عند تصميم أسس المباني والهياكل ، يجب مراعاة العديد من العوامل. يجب إيلاء اهتمام خاص لتكوين وهيكل التربة. بعض أنواعها قادرة على الترهل عندما تزداد الرطوبة تحت وزنها أو من حمولة خارجية. ومن هنا جاء اسم هذه التربة - "هبوط". مزيد من النظر في ميزاتها.
المشاهدات
الفئة قيد النظر تشمل:
- تربة اللوس (الطين واللوس).
- الطين والطين.
- أنواع منفصلة من طين الغطاء و الطمي.
- النفايات الصناعية السائبة. وتشمل هذه ، على وجه الخصوص ، الرماد ، صر الغبار.
- تربة طينية طينية ذات قوة هيكلية عالية.
تفاصيل
في المرحلة الأولى من تنظيم البناء ، من الضروري إجراء دراسة لتكوين التربة في الموقع لتحديد التشوهات المحتملة. حدوثهابسبب خصوصيات عملية تكوين التربة. الطبقات في حالة مضغوطة بشكل غير كافٍ. في تربة اللوس ، يمكن أن تستمر هذه الحالة طوال فترة وجودها.
عادة ما تؤدي زيادة الحمل والرطوبة إلى ضغط إضافي في الطبقات السفلية. ومع ذلك ، نظرًا لأن التشوه سيعتمد على قوة التأثير الخارجي ، فإن الضغط غير الكافي للسمك بالنسبة للضغط الخارجي الذي يتجاوز الضغط من كتلته سيبقى.
يتم تحديد القدرة على إصلاح التربة الرخوة في الاختبارات المعملية من خلال نسبة انخفاض القوة عند البلل إلى ضغط التمثيل.
خصائص
بالإضافة إلى عدم الانضغاط ، تتميز التربة المنخفضة بمحتوى رطوبة طبيعية منخفض ، وتكوين مغبر ، وقوة هيكلية عالية.
تشبع التربة بالماء في المناطق الجنوبية ، كقاعدة عامة ، هو 0.04-0.12. في مناطق سيبيريا ، المنطقة الوسطى ، يكون المؤشر في حدود 0.12-0.20. درجة الرطوبة في المنطقة الحالة الأولى هي 0 ، 1-0 ، 3 ، في الثانية - 0 ، 3-0 ، 6.
القوة الهيكلية
يرجع ذلك أساسًا إلى التصاق التثبيت. كلما ازداد دخول الرطوبة إلى الأرض ، قلت القوة.
أظهرت نتائج الأبحاث أن أغشية الماء الرقيقة لها تأثير تقوي على التكوينات. تعمل كمواد تشحيم ، مما يسهل انزلاق جزيئات التربة. توفر الأفلام طبقات أكثر كثافة تحت تأثير خارجي.
مخلب مشبعيتم تحديد رطوبة التربة الجوفية بتأثير قوة الجذب الجزيئي. تعتمد هذه القيمة على درجة كثافة الأرض وتكوينها.
خاصية العملية
السحب عملية فيزيائية وكيميائية معقدة. يتجلى في شكل ضغط التربة بسبب الحركة والتعبئة الأكثر كثافة (مضغوطة) للجسيمات والركام. نتيجة لهذا ، يتم تقليل المسامية الكلية للطبقات إلى حالة تتوافق مع مستوى ضغط التمثيل.
تؤدي الزيادة في الكثافة إلى بعض التغيير في الخصائص الفردية. بعد ذلك ، تحت تأثير الضغط ، يستمر الضغط ، على التوالي ، تستمر القوة في الزيادة.
الشروط
لحدوث التراجع:
- الحمل من الأساس أو كتلته ، والتي ، عندما تكون رطبة ، ستتغلب على قوى تماسك الجسيمات.
- مستوى كافي من الرطوبة. يساعد في تقليل القوة.
يجب أن تعمل هذه العوامل معًا.
تحدد الرطوبة مدة تشوه التربة المنخفضة. كقاعدة عامة ، يحدث خلال فترة زمنية قصيرة نسبيًا. هذا يرجع إلى حقيقة أن الأرض في الغالب في حالة رطوبة منخفضة.
يستغرق التشوه في حالة التشبع بالماء وقتًا أطول كمرشح للمياه عبر التربة.
طرق تحديد كثافة التربة
يتم تحديد الهبوط النسبي من خلال عينات من هيكل غير مضطرب. لهذا ، يتم استخدام جهاز ضغط -مقياس كثافة التربة. يتم استخدام الطرق التالية في الدراسة:
- منحنى مفرد مع تحليل عينة واحدة ونقعها في المرحلة الأخيرة من الحمل الحالي. باستخدام هذه الطريقة ، من الممكن تحديد انضغاطية التربة عند رطوبة معينة أو طبيعية ، بالإضافة إلى الميل النسبي للتشوه عند ضغط معين.
- منحنين يختبران عينتين بنفس درجة الكثافة. يتم فحص أحدهما في الرطوبة الطبيعية ، والثاني - في حالة مشبعة. تتيح لك هذه الطريقة تحديد الانضغاطية تحت الرطوبة الكاملة والطبيعية ، والميل النسبي للتشوه عندما يتغير الحمل من صفر إلى نهائي.
- مجتمعة. هذه الطريقة هي مزيج معدّل من الطريقتين السابقتين. يتم إجراء الاختبار على عينة واحدة. يتم فحصه لأول مرة في حالته الطبيعية عند ضغط 0.1 ميجا باسكال. يتيح لك استخدام الطريقة المدمجة تحليل نفس الخصائص مثل طريقة المنحنيات.
نقاط مهمة
أثناء الاختبار في مقاييس كثافة التربة باستخدام أي من الخيارات المذكورة أعلاه ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن نتائج الدراسات تختلف اختلافًا كبيرًا. في هذا الصدد ، قد تختلف بعض المؤشرات ، حتى عند اختبار عينة واحدة ، بنسبة 1 ، 5-3 ، وفي بعض الحالات حتى 5 مرات.
ترتبط هذه التقلبات الكبيرة بالحجم الصغير للعينات ، أو عدم تجانس المادة بسبب الكربونات وغيرها من الشوائب ، أو وجود مسام كبيرة. لا مفر منهأخطاء البحث.
العوامل المؤثرة
في سياق العديد من الدراسات ، ثبت أن مؤشر ميل التربة إلى الهبوط يعتمد بشكل أساسي على:
- الضغط.
- درجات كثافة التربة مع الرطوبة الطبيعية.
- تكوين تربة الهبوط
- زيادة مستوى الرطوبة
ينعكس الاعتماد على الحمل في المنحنى ، والذي وفقًا له ، مع زيادة المؤشر ، تصل أيضًا قيمة الميل النسبي للتغيير أولاً إلى قيمته القصوى. مع الزيادة اللاحقة في الضغط ، يبدأ في الاقتراب من الصفر.
كقاعدة عامة ، بالنسبة للطين الرملية الشبيهة باللوس ، الطميية ، يكون الضغط 0.2-0.5 ميجا باسكال ، وللطين الذي يشبه اللوس - 0.4-0.6 ميجا باسكال.
سبب الاعتماد هو حقيقة أنه في عملية تحميل التربة المنخفضة بالتشبع الطبيعي عند مستوى معين ، يبدأ تدمير الهيكل. في هذه الحالة ، لوحظ ضغط حاد دون تغيير في تشبع الماء. سيستمر التشوه في سياق الضغط المتزايد حتى تصل الطبقة إلى حالتها شديدة الكثافة.
الاعتماد على تكوين التربة
يتم التعبير عنها في حقيقة أنه مع زيادة عدد اللدونة ، ينخفض مؤشر الميل النسبي للتشوه. ببساطة ، درجة أكبر من تغير الهيكل هي سمة من سمات الملاط ، أصغر - للطين. بطبيعة الحال ، لكي تكون هذه القاعدة صحيحة ، يجب أن تكون الشروط الأخرى متساوية.
الضغط الأولي
عند تصميم أسس المباني والمنشآتيتم حساب حمولة الهياكل على الأرض. في هذه الحالة ، يتم تحديد الضغط الأولي (الأدنى) ، حيث يبدأ التشوه عند التشبع الكامل بالماء. ينتهك القوة الهيكلية الطبيعية للتربة. هذا يؤدي إلى حقيقة أن عملية الضغط العادية معطلة. هذه التغييرات ، بدورها ، مصحوبة بإعادة هيكلة هيكلية وتكثيف مكثف.
بالنظر إلى ما سبق ، يبدو أنه في مرحلة التصميم عند تنظيم البناء ، يجب أخذ الضغط الأولي بالقرب من الصفر. ومع ذلك ، في الواقع هذا ليس هو الحال. يجب استخدام المعلمة المحددة بحيث تعتبر السماكة غير هبوط وفقًا للقواعد العامة.
تعيين المؤشر
يستخدم الضغط الأولي عند تصميم أسس على التربة المنخفضة لتحديد:
- حمل تصميم لن يكون فيه أي تغييرات.
- حجم المنطقة التي سيحدث فيها الضغط من كتلة الأساس.
- العمق المطلوب لتشوه التربة أو سماكة وسادة التربة ، باستثناء التشوه تمامًا.
- العمق الذي تبدأ منه التغييرات من كتلة التربة
الرطوبة الأولية
يطلق عليه المؤشر الذي تبدأ فيه التربة في حالة الإجهاد بالانحسار. عند تحديد الرطوبة الأولية ، يتم أخذ القيمة النسبية 0.01 كقيمة عادية.
تعتمد طريقة تحديد المعلمة على اختبارات الضغط المخبرية. 4-6 عينات مطلوبة للدراسة. يتم استخدام طريقتينالمنحنيات.
يتم اختبار عينة واحدة في الرطوبة الطبيعية مع التحميل حتى أقصى ضغط في خطوات منفصلة. مع ذلك ، تنقع التربة حتى يستقر الهبوط.
يتم أولاً تشبع العينة الثانية بالماء ، ثم بالنقع المستمر ، وتحميلها إلى أقصى ضغط في نفس الخطوات.
يتم إجراء ترطيب للعينات المتبقية إلى مؤشرات تقسم حد الرطوبة من تشبع الماء الأولي إلى التشبع الكامل بالمياه إلى فترات متساوية نسبيًا. ثم يتم فحصهم بأجهزة الضغط
تتحقق الزيادة من خلال سكب الحجم المحسوب للماء في العينات مع مزيد من الإمساك لمدة 1-3 أيام حتى يستقر مستوى التشبع.
خصائص التشوه
هم معاملات الانضغاطية وتنوعها ، معامل التشوه ، الانضغاط النسبي.
يتم استخدام معامل التشوه لحساب المؤشرات المحتملة لتسوية الأساس وعدم انتظامها. كقاعدة عامة ، يتم تحديده في الميدان. لهذا الغرض ، يتم اختبار عينات التربة بأحمال ثابتة. تتأثر قيمة معامل التشوه بمحتوى الرطوبة ومستوى الكثافة والتماسك الهيكلي وقوة التربة.
مع زيادة كتلة التربة ، يزداد هذا المؤشر ، مع زيادة التشبع بالماء ينخفض
عامل تغير الانضغاط
يتم تعريفه على أنه نسبة الانضغاطية تحت رطوبة ثابتة أو طبيعية إلى خصائص التربة في حالة مشبعة بالماء.
مطابقةتظهر المعاملات التي تم الحصول عليها في الدراسات الميدانية والمخبرية أن الفرق بينهما ضئيل. في حدود 0.65-2 مرات. لذلك ، للتطبيق العملي ، يكفي تحديد المؤشرات في المختبر.
يعتمد معامل التباين بشكل أساسي على الضغط والرطوبة ومستوى زيادتها. مع زيادة الضغط ، يزداد المؤشر ، مع زيادة الرطوبة الطبيعية ، يتناقص. عند التشبع بالماء ، يقترب المعامل من 1.
خصائص القوة
هم زاوية الاحتكاك الداخلي والتماسك المحدد. وهي تعتمد على القوة الهيكلية ومستوى تشبع الماء وكثافة (إلى حد أقل). مع زيادة الرطوبة ، يقل الالتصاق بمقدار 2-10 مرات ، وتقل الزاوية بمقدار 1.05-1.2. ومع زيادة القوة الهيكلية ، يزداد الالتصاق.
أنواع تربة الهبوط
هناك 2 في المجموع:
- يحدث الترهل بشكل أساسي داخل المنطقة القابلة للتشوه للقاعدة تحت تأثير حمل الأساس أو أي عامل خارجي آخر. وفي نفس الوقت يكون التشوه من وزنه غائبًا تقريبًا أو لا يزيد عن 5 سم.
- هبوط محتمل للتربة عن كتلتها. يحدث بشكل رئيسي في الطبقة السفلية من السماكة ويتجاوز 5 سم. تحت تأثير الحمل الخارجي ، قد يحدث هبوط أيضًا في الجزء العلوي داخل حدود المنطقة القابلة للتشوه.
يستخدم نوع الهبوط في تقييم ظروف البناء ، وتطوير تدابير مقاومة الهبوط ، وتصميم الأساسات ،الأساس ، المبنى نفسه.
معلومات إضافية
قد يحدث Sag في أي مرحلة من مراحل بناء أو تشغيل الهيكل. يمكن أن تظهر بعد زيادة الرطوبة الأولية هبوط.
أثناء النقع الطارئ ، تتدلى التربة داخل حدود المنطقة القابلة للتشوه بسرعة إلى حد ما - في غضون 1-5 سم / يوم. بعد توقف إمداد الرطوبة ، بعد أيام قليلة ، يستقر التراجع.
إذا حدث النقع الأولي داخل حدود جزء من منطقة التشوه ، مع كل تشبع لاحق بالماء ، سيحدث هبوط حتى يتم ترطيب المنطقة بأكملها تمامًا. وعليه تزداد مع زيادة الحمل على التربة.
مع النقع المكثف والمستمر ، يعتمد هبوط التربة على الحركة الهبوطية لطبقة الترطيب وتكوين منطقة مشبعة بالماء. في هذه الحالة ، سيبدأ الهبوط بمجرد أن تصل مقدمة الترطيب إلى العمق الذي تتدلى فيه التربة من وزنها.
