ngurta ose kokrrizat të cilat formojnë
fazën e ngurtë të grumbullimit të dherave. Shumica e vetive fizike të dheut varen nga madhësia,
16
forma dhe përbërja kimike e grimcave të ngurta të dheut . Vetitë fizike varen nga gjendja fizike
e dheut të përbërë nga grimcat e ngurta (skeleti) dhe hapësirat ndërmjet tyre (poret) të cilat mund
të përmbajnë ose jo ujë. Treguesit indeksorë bashkë me përbërjen granulometrike (kokrrizore)
japin informacione shtesë për vetitë e dheut të cilat janë të lidhura me porozitetin dhe lagështinë
e dheut. Me qëllim të përcaktimit më të lehtë të raporteve të fazave në dhera futet i ashtuquajturi
model i dheut me anën e të cilit vlerësohen nga ana sasiore marrëdhëniet njësi të vëllimeve dhe
peshave apo masave ,zakonisht për vëllim njësi 1m3.Simbolet ,treguesit dhe shkurtesat këtu
futen duke iu referuar normave Eurokod –EC7 ,për gjeoteknikë ,kryesisht me prejardhje nga
gjuha angleze ,prandaj ,për shkak të mbajtjes mend më lehtë,futen edhe termat angleze për
marrëdhëniet peshë-vëllim përkatëse.
Mineralet argjilore janë silikate komplekse të aluminit të cilat përbëhen nga dy njësi
themelore:Tetraedri i SilicitdheOktaedri i aluminit.
Secila njësi e tetraedrit përbëhet nga katër atome të oksigjenit të cilat e rrethojnë një atom të
silicit.Mineralet e argjilave formohen ne fletë të holla të imëta me diametër me se tepërmi deri ne
5 mikron (Tajder dhe Herak). Në gjeoteknikë si grimca te argjilave konsiderohen me se shpeshti
grimcat me të imëta se 2 mikron. Mineralet e argjilave lehtë e lidhin ujin kurse prania e ujit është
shumë substanciale për sjelljen e dherave. Tri mineralet me të rëndësishme argjilore janë:
Kaoliniti, Montmorioniti dhe Iliti me ç’rast kaoliniti është i pranishëm në pothuajse të gjitha
argjilat, kurse Montmorioniti dhe Iliti zakonisht përjashtohen. Mineralet e argjilave janë kokrriza
qe përbëjnë dheun dhe janë produkte të shpërbërjes kimike të mineraleve të para (kuarcit,
feldspatit, plagjioklazit, piroksenit, olivinës etj.) të cilët kanë rrjetë kristalore shumë të
qëndrueshme sepse nyjet e paketave të rrjetit kristalor kanë atome dhe rrjeta kristalore e tyre
është shumë e paqëndrueshme pasi që në nyjet e paketave të rrjetit kristalor të tyre ka jone ose
grupe jonesh. Kokrrizat qe përbëjnë skeletin e dherave kanë forme gjilpërë e cila iu jep mundësi
grimcave të ngurta të rrisin sipërfaqen për njësi të masës që quhet sipërfaqe specifike dhe për
rrjedhoje edhe bashkëveprimin me mjedisin qe i rrethon ato( ujë ose gaz). Ky bashkëveprim bënë
të ndryshojnë shumë vetitë e dherave. Mineralet argjilore ose mineralet e dyta kryesore janë tre:
Kaoliniti, Iliti, Montmorioniti. Kaoliniti përbëhet nga shtresat e përsëritura të shtresave
elementare silic-gipsit me një rrjetë 1:1 sikurse përshkruhet në Figura 2.2a. Secila shtresë ka
trashësi rreth 7.2 amstrong (1amstrong=10 -8cm). Shtresat mbahen të bashkuara me ndihmën e
17
lidhjeve hidrogjenike. Kaoliniti shfaqet si pllakëza secila me dimensione anësore prej 1000-
20000 A. Sipërfaqja specifike e grimcave të kaolinitit është 15m2/g.
Iliti përbëhet nga një shtresë e Gibsitit e cila lidhet me dy shtresa të silicit, njëra sipër kurse tjetra
poshtë Figura 2.2b. Ky nganjëherë quhet mikë argjilore(clay mica). Shtresat e Ilitit lidhen me ane
të joneve te natriumit. Ngarkesat negative për të baraspeshuar jonet e natriumit vijnë nga
zëvendësimi i aluminit me ca silic ne shtresat tetraedrike.Zëvendësimi i një elementi me një
tjetër pa ndryshim të formës kristalore njihet si zëvendësim Izomorf. Grimcat e Ilitit përgjithësisht
kanë dimensionet anësore duke filluar nga 1000-5000A dhe kanë trashësi nga 50-500A,
sipërfaqja specifike është rreth 80m2/g.
Montmoriloniti ka strukturë të ngjashme me atë të Ilitit gjegjësisht një shtresë gibsiti te futur ne
forme të sandviçit ne mes të dy shtresave Figura 2.2c. Në Montmorilonit ekziston zëvendësimi
izomorf i magnezit dhe hekurit me alumin ne shtresat oktaedrike. Jonet e natriumit nuk janë të
pranishme sikurse tek Iliti, kurse sasia e madhe e ujit është joshëse (tërheqëse) ne hapësirën
ndërmjet shtresave. Grimcat e montmorilonitit kanë dimensionet anësore prej 1000-5000A dhe
trashësi 10-50A. Sipërfaqja specifike është 800m2/g.
Figura 2.2. Diagrami i strukturave të (a)Kaolinitit,(b)Ilitit, dhe (c)Montmorilonitit
18
Përveç Kaolinitit, Ilitit dhe Montmorilonitit argjila të zakonshme të tjera janë gjetur
përgjithësisht edhe Kloriti, Haloziti, Vermikuliti dhe Atapulgiti.
Shkëmbi është i përbërë nga një ose më shumë minerale. Karakteristikat e një shkëmbi të veçantë
varen nga mineralet e përbërjes së tij sipas përkufizimit minerali është element inorganik i
ndodhur në formë natyrore ose të përbërë në gjendje të ngurtë. Më shumë se sa 4000 minerale
të ndryshme janë zbuluar por vetëm 10 elemente përbëjnë 99% të kores së tokës(shtresa e
jashtme e tokës):
Oksigjeni(O),Silici(Si),Alumini(Al),Hekuri(Fe),Kalciumi(Ca),Natriumi(Na),Magneziti(Mg),
Kaliumi(K),Titani(Ti) dhe Hidrogjeni(H).
Shumica e mineraleve (74%) në koren e Tokës përmbajnë Oksigjenin dhe Silicin. Mineralet
silikate,që përmbajnë oksigjenin dhe silicin,përfshijnë 90% nga të gjitha mineralet që formohen
nga shkëmbinjtë. montmoriloniti (një argjilë e bymyeshme)i cili mund të bymej(zgjeroj)deri ne
15 Karakteristike për vetitë e dheut do të jetë në qoftë se madje edhe disa përqindje të peshës së
grimcave të ngurta e përbëjnë mineralet e argjilës(clay minerals).
Mineralet e argjilës formohen në trajtë të petëzave të vogla,të imëta të holla,me diametër mase
shumti deri në 5µm(Trajder i Herak).Në Mekanikën e dherave grimca argjilore më së shpeshti
konsiderohen grimcat më të imëta se 2 µm.
Figura 2.3.Tetraedrat e silicit dhe oksigjenit Figura 2.4.Oktaedri i aluminit dhe
në rrjetin kristalor të mineralit argjilor oksigjenit në rrjetin kristalor të
(Sipas autorit Bob Harter) mineralit argjilor(Sipas B.Harterit)
19
Grimcat e imëta përgjithësisht kanë sipërfaqe specifike më të madhe, posaçërisht grimcat
pllakëzore (në formë të petëzave),kurse mineralet e argjilës në veçanti janë të vendosura ashtu që
uji me forca elektrike është i lidhur në sipërfaqen e grimcave të ngurta në prani afatgjate të
mbulimit (veshje me një petë të hollë),në të cilin lehtë ngjiten shtresat tjera të molekulës se ujit.
Për këtë arsye mineralet argjilor lehtë lidhin ujin dhe prania e ujit është shumë esenciale për
sjelljen e dherave me pjesëmarrje të konsiderueshme minerale argjilore.
Mineralet e argjilës formohen me thërrmimin e disa silikateve të aluminit,posaçërisht me
veprimin e proceseve atmosferike ose hidrotermike në temperaturë të ulët. Bëjnë pjesë në
minerale silikate me lidhje sipërfaqësore të tetraedrit SiO4,ku në kulme të tetraedrit janë atomet e
oksigjenit kurse në qendër atomi i silicit. Rrjetat sipërfaqësore të SiO4 janë të lidhura dobët me
rrjeta sipërfaqësore të oksidit (hidroksidit të aluminit Al2(OH)4,kurse janë të pranishëm edhe
elementet e tjera me veti përcaktuese(dominuese)me minerale të ndryshme argjilore.
Figura 2.5. Kristalet e kaolinitit (sipas Bob Hartetit)
20
Tre grumbujt më të rëndësishme janë grumbujt e kaolinitit,grumbujt e montmorilonitit dhe
grumbujt e ilitit ku me këtë rast kaolinit është i pranishëm në pothuajse të gjitha argjilat,kurse
montmorilaniti dhe iliti zakonisht mungojnë .Me qëllim të ilustrimit po japim përshkrimin kimik
i mineraleve më të rëndësishme argjilore:Kaoliniti – Al2(SiO5)(OH)4Montmoriloniti –
Al(Si4O10)( OH)2.H2O përmban edhe Mg dhe Ca ,Iliti- (OH)4Ky(Al4∙Fe4∙Mg4∙Mg6)Si8∙Y∙AlyO20
ku në këtë rast y=1 deri 1.
Meqenëse me formacionin e vet,Toka i është nënshtruar ndaj ndryshimeve të vazhdueshme të
shkaktuara aktivitetet sizmike,vullkanike dhe klimatike. Duke shkuar nga sipërfaqja deri në
qendër të Tokës,duhet përshkruar një distancë prej përafërsisht 6370km, hasen tri shtresa të
ndryshme të saj. Shtresa e sipërme(e jashtme),që njihet me emrin korja e Tokës,ka një trashësi
mesatare prej 15km dhe densitet mesatar prej 3000kg/m3. Me anë të krahasimit , dendësia e ujit
është 1000 kg/m3 dhe ajo e hekurit është 7900 kg/m3,shtresa e dytë, manteli, ka trashësinë
mesatare prej 3000 km dhe dendësinë mesatare afërsisht 5000 kg/m3. Shtresa e
tretë,bërthamore,përmban kryesisht nikel dhe hekur dhe ka dendësinë mesatare afërsisht 11000
kg/m3.
Duhet venë në dukje se përafërsisht 95% të 10 km të jashtëm të kores së Tokës përbëhet nga
shkëmbinjtë magmatikë dhe metamorfikë,dhe vetëm 5% janë sedimentarë. Mirëpo sipërfaqen e
zhveshur të korës e përbëjnë të paktën 75% shkëmbinjtë sedimetarë.
Përmasat e grimcave dhe shpërndarja e përmasave të ndryshme të grimcave të një dheu varet
nga agjenti i shkatërrimit dhe agjenti i transportimit.
Dherat karakterizohen si zhavorre,rëra,pluhura ose argjila varësisht nga madhësia e grimcave që
mbizotërojnë në përbërje të tyre. Zhavorret janë copa të vogla të kuarcit dhe feldspatit Pëlhurat
janë fraksione të dherave mikroskopike që përbëhen nga kokrriza kuarci shumë të imëta. Argjilat
janë grimca mikroskopike në formë të shtresimeve nga mikat,mineralet argjilore dhe mineralet e
tjera. Madhësia mesatare e grimcave të ngurta luhatet midis 4.75 deri 76.2 mm për zhavorre dhe
nga 0.075 deri 4.75 mm për rëra.
Dherat me një madhësi mesatare të grimcave më të vogël se 0,075 mm janë ose pluhura ose
argjila ose kombinim i këtyre dyve.Në gjeoteknikë dherat mund të ndahen në dy kategori
kryesore:të palidhura(jo koheziv) dhe të lidhura(koheziv) .Dherat jokoheziv, siç
21
janë:zhavorri,rëra dhe dherat pluhurore,kanë grimca që nuk ngjiten se toku(se bashku)madje as
në prani të ujit. Nga ana tjetër dherat koheziv (argjilat) karakterizohen me grimca në formë të
shtresave (pllakëzave)shumë të holla të cilat mund të tërheqin ujin dhe bëhen lëndë plastike duke
u ngjitur me njëra tjetrën. Vemi në dukje që duke pasur parasysh mund të bëhen forma nga
argjila e lagur(njomë)por jo shumë të njomë për shkak të karakteristikave kohezive të saj,kjo gjë
nuk është e mundur të bëhet me dhera jokoheziv siç është rëra.
2. 4 Përcaktimi i përbërjes granulometrike tëdherave
Sikurse u shtjellua ne paragrafin paraprak, madhësia e grimcave të cilat e përbëjnë dheun
ndryshon në një diapazon(gamë) të gjerë. Dherat përgjithësisht janë Zhavorri(gravel),
Rëra(sand), Pluhuri(silt), Argjila(clay), varësisht nga madhësia mbizotëruese të grimcave brenda
dheut. Për të përshkruar dherat me anë të madhësisë se grimcave të tyre ose përbërjes
granulometrike disa organizata kane zhvilluar(përpunuar) klasifikimet sipas përbërjes
granulometrike.Departamenti i bujqësisë i SHBA-ve ( USDA: United States Department of
Agriculture), shoqata amerikane e administratës shtetërore për rrugë dhe transport (AASHTO:
American Associationof State Highway and Transportation Officials) she Korpusi i inxhinierëve
i Ushtrisë se SHBA-ve, Byroja për deklarime e SHBA-ve dhe Shoqata Amerikane për Testim
dhe Materiale ang( U.S Army Corpos of Engineers and U.S Bureau of Reclanation, and
American society for Testing and Materials). Ne këtë tabelë, sistemi MIT prezantohet vetëm për
qëllime ilustruese. Ky sistem është i rëndësishëm në historinë e zhvillimit të limiteve (kufijve) te
madhësisë se grimcave(kokrrizave) të pranishme ne dhera, por Sistemi i Unifikuar i Klasifikimit
te Dherave ( The Unified Soil Classification System) tani është pranuar pothuajse përgjithësisht (
në përgjithësi në tërë boten) dhe është miratuar nga Shoqata Amerikane për Testim dhe Materiale
(ASTM: The American Society for Testing and Materials). Figura2.6 tregon kufijtë e madhësisë
se grimcave në formë grafike.
Zhavorret janë copa të shkëmbinjve herë pas herë me grimca të kuarcit, feldspatit dhe
mineraleve të tjera.Rërat janë grimca të përbëra kryesisht nga kuarci dhe feldspati.
Grimcat(kokrrizat) minerale të tjera gjithashtu herë pas herë mund të jenë të pranishme.Pluhurat
janë fraksione mikroskopike të dheut të cilat përmbajnë grimca kuarci shumë të imëta dhe disa
grimca ne forme të fletëve(petave) mikroskopike dhe grimcave submikroskopike të
mikave(liskuneve), mineraleve argjilore dhe mineraleve të tjera.
22
Tabela:2.2. Klasifikimet sipas përbërjes granulometrike (kokrrizore)
Emri i Organizatës Përbërja granulometrike (mm)
Zhavorret Rërat Pluhurat Argjilat
Instituti Teknologjik I
Masaçusetsit (MIT)
>2 2 deri 0,06 0,06 deri 0,002 <0,002
Departamenti I Bujqësisë I SHB-
ve (USDA)
>2 2 deri 0,05 0,05 deri 0,002 <0,002
Shoqata Amerikane e
Administratës Shtetërore për
rrugë dhe Transport (AASHTO)
76,2 deri 2 2 deri 0,075 0,075 deri 0,002 <0,002
Sistemi i Unifikuar i Klasifikimit
të Dherave (Korpusi i Xhenios i
Ushtrisë së SHBA-ve, Zyra e
SHBA-ve për reklamime, dhe
Shoqata Amerikane për testim dhe
Materiale)
76,2 deri 4,75 4,75 deri 0,075 Materialet me grimca shumë të
imëta (dmth. Pluhurat dhe
argjilat <0,075).
Sikurse tregohet ne Tabelën 2.2 dhe Figurën 2.6, argjilat ne përgjithësi përkufizohen si grimca
me të vogla se 0.002mm. Pra ne disa raste grimcat ndërmjet 0.002 dhe 0.005mm për nga
madhësia gjithashtu quhen (iu referohemi si argjila).Grimcat të cilat klasifikohen si argjile ne
mbështetje te madhësisë se tyre jo domosdoshmerishtë mund të përmbajnë minerale argjilore.
Argjilat janë përcaktuar si ato grimca të cilat e rrisin plasticitetin kur përzihen me një sasi te
limituar të ujit” ( Grim 1953). Plasticiteti është veti si stuko( balta e xhamave, lloj ngjitësi) e
argjilave të cilat përmbajnë një sasi të caktuar të ujit.Dherat joargjilore mund të përmbajnë
grimca të kuarcit, feldspatit apo mikës të cilat janë mjaft të vogla qe të futen ne klasifikimin e
argjilës. Për këtë arsye për grimcat e dheut me të vogël se 2 mikronë ose 5 mikronë siç
përkufizohen ne sisteme te ndryshme është me e përshtatshme të quhen grimca me madhësi të
argjilës e jo argjila.
23
Figura 2.6 Kufijtë ndarës të përbërjes granulometrike sipas sistemeve të ndryshme
2.4.1 Analiza mekanike e dherave me sitisje
Për realizimin e çdo projekti gjeoteknik është e nevojshme të studiohet përbërja
kokrrizore(granulometrike)(grain-size distribution) dhe konsistenca ose qëndresa e dherave
(consistency or soil strength) për secilin lloj të dheut. Në këtë rast mund të përdoren diagramet
dhe tabelat në të cilat jepen tipi i kërkuar i çdo lloj dheu. Duke gjykuar në mbështetje të përvojës
dhe (ose nga diagramat dhe tabelat në dispozicion mund të vendoset)se cila prej këtyre dherave
ka karakteristika ngjeshëse bazuar në klasifikimin e tij. Pjesa dërmuese e sistemeve të
klasifikimit të dherave bazohen në lakoren granulometrike dhe në kufinjtë e Atterbergut për
llojin e caktuar të dheut.
Analiza mekanike është përcaktimi i diapazonit të madhësisë se grimcave të pranishme ne një
lloj dheu, i cili shprehet si përqindje e peshës totale të thatë. Kryesisht përdorën dy metoda për
gjetjen apo përcaktimin e përbërjes granulometrike të dherave:
Analiza me sitisje për madhësitë e grimcave me diametër me të madh se 0.075mm dhe
Analiza me hidrometër për madhësitë e grimcave me diametër me të vogël se sa 0.075mm.
24
Konsistenca(qëndresa)e dherave karakterizohet me caqet e tij të Atterbergut sikurse përshkruhet
më poshtë.
Analiza me sitisje konsiston ne kalimin me vibrim të mostrës se dheut nëpër një seri (grup) të
sitave të standardizuara ,të cilat kanë vrima të zvogëluara në mënyrë progresive (graduale).
Secila sitë posedon diametrin prej 200mm dhe ka lartësi prej 50mm. Përmasat e vrimave të sitave
luhaten nga 0.075 mm për sitën me No200 deri në 4.7 mm për sitën No.4 . Në Tabelën 2.3. janë
renditur emërtimi i çdo site dhe përmasat korresponduese të vrimave. Numri i sitave standarde
sipas standardeve të U.S dhe madhësia e vrimave jepen ne Tabelën 2.4. Për ta kryer një analizë
me sitisje, se pari dheu duhet terur ne furrë dhe pastaj të copëtohen të gjitha copat e mëdha(të
materialit të mostrës) ne grimca të vogla. Figura 2.7 paraqet një seri të sitave qe përdoret për
kryerjen e provave ne laborator. Sikurse tregohet në Figurën 2.7 seria e sitave vendoset sipas
rendit zbritës mbërthehet në maje e platformës vibruese të standardizuara kurse pjata vendoset
poshtë serisë së sitave.. Pastaj një mostër dheu në gjendje të thatë tundet nëpërmjet sitave për 10
minuta. Sikurse tregohet në Figurën 2.7 përqindja nga pesha e dheut që kalon çdo sitë ndërtohet
grafikisht si një funksion i diametrit të kokrrizës (që korrespondon me një numër të sitës siç
tregohet në Tabelën 2.3). Sita me madhësi me të vogël qe duhet përdorur për këtë lloj të provës
është sita No.U.S.200. Pasi qe të jetë kaluar masa e dheut te mostrës nëpër sistemin e sitave
matet masa e dheut që mbetet ne secilën sitë veç e veç .
Tabela 2.3. Emërtimi dhe Përmasat e sitave
Nr.i sitës Përmasa e vrimës(mm) Nr.i sitës Përmasa e vrimës(mm)
4
10
20
40
60
80
4.75
200
0.85
0.425
0.250
0.180
100
120
140
170
200
0.15
0.125
0.106
0.090
0.075
25
Figura 2.7. Llojet e dherave sipas madhësisë së kokrrizave
Hapat e realizimit të provës me sitisje janë :
Hapi 1 :Përcaktohet masa e dheut qe mbetet ne çdo sitë dmth. M1,M2,...,M2 dhe ne pjate Mp ;
Hapi 2 :Përcaktohet masa totale e dheut :
M1+M2+∙∙∙ +Mi + ∙∙∙ +Mn+Mp = ƩM ;
Hapi 3 :Përcaktohet masa kumulative e dheut e cila mbetet mbi çdo site .Për sitën e i-te ,ajo
është :
M 1+M 2+∙∙∙ +M i ;
Hapi 4 .Masa e dheut qe kalon neper siten e i-të :
Ʃ M -(M + M + ∙∙∙ +Mi );
Hapi 5 :Përqindja e dheut që kalon siten e i-të (ose përqindja e mbetur mbi siten e i-të)është :
26
F =Ʃ 𝑀−(𝑀1+𝑀2+∙∙∙ +𝑀𝑖)
Ʃ 𝑀 x100
Pasi të llogaritet përqindja e dheut të mbetur në secilën sitë( Hapi 5),llogaritjet paraqiten
grafikisht në letër logaritmike (Figura 2.5) në vartësi të përqindjes se mbetjes si ordinate (në
shkallë dhjetore ) dhe madhësinë e vrimës së sitës si abshisë( në shkallë logaritmike ) Ky
diagram quhet lakorja e përbërjes granulometrike.
d60 d30 d10
Diametri i grimcave
Figura 2.8. Lakorja granulometrike (e përbërjes kokrrizore).
Figura 2.8 tregon dy lakore granulometrike, A dhe B. Lakorja përfaqëson një lloj dheu
uniformë(të njëtrajtshëm)(gjithashtu i njohur si dheu i graduar keq(dobët))i cili përmban një
gamë(diapazon) të përmasave të grimcave të përafërta. Kjo donë të thotë që dheu nuk është në
përpjesëtim të mirë,prej këtej dhe rezulton shprehja,,dhe i graduar(seleksionuar) keq. Në këtë
shembull,dheu A është rërë me kokrriza të trashë të njëtrajtshëm.
Nga ana tjetër,lakorja B përfaqëson një lloj dheu jouniformë (gjithashtu i njohur si dhe i graduar
mirë)i cili përmban një spektër të gjerë të përmasave të grimcave. Në këtë rast dheu është me
proporcione të rregullta(i përpjesëtuar si duhet)-ai përmban zhavorr,rërë(të trashë,të mesme dhe
të imët dhe pluhur)argjilë.
27
Ekzistojnë dy dëftorë(tregues)të dobishëm(me vlerë), Cu dhe Cc të cilët mund të përftohen
(merren)nga lakorja granulometrike.Cu- është koeficienti i njëtrajtshmërisë,i përkufizuar
si:Cu=𝒅𝟔𝟎
𝒅𝟏𝟎, dhe Cc- është koeficienti i gradacionit(shkallëzimit) i cili përkufizohet si:Cc=
𝒅𝟑𝟎𝟐
(𝒅𝟏𝟎∙𝒅𝟔𝟎).
Këtu d10 ,d30 dhe d60 janë diametrat e kokrrizave që korrespondojnë respektivisht me kalimin
(përqindjen e dheut që kalon në sitë) 10%, 30% dhe 60% si shihet në Figurën 2.5. Për rërën e
graduar mirë vlera e koeficientit të gradimit duhet të jetë brenda gamës(intervalit) 1 ≤ Cc≤ 3.
Gjithashtu, vlerat më të larta të koeficientit të njëtrajtësisë tregojnë që dheu përmban një gamë të
gjerë të përmasave të grimcave.
Shembulli 2.1Rezultatet e analizës me sitisje janë dhënë në Tabelën 2.4 . Të kryhen llogaritjet e
nevojshme dhe të ndërtohet lakorja e përbërjes kokrrizore.
Tabela 2.4. Rezultatet e provës me sitisje
Numri i sitës U.S
standard
Masa e dheut që mbetet në
secilën sitë(gr)
Nr. i sitës US
standard
Masa e dheut që mbetet në
secilën sitë(gr)
4
10
20
40
60
0
40
60
89
140
80
100
200
Govata
122
210
56
12
Zgjidhja:Tani mund të përgatitet Tabela 2.5 si më poshtë:
Sita standarde U.S
(1)
Diametri i
vrimës(mm)
(2)
Masa e mbetur në
çdo sitë(gr)
(3)
Masa kumulative e mbetur
mbi çdo sitë(gr)
(4)
Përqindja e
kalimit
(5)
4 4.75 0 0 100
28
10
20
40
60
80
100
200
Govata
200
0.850
0.425
0.250
0.180
0.150
0.075
-
40
60
89
140
122
210
56
12
0+40=40
40+60=100
100+89=189
189+140=329
329+122=451
451+210=661
661+56=717
717+12=729=ΣM
94.5
86.3
74.1
54.9
38.1
9.3
1.7
0
∑ 𝑀−𝑠ℎ𝑡𝑦𝑙𝑙𝑎 4
∑ 𝑀∙ 100 =
729−𝑠ℎ𝑡𝑦𝑙𝑙𝑎 4
729∙ 100
Lakorja e përbërjes kokrrizore tregohet në figurën 2.9.
Figura 2.9 Lakorja e përbërjes kokrrizore
29
Shembulli 2.2. Për lakoren e përbërjes kokrrizore të treguar në figurën 2.9 të përcaktohet:
d10, d30 dhe d60
Koeficienti i njëtrajtësisë, Cu dhe
Koeficienti i gradimit(shkallëzimit), Cc
Zgjidhja:
Sipas Figurës 2.9 na rezulton:
d10=0,15mm
d30=0,17mm
d60=0.27mm
Kështu koeficienti i uniformitetit do jetë
Cu=𝑑60
𝑑10=
0.27
0.15 =1.8
Koeficienti i gradimit:
Cc=𝑑30
𝑑60 ∙𝑑10=
(0.17)2
(0.27)∙(0.15) =0.71.
2.4.2 Analiza me hidromatës
Analiza me sitisje nuk mund të përdoret për grimca të argjilave dhe pluhurave sepse ato janë
shumë të vogla(me diametër <0.075mm) dhe ato do të qëndrojnë pezull në ajër për një kohë të
gjatë tundjes. Përbërja kokrrizore e pjesës së grimcave të imëta që kalojnë siten No.200 mund të
përftohet me ndihmën e analizës me hidromatës. Parim bazë i analizës me hidromatës është që
kur grimcat e dheut shpërndahen në ujë,ato sedimentohen me shpejtësi të ndryshme për shkak të
madhësisë(përmasave)të ndryshme të tyre. Kur mostra e dheut dispersohen (pluhurzohen) në ujë,
grimcat precipitiohen (sedimentohen) më shpejtësi të ndryshme, varësisht nga forma e tyre,
madhësia, pasha dhe viskoziteti i ujit.
30
Për thjeshtësi supozohet (pranohet) që të gjitha grimcat e dheut janë sfera dhe që shpejtësia e
grimcave të dheut mund të shprehët me anë të ligjit të Stokes-it, sipas të cilit:
𝑣= 𝑃𝑠−𝜌𝑤
18𝜂 ∙ D2
ku: 𝑣= shpejtësia, 𝜌𝑆= dendësia e grimcave të dheut,𝜌𝑊= dendësia e ujit,ƞ= viskoziteti i ujit
𝐷= diametrii i grimcave të dheut.
Barazimi tregon se grimca më e madhe do të ketë shpejtësinë përfundimtare më të madhe kur
zbret nëpër një lëng(bie nëpër një mjedis ujor).
Në provën laboratorike me hidromatës(ASTM-2004)një mostër dheu e thatë që peshonte
50(gr)është përzierë plotësisht me ujë dhe mandej është vendosur në një shishe xhami të graduar
me vëllim 1000-mL. Një instrument lundrues i quajtur hidromatës vendoset në shishë dhe matet
pesha specifike e përzierjes me afërsi të qendrës së hidromatësit. Brenda periudhës prej 24 orësh
regjistrohen koha t dhe thellësia korresponduese L. Thellësia e matur ndërlidhet me sasinë e
dheut e cila akoma qëndron në gjendje pezull në suspension gjatë kohës t. Sipas ligjit të Stoksit
,mund të tregohet se diametri i grimcave të mëdha të dheut të cilat qëndrojnë prapë në
suspension jepet me relacionin :
Kështu, sipas ekuacionit merret:
𝐷 = √18ƞ𝑣
𝜌𝑆−𝜌𝑊= √
18ƞ
𝜌𝑆−𝜌𝑊= √
𝐿
𝑡ku: 𝑣 =
𝐿𝑎𝑟𝑔ë𝑠𝑖𝑎
𝐾𝑜ℎ𝑎=
𝐿
𝑡
Vemi re që:
𝜌𝑆 = 𝐺𝑆 ∙ 𝜌𝑊
Kështu duke kombinuar ekuacionet gjendet:
𝐷 = √18ƞ𝑣
(𝐺𝑆 − 1) ∙ 𝜌𝑊∙ √
𝐿
𝑡
Nëse njësit e ƞ janë (𝑔 ∙ sec)/𝑐𝑚2,𝜌𝑊 është më 𝑔/𝑐𝑚3, 𝐿 është në 𝑐𝑚,𝑡 është në 𝑚𝑖𝑛, dhe 𝐷
është në 𝑚𝑚, atëherë:
31
𝐷(𝑚𝑚)
10= √
18ƞ [𝑔 ∙𝑠𝑒𝑐
𝑐𝑚2]
(𝐺𝑠 − 1)𝜌𝑊(𝑔
𝑐𝑚3)∙ √
𝐿 (𝑐𝑚)
𝑡 (𝑚𝑖𝑛)𝑥60
ose:
𝐷 = √30ƞ
(𝐺𝑠 − 1)𝜌𝑊∙ √
𝐿
𝑡
Pranohet𝜌𝑊 që të jetë përfaqsuesi e barabartë me 1 𝑔/𝑐𝑚3kështu që :
𝐷 (𝑚𝑚) = 𝐾 √𝐿 (𝑐𝑚)
𝑡 (𝑚𝑖𝑛)
ku: 𝐾 = √30ƞ
(𝐺𝑠−1)
Duke theksuar se vlera e 𝐾 është funksioni i 𝐺𝑆 dhe ƞ të cilat varen nga temperature e provës. Në
laborator, prova me hidromatës kryhet në cilindrin e sedimentimit (precipitimit), zakonisht me
mostrën 50𝑔 të tharë në furrë. Ndonjëher përdoren gjithashtu mostrat 100𝑔 . Cilindri i
precipitimit është me diameter 63,5𝑚𝑚 dhe lartësi 475𝑚𝑚. Ai është i shënuar për vëllimin
1000𝑚𝑙 . Heksametamorfati përdorët kryesisht si mjet i dispersionit (shpërndarjes).Vëllimi i
suspensionit të dheut të dispersuar rritët deri në 1000𝑚𝑙 duke shtuar ujin e distiluar.Figura 2.7
tregon një tip të hidromatesit𝐴𝑆𝑇𝑀 152𝐻.
Kur hidrometri vendoset në suspensionin e dheut për kohën 𝑡, të matur nga fillimi i sedimentimit,
ai që e mate peshën specifike në afërsi të bulbit (pjesës së fryer) në thellësi 𝐿. Pesha specifike
është funksion 𝑖 sasisë të grimcave të dheut të pranishme për njësi të vëllimit të suspenzionit në
atë thellësi. Gjithashtu, për kohën t, grimcat e dheut në suspension në thellësinë 𝐿 do të ketë
diametrin me të vogel sesa 𝐷 i llogaritën me anën e ekuacionit . Grimcat më të mëdha do të
precipitojnë në përtej (jashtë) zonës së matjes hidrometrat konstruktohen që të japin sasinë e
dheut, në gramë dmth që është ende në suspension. Ata kalibrohen për dherat që kanë peshën
specifike, 𝐺𝑆të barabartë me 2,65 për dherat me peshën specifike tjetër, duhët bërë korrigjimi.
Duke njohur sasinë e dheut në suspension, 𝐿 dhe 𝑡 përqindja e dheut mund të llogaritët me
peshimit (ruajtjes), të mbrojtës me diameter të dhënë. Duhët theksuar se 𝐿 është thellësia e matur
nga sipërfaqja e ujit deri në qëndrën e rëndeses të bulbit të hidrometrit në të cilin matët dendësia
e suspenzionit. Vlera e 𝐿 do të ndryshoj në varësi të kohës 𝑡. Analiza me hidromatësi është
efikase për ndarjen (seleksionimin) e draksioneve (pjesëve), gjerë në madhësis 0.5𝜇𝑚. Vlera e
L( 𝑐𝑚 ) për hidrometrin 𝐴𝑆𝑇𝑀 152𝐻 mund të caktohet me anë të shprehjes.
32
𝐿 = 𝐿1 +1
2(𝐿2 −
𝑉𝐵
𝐴)
ku:
L1 = distance përgjatë trupit të hidrometrit nga koka (maja) e bulbit (pjesës së fryer të
hidromatësit) deri në treguesin për lexim në hidromatës ( 𝑐𝑚 ).
𝐿2 = gjatësia e bulbit të hidromatësit = 14 cm,
𝑉𝑏 = vëllimi i bulbit të hidromatësit = 67cm3
𝐴 = sipërfaqja e prerjës tërthor të cilindrit të preciptimit = 27.8cm2
Vlera e𝐿1 është 10.5𝑐𝑚 për një lexim prej 𝑅 = 0 dhe 2.3𝑐𝑚 për një lexim prej 𝑅 = 50. Prej
këtej, për çfarëdo leximi 𝑅, merret:
𝐿1 = 10.5 −(10.5 − 2.3)
50𝑅 = 10.5 − 0.164𝑅 (𝑐𝑚)
Në këtë mënyrë, sipas ekuacionit merret:
𝐿 = 10,5 – 0,164𝑅 +1
2(14 −
67
27.8) = 16.29 − 0.164 𝑅
ku 𝑅 = leximi në hidromatës i korrigjuar në lidhje me meniskun.Në bazë të ekuacionit,
ndryshimet 𝐿 në vartësi të leximeve në hidromatës𝑅 jepen në Tabelë.
Figura 2.7 Hidromatësi i Figura 2.8. Përcaktimi i 𝑳 në provën me hidromatës
33
tipit 𝑨𝑺𝑻𝑴 𝟏𝟓𝟐𝑯
Figura 2.9. Lakorja e përbërjes granulometrike – analiza me sitisje dhe analiza me
hidromatës
Analiza me sitistje jep dimensionet e ndërmjetëm të grimcave analiza me hidromatës jep
diametrin ekuivalent e cila do të precipitojë me shpejtësi të njëjtë sikurse grimca e dheut.
2.5. Lakorja e përbërjes granulometrike
Lakorja e përbërjes granulometrike mund të shfrytëzohet për të përcaktuar katër parametrat e
mëposhtëm për dheun e caktuar :
1. Madhësia efektive (𝐷10): Ky parameter është diametri në lakorën e përbërjes granolometrike i
cili korrespondon me mbetjen 10%. Madhësia efektive e dheut kurrizor është tregues i mirë për
vlerësimin e përshkueshmërisë dhe drenazhimit nëpër dhera.
2. Koficienti i Uniformitetit ( 𝐶𝑢 ): Ky parametër përcaktohet nga shprehja:
𝑪𝒖 =𝑫𝟔𝟎
𝑫𝟏𝟎
ku 𝐷60 =diametri që korrespondon me mbetjen60%.
34
3. Koeficienti gradacionit ( 𝐶𝑐 ): Ky parametër përcaktohet nga formula:
𝐶𝐶 =𝐷30
2
𝐷60𝑥𝐷10
Figura 2.10. Përcaktimi i D75, D60, D30, D25, dhe D10,
Tabela 2.4
Madhësia (mm) Përqindja e mbetjes
76.2 100
4.75 100 100 – 100 = %, Zhavor
0.075 62 100-62=38% Rërë
- 0 62-0=62% Pluhur dhe Argjilë
4. Koeficienti i përzgjedhjes (angl, Sorting coefficient) (𝑆𝑜):
Ky parametër është tregues tjetër e uniformitetit dhe përgjithësisht haset në zbatimet gjeologjike
dhe shprehet në trajtën:
35
𝑆0 = √𝐷75
𝐷25
Koeficienti i përzgjedhjes nuk përdoret shpesh nga inxhinierët gjeoteknikë si parametër.
Përqindjet e madhësisë të grimcave të zhavorrit, rërës, pluhurit dhe argjilës të pranishme në një
dhe mundët të përfitohen (nxirren) nga lakorja e përbërjes granulometrike.
Lakorja e përbërjes granulometrike tregon jo vetëm diapazonin e madhësisë së grimcave të
pranishme në dhera, por gjithashtu llojin e shpërndarjes se grimcave me madhësi të ndryshme.
Tipet e tilla të shpërndarjes demonstrohen në Figurë. Lakorja e përfaqëson llojin e dheut në të
cilin shumica e grimcave të dhëna janë me madhësi të njëjtë ku quhet dhe i graduar keq. Lakorja
II përfaqëson dheun në të cilin madhësitë e grimcave shpërndahen mbi një diapazon (gramë) të
gjerë, që quhet i graduar mire. Dheu i graduar mire ka koeficientin e uniformitetit (𝐶𝑢) me të
madhe se 4 për zhavorre dhe 6 për rëra, kurse koficientin e gradiacionit midis 1 dhe 3 (për
zhavorret dhe rëra). Dheu mund të ketë një kombinim të dy ose më shumë fraksioneve të
graduara uniformisht. Lakorja III përfaqëson dherat e tilla.Këto lloje të dherave quhen të
graduara në mënyrë të pa vazhdueshme (mungojnë fraksionet e mesme).
Figura 2.11 Llojet e ndryshme të lakoreve të përbërjes granulometrike
36
KAPITULLI 3-GJENDJET FIZIKE TË DHERAVE DHE KLASIFIKIMI I DHERAVE
3.1.Lidhjet fazore të dherave
Është bërë e ditur që ndikim shumë të madh në sjelljen e dherave ka sasia e ujit në dhera,
madhësia dhe forma e grimcave të ngurta dhe renditja e grimcave të ngurta. Hapësira midis
grimcave të ngurta (solids) i quajmë pore (pores).Për sjelljen e dherave me rëndësi do të jenë
dhe janë poret të mbushura me ujë plotësisht ose vetëm pjesërisht-kurse rrallë mund të flitet për
dhera të thatë (truall të thatë).
Zakonisht dallohen tri faza në dhe (pra dherat kanë tre përbërës kryesor):
Grimcat e ngurta (skeleti) i dheut,
Uji në poret e dheut ( fluidi) dhe
Ajri, gjithashtu në pore të dheut.
Përbërësi i ngurtë i dheut është produkt i shkëmbinjve të prishur. Përbërësi i lëngshëm zakonisht
është uji dhe përbërësi i gaztë zakonisht është ajri.
Për nëvoja të hulumtimit të qëndrueshmërisë dhe uljes se tokave, dhe për hulumtimet e kërkuara,
bëhen përpjekje të rëndësishme në mënyrë që të ruhet struktura origjinale e paprishur e tokës,
dmth.të nxirret, të transportohet dhe të vendoset mostra e paprishur e dheut (undisturbed
specimen, sample)sepse përbërja dhe procesi i formimit të dheut rezultojnë me strukturë të vetme
e cila do të jetë me sjellje unike në rrethana të dhëna.
Ndonëse , sjellja e dherave lejohet pjesërisht të vlerësohet me anë të përshkrimeve të thjeshta
numerike të grimcave të ngurta,vëllimit të poreve dhe sasisë së ujit në dhera,me çka bëhet e
mundur krahasimi i dheut të hulumtuar me dherat tanimë të njohur. Madhësitë të cilat përdoren
më se shpeshti janë përshkruar në vazhdim. Siç u potëncua më lartë hapësirat ndërmjet grimcave
të ngurta që quhen pore. Siç tregohet në Figurën 2.a poret mund të përmbajnë ujin,ajrin ose që të
dytë së bashku .Le të shqyrtojmë mostrën e dheut të treguar në Figurën 2.a.Vëllimi i
përgjithshëm(V)dhe pesha e përgjithshme(W)e mostrës mund të matën në laboratorium. Pastaj e
aëmë se kemi ndarë tre përbërësit e dheut siç tregohet në Figurën 2.b. Grimcat e ngurta
grumbullohen në një vend të tillë midis tyre të mos ketë pore siç tregohet në figurë(një gjë e tillë
mund të bëhet vetëm tëorikisht).Vëllimi i kësaj përbërjeje është Vs dhe pesha e të cilës është Ws.
37
Përbërësi i dytë është uji,vëllimi i të cilit është Vw dhe pesha e të cilit është Ww. Përbërësi i tretë
është ajri,i cili ka vëllimin Va dhe uji peshë shumë të vogël e cila mund të pranohet të jetë zero.
Duhet venë në dukje se vëllimi i poreve Vv është shuma e vëllimeve Va dhe Vw. Prandaj vëllimi i
përgjithshëm është:
V=Vv+Vs=Va+Vw+Vs (3.1)
Gjithashtu,pesha e përgjithshme është:
W=Ww+Ws (3.2)
a) b)
Figura 3.1 (a) Përbërja e dheut (b) Diagramat fazore
Në vazhdim japim përkufizimet e disa parametrave themelor të dherave të cilët përmbajnë
kuptime të rëndësishme fizike. Këta parametra kryesor do të përdoren për të përafruar lidhjet që
janë të dobishme në mekanikën e dherave.
Koeficienti i porozitetite është raporti midis vëllimit të poreve dhe vëllimit të grimcave të
ngurta(skeletit):
e=Vv
Vs (3.3)
Poroziteti n shprehet me relacionin:
n=𝐕𝐯
𝐕 (3.4)
38
Vemi në dukje se:
e=Vv
Vs=
Vv
V−Vv=
VvV
V−
VvV
=n
1−n
ose:
𝑛 =𝑒
1+𝑒
Shkalla e ngopjes me ujë përkufizohet si:
S=Vw
Vv (3.5)
Vërejmë se kur dheu është plotësisht i ngopur,të gjitha poret janë të mbushura me uji.Me këtë
rast kemi:
Vv=Vw
Duke zëvendësuar këtë barazim në përftohet S=1(apo ngopja 100%).
Përmbajtja e lagështisë(apo përmbajtja e ujit) është raporti i peshës së ujit ndaj peshës së skeletit:
ω=𝑾𝒘
𝑾𝒔 (3.6)
Përmbajtja e ujit në një motër dheu matet pa vështirësi në laboratorduke peshuar kampionin e
dheut fillimisht për të përcaktuar peshën e përgjithshme të saj,W. Pastaj mostra thahet në një
furrë dhe peshohet për të gjet Ws. Atëherë pesha e ujit llogaritet nga shprehja:
Ww=W-Ws
Për të gjet përmbajtjen e lagështisë pjesëtohet thjesht Ww me Ws.
Parametër tjetër me vlerë është pesha specifike Gs,e cila përcaktohet si:
Gs=𝛾𝑠
𝛾𝑤=
𝑊𝑠𝑉𝑠
𝛾𝑤 (3.7)
ku:
γs- është pesha e njësisë së vëllimit të skeletit dhe
γw- është pesha vëllimore njësi e ujit(γw=9.81kN/m3).
39
Vërejmë që pesha specifike përfaqëson peshën relative njësi(vëllimore)e grimcave të ngurta në
lidhje me ujin. Vlerat tipike të Gs luhaten nga 2.65 për rërat deri në 2.75 për argjilat Pesha njësi e
dheut përkufizohet si:
γ=𝑾
𝑽 (3.8)
dhe pesha njësi e thatë e dheut jepet si:
γd=𝑊𝑠
𝑉
Duke zëvendësuar (3.7)dhe (3.8) marrim:
𝛾 =𝑊
𝑉=
𝑊𝑠+𝑊𝑤
𝑉=
𝑊𝑠+𝜔∙𝑊𝑠
𝑉=
𝑊𝑠(1+𝑊)
𝑉= 𝛾𝑑(1 + 𝑊)
ose
γd=𝛾
1+𝜔
Le të supozojmë se vëllimi i skeletit Vs në është i barabartë me 1 njësi(dmth.1m3).Zëvendësohet
Vs=1 në ekuacionin që të merret:
e=Vv
Vs=
Vv
1Vv=e
si rrjedhim,
V=Vs+Vv=1+e
Duke zëvendësuar Vs=1 në (3.7) marrim:
Gs=𝜸𝒔
𝜸𝒘=
𝑾𝒔𝑽𝒔
𝜸𝒘=
𝑾𝒔𝟏
𝜸𝒘𝑾𝒔 =γw∙Gs (3.9)
Zëvendësohet (3.9) në (Vv=Vw)për të marrë:
Ww=w∙Ws=ω∙γw∙Gs
Përfundimisht,zëvendësojmë përfitojmë:
𝛾 =𝑊
𝑉=
𝑊𝑠+𝑊𝑤
𝑉=
𝛾𝑤 ∙𝐺𝑠+𝜔∙𝛾𝑤∙𝐺𝑠
1+𝑒=
𝛾𝑤∙𝐺𝑠∙(1+𝜔)
1+𝑒
40
dhe
𝛾 =𝑊𝑠
𝑉=
𝛾𝑤∙𝐺
1+𝑒
Një marrëdhënie tjetër me interesantë mund të merret nga (3.5):
S=𝑽𝒘
𝑽𝒗=
𝑾𝒘𝜸𝒘
𝑽𝒗=
𝝎∙𝜸𝒘∙𝑮𝒔𝜸𝒘
𝒆=
𝝎∙𝑮𝒔
𝒆𝒆 ∙ 𝑺 = 𝝎 ∙ 𝑮𝒔 (3.10)
Barazimi (1.18) është i dobishëm për vlerësimin e koeficientit të porozitetit të dherave të
ngopura me uji bazuar në përmbajtjen e lagështisë se tij. Për llojin e dheut të ngopur plotësisht
S=1 dhe vlerë Gs e cila mund të pranohet Gs=2.65 për rërën dhe Gs=2.75 për argjilë. Përmbajtja e
lagështisë mund të përftohet nga një provë e thjeshtë laboratorike e realizuar me një kampion të
marruar nga terreni. Një koeficient i përafërt in situ i porozitetit si:
e =ω∙ Gs≈(2.65÷2.75)ω.
Për një lloj dheu plotësisht të ngopur,kemi:
e =ω∙ Gs𝐺𝑠 =𝑒
𝜔
Duke zëvendësuar këtë në (1.16),përftojmë shprehjen që pason për peshën njësi të ngopur:
γsat=𝛾𝑤∙𝐺𝑠∙(1+𝜔)
1+𝑒=
𝛾𝑤∙(𝐺𝑠+𝜔∙𝐺𝑠)
1+𝑒=
𝛾𝑤(𝐺𝑠+𝑒)
1+𝑒
3.2 Lidhjet midis peshës vëllimore ,koeficientit të porozitetit ,lagështisë dhe peshës specifike
Për te nxjerre lidhjen midis peshës njësi (ose dendësisë),koeficientit te porozitetit dhe lagështisë
shqyrtojmë vëllimin e dheut ne te cilin vëllimi i grimcave te ngurta esh enje,sikurse tregohet në
Figurën 3.2. Nëse vëllimi i grimcave te ngurta është një ,atëherë vëllimi i poreve numerikisht
është i barabarte me koeficientin e porozitetit ,e (që rezulton nga vetë përkufizimi i koef. të
poroz. e=𝑉𝑣
𝑉𝑠) .Peshat e grimcave te ngurta dhe ujit përkatësisht mund të jepen si ne vazhdim :
Ws =Gs γw
Ww =ω Ws =ω Gsγw
41
ku :Gs=pesha specifike e grimcave te ngurta
ω=lagështia
γw=pesha vëllimore e ujit (γw=9.81kN/m3)
Tani duke shfrytëzuar përkufizimet e peshës njësi dhe peshës njësi të thatë mund të shkruajmë :
𝛾 =𝑊
𝑉=
𝑊𝑠+𝑊𝑤
𝑉=
𝐺𝑠 ∙𝛾𝑤+𝑤∙𝐺𝑠∙𝛾𝑤
1+𝑒=
(1+𝑤)𝐺𝑠∙𝛾𝑤
1+𝑒
dhe:
𝛾𝑑 =𝑊𝑠
𝑉=
𝐺𝑠 ∙ 𝛾𝑤
1 + 𝑒
Figura 3.2 Tri fazat e ndara t ë elementit të dheut me vëllim të grimcave të ngurta te barabartë
menjë
Ngjashëm kemi:
𝛾𝑠𝑎𝑡 =𝑊
𝑉=
𝑊𝑠+𝑊𝑤
𝑉=
𝐺𝑠 ∙𝛾𝑤+𝑒∙𝛾𝑤
1+𝑒=
(𝐺𝑠+𝑒)∙𝛾𝑤
1+𝑒
42
dhe:
𝜌 =𝑀
𝑉=
𝑀𝑠 + 𝑀𝑤
𝑉𝑠 + 𝑉𝑣=
𝐺𝑠 ∙ 𝜌𝑤 + 𝑤 ∙ 𝐺𝑠 ∙ 𝜌𝑤
1 + 𝑒=
(1 + 𝑤)𝐺𝑠 ∙ 𝜌𝑤
1 + 𝑒
𝜌𝑑 =𝑊𝑠
𝑉=
𝐺𝑠 ∙ 𝜌𝑤
1 + 𝑒
𝜌𝑠𝑎𝑡 =(𝐺𝑠 + 𝑒) ∙ 𝜌𝑤
1 + 𝑒
ku: ρw= dendësia e ujit=1000kg/m3
3.3Marrëdhëniet e ndryshme të peshave vëllimore
Në paragrafët e më sipërm janë nxjerre marrëdhëniet fundamentale për peshën vëllimore ne
gjendje natyrale (te njome),peshën vëllimore te thate dhe peshën vëllimore ne gjendje te ngopur
me uji .Në Tabelën 3.1 jepen disa forma të tjera te cilat mund te përftohen për γ ,γd dhe γsat.
Tabela 3.1 Format e ndryshme të marrëdhënieve për γ, γd dhe γsat
Tabela 3.2 Koeficienti i porozitetit, lagështia dhe pesha njësi e thatë për disa dhera tipike
43
Lloji i dheut Koeficienti i
porozitetit, e
Lagështia natyrale
në gjendje të
ngopur (%)
Pesha njësi e thatë
γd( kN/m3)
Rëra e shkrifët uniforme 0.8 30 14.5
Rëra e ngjeshur uniforme 0.45 16 18
Rëra pluhurore e shkrifët me
kokrriza këndore
0.65 25 16
Rëra pluhurore e ngjeshur me
kokrriza këndore
0.4 15 19
Argjila e fortë 0.6 21 17
Argjila e butë 0.9-1.4 30-50 11.5-14.5
Lesi 0.9 25 13.5
Argjila e butë organike 2.5-3.2 90-120 6-8
Pllakat akullnajore 0.3 10 21
Shembull 3.1.Një mostër dheu me vëllim 0.9m3peshon 17kN dhe ka përmbajtje të lagështisë
9%.Pesha specifike e grimcave të ngurta është 2.7. Të llogariten:
a)γ; (b) γd; (c)e; (d)n; (e)Vω dhe (f)S.
Zgjidhje:
Janë dhënë:V=0.9m3, W=17kN, ω=9% dhe Gs=2.7
(a)Sipas përkufizimit të peshës njësi(vëllimore), kemi:
𝛾 =𝑊
𝑉=
17𝑘𝑁
0.9𝑚3=18.9
(b)
𝛾𝑑 =𝛾
1+𝜔=
18.9𝑘𝑁
𝑚3
1+0.09 =17.33
𝑘𝑁
𝑚3
(c)
44
𝛾𝑑 =𝑊𝑠
𝑉→ 𝑊𝑠 = 𝛾𝑑 ∙ 𝑉=17.33
𝑘𝑁
𝑚3∙0.9m3=15.6kN
Sipas diagramit fazor kemi:
Ww=W-Ws=17kN-15.6kN=1.4kN
Gs=𝛾𝑠
𝛾𝑤=
𝑊𝑠𝑉𝑠
𝛾𝑤→ 𝑉𝑠 =
𝑊𝑠
𝛾𝑤∙𝐺𝑠=
17.6𝑘𝑁
9.81𝑘𝑁
𝑚3∙2.7=0.5886m3
Gjithashtu,sipas diagramit fazor do të kemi:
Vv=V-Vs=0.9m3-0.5886m3
Gjejmë:
𝑒 =𝑉𝑣
𝑉𝑠=
0.311𝑚3
0.5886𝑚3=0.528
(d) Ekuacioni :
𝑛 =𝑉𝑣
𝑉=
0.311𝑚3
0.9𝑚3 =0.346
(e) Sipas përkufizimit të peshës njësi të ujit:
𝑉𝜔 =𝑊𝑤
𝛾𝑤=
1.4𝑘𝑁
9.81𝑘𝑁
𝑚3
=0.143m3
(f) Përfundimisht:
𝑆 =𝑉𝜔
𝑉𝑣=
0.143𝑚3
0.311𝑚2 =0.459=45.9%
3.4 Dendësia relative e dherave
Qëndrueshmëria dhe ngjeshmëria e dherave kokrrizore ndërlidhen me dendësinë relative të tyre
,Dr, e cila është një tregues i shkallës së ngjeshmërisë të grimcave të dheut . Shqyrtojmë një
shtresë rëre të njëtrajtshme që ka një koeficient poroziteti ,,in-situ” e. Është e mundshme të
përcaktohet sa e dendur është kjo rërë në qoftë se krahasohet koeficienti i porozitetit të tij in-situ
me koeficientet e porozitetit maksimal dhe minimal të mundshëm të rërës së njëjtë. Për ta bërë,
këtë,mund të merret një mostër rëre nga shtresa e rërës dhe të kryhen dy prova laboratorike në të.
Prova e parë laboratorike kryhet për të vlerësuar peshën maksimale të mundshme njësi në kushte
45
pa drenim γd-max(e cila korrespondon me koeficientin minimal të mundshëm të porozitetit emin)
duke vendosur një mostër rëre të thatë në një enë me vëllim të njohur dhe mostra i nënshtrohet
një trysnie shtesë të shoqëruar me dridhje.Prova e dytë laboratorike kryhet për të vlerësuar
peshën vëllimore njësi minimale të mundshme të thatë γd-min(që i korrespondon koeficientit të
porozitetit minimal të mundshëm emax) me derdhjen e kampionit(mostrës)të thatë të rërës shumë
ngadalë në një enë me vëllim të njohur. Tani mund të përkufizohet dendësia relative si:
Dr=𝑒𝑚𝑎𝑥−𝑒
𝑒𝑚𝑎𝑥−𝑒𝑚𝑖𝑛
Ky ekuacion lejon të krahasohet koeficienti i porozitetit in-situ drejtë për drejtë me koeficientet
minimal dhe maksimal të porozitetit të njëjtit dheu kokrrizor. Kur koeficienti i porozitetit in-situ
e i këtij dheu kokrrizor është i barabartë me emin, dheu është në kushtin e tij të ngjeshjes në
gjendjen e tij më kompakte të mundshme) dhe Dr është e barabartë me 1(apo D=100%).Kur e
është e barabartë me emax, dheu është në gjendjen e tij më të shkrifëruar të mundshme, dhe Dr e
tij është e barabartë me 0 (apo Dr=0%).
Dendësia relative Dr ose indeksi i dendësisë relative ID krahason koeficientin e porozitetit në
gjendjen e dhënë me këto dy vlera referente, me koeficientin maksimal dhe minimal te
porozitetit:
Tabela3.3. Gjendja e materialit të tokës sipas ngjeshmërisë
Gjendja ID SPT N30 CPT qc [MPa] PMT pr [MPa]
Shumë e shkriftë <20 <4 <2.5 <0.3
E shkriftë 0.20÷0.40 4-7 2.5÷5.0 0.3÷0.5
Mesatarisht e
ngjeshur
0.40-0.60 7-15 5.0÷10.0 0.5÷1.0
E ngjeshur 0.60-0.80 15-30 10.0÷20.0 1.0÷2.0
Shumë e ngjeshur >0.80 >30 >20.0 >2.0
SPT( Standart Penetration Test)- Prova e penetrimit standard,CPT( Cone Penetration Test)-
Prova e penetrimit të konit, PMT- Prova në terren me Trysnimatës , material piezometrik.
46
Shembull 3.2Për një lloj dheu ranorë janë dhënë: emax=0.75 dhe emin=0.4. Le të jetë Gs=2.58.
Në terren, dheu(ranori) është kompaktësuar (ngjeshur) deri në dendësinë e njomë prej 1797.4 𝑘𝑔
𝑚3
me përmbajtje të lagështisë prej 12%.
Të përcaktohet dendësia relative e ngjeshjes.
Zgjidhja:
Sipas barazimit për përcaktimin e dendësisë
𝜌 =(1+𝜔)∙𝐺𝑠∙𝜌𝑤
1+𝑒
rezulton se:
e=𝐺𝑠 ∙𝜌𝑤∙(1+𝜔)
𝜌=
(2.68)∙(1000)∙(1+0.12)
1797.4 -1=0.67
Bazuar në barazimin që përcakton treguesin e dendësisë relative kemi:
Dr=𝑒𝑚𝑎𝑥−𝑒
𝑒𝑚𝑎𝑥−𝑒𝑚𝑖𝑛=
0.75−0.67
0.75−0.4=0.229=22.9%
3.5. Përcaktimi i kufijve të Atterbergut për dherat
Konsistenca e dherave është fortësia me të cilën llojet e dherave mbahen së bashku ose
rezistenca e dherave në deformim dhe këputje ( thyerje ). Konsistenca e dherave matet për
mostrat te dheut të lagësht, të njomë dhe të thatë. Për dhera ( toka ) të lagësht ato paraqiten si
ngjitës ose plasticitet, siç përshkruhet më poshtë. Konsistenca e dherave mund të matet në fusha
duke përdorur teste të thjeshta ose mund të matet edhe më saktësisht në laborator.
Dihet se uji përmban ndikim të madh në dherat argjilore,veçanërisht në kuptim të kundërveprimit
ndaj ngarkesave që zbatohen. Shqyrtojmë një mostër argjile shumë të njomur e cila duket si
shllam i paprecipituar(argjile e lëngët ). Në këtë gjendje të lëngëtmostra e argjilës nuk ka
qëndrueshmëri( d.m.th nuk mund tu rezistoj ngarkesave ). Shqyrtojmë një mostër argjile të
vërtitur që ka sasi mesatare të lagështisë. Kjo argjilë është nëgjendjen plastiketë saj sepse në këtë
gjendje faktikisht mund që të formësohet nga argjila në të vërtetë merr një nga format e argjilës,
nuk do të rikthehet në gjendjen paraprake,siç bëjnë materialet elastike. Në qoftë se lëmi këtë
argjilë plastike të thatë për një kohë të shkurtër, ajo do të humbet plasticitetin e saj sepse nëse
47
tentojnë të formohen përsëri,do të shfaqen shumë krisa(çarje), gjë që tregon se argjila është
nëgjendje gjysmë të ngurtëtë saj. Në qoftë se mostra thahet më tej, ajo e arrin gjendjen e ngurtëtë
saj,ku ajo bëhet jashtëzakonisht e brishtë.
Siç mund të shihet nga konsistenca e dherave të lagësht, të njomë dhe të thatë që i përmendëm
më lartë, konsistenca e mostrës së tokës ndryshon me varësinë e ujit qe gjendet aty. Ndryshime të
tilla në konsistencë e dherave mund të maten saktësisht në laborator duke ndjekur procedurat
standarde të cilat përcaktohen nga kufiri i Atterbergut. Këta kufij mund të përdoren pastaj për të
gjykuar qëndrueshmërinë e dheut p.sh, për konstruktimin e digave.
Kufiri i Atterbergut i korrespondon ( përgjigjet),përmbajtjes së lagështisë ( moisture content ).
Kufijtë e Atterbergut - i ndajnë katër gjendjet e konsistencës që u përshkruan më sipër. Këta tre
caqe përftohen në laborator me mostra të rindërtuaratë dheut duke shfrytëzuar teknikat të cilat
janë zhvilluar më parë në shembullin e –XX- nga një shkencëtar suedez.
Kufiri i rrjedhshmërisë(liquid limit)(LL) është vija ndarëse midis gjendjes së lëngët dhe
plastike. LL korrespondon me përmbajtjen e lagështisë së dheut me qenë se ajo ndryshon nga
gjendja plastike deri në gjendjen e rrjedhshme.
Kufiri i plasticitetit (PL:plastic limit) është përmbajtja e lagështisë të dheut kur ai ndryshon nga
gjendja plastike deri në gjendjen gjysëm të ngurtë
Kufiri i tkurrshmërisë (SL: shrinkage limit) është përmbajtja e lagështisë të dheut kur ai
ndërron nga gjendja gjysmë e ngurtë deri në gjendje të ngurtë. Vihet në dukje se përmbajtja e
lagështisë në Figurën 3.3. rritet nga e majta në të djathtë.
Nga jeta e përditshme është evidente që sjellja e dherave kokërrimët në mënyrë të ndjeshme
varët nga lagështia që ata përmbajnë: Baltë dhe lym janë terminët me të cilat e përshkruajnë
gjendjen e dherave të imët me të cilët lagështia është në përqindje të lart – për shkak të shirave,
vendndodhjes në fund të liqenit ose diç të ngjashme.
Pas pushimit të reshjeve të shirave dhe rrjedhjes së ujit e tharjes dheu (toka) kthehet në gjendje të
ngurtë. Pra qëndrueshmëria dhe vetit e ngjashme të dherave të imta ndryshojnë sipas gjendjes së
dheut të imtë…nga e ngurtë deri në të nojmë – gjegjësisht me përmbajtje lagështie, kurse me atë
48
rast grimca të ngurta të dheut mbetën të pandryshuara – vetëm deri në masë të caktuar e
ndryshojnë renditjen e tyre, pra ndërron pak struktura e dheut. Për këtë arsye është e rëndësishme
të dihet si lagështia e dhënë e dheut në gjendjen e gjetur, ashtu edhe lagështia në prani të secilës
dheu i caktuar kalon nga gjendja e ngurtë kah ajo e rrjedhshme dhe ngjashëm. Me qëllim të
përcaktimit në mënyrë unike kalimi nga një gjendje në gjendjen tjetër kryhen me prova të
thjeshta standarde me të cilat përcaktohen kufijtë e Atterbergut.
Prandaj, mbi bazën arbitrare, në vartësi nga përmbajtja e lagështisë sjellja e dherave mund të
ndahet në katër gjendje themelore – të ngurtë, gjysmë të ngurtë, plastike dhe të rrjedhshme
sikurse tregohet në Figurën 3.3.
Figure 3.3. Interpretimi i kufijve të konsistencës (Kufijtë Atterberg-ut)(Mecsi,2009)
3.5.1. Përcaktimi i kufirit të Rrjedhshmërisë
Diagrami skematik (pamja anësore) e pajisjes për përcaktimin e kufirit të rrjedhshmërisë është
paraqitur në figurën 3.4. Kjo pajisje përbëhet nga kupa (sahani) prej bronzi dhe nga baza prej
49
gomës së fortë. Kupa e bronztë në laborator, përdoret pajisja e Casagrand-es për përcaktimin e
kufirit të rrjedhshmërisë të dherave (𝐴𝑆𝑇𝑀 𝐷4318).
Figura 3.4. Prova e përcaktimit të kufirit të rrjedhshmërisë: (a) pajisja e caktimit të kufirit të
rrjedhshmërisë; (b) mjeti për formimin e brazdës; (c) mostra e dheut para provës; (d) mostra e
dheut pas provës.
Kufiri i rrjedhshmërisë (𝐿𝐿) përcaktohet si % e lagështisë e cila nevojitet për të mbyllur 2𝑚𝑚
gjerësi të brazdës në mostrën e dheut në largësinë 12,7 𝑚𝑚 gjatë fundit të brazdës pas 25
goditjeve.Kupa prej bronzi mund të ulet ( të lëshohet) mbi bazë me ndihmën e boshtit të vënë në
lëvizje me dorëz (mekanizëm manivelë). Për të kryer provën e përcaktimit të kufirit të
rrjedhshmërisë, duhet vendosur ngjitësin (brumin) e dheut në kupë (pasten për dhera). Pastaj
prehet brazda në mes të mostrës së dheut (përgjysmohet mostra) me mjetin standard për hapjen e
brazdave.
Duke përdorur boshtin gungor që vihet në lëvizje me dorëz, kupa ngritët dhe ulet (zbritet) nga
lartësia prej 10 mm. Lagështia, në përqindje, e cila nevojitet që të mbyllet distanca prej 12,7 mm
përgjatë fundit të brazdës pas 25 goditjeve përcaktohet si kufiri i rrjedhshmërie.
Është vështirë që të rregullohet lagështia e dheut që ti përgjigjet mbylljes të kërkuar 12,7 𝑚𝑚 të
brazdës në mostrën e dheut prej 25 goditje. Prandaj, se pakut tri prva për dheun e njejtë kryhen
50
në lagështi të ndryshme, me numrin e goditjeve, N, i cili nevojitet që të arrihet mbyllja i cili
variron ndërmjet 15 dhe 35 . Lagështia e dheut, në përqindje, dhe numri korrespondues i
goditjeve paraqitën grafikisht në fletën e grafikut semilogratimit. Marrëdhënia ndërmjet
lagështisë dhe log 𝑁 përcaktihet si drejtëz. Kjo drejtëz quhet lakorja e rrjedhshmërisë (flow
curve)(Figura 3.5). Lagështia e cila korrespondon me 𝑁 = 25, e cila përcaktohet nga lakorja e
rrjedhshmërisë, jep kufirin e rrjedhëshmërisë të dherave. Pjerrtësia e vijes së rrjedhshmërisë
përcaktohet si tregues i rrjedhmërisë (flow index) dhe mund të shkruhet si:
𝐼𝐹 =𝜔1 − 𝜔2
log (𝑁2
𝑁1)
ku:
𝐼𝐹= treguesi i rrjedhshmërisë
𝜔1 = lagështia e dheut në % e cila u korrespondon 𝑁1 goditjeve
𝜔2 = lagështia e dheut në (%) e cila u korrespondon 𝑁2 goditjeve
Figura 3.5. Lakorja e rrjedhshmërisë për përcaktimin e pluhurit argjilor
51
3.5.2 Përcaktimi i kufirit të Plasticitetit
Për përcaktimin e kufirit të plasticitetit (që ndan gjendjen plastike nga ajo gjysmë e ngurtë) nuk
nevojitet ndonjë pajisje e veçantë por përdoret një metodikë relativisht e thjeshtë, e rulimit të
copave të mostrës së të holluar të dheut mbi një bazament përkatës jo absorbues të ujit. Kufiri i
plasticitetit përcaktohet si përqindje e lagështisë në të cilën dheu shkatërrohet (thërrmohet), kur
ai sulmohet ne fibra (cilindërza të vegjël) me diametër 4,2 𝑚𝑚. Prova e përcaktimit të kufirit të
rrjedhshmërisë është e thjeshtë dhe kryhet duke përsëritur rulimet (petëzimet) e një mase dheu
me madhësi eliptike me dorë mbi një pllakë qelqi (xhami) të patejdukshëm . Cilindërzat me
trashësi 4,2 𝑚𝑚 do të duhej të fillonin të thërrmohen apo çahen. Nëse për këtë madhësi të
diametrit cilindërzat shkatërrohen dhe rezulton të jetë në kufi të plasticitetit. Gjatë rulimit është e
qartë se humbet një sasi e lagështisë prandaj nëse cilindërzat nuk thërrmohen tek trashësia e
përmendur prova përsëritet duke i tëhollu në copëza të vogla.
Figura 3.6.. Rulimi i masës së dheut mbi një pllakë qelqi të patejdukshëm për përcaktimin e
kufirit të plasticitetit
Kur cilindërzat nisin të thërrmohen ose çahen në trashësinë 4,2 𝑚𝑚 ata peshohen dhe vendosen
në enë të mbyllura dhe thahen në furrëtharje dhe kështu përcatohet lagështia në përqindje.
Gjendje kufitare konsiderohet ajo në të cilën cilindërzat fillojnë të shkatërrohen,m dhe në këtë
gjendje cilindërzat e vegjël peshohen (matën), thahen dhe përsëri peshohen, në mënyrë që të
përcaktohet lagështia korresponduese, d.m.th kufiri i plasticitetit – 𝑃𝐿 ose 𝜔𝑝.
Treguesi i plasticitetit (plasticity index) (PI) është ndryshimi ndërmjet kufirit të rrjedhshmërisë
dhe kufirit të plasticitetit të dheut, ose:
𝑃𝐼 = 𝐿𝐿 − 𝑃𝐿
52
Tabela 3.4. i jep diapazonet (kufijtë) e vlerave të kufirit të rrjedhshmërisë, kufirit të plasticitetit
dhe aktivitetit të disa mineraleve argjilore (MitChell, 1976; Skempton, 1953).
Treguesi i plasticitetit është i rëndësishëm gjatë klasifikimit të dherave të imëta. Është
fondamental në diagramin e plasticitetit të Casagrande-s, i cili është zakonisht bazë (themelor)
për Sistemin e Unifikuar të Klasifikimit të Dherave.
Tabela3.4. Vlerat karakteristike të kufirit të rrjedhshmërisë, Kufirit të Plasticitetit dhe
Aktivitetit të Disa Mineraleve Argjilore
Minerali Kufiri i
rrjedhshmërisë, LL
Kufiri i plasticitetit,
PL
Aktiviteti, A
Kaoliniti
Iliti
Montmuriuliniti
Halloiziti (i hidratizuar)
Halloiziti (jo i hidratizuar)
Atapulgiti
Alofani
35-100
60-120
100-900
50-70
40-55
150-250
200-250
20-40
35-60
50-100
40-60
30-45
100-125
120-150
0.3-0.5
0.5-1.2
1.5-7.0
0.1-0.2
0.4-0.6
0.4-1.3
0.4-1.3
Tabela 3.5 Brumister (1949) ka klasifikuar treguesin e plasticitetit në mënyrë cilësore si në
vazhdim:
𝑃𝐼 Pershkrimi
0
1-5
5-10
10-20
20-40
>40
Joplastik
Me plasticitet të pakët (Paksa plastik)
Me plasticitet të ulët
Me plasticitet mesatar
Me plasticitet të lartë
Me plasticitet shumë të lartë
53
Scidharan etj. (1999) kanë treguar që treguesi i plasticitetit mund të bashkëlidhet me treguesin e
rrjedhshmërisë ashtu siç merret nga provat për përcaktimin e kufirit të rrjedhshmërisë. Sipas
studimit të tyre, kemi:
𝑷𝑰 (%) = 𝟒, 𝟏𝟐 𝑰𝑭(%)𝑷𝑰 (%) = 𝟎. 𝟕𝟒 𝑰𝑭𝑪(%)
Në stadiumin e fundit nga Polidorit (2007) i cili ka përfshirë gjashtë dhera inorganikë dhe
përzierjet përkatëse të tyre me silic të imët, ai ka bërë të ditur që:
𝑃𝐿 = 0.04 (𝐿𝐿) + 0.26 (𝐶𝐹) + 10
dhe
𝑃𝐼 = 0.96 (𝐿𝐿) − 0.26 (𝐶𝐹) − 10
ku:
𝐶𝐹 =fraksioni argjilor (clay fraction)(<2µm)në %.
Rezultatet eksperimentale të Polidorit (2007) tregojnë që marrëdhëniet (lidhjet) paraprijëse janë
të vërteta (qëndrojnë) për CF përafërsisht të barabarta ose më të madh se 30%.
3.5.3 Përcaktimi i kufirit te Tkurrshmërisë
Dheu tkurret kur lagështia humbet (del) nga ai. Me humbjen e vazhdueshme të lagështisë, arrihet
faza e ekuilibrit në të cilën humbja e mëtutjeshme e lagështisë do të rezultojë pa ndryshim të
mëtejmë të vëllimit. (Figura 4.5). Lagështia në përqindje , në të cilën vëllimi i masës së dheut
pushon (ndërpritet) së ndryshuari përcaktohet si kufiri i tkurrshmërisë ( the shrinkage limit).
Prova për përcaktimin e tkurrshmërisë (ASTM Test Designation D-427) kryhen në
laborator me një pjatë porcelani me diametër afërsisht 44 mm dhe me lartësi aftësisht 12.7𝑚𝑚.
Ana e brendshme e pjatës lyhet me vazelinë dhe pastaj mbahet plotësisht me dhe të lagur.
Dheu i tepërt që qëndron mbi buzët e pjatës hiqet (largohet) me rrafshues. Masa e dheut të
njomur brenda pjatës (regjistrohet) shënohet. Mostra e dheut në pjatë pastaj thahet në furrtharje.
54
Vëllimi i mostrës së dheut të thar në furrë përcaktohet me anë të zhvendosjes të zhivës.
Meqë trajtimi me zhivë mund të jetë i rrezikshëm, ASTM D-4943 përshkruan metodën e zhytjes
të mostrës së dheut të tharë në furrë në tenxheren nga dylli i shkrirë. Mostra e dheut e lyer me
dyllë pastaj ftohët. Vëllimi i saj përcaktohet me anë të përmbytjes së saj në ujë.
Duke ju referuar Figurës 3.7 kufiri i tkurrshmërisë mund të përcaktohet si:
𝑺𝑳 = 𝝎𝒊(%) − ∆𝝎(%)
Lagështia fillestare kur dheu gjendët në kufi të tkurrshmërisë të pjatës.Ndryshimi i lagështisë
(dmth ndërmjet lagështisë fillestare dhe lagështisë në kufi të tkurrshmërisë).Prandaj :
𝜔𝑖(%) =𝑀1 − 𝑀2
𝑀2× 100
ku:
𝑀1 =Masa e mostrës së njom të dheut në pjat në fillim të provës (𝑔).
𝑀2 =Masa e mostrës së thatë të dheut (𝑔), (Figura 3.7)
Figura 3.7. Prova e kufirit të tkurrshmërisë: (a), mostra e dheut para tharjes, (b) mostra e
dheut pas tharjes.
Gjithashtu : ∆𝝎 (%) =(𝑽𝒊−𝑽𝒇)𝝆𝝎
𝑴𝟐× 𝟏𝟎𝟎
ku:𝑉𝑖 =Vëllimi fillestar i mostres së njom të dheut (dmth vëllimi i brendshëm i pjates, cm³).
𝑉𝑓 = Vëllimi i mostres së dheut të tharë në furrë (cm³)
𝜌𝜔 =dendësia e ujit (𝑔𝑟/𝑐𝑚³),
55
Figura 3. 8. Përcaktimi i kufirit të tkurrshmërisë
Përfundimisht duke kombinuar Ek-net , merret:
𝑆𝐿 = (𝑀1 − 𝑀2
𝑀2) (100) − (
𝑉𝑖 − 𝑉𝑓
𝑀2) (𝜌𝜔)(100)
Parametër tjetër i cili mund të përcaktohet nga prova e kufirit të tkurrshmërisë është koeficienti i
tkurrshmërisë (shrinkage ration), i cili është raporti i ndryshimit të vëllimit të dheut si
përqindje e vëllimit të thatë ndaj ndryshimit korrespondues të lagështisë, pra:
𝑆𝑅 =(
∆𝑉
𝑉𝑓)
(∆𝑀
𝑀2)
=(
∆𝑉
𝑉𝑓)
(∆𝑀∙𝜌𝜔
𝑀2)
=𝑀2
𝑉𝑓 ∙ 𝜌𝜔
ku:∆𝑉 =ndryshimi i vëllimit ,∆𝑀 =ndryshimi korrespondues i masës së lagështisë
Gjithashtu mund të tregohet që:
𝐺𝑆 =1
1
𝑆𝑅− (
𝑆𝐿
100)
ku:
𝐺𝑆 = 𝑝𝑒𝑠ℎ𝑎 𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑘𝑒 𝑒 𝑔𝑟𝑖𝑚𝑐𝑎𝑣𝑒 𝑡ë 𝑛𝑔𝑢𝑟𝑡𝑎
3.6. Treguesi i Rrjedhshmërisë dhe Treguesi i Konsistencës
Konsistenca relative e dherave kohezive në gjendje natyrale mund të përcaktohet nga koeficienti
(raporti) i quajtur tregues i rrjedhshmërisë, i cili jepet nga shprehja:
56
𝐿𝐼 =𝜔−𝑃𝐿
𝐿𝐿−𝑃𝐿
𝜔= lagështia in-situ e dheut
Figura 3.9. Treguesi i rrjedhshmërisë
Lagështia in-situ për argjilat sensitive mund të jetë më e madhe se sa kufiri i rrjedhshmërisë, Në
këtë rast është : 𝐿𝐼 > 1.Këto dhera, kur ri formësohen (rimodelohen), mund të transformohen
në formë viskoz që rrjedhin si lëngje.Depozitimet e dherave të cilat janë fort të mbi konsoliduara
mund të kenë lagështi natyrore më të vogël se kufiri i plasticitetit. Në këtë rast kemi :𝐿𝐼 < 0
Tregues tjetër i cili përdoret rëndomë për qëllime inxhinierike është treguesi i konsistencës, i cili
mund të përcaktohet nga shprehja:𝑪𝑰 =𝑳𝑳−𝝎
𝑳𝑳−𝑷𝑰
ku: 𝜔= lagështia in-situ .Në qoftë se 𝜔 është barazi me kufirin e rrjedhshmërisë, treguesi i
konsistencës është zero. Sërish, nëse 𝜔 = 𝑃𝐼, atëherë 𝐶𝐼 = 1
3.7. Aktiviteti i argjilave dhe Diagrami i Plasticitetit
Kufiri i rrjedhshmërisë dhe plasticiteti përcaktohen me anë të provave të thjeshta laboratorike të
cilat ofrojnë informacione lidhur me natyrën e dherave kohezive. Inxhinierët kanë përdorur
gjerësisht provat për lidhjen reciproke të disa parametrave fizike të dherave si dhe për
identifikimin e dheut (dherave). Casagrande (1932) ka studiuar marrëdhënien e treguesit të
plasticitetit me kufirin e rrjedhshmërisë të një mori (llojllojshmëri) të dherave natyrale. Në bazë
të rezultateve të provave, ai ka propozuar një diagram të plasticitetit. Karakteristikë e
rëndësishme e këtij diagrami është vija empirike 𝐴 e cila jepet me ekuacionin 𝑃𝐼 = 0.73(𝐿𝐿 −
20) . Vija – 𝐴 ndan argjilat inorganike nga pluhurat inorganikë. Vlerat e argjilës organike
shtrihen siper vijës – 𝐴, kurse vlerat për pluhurat inorganike shtrihen nën vijën – 𝐴. Pluhurat
organike paraqiten grafikisht në rajonin e njejtë (nën vijen – 𝐴 dhe 𝐿𝐿 në diapazonin nga 30 deri
57
50) si pluhura inorganike me ngjeshmëri mesatare. Argjilat organike skicohen në rajin të njejtë
sikurse pluhurat inorganike me ngjeshmëri të lartë (nën vijën𝐴 dhe për 𝐿𝐿 më të madhe se 50).
Vemi re se vija e quajtur vija – U shtrihet mbi vijën – A. Vija – U është përafërsisht kufiri i
sipërm i lidhjes të treguesit të plasticitetit me kufirin e rrjedhshmërisë për cilindo nga dherat të
njohur aktualisht. Ekuacioni për vijën – U mund të jepet si më poshtë:
𝑷𝑰 = 𝟎. 𝟗(𝑳𝑳 − 𝟖)
Figura 3.10. Diagrami i Plasticitetit
𝐶𝐿 − 𝑀𝐿= Dhera pakohezion,CL=Argjilat inorganike me plasticitet të ulët .ML= Pluhurat
inorganike me ngjeshmëri të ulët ,CH= Argjilat inorganike me plasticitet të lartë ,MH= Pluhurat
inorganike me ngjeshmëri të lartë dhe argjilat organike.OH=Argjilat organike
3.8. Klasifikimi i Unifikuar i Dherave
Në praktikën inxhinierie ekzistojnë shumë klasifikime për dherat si bazamente të objekteve
inxhinierie dhe si lëndë e parë për ndërtimin e objekteve inxhinierie. Sipas Kodit shqiptar dherat
ndahen në dy grupe të mëdha:
58
Grupi I- përbëhet nga dhera ku mungojnë grimcat argjilore(ato i quajmë toka të palidhura)dhe
Grupi II-përbëhet nga dhera që përbëjnë grimca argjilore(ato i quajmë toka te lidhura.
Për këtë klasifikim shërbejnë tre tregues themelore të cilët përcaktojnë gjendjen fizike të tyre e të
cilët janë:Përbërja e dheut dhe emërtimi i tij,Gjendja e porozitetit natyrordhe Gjendja e
lagështisë.
Forma origjinale e klasifikimit sipas sistemit të unifikuar UCS (unified classification
system)është propozuar nga Casagrande (1942).Ai është rishikuar dhe përpunuar disa herë dhe në
vitin 1968 mori formën përfundimtare me emërtimin:ASTMD-2487. Bazë për këtë klasifikim
janë dy përcaktime të drejt për drejta:Përbërja kokrrizore, dheKufijtë e plasticitetit
Sipas këtij klasifikimi dherat ndahen në dy grupe të mëdha:
Grupi I - dhera kokrrizore ku futen zhavorret e rërat ose ku kalimi në sitën 200 është më i vogël
se 50%.
Grupi II-dhera të imët ku futen pluhura,argjila,dhera organike ose ku kalimi në siten 200 është
mbi 50%
Simboli G=shënon dherat zhavorrore. S=rërat ose dherat ranorë ,M=pluhurat inorganike
,C=Argjilat , W=të graduar mirë ,P=të graduar keq ,L=me plasticitet të ulët kur LL<50%
,H=me plasticitet të lartë kur LL>50%.
Ka edhe dhera që klasifikohen me simbolet:GW,GP, GM, GC, SW, SP, SM, SC për klasifikimin
e tyre duhet pasur parasysh:
Përqindja e materialit që ka kaluar në sitën 200,Përqindja e materialit që ka kaluar në sitën
4,Koeficienti i njëtrajtësisë Cu dhe shkallëzimit Cc(për dherat ku materiali që kalon sitën 200
përbënë 0÷12%.Kufiri i rrjedhshmërisë LL dhe treguesi i plasticitetit PI për materialin që kalon
sitën 40(kur përqindja e materialit që kalon sitën 200 është mbi 5%)
Dy sisteme klasifikimi të cilat përdoren më gjerësisht janë ai i Shoqatës Amerikane të
Autostradave(rrugëve) Shtetërore dhe i Zyrtarëve të Transportit(AASHTO) (American
59
Association of State Higway and Transportation officials) dhe Sistemi i Unifikuar i Klasifikimit
të dherave(USCS).Trajtimi ynë këtu do të përfshijë vetëm sistemin USCS (pra do të kufizohemi
vetëm në këtë lloj klasifikimi).
Sistemi i Unifikuar i Klasifikimit të dherave USCS (ASTM 2004:Emërtimi D-2487)i klasifikon
dherat bazuar në lakoret e tyre të përbërjes granulometrike dhe kufijve të tyre të Atterbergut .Siç
tregohet në Tabelën4.4 dheu quhet kokrrizor (kokrrizë trashë) në qoftë se ai ka më pak se 50% të
grimcave që kalojnë siten No.200. Në këtë grup mund të jenë dherat ranore(S) ose dherat
zhavorre(G).Nga kjo rezulton se një lloj i caktuar dheu quhet kokrrizimit në qoftë se kalimi në
sitën No.200 është mbi 50%.Dherat në këtë grup përfshijnë pluhurat inorganike (M),argjilat
inorganike (C) ose pluhurat organike dhe argjilat ()).
Sistemi përdor simbolin W për dherat e graduar mirë,P për dherat e graduar keq, L për dherat me
plasticitet të ulët, H për dherat me plasticitet të lartë. Simboli i kombinuar GW psh donë të thotë
zhavorr i graduar mirë, SP do të thotë rërë e graduar keq, etj.
Nga ana tjetër,për të përcaktuar emërtimin e saktë të një tipi dheu me ndihmën e sistemit të
unifikuar të klasifikimit të dherave,do të jetë e nevojshme që të kemi në dispozicion lakoren
granulometrike dhe kufijtë e Atterbergut të atij lloji dheu. Në këtë rast mund të përdoret Tabela
3.6 për të marrë simbolin e dheut.
Tabela 3.6 Sistemi i Unifikuar i Klasifikimit të Dherave(adaptuar sipas Das 2004)
Kriteri Simboli
Dhera kokërr mëdha
më pak se 50% kalimi
Zhavorr:më shumë se
50%të fraksioneve të
trasha mbeten mbi
sitën No.4
Zhavorre të pastra:më pak
se 5% materiale të
imta(pluhur minerali)
Cu≥1 dhe Cc≤3 GW
Cu<4 dhe/ose
1>Cc>3
GP
Zhavorre me copa të vogla:më shumë se
12%material i imët
(*pluhur mineralesh)
PI<4 ose paraqitur
grafikisht nën ose
mbi vijën
A(fig.1.14)
GM
Cu≥6 dhe 1>Cc>3 GC
PI<4 ose i paraqitur
grafikisht nën vijën
SM
60
në sitën No.200 Rërat:50% ose më
shumë të fraksionit të
trashë kalon nëpër
sitën No.4
Rëra me materiale të
imëta më shumë se 12% material pluhuror
A(fig.1.14)
PI>7 ose i paraqitur
grafikisht nën vijën
A(fig.1.14)
SC
Pluhurat dhe
Lëndë jo organike
PI>7 dhe skicohet
në ose mbi vijën
A(Fig.1.13)
CL
PI<4 ose i vizatuar
nën vijën
A(Fig.1.14)
ML
Material organik
LL(i tharë në furrë)
<0.75
OL
Dhera
kokrrizimët:50% ose
më shumë e kalon
sitën N0.200
argjilat, LL<50 LL(i pa tharë) <0.75
Pluhurat dhe argjilat:
LL≥50
Material inorganik
PI i skicuar në ose
mbi vijën
A(Fig.1.14)
CH
PI i paraqitur
grafikisht nën vijën
A(Fig.1.14)
MH
Material organik
LL(i tharë në
furrëtharje)
OH
LL(jo i tharë)
Dhera tepër
organike(më shumë
substanca organike)
Kryesisht substancë organike,me argjilë të errët dhe kundërmim organik
Pt
61
KAPITULLI -4-NGJESHMERIA E DHERAVE
4.1. Stabilizimi i tokave me ngjeshje
Ngjeshja e materialeve kokrrizore prej gurëve ,pa ndryshim tëpërbërjes granulometrike të
materialit bazë është një procedurë e rëndomtë në rastet e ndërtimit të rrugëve dhe përgjithësisht
konsiderohet si një metodikë e cila duhet të kategorizohet si procedurë e stabilizimit .Por,duke
marrë parasysh që aftësia mbajtëse ,qëndresa ndaj prerjes ,ngjeshmëria si dhe përshkueshmëria
pa veprime të mëtejshme nuk mund të konsiderohet plotësisht si procedurë e stabilizimit .
Detyra e ngjeshjes është përmirësimi i vetive tekniko-ndërtimore të tokës duke zvogëluar
vëllimin e poreve të mbushura me ajër ,dhe pjesërisht edhe me uji. Në saje të paketimit më të
dendur të grimcave ë ngurta do të zmadhohet qëndresa ndaj prerjes ,dhe të zvogëlohet
ngjeshmëria dhe ujipërkshkueshmëria e materialit që ngjeshët. Kjo mënyrë e përmirësimit të
tokave përfaqëson një varësi komplekse ndërmjet vetive gjeomekanike ,aftësive së makinerive
të zbatuara për ngjeshje ,llojit të dheut përmbajtjes së ujit dhe deformueshmërisë se
bazamenteve( Figura 4.1) .
Figure 4.1 Marrëdhëniet e komponentëve individuale të dheut para dhe pas ngjeshjes
62
4.2 Ngjeshja e dherave
Ngjeshja nënkupton zbatimin e energjisë ndaj dherave pjesërisht të ngopur me qëllim të
dendësimit. Procesi i dendësimit i sjellë grimcat e dheut me afër njëra-tjetrës në këtë mënyrë
zvogëlohen përmasat e poreve duke i zëvendësuar xhepat e ajrit me grimca të ngurta të dheut.
Teorikisht, mund të arrihet ngopja me ujë 100% me zëvendësimin e të gjithë xhepave të ajrit me
grimca të ngurta të dheut në qoftë se zbatohet energjia mekanike(ngjeshja) e mjaftueshme,por
kjo praktikisht është e pamundur.Me ngjeshje adekuate dheu bëhet më i fortë, dhe më pak i
përshkueshëm, duke i shndërruar dherat materiale të mira për ndërtimin mbi to të traseve të
autostradave, rampave, digave prej dheu, pritave, mbushjeve të mureve mbajtëse dhe shumë
zbatimeve të tjera praktike.
Figura 4.2 Lakorja e ngjeshjes.
Dherat ngjeshën sipas shtresave (të quajtura ngritje), në mënyrë që secila shtresë të jetë ngjeshur
më mirë për të përftuar një lartësi të caktuar dhe/ ose forma përfundimtare. Makinat ngjeshëse siç
janë rulanat sheshues (cilindrat petëzues),rulanet pneumatik dhe ruluesit me gjemba përdoren
përgjithësisht për këtë qëllim. Energjia ngjeshëse e cila gjenerohet nga ngjeshësit është
përpjesëtimore me trysninë që zbatohet nga ngjeshësi,me shpejtësinë e rulimit të dherave dhe
63
numrin e kalimeve. Zakonisht janë të nevojshme disa kalime për tu arritur pesha vëllimore njësi
e thatë, me kusht që përmbajtja e duhur e lagështisë të përdoret për llojin e veçantë të dheut.
Dendësia e thatë e cila kërkohet në terren është 90 deri 95% të dendësisë së thatë maksimale që
mund të arrihet në një provë. Përmbajtja e lagështisë të dheut shtohet (1 deri 2%) duke shtuar
më tepër ujë. Prova përsëritet në të njëjtën mënyrë siç u përshkrua më sipër. Prova duhet të
përsëritet në të paktën katër deri pesë herë për të ndërtuar lakoren e ngjeshjes të tillë sikurse ajo
e treguar në Figurën 4.2.
Lakorja e ngjeshjes e paraqitur në Figurën 4.2 jep marrëdhënien midis peshës vëllimore njësi të
thatë dhe përmbajtjes së lagështisë për një lloji dheu të caktuar që i nënshtrohet një ushtrimi të
veçantë të ngjeshjes .Nga figura bëhet e ditur që pesha vëllimore njësi e thatë rritet ashtu si rritet
përmbajtja e lagështisë derisa të arrihet pesha vëllimore(njësi) maksimale e thatë. Përmbajtja e
lagështisë e cila shoqëron peshën maksimale njësi të thatë quhet përmbajtja optimale e
lagështisë. Sikurse shihet në figurë, kur përmbajtja e lagështisë rritet përtej përmbajtjes optimale
të ujit,pesha njësi e thatë zvogëlohet. Kjo shkaktohet nga uji i cili tani ka zënë vend në shumicën
e poreve dhe i ka bërë më të vështirë që dheu të ngjishet më tutje. Duhet theksuar se shkalla e
ngopjes me ujë që i korrespondon përmbajtjes së lagështisë optimale është 75 deri 80% për
shumicën e dherave (dmth.75 deri në 80% të poreve mbushen me ujë).Lakorja e ngjeshjes jep
informacionin e vlefshëm:
Pesha njësi(vëllimore)maksimale e thatë dhe përmbajtja optimale e ujit të cilët mund të
përcjelljen kontraktonit të ngjeshjes me ndihmën e specifikimit (përcaktimit të saktë)për
ngjeshjen relative të nevojshme(të kërkuar), RC ,të përcaktuar me:
RC=𝛾𝑑−𝑡𝑒𝑟𝑟𝑒𝑛
𝛾𝑑−𝑚𝑎𝑥 ∙100% (4.1)
Në të cilën γd-terren -është pesha njësi e thatë e cila kërkohet ta ketë dheu i ngjeshur dhe γd-max –
është pesha maksimale njësi e thatë e përftuar nga prova laboratorike e ngjeshjes.
Zakonisht,ngjeshja relative e kërkuar është 90 deri në 95%.Kjo ndodhë sepse është shumë e
vështirë të arrihet në terren pesha njësi e thatë që është e barabartë me peshën maksimale njësi të
thatë të nxirret, përftohet nga prova e ngjeshjes në laborator).
64
Nuk është e mjaftueshme specifikimi vetëm me anë të ngjeshjes relative RC(relative
compaction). Nevojitet të specifikohet edhe përmbajtja korresponduese e lagështisë e cila mund
të përdoret në terren për të arritur një RC specifike. Kjo ndodh për shkak se natyra e lakores në
formë të ziles të ngjeshjes e cila mund të ketë dy përmbajtje të ndryshme të lagështisë për të
njëjtën peshë njësi të thatë. Figura 1.11 tregon se mund të përdoret ose ω=13.75% ose ω=17.3%
në mënyrë që të arrihet pesha njësi e thatë γd-terren =18.5 kN/m3, e cila i korrespondon RC=95%.
Në përgjithësi, dherat kokrrizore mund të ngjeshën në shtresa më të trasha në krahasim me
pluhurat dhe argjilat. Dherat kokrrizore zakonisht ngjishen duke përdorur rrahjen,shtypjen ose
teknikat në ngjeshje në laborator(prova standarde me proktor ose prova e modifikuar me proktor:
ASTM 2004; Emërtimi D-698 dhe D-1557)të kryera me të njëjtin lloj të dheut.
Prova standarde e Proktorit është një provë laboratorike e cila përdoret për të përcaktuar
peshën maksimale njësi të thatë dhe përmbajtjen korresponduese optimale të lagështisë për një
energji ngjeshjeje të caktuar dhe një lloji të caktuar dheu. Mostra e dheut e marrë nga një
vendburim e shfrytëzuar, e cila zakonisht është një prerje toke(profil dheu)i cili është afër me
vendin e ndërtimit. Dheu së pari thahet dhe thërrmohet dhe pastaj përzihet me një sasi të vogël të
ujit në mënyrë të njëtrajtshme. Përmbajtja e lagështisë që rezulton duhet të jetë nën përmbajtjen e
lagështisë natyrale të dheut. Prova e Proktorit përfshinë vendosjen e dheut të lagur në tri shtresa
të barabarta brenda një kallëpi(cilindri)i cili ndahet. Vëllimi i brendshëm i kallëpit pa zgjerim
është saktësisht 1000cm3 .Çdo shtresë dheu ngjeshët duke përdorur 25 goditje nga një çekan
2.5kg . Çdo goditje zbatohet me ngritjen e çekanit 305mm dhe lëshimin e tij 25 goditje
shpërndahen uniformisht për të mbuluar gjithë sipërfaqen e çdo shtrese. Pas ngjeshjes të shtresës
së tretë zgjatimi i cilindrit hiqet dhe dheu rrafshohet me kujdes dhe peshohet Duke ditur peshën
W të dheut të lagur dhe vëllimin e tij V, mund të llogaritet pesha njësi si:γ=W/V. mandej nga
dheu i ngjeshur merret një mostër e vogël dhe thahet në furrëtharje për të matur përmbajtjen e
lagështisë ω. Tani mund të llogaritet pesha njësi e thatë e dheut të ngjeshur si:
γd=𝛾
(1+𝜔)
Pasi të jetë bërë kjo gjë, mostra e dheut thërrmohet dhe shtohet në pjesën tjetër të dheut në
govatën e përzierjes.
65
Dherat kohezive me plasticitet të lartë ose përmbajtje të substancave organike karakterizohen si
të mira deri në të dobët (në ngjeshje).Në secilin rast cilësia e ngjeshjes fushore duhet të sigurohet
me anë të matjes in-situ të peshës njësi të thatë të dheut të ngjeshur të lokacioneve. Disa metoda
të testimit mund të përdoren për këtë qëllim:
1. Metoda e konit të rërës (ASTM 2004:Emërtimi D-1556)
Kërkon që të gërmohet një vrimë e vogël në shtresën e dheut të ngjeshur rishtas. Dheu i
nxjerr peshohet (W) dhe përcaktohet përmbajtja e lagështisë së tij (ω). Vëllimi (V) i
gropës përcaktohet duke e mbushur atë me rërën Ottawa e cila e ka të njohur peshën
njësi. Pesha njësi e thatë në terren mund të llogaritet si:
𝛾𝑑−𝑡𝑒𝑟𝑟𝑒𝑛 =𝛾
1+𝜔 (4.2)
Në të cilën γ llogaritet si 𝛾 =𝑊
𝑉
2. Ekziston një metodë e ngjashme me metodën e konit të rërës e cila përcakton vëllimin e
gropës me anë të mbushjes të saj me vaj (ne vend te reres ), pas mbylljes(izolimit)të
sipërfaqes së gropës me një membranë llastiku të hollë. Kjo metodë quhet metoda e
balonës së llastikut(metoda me balon prej gome)(ASTM 2004:Emërtimi D-2165).
3. Metoda e dendësisë bërthamore(e ngjeshurisë bërthamore) përdorë një burim me
nivel të ulët të radioaktivitetit i cili shtohet, me anë të sondimit(gërmimit) në qendër të
një shtrese dheu të kompaktuar rishtas. Burimi emiton rreze nëpërmjet dheut të ngjeshur
të cilat tërhiqen(pushtohen)nga një senzor në fund të sipërfaqes të pajisjes të dendësisë
bërthamore. Intensiteti i radioaktivitetit të pranuar është në proporcion të zhdrejtë me
dendësinë e dheut. Aparati kalibrohet duke përdorur metodën e konit të rërës për dherat e
ndryshme dhe ai zakonisht jep vlerësime të besueshme të përmbajtjes të lagështisë dhe
peshës njësi të thatë. Metoda jep rezultate të shpejta duke bërë të mundur përdoruesit të
kryej një numër të madh të testimeve brenda një kohe të shkurtër.
Prova për të përcaktuar ngjeshjen maksimale të cilën mundet ta arrijë dheu që përdoret si trup
i rrugës realizohet në aparatin Proktor nga ku nxirret,
- Pesha vëllimore maksimale e skeletit,,γs,max” të cilën mund ta arrij dheu,
66
- Lagështia për të cilën arrihet kjo ngjeshje maksimale, e cila quhetlagështi optimale ωopt.
- Energjia optimale e ngjeshjes ose numri optimal i goditjeve e cila konvertohet në
numër kalimesh të rulanit ngjeshës mbi shtresën e cila do të ngjishet.
Në këtë metodë dheu ngjishet brenda një cilindri metalik (d=101.6mm, V=943.3cm3) i cili
përbëhet nga dy pjesë. Dheu përgatitet me një lagështi të caktuar dhe vendoset në tre shtresa
brenda cilindrit sipas kësaj radhe:
- Vendoset shtresa e parë dhe goditet 25 herë me çekiçin standard që ka masën 2.5 kg e që
lëshohet nga lartësia 304.8mm.
- Vendoset shtresa e dytë dhe përsëriten veprimet e pastaj vendoset shtresa e tretë.
- Hiqet pjesa e sipërme e cilindrit,rrafshohet dheu me thikë në mënyrë që ai të ketë vëllim
sa të cilindrit, dhe peshohet. Përcaktohet lagështia e kampionit dhe duke ditur peshën
vëllimore të dheut llogaritet pesha vëllimore e skeletit:
𝛾 =𝑃1−𝑃0
𝑉, 𝛾𝑠 =
𝛾
1+0.01∙𝜔 (4.3)
ku:P1- pesha e dheut me gjithë cilindrin, P0- pesha e cilindrit, V- vëllimi i cilindrit, pra i dheut.
Kjo provë përsëritet të paktën me 5 mostra dheu të përgatitura me lagështi të ndryshme.
Shembulli 4.3. Për një lloj dheu me Gs=2.65, janë përftuara rezultatet e paraqitura në Tabelën
4.4 nga një provë standarde në ngjeshje.
Tabela 4.4
Numri i mostrës 1 2 3 4 5
Lagështia ( % ) 16.2 16.7 19.0 20.4 21.6
Dendësia e thatë (Mg/m3) 1.580 1.620 1.647 1.605 1.566
Për të përftuar dy pika shtesë fare afër me dendësinë e thatë maksimale janë kryer dy prova
standarde në ngjeshje dhe rezultatet e përftuara janë tabeluar(Tabela 4.5).
(a) Të përcaktohet 𝜌𝑑𝑚𝑎𝑥 dhe 𝜔𝑜𝑝𝑡 dhe të ndërtohet grafiku i lakores se ajritzero;
67
(b) Shtresa me trashësi 0.3m e këtij dheu kompaktohet në terren deri në dendësinë e thatë
maksimale të tij. Pas ca kohe është matur lagështia e shtresës dhe ka rezultuar të jetë
16%.Sa ujë shprehur në m/m2 nevojitet që të bëhet shtresa plotësisht e ngopur.
Tabela 4.5
Mostra Nr. 6 7
Masa e cilindrit + dheu (materiale)i lagur i kompaktuar(ngjeshur) kg) 8.966 8.974
Masa e cilindrit (kg) 7.0 7.0
Vëllimi i cilindrit (cm3) 1000 1000
Masa e nën-mostrës(mostrës ndërmjetëse) të marruar nga cilindri (gr) 178.8 155.8
Masa e nën-mostrës(mostrës ndërmjetëse)pas tharjes (gr) 152.3 131.8
Zgjidhja: (a)Për mostrën 6:
ρ =M
V=
(8.966−7.0)
1000 =1.966
𝑀𝑔𝑟
𝑚3
ω=𝑀1−𝑀𝑖𝑑
𝑀1𝑑=
178.8−153.3
152.3 =0.174
Për Av= % përdoret barazimi
𝜌𝑑 =𝐺𝑠∙𝜌𝑤
1+𝜔∙𝐺𝑠 (për dhera plotësisht të ngopur me ujë) dhe rezultatet e përftuara jepen në
Tabelën 4.6 dhe grafikisht paraqiten në Figurën 4.10 nga e cila del se:
ρd−max
= 1.68 𝑀𝑔𝑟
𝑚3 dhe ωopt =17.7 %
Tabela 4.6
Vendi i
kontrollit(testimit)
ω
( % )
ρd (Mg/m3) Vendi (pika)
e provës
ω
( % )
ρd (Mg/m3)
Av=% Prova Av=% Prova
1
2
3
16.2
16.7
17.4
1.854
1.837
1.814
1.580
1.620
1.675
3
4
5
19.0
20.4
21.6
1.764
1.720
1.685
1.647
1.605
1.566
68
4 18.2 1.788 1.670
Figura 4.10 Lakorja e ngjeshjes dhe e vijës së poreve me zero ajër.
69
KAPITULLI 5 –PËRFUNDIME DHE REKOMANDIME:
Punimi ka prezantuar procesin gjeologjik nga i cili janë formuar dherat ,ka përshkruar mënyrën e
përcaktimit te diapazonit te madhësisë se grimcave si dhe ka dhëne metodiken e kryerjes se
analizave mekanike te dherave .Është treguar se dherat ne gjendjen natyrore te tyre janë sisteme
trefazore te cilat i përbejnë grimcat e ngurta ,uji dhe ajri. Pastaj ne punim është treguar se ne
sjelljen e përgjithshme te dherave kane ndikim një serë faktorësh e që, midis tjerësh janë
:përbërja granulometrike (dmth. forma dhe madhësia e grimcave ),struktura dhe origjina e
dherave poroziteti ,ngjeshmëria dhe deformueshmëria e dherave etj Prandaj, punimi është
fokusuar në trajtimin e metodave dhe metodikave për përcaktimin e përbërjes granulometrike me
anë të analizave mekanike dhe në ndërtimin e lakores granulometrike në bazë të rezultateve te
këtyre analizave. Është venë në dukje po ashtu ndikimi i sasisë së lagështisë në gjendjen e
dherave dhe në vlerat e parametrave gjeoteknikë më të rëndësishëm .Për demonstrimin e këtij
fakti paraprakisht te ditur janë përshkruar metodat laboratorike për përcaktimin e kufijve te
Atterbergut dhe është konstatuar ndikimi i sasisë së ujit në vlerat e këtyre kufijve përmes
shembujve konkret. Me studimet e bëra në ketë punim diplome kam dashur te tregoj për
vëmendjen e veçante qe duhet kushtuar me rastin e zgjedhjes se parametrave gjeoteknikë për
qëllime projektuese te strukturave gjeoteknike duke marrë parasysh heterogjenitetin e dherave
dhe regjimet e ndryshme të ujërave tokësore.
Ne baze te te gjeturave nga studimi mund të përfundojmë janë sa vijon :
Dherat janë sisteme fizike komplekse ,përgjithësishtjanë sisteme trefazore dmth.grimcat
minerale te dheut ,uji në pore dhe ajri në pore të cilat përfaqësojnë tri faza të
veçantaSistemi fizik i dherave mund të reduktohet në dy ose një fazor nëse një apo dy faza
nuk janë të pranishme në sistem .Psh ese nuk është i pranishëm uji ose ajri në pore
përkatësisht, thuhet që dheu është i thatë ose i ngopur me uji .
Modelimi i menduar i dheut si diagram trefazor është një paraqitje e përshtatshme e tyre
i cili lehtëson nxjerrjen e marrëdhënieve peshe-vëllim te dherave për mostrat me
vëllimnjësi ,te cilat padyshim paraqesin vlerat nga me te rëndësishmet te dherave
.Koeficienti i porozitetit dhe poroziteti janë koncepte te rëndësishme ne vlerësimin e
ngjeshmërisë dhe deformueshmërisë se dherave përfshi edhe uljen e bazamenteve të
veprave gjeoteknike.
70
Pesha specifike e grimcave të ngurta shfaqet në shumicën e marrëdhënieve peshë-vëllim
të dherave dhe është njëra nga vlerat më të rëndësishme për karakterizimin e tyre.
Në procesin për përcaktimin e diapazonit te madhësisë së grimcave te pranishme
nëformacionin e dheut përdoren kryesisht dy prova te analizës mekanike te dherave
:analiza me sitisje dhe analiza me hidromatës. Bazuar ne përmasat e grimcave te masës
se formacionit ,dherat mund te klasifikohen si : zhavorre ,rëra pluhura dhe argjila
.Argjilat janë grimca mikroskopike kryesisht ne forme pllakëzore të mikave ,mineraleve
argjilore dhe mineraleve te tjera.Mineralet argjilore ane silikate te aluminit te cilat
shfaqin veti të plasticitetit të lartë kur përzihen me sasi të caktuar të ujit .
Për të përshkruar dendësinë e dherave kokrrizor duhet përcaktuar dendësinë relative ne
përqindje e cila shprehet përmes dendësisë maksimale minimale dhe in-situ te dherave
Indikatorë të natyrës se plasticitetit të dherave kokrrizor janë kufijtë e Atterbergut dhe
treguesi i plasticitetit dhe të cilët janë të nevojshëm si parametra edhe për klasifikimin e
dherave
Nuk ka asnjë lloj objekti apo vepre inxhinierike e cila nuk mbështetët në tokë, prandaj nevojitet
njohja e mirë e vetive të dheut ne vendet ku planifikohen te vendosen strukturat gjeoteknike ndaj
konsideroj se kane mbete pa u trajtuar edhe shume probleme qe kane te bëjnë me vetitë fiziko-
mekanike te dherave dhe me plotësimin e e te dhenve me ane te studimit in-situ te dherave.
71
6. REFERENCAT
[1]. A.AYSEN.,,Soil Mechanics :Basic Concepts and Engineering Applications “ ;2002 .A.A
.Bakema Publishers, Lisse /Abingdon /Exton/ Tokyo;
[2]. BRAJA M.DAS :,,Principles of Geotechnical Engineering ‘’;2010 ,Cengage Learning,USA;
[3] .BRAJA M.DAS :,,Advanced Soil Mechanics’’;2007,Taulor &Francis, New York ,USA;
[4] SAM HELWANY :,,Applied Soil Mechanics with ABAQUS Aplications ‘’,2007,Jon
Wiley&Sons New Yersey;
[5] RUBIN CHOWDHURY ,FILIP FLETNJE ,GAUTAM BHATTACHARYA : ,,Geotechnical
Slope Analysis ‘’ ,2010 London &Francis Group ,London UK;
[6]. C.VENKATRAMAIH: ,,Geotechnical Engineering ‘’,2009 ,NEW INTERNATIONAL
PUBLISHERS ,New Delhi;
[6] . JON ATKINSON :,,The Mechanics of Soil and Fondations’’,2007,Taylor &Francis
Group,London and New Yourk;
[7] . V.N.S.MURTHY :,,Geotechnical Enginering”, 2006 Marcel Dekker ,Inc.,New York
[8]. D .L.SHAH ,A.V. SHROFF :,,Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
’’A.A.Baclema, India
[9]. HALITI .R., “Metodat përpërcaktimin e qëndrueshmërisë se mjedisit ,Biber i përgatiturpër
shtyp”,2014, Fakulteti i Gjeoshkencave, Universiteti Publik,,Isa Boletini” , Mitrovicë.
[10] LEE W. ABRAMSON et al.:,,Slope Stability and Stabilization Methods ‘’ John
Wiley&Sons,Inc, New York ,2002;
[11]. HALITI .R., “Bazat e Gjeotekinkës”Libër elektronik i përgatitur për shtyp, 2013,
Fakulteti i Gjeoshkencave, Universiteti Publik,,Isa Boletini” , Mitrovicë.