בעת תכנון היסודות של מבנים ומבנים, יש לקחת בחשבון גורמים רבים. יש להקדיש תשומת לב מיוחדת להרכב ולמבנה הקרקע. חלק מהמינים שלו מסוגלים לצנוח כאשר הלחות עולה תחת משקלו או מעומס חיצוני. מכאן השם של קרקעות כאלה - "שקיעה". שקול עוד יותר את התכונות שלהם.
צפיות
הקטגוריה הנבדקת כוללת:
- קרקעות לס (סלרי ולס).
- חרסיות וטריות.
- סוגים נפרדים של תמיסות כיסוי וחומרים.
- פסולת תעשייתית בתפזורת. אלה כוללים, במיוחד, אפר, אבק מגררת.
- קרקעות חימר מלוחות עם חוזק מבני גבוה.
Specifics
בשלב הראשוני של ארגון הבנייה, יש צורך לערוך מחקר של הרכב הקרקע של האתר כדי לזהות עיוותים אפשריים. ההתרחשות שלהםבשל המוזרויות של תהליך היווצרות הקרקע. השכבות במצב לא דחוס מספיק. באדמת לס, מצב כזה יכול להימשך לאורך כל תקופת קיומו.
עלייה בעומס ובלחות גורמת בדרך כלל לדחיסה נוספת בשכבות התחתונות. עם זאת, מכיוון שהדפורמציה תהיה תלויה בכוח ההשפעה החיצונית, תישאר הדחיסה הלא מספקת של העובי ביחס ללחץ החיצוני העולה על הלחץ מהמסה שלו.
היכולת לקבע קרקעות רכות נקבעת בבדיקות מעבדה לפי היחס בין הפחתת החוזק בהרטבה ללחץ הפועל.
Properties
בנוסף לדחיסת חסר, קרקעות שוקעות מתאפיינות בתכולת לחות טבעית נמוכה, בהרכב מאובק וחוזק מבני גבוה.
רוויית הקרקע במים באזורים הדרומיים, ככלל, היא 0.04-0.12. באזורי סיביר, האזור האמצעי, האינדיקטור הוא בטווח של 0.12-0.20. דרגת הלחות ב- המקרה הראשון הוא 0, 1-0, 3, במקרה השני - 0, 3-0, 6.
חוזק מבני
זה נובע בעיקר מהדבקות צמנטציה. ככל שנכנסת יותר לחות לאדמה, החוזק נמוך יותר.
תוצאות מחקר הראו שלסרטי מים דקים יש אפקט יתד על תצורות. הם פועלים כחומר סיכה, מה שמקל על החלקת חלקיקי אדמה שוקעת. סרטים מספקים הנחה צפופה יותר של שכבות תחת השפעה חיצונית.
קלאץ' רוויהלחות של האדמה השוקעת נקבעת על ידי השפעת כוח המשיכה המולקולרית. ערך זה תלוי במידת הצפיפות וההרכב של כדור הארץ.
מאפיין תהליך
Drawdown הוא תהליך פיסי וכימי מורכב. זה מתבטא בצורה של דחיסת קרקע עקב תנועה ואריזה צפופה יותר (קומפקטית) של חלקיקים ואגרגטים. בשל כך, הנקבוביות הכוללת של השכבות מצטמצמת למצב המתאים לרמת הלחץ הפועל.
עלייה בצפיפות מובילה לשינוי מסוים במאפיינים האישיים. בהמשך, בהשפעת לחץ, הדחיסה נמשכת, בהתאמה, החוזק ממשיך לעלות.
תנאים
כדי להתרחש משיכות:
- העומס מהיסוד או המסה שלו, שכשהוא רטוב, יתגבר על כוחות הלכידות של החלקיקים.
- רמת לחות מספקת. זה עוזר להפחית כוח.
הגורמים האלה צריכים לעבוד יחד.
לחות קובעת את משך העיוות של קרקעות שוקעות. ככלל, זה מתרחש תוך זמן קצר יחסית. זה נובע מהעובדה שהאדמה נמצאת בעיקר במצב של לחות נמוכה.
עיוות במצב רווי מים לוקח זמן רב יותר מכיוון שהמים מסתננים דרך האדמה.
שיטות לקביעת צפיפות הקרקע
השקיעה היחסית נקבעת על ידי דוגמאות של מבנה לא מופרע. לשם כך, נעשה שימוש במכשיר דחיסה -מד צפיפות קרקע. השיטות הבאות משמשות במחקר:
- עקומה בודדת עם ניתוח של דגימה אחת והשרייתה בשלב הסופי של העומס הנוכחי. בשיטה זו ניתן לקבוע את כושר הדחיסה של הקרקע בלחות נתונה או טבעית, וכן את הנטייה היחסית לעיוות בלחץ מסוים.
- שתי עקומות הבודקות 2 דגימות עם אותה דרגת צפיפות. אחד נחקר בלחות טבעית, השני - במצב רווי. שיטה זו מאפשרת לקבוע את יכולת הדחיסה תחת לחות מלאה וטבעית, הנטייה היחסית לעיוותים כאשר העומס משתנה מאפס לסופי.
- משולב. שיטה זו היא שילוב שונה של השתיים הקודמות. הבדיקה מתבצעת על דגימה אחת. הוא נבדק לראשונה במצבו הטבעי ללחץ של 0.1 MPa. שימוש בשיטה המשולבת מאפשר לך לנתח את אותם מאפיינים כמו שיטת 2 עקומות.
נקודות חשובות
במהלך בדיקה במדדי צפיפות קרקע באמצעות כל אחת מהאפשרויות הנ ל, יש לקחת בחשבון שתוצאות המחקרים משתנות מאוד. בהקשר זה, אינדיקטורים מסוימים, אפילו כאשר בודקים מדגם אחד, עשויים להיות שונים ב-1, 5-3, ובמקרים מסוימים אפילו 5 פעמים.
תנודות משמעותיות כאלה קשורות לגודל הקטן של הדגימות, להטרוגניות של החומר עקב קרבונט ותכלילים אחרים, או נוכחות של נקבוביות גדולות. הבלתי נמנעשגיאות מחקר.
גורמים משפיעים
במהלך מחקרים רבים, הוכח שהאינדיקטור של נטיית הקרקע לשקיעה תלוי בעיקר ב:
- לחץ.
- דרגות של צפיפות קרקע עם לחות טבעית.
- הרכב אדמת שקיעה.
- רמת עליית לחות.
התלות בעומס משתקפת בעקומה, לפיה עם עליית המחוון מגיע גם ערך הנטייה היחסית לשינוי תחילה לערכו המקסימלי. עם העלייה שלאחר מכן בלחץ, הוא מתחיל להתקרב לאפס.
ככלל, עבור חוטות חוליות דמויות לס, לס, חוליות, הלחץ הוא 0.2-0.5 MPa, ועבור חרסיות דמויות לס - 0.4-0.6 MPa.
תלות נגרמת מהעובדה שבתהליך העמסת קרקע שקיעה ברוויה טבעית ברמה מסוימת, מתחילה הרס המבנה. במקרה זה, דחיסה חדה מצוין ללא שינוי ברוויה במים. העיוות במהלך הגברת הלחץ יימשך עד שהשכבה תגיע למצבה הצפוף ביותר.
תלות בהרכב הקרקע
זה מתבטא בכך שעם עלייה במספר הפלסטיות יורד האינדיקטור של הנטייה היחסית לדפורמציה. במילים פשוטות, מידה גדולה יותר של שונות מבנה אופיינית לסלורי, רמה קטנה יותר - עבור חימר. באופן טבעי, כדי שהכלל הזה יהיה נכון, תנאים אחרים חייבים להיות שווים.
לחץ ראשוני
בעת תכנון היסודות של מבנים ומבניםהעומס של מבנים על הקרקע מחושב. במקרה זה, הלחץ הראשוני (המינימלי) נקבע, שבו דפורמציה מתחילה ברוויה מלאה במים. זה מפר את החוזק המבני הטבעי של הקרקע. זה מוביל לעובדה שתהליך הדחיסה הרגיל מופרע. שינויים אלה, בתורם, מלווים בשינוי מבנה מבני ובצפיפות אינטנסיבית.
בהתחשב באמור לעיל, נראה שבשלב התכנון בעת ארגון הבנייה, יש לקחת את הלחץ הראשוני קרוב לאפס. אולם, בפועל אין זה כך. יש להשתמש בפרמטר שצוין כך שהעובי ייחשב כאי שקיעה לפי הכללים הכלליים.
הקצאת אינדיקטור
לחץ ראשוני משמש בעת תכנון יסודות על קרקעות שוקעות כדי לקבוע:
- עומס עיצוב שבו לא יהיו שינויים.
- גודל האזור שבתוכו תתרחש הדחיסה ממסת הקרן.
- העומק הנדרש של עיוות האדמה או עובי כרית האדמה, לא כולל עיוות לחלוטין.
- העומק שממנו מתחילים שינויים ממסת האדמה.
לחות ראשונית
זה נקרא האינדיקטור שבו קרקעות במצב לחץ מתחילות לשקוע. בעת קביעת הלחות ההתחלתית, ערך יחסי של 0.01 נלקח כערך נורמלי.
השיטה לקביעת הפרמטר מבוססת על בדיקות מעבדה דחיסה. דרושות 4-6 דגימות למחקר. נעשה שימוש בשתי השיטהעקומות.
דגימה אחת נבדקת בלחות טבעית עם טעינה עד ללחץ מרבי בשלבים נפרדים. בעזרתו משרים את האדמה עד שהשקיעה מתייצבת.
הדגימה השנייה רוויה תחילה במים, ולאחר מכן, בהשרייה מתמשכת, נטענת ללחץ הסופי באותם שלבים.
הלחות של הדגימות הנותרות מתבצעת לאינדיקטורים המחלקים את מגבלת הלחות מרוויון מים ראשוני לרוויה מלאה למרווחים שווים יחסית. לאחר מכן הם נבדקים במכשירי דחיסה.
העלייה מושגת על ידי שפיכת נפח המים המחושב לתוך הדגימות תוך החזקה נוספת למשך 1-3 ימים עד שרמת הרוויה מתייצבת.
מאפייני דפורמציה
הם מקדמי הדחיסה והשונות שלה, מודול דפורמציה, דחיסה יחסית.
מודול העיוות משמש לחישוב האינדיקטורים הסבירים של התיישבות יסודות ואי-אחידותם. ככלל, זה נקבע בשטח. לשם כך, דגימות קרקע נבדקות בעומסים סטטיים. הערך של מודול העיוות מושפע מתכולת הלחות, רמת הצפיפות, לכידות מבנית וחוזק הקרקע.
עם עלייה במסת האדמה, מחוון זה עולה, עם רוויה גדולה יותר במים הוא יורד.
גורם משתנה דחיסה
זה מוגדר כיחס בין יכולת הדחיסה תחת לחות יציבה או טבעית למאפייני האדמה במצב רווי מים.
התאמהמקדמים שהתקבלו במחקרי שדה ומעבדה, מלמדים שההבדל ביניהם אינו משמעותי. זה בטווח של 0.65-2 פעמים. לכן, ליישום מעשי, די בקביעת האינדיקטורים במעבדה.
מקדם השונות תלוי בעיקר בלחץ, הלחות ורמת העלייה שלו. עם עלייה בלחץ, המחוון עולה, עם עלייה בלחות הטבעית הוא יורד. כאשר הוא רווי מלא במים, המקדם מתקרב ל-1.
מאפייני חוזק
הם זווית החיכוך הפנימי והלכידות הספציפית. הם תלויים בחוזק מבני, ברמת הרוויה במים ובצפיפות (במידה פחותה). עם עליית הלחות, ההידבקות יורדת פי 2-10, והזווית יורדת ב-1.05-1.2 ככל שהחוזק המבני גדל, ההידבקות גדלה.
סוגי קרקעות שקיעה
ישנם 2 בסך הכל:
- צניחת מתרחשת בעיקר באזור העיוות של הבסיס תחת פעולת עומס הבסיס או גורם חיצוני אחר. יחד עם זאת, העיוות ממשקלו כמעט נעדר או שהוא לא יותר מ-5 ס"מ.
- שקיעה אפשרית של האדמה מהמסה שלה. היא מתרחשת בעיקר בשכבה התחתונה של העובי ועולה על 5 ס"מ. בפעולת עומס חיצוני עלולה להתרחש שקע גם בחלק העליון בגבולות האזור העיוות.
סוג השקיעה משמש להערכת תנאי הבנייה, פיתוח אמצעים נגד שקיעה, עיצוב יסודות,היסוד, הבניין עצמו.
מידע נוסף
שקיעה עשויה להתרחש בכל שלב של בנייה או תפעול של מבנה. זה יכול להופיע לאחר עלייה בלחות השקיעה הראשונית.
במהלך השריית חירום, האדמה צונחת בתוך גבולות האזור העיוות די מהר - תוך 1-5 ס מ ליום. לאחר הפסקת אספקת הלחות, לאחר מספר ימים, הנסיגה מתייצבת.
אם ההשריה הראשונית התרחשה בגבולות של חלק מאזור העיוות, עם כל רוויה של מים לאחר מכן, תתרחש שקיעה עד שהאזור כולו יורטב לחלוטין. בהתאם, הוא יגדל עם העומס הגובר על הקרקע.
עם השרייה אינטנסיבית ומתמשכת, שקיעת הקרקע תלויה בתנועה כלפי מטה של שכבת הרטיבות ובהיווצרות אזור רווי מים. במקרה זה תתחיל שקיעה ברגע שחזית הרטיבות תגיע לעומק שבו האדמה צונחת ממשקלה.
