La proiectarea fundațiilor clădirilor și structurilor, trebuie luați în considerare mulți factori. O atenție deosebită trebuie acordată compoziției și structurii solului. Unele dintre speciile sale sunt capabile să scadă atunci când umiditatea crește sub propria greutate sau de la o sarcină externă. De aici și numele unor astfel de soluri - „subsidență”. Luați în considerare în continuare funcțiile lor.
Vizualizări
Categoria luată în considerare include:
- Solur de loess (nămol și loess).
- Argile și lut.
- Tipuri separate de nămol și lut de acoperire.
- Deșeuri industriale în vrac. Acestea includ, în special, cenușă, praf de grătar.
- Terenuri argiloase limosoase cu rezistență structurală ridicată.
Specificații
La etapa inițială a organizării construcției, este necesar să se efectueze un studiu al compoziției solului a șantierului pentru a identifica posibile deformații. Apariția lordatorită particularităților procesului de formare a solului. Straturile sunt într-o stare insuficient compactată. În solul de loess, o astfel de stare poate persista pe toată durata existenței sale.
Creșterea încărcăturii și a umidității cauzează de obicei o compactare suplimentară în straturile inferioare. Totuși, întrucât deformarea va depinde de forța influenței exterioare, compactarea insuficientă a grosimii în raport cu presiunea exterioară care depășește solicitarea din propria sa masă va rămâne.
Abilitatea de a fixa solurile moi este determinată în testele de laborator prin raportul dintre reducerea rezistenței atunci când este umezit și presiunea de acțiune.
Proprietăți
În plus față de subcompactare, solurile care se cedează sunt caracterizate de conținut scăzut de umiditate naturală, compoziție prăfuită și rezistență structurală ridicată.
Saturația solului cu apă în regiunile sudice, de regulă, este de 0,04-0,12. În regiunile din Siberia, zona de mijloc, indicatorul este în intervalul 0,12-0,20. Gradul de umiditate în primul caz este 0, 1-0, 3, în al doilea - 0, 3-0, 6.
Rezistență structurală
Se datorează în principal adeziunii cimentării. Cu cât intră mai multă umiditate în pământ, cu atât rezistența este mai mică.
Rezultatele cercetării au arătat că peliculele subțiri de apă au un efect de blocare asupra formațiunilor. Ele acționează ca un lubrifiant, facilitând alunecarea particulelor de sol care se cade. Filmele asigură o așezare mai densă a straturilor sub influență externă.
Ambreiaj saturatumiditatea solului cedat este determinată de influența forței de atracție moleculară. Această valoare depinde de gradul de densitate și de compoziția pământului.
Caracteristica procesului
Drawdown este un proces fizic și chimic complex. Se manifestă sub formă de compactare a solului datorită mișcării și împachetării mai dense (compacte) a particulelor și agregatelor. Datorită acestui fapt, porozitatea totală a straturilor este redusă la o stare corespunzătoare nivelului presiunii de acțiune.
Creșterea densității duce la unele modificări ale caracteristicilor individuale. Ulterior, sub influența presiunii, compactarea continuă, respectiv rezistența continuă să crească.
Condiții
Pentru a avea loc reduceri:
- Încărcarea de la fundație sau propria sa masă, care, atunci când este umedă, va depăși forțele de coeziune ale particulelor.
- Nivel suficient de umiditate. Ajută la reducerea forței.
Acești factori ar trebui să funcționeze împreună.
Umiditatea determină durata deformarii solurilor cedeze. De regulă, apare într-un timp relativ scurt. Acest lucru se datorează faptului că terenul este predominant într-o stare de umiditate scăzută.
Deformarea într-o stare saturată de apă durează mai mult, deoarece apa se filtrează prin sol.
Metode pentru determinarea densității solului
Taparea relativă este determinată de mostre de structură netulburată. Pentru aceasta, se folosește un dispozitiv de compresie -densimetrul solului. În studiu sunt utilizate următoarele metode:
- Curbă unică cu analiza unei probe și înmuierea acesteia la etapa finală a sarcinii curente. Cu această metodă, este posibil să se determine compresibilitatea solului la o umiditate dată sau naturală, precum și tendința relativă de a se deforma la o anumită presiune.
- Două curbe care testează 2 probe cu același grad de densitate. Unul este investigat la umiditate naturală, al doilea - în stare saturată. Această metodă vă permite să determinați compresibilitatea în condiții de umiditate totală și naturală, tendința relativă la deformare atunci când sarcina se schimbă de la zero la final.
- Combinat. Această metodă este o combinație modificată a celor două anterioare. Testul se efectuează pe o singură probă. Mai întâi este examinat în stare naturală la o presiune de 0,1 MPa. Utilizarea metodei combinate vă permite să analizați aceleași proprietăți ca și metoda celor 2 curbe.
Puncte importante
În timpul testării în densimetre a solului folosind oricare dintre opțiunile de mai sus, trebuie luat în considerare faptul că rezultatele studiilor variază foarte mult. În acest sens, unii indicatori, chiar și atunci când se testează un eșantion, pot diferi cu 1, 5-3 și, în unele cazuri, chiar de 5 ori.
Astfel de fluctuații semnificative sunt asociate cu dimensiunea mică a probelor, eterogenitatea materialului datorată carbonatului și altor incluziuni sau prezența porilor mari. Inevitabilulerori de cercetare.
Factori de influență
În cursul a numeroase studii, s-a stabilit că indicatorul tendinței de tasare a solului depinde în principal de:
- Presiune.
- Grade de densitate a solului cu umiditate naturală.
- Compoziția solului de tasare.
- Nivel de creștere a umidității.
Dependența de sarcină se reflectă în curbă, conform căreia, odată cu creșterea indicatorului, valoarea înclinației relative la schimbare atinge mai întâi și valoarea maximă. Odată cu creșterea ulterioară a presiunii, aceasta începe să se apropie de zero.
De regulă, pentru luturile nisipoase asemănătoare loessului, loessurile, luturile, presiunea este de 0,2-0,5 MPa, iar pentru argile asemănătoare loessului - 0,4-0,6 MPa.
Dependența este cauzată de faptul că în procesul de încărcare a solului de subsidență cu saturație naturală la un anumit nivel, începe distrugerea structurii. În acest caz, se observă o compresie puternică fără o modificare a saturației cu apă. Deformarea în cursul creșterii presiunii va continua până când stratul ajunge la starea sa extrem de densă.
Dependența de compoziția solului
Se exprimă prin faptul că odată cu creșterea numărului de plasticitate, indicatorul tendinței relative la deformare scade. Simplu spus, un grad mai mare de variabilitate a structurii este caracteristic nămolului, unul mai mic - pentru argilă. Desigur, pentru ca această regulă să fie adevărată, celel alte condiții trebuie să fie egale.
Presiune inițială
La proiectarea fundațiilor clădirilor și structurilorse calculează sarcina structurilor la sol. În acest caz, se determină presiunea inițială (minimă), la care deformarea începe la saturație completă cu apă. Încalcă rezistența structurală naturală a solului. Acest lucru duce la faptul că procesul normal de compactare este întrerupt. Aceste schimbări, la rândul lor, sunt însoțite de restructurare structurală și densificare intensă.
Avand in vedere cele de mai sus, se pare ca in faza de proiectare la organizarea constructiei, presiunea initiala ar trebui luata aproape de zero. Cu toate acestea, în practică, acesta nu este cazul. Parametrul specificat ar trebui utilizat astfel încât grosimea să fie considerată a fi non-subsidență conform regulilor generale.
Atribuirea indicatorului
Presiunea inițială este utilizată atunci când se proiectează fundații pe soluri cedeze pentru a determina:
- Încărcare de proiectare la care nu vor exista modificări.
- Mărimea zonei în care va avea loc compactarea din masa fundației.
- Adâncimea necesară a deformării solului sau grosimea pernei de sol, excluzând complet deformarea.
- Adâncimea de la care încep modificările față de masa solului.
Umiditate inițială
Se numește indicatorul la care solurile aflate în stare de stres încep să se cedeze. La determinarea umidității inițiale, o valoare relativă de 0,01 este luată ca valoare normală.
Metoda de determinare a parametrului se bazează pe teste de laborator de compresie. Pentru studiu sunt necesare 4-6 mostre. Se utilizează cele două metodecurbe.
O probă este testată la umiditate naturală cu încărcare până la presiunea maximă în etape separate. Odată cu acesta, solul este înmuiat până când tasarea se stabilizează.
A doua probă este mai întâi saturată cu apă și apoi, cu înmuiere continuă, încărcată la presiunea maximă în aceiași pași.
Hidratarea probelor rămase se efectuează la indicatori care împart limita de umiditate de la saturația inițială la cea completă a apei în intervale relativ egale. Apoi sunt examinate în dispozitive de compresie.
Creșterea se realizează prin turnarea volumului calculat de apă în probe cu menținerea suplimentară timp de 1-3 zile, până când nivelul de saturație se stabilizează.
Caracteristici de deformare
Aceștia sunt coeficienții de compresibilitate și variabilitatea acestuia, modulul de deformare, compresia relativă.
Modulul de deformare este utilizat pentru a calcula indicatorii probabili de tasare a fundației și neuniformitatea acestora. De regulă, se determină în teren. Pentru aceasta, probele de sol sunt testate cu sarcini statice. Valoarea modulului de deformare este afectată de conținutul de umiditate, nivelul de densitate, coeziunea structurală și rezistența solului.
Odată cu creșterea masei solului, acest indicator crește, cu o saturație mai mare cu apă scade.
Factor de variabilitate a compresibilității
Este definit ca raportul dintre compresibilitatea sub umiditate constantă sau naturală și caracteristicile solului în stare saturată de apă.
Potrivirecoeficienții obținuți în studii de teren și de laborator, arată că diferența dintre ei este nesemnificativă. Este în intervalul de 0,65-2 ori. Prin urmare, pentru aplicare practică, este suficient să determinați indicatorii în laborator.
Coeficientul de variabilitate depinde în principal de presiune, umiditate și de nivelul creșterii acestuia. Odată cu creșterea presiunii, indicatorul crește, cu creșterea umidității naturale, scade. Când este complet saturat cu apă, coeficientul se apropie de 1.
Caracteristici de rezistență
Sunt unghiul de frecare internă și coeziunea specifică. Acestea depind de rezistența structurală, nivelul de saturație a apei și (într-o măsură mai mică) densitatea. Odată cu creșterea umidității, aderența scade de 2-10 ori, iar unghiul scade de 1,05-1,2. Pe măsură ce rezistența structurală crește, aderența crește.
Tipuri de soluri de tasare
Sunt 2 în total:
- Lasarea are loc în principal în zona deformabilă a bazei sub acțiunea sarcinii de fundație sau a altui factor extern. În același timp, deformarea din greutatea sa este aproape absentă sau nu depășește 5 cm.
- Posibilă tasare a solului din masa sa. Apare în principal în stratul inferior al grosimii și depășește 5 cm. Sub acțiunea unei sarcini exterioare, poate apărea și o tasare în partea superioară în limitele zonei deformabile.
Tipul de tasare este utilizat în evaluarea condițiilor de construcție, elaborarea măsurilor anti-tapare, proiectarea fundațiilor,fundație, clădirea în sine.
Informații suplimentare
Sag poate apărea în orice etapă de construcție sau exploatare a unei structuri. Poate apărea după o creștere a umidității inițiale de subsidență.
În timpul înmuiării de urgență, solul se lasă destul de repede în limitele zonei deformabile - în 1-5 cm/zi. După încetarea alimentării cu umiditate, după câteva zile, reducerea se stabilizează.
Dacă înmuierea inițială a avut loc în limitele unei părți a zonei de deformare, cu fiecare saturație ulterioară a apei, va avea loc tasarea până când întreaga zonă este umezită complet. În consecință, va crește odată cu creșterea sarcinii pe sol.
La înmuiere intensivă și continuă, tasarea solului depinde de mișcarea în jos a stratului de umezire și de formarea unei zone saturate cu apă. În acest caz, tasarea va începe imediat ce frontul de umezire atinge adâncimea la care solul se lasă din propria greutate.
