När man utformar grunden för byggnader och strukturer måste många faktorer beaktas. Särskild uppmärksamhet bör ägnas åt jordens sammansättning och struktur. Vissa av dess arter kan sjunka när luftfuktigheten ökar under sin egen vikt eller från en extern belastning. Därav namnet på sådana jordar - "sättningar". Fundera vidare på deras funktioner.
Visningar
Kategorien som övervägs inkluderar:
- Lössjordar (slurry och löss).
- Lera och lera.
- Separata typer av täckslam och lerjordar.
- Massindustriavfall. Dessa inkluderar i synnerhet aska, gallerdamm.
- Siltig lerjord med hög strukturell styrka.
Specifics
I det inledande skedet av organisationen av konstruktionen är det nödvändigt att genomföra en studie av platsens jordsammansättning för att identifiera möjliga deformationer. Deras förekomstpå grund av särdragen i processen med jordbildning. Skikten är i ett otillräckligt komprimerat tillstånd. I lössjord kan ett sådant tillstånd bestå under hela dess existens.
Ökning av belastning och luftfuktighet orsakar vanligtvis ytterligare packning i de nedre lagren. Men eftersom deformationen kommer att bero på kraften från den yttre påverkan, kommer den otillräckliga packningen av tjockleken i förhållande till det yttre trycket som överstiger spänningen från dess egen massa att kvarstå.
Förmågan att fixera mjuka jordar bestäms i laboratorietester av förhållandet mellan minskningen i styrka vid vätning och det verkande trycket.
Properties
Förutom underkomprimering kännetecknas avtagande jordar av låg naturlig fukth alt, dammig sammansättning och hög strukturell styrka.
Markmättnad med vatten i de södra regionerna är som regel 0,04-0,12. I regionerna i Sibirien, den mellersta zonen, ligger indikatorn i intervallet 0,12-0,20. Luftfuktighetsgraden i första fallet är 0, 1-0, 3, i det andra - 0, 3-0, 6.
Strukturell styrka
Det beror främst på cementeringsvidhäftning. Ju mer fukt som kommer in i marken, desto lägre hållfasthet.
Forskningsresultat har visat att tunna vattenfilmer har en kilande effekt på formationer. De fungerar som ett smörjmedel, vilket gör det lättare för partiklar från sjunkande jord att glida. Filmer ger tätare läggning av lager under yttre påverkan.
Kopplingen mättadfukten i den sjunkande jorden bestäms av påverkan av den molekylära attraktionskraften. Detta värde beror på graden av densitet och jordens sammansättning.
Processkarakteristik
Drawdown är en komplex fysikalisk och kemisk process. Det visar sig i form av jordpackning på grund av rörelse och tätare (kompakt) packning av partiklar och aggregat. På grund av detta reduceras den totala porositeten hos skikten till ett tillstånd som motsvarar nivån av verkande tryck.
Ökning i densitet leder till en viss förändring av individuella egenskaper. Därefter, under påverkan av tryck, fortsätter packningen, respektive styrkan fortsätter att öka.
Villkor
För att uttag ska ske:
- Belastningen från grunden eller dess egen massa, som, när den är våt, kommer att övervinna partiklarnas kohesionskrafter.
- Tillräcklig luftfuktighet. Det hjälper till att minska styrkan.
Dessa faktorer bör fungera tillsammans.
Fukt bestämmer varaktigheten av deformation av sjunkande jordar. Som regel inträffar det inom en relativt kort tid. Detta beror på det faktum att marken till övervägande del är i ett tillstånd med låg luftfuktighet.
Deformation i ett vattenmättat tillstånd tar längre tid eftersom vatten filtreras genom jorden.
Metoder för att bestämma markdensitet
Relativ sättning bestäms av prover av ostörd struktur. För detta används en kompressionsenhet -markdensitetsmätare. Följande metoder används i studien:
- Enkel kurva med analys av ett prov och dess blötläggning i slutskedet av den aktuella belastningen. Med denna metod är det möjligt att bestämma kompressibiliteten hos mark vid en given eller naturlig fuktighet, samt den relativa tendensen att deformeras vid ett visst tryck.
- Två kurvor som testar 2 prover med samma grad av densitet. Den ena undersöks vid naturlig luftfuktighet, den andra - i mättat tillstånd. Denna metod låter dig bestämma kompressibiliteten under full och naturlig fukt, den relativa tendensen till deformation när belastningen ändras från noll till slutlig.
- Kombinerat. Denna metod är en modifierad kombination av de två föregående. Testet utförs på ett prov. Den undersöks först i sitt naturliga tillstånd till ett tryck på 0,1 MPa. Genom att använda den kombinerade metoden kan du analysera samma egenskaper som metoden med två kurvor.
Viktiga poäng
Under testning i markdensitetsmätare med något av ovanstående alternativ måste man ta hänsyn till att resultaten av studierna varierar mycket. I detta avseende kan vissa indikatorer, även när man testar ett prov, skilja sig med 1, 5-3 och i vissa fall till och med 5 gånger.
Sådana betydande fluktuationer är förknippade med den lilla storleken på proverna, materialets heterogenitet på grund av karbonat och andra inneslutningar, eller närvaron av stora porer. Det oundvikligaundersökningsfel.
påverkande faktorer
Under loppet av många studier har det konstaterats att indikatorn på markens tendens till sättningar beror huvudsakligen på:
- Pressure.
- Grader av markdensitet med naturlig fukt.
- Komposition av sättningsjord.
- Fuktighetsökningsnivå.
Beroendet av belastningen återspeglas i kurvan, enligt vilken, med en ökning av indikatorn, värdet på den relativa förändringsbenägenheten först också når sitt maximala värde. Med den efterföljande tryckökningen börjar den närma sig noll.
I regel, för lössliknande sandjord, löss, ler, är trycket 0,2-0,5 MPa, och för lössliknande leror - 0,4-0,6 MPa.
Beroende orsakas av det faktum att förstörelsen av strukturen börjar i processen att ladda sättningsjord med naturlig mättnad på en viss nivå. I det här fallet noteras en skarp kompression utan förändring i vattenmättnad. Deformationen under loppet av ökande tryck kommer att fortsätta tills lagret når sitt extremt täta tillstånd.
Beroende av jordens sammansättning
Det uttrycks i det faktum att med en ökning av antalet plasticitet, minskar indikatorn på den relativa tendensen till deformation. Enkelt uttryckt är en större grad av strukturvariation karakteristisk för slurry, en mindre - för lera. Naturligtvis, för att denna regel ska vara sann måste andra villkor vara lika.
Initi altryck
När man designar grunden till byggnader och strukturerbelastningen av strukturer på marken beräknas. I detta fall bestäms det initiala (minsta) trycket, vid vilket deformation börjar vid full mättnad med vatten. Det bryter mot jordens naturliga strukturella styrka. Detta leder till att den normala packningsprocessen störs. Dessa förändringar åtföljs i sin tur av strukturell omstrukturering och intensiv förtätning.
Med tanke på ovanstående verkar det som om det initiala trycket i projekteringsstadiet när man organiserar byggandet bör vara nära noll. Men i praktiken är detta inte fallet. Den angivna parametern ska användas så att tjockleken anses vara icke-sättningar enligt de allmänna reglerna.
Indikatoruppdrag
Initi alt tryck används vid design av fundament på sjunkande jordar för att fastställa:
- Designladdning där inga ändringar kommer att ske.
- Storleken på den zon inom vilken packning kommer att ske från grundens massa.
- Det erforderliga djupet på jorddeformationen eller tjockleken på jordkudden, helt exklusive deformation.
- Det djup från vilket förändringar från jordens massa börjar.
Initial fuktighet
Det kallas indikatorn vid vilken jordar i stressat tillstånd börjar avta. Vid bestämning av den initiala luftfuktigheten tas ett relativvärde på 0,01 som ett normalvärde.
Metoden för att bestämma parametern är baserad på kompressionslaboratorietester. 4-6 prover behövs för studien. De två metoderna användskurvor.
Ett prov testas vid naturlig fuktighet med belastning upp till maxim alt tryck i separata steg. Med den blötläggs jorden tills sättningen stabiliseras.
Det andra provet mättas först med vatten och laddas sedan, med kontinuerlig blötläggning, till det slutliga trycket i samma steg.
Fuktning av de återstående proverna utförs till indikatorer som delar upp fuktgränsen från initial till full vattenmättnad i relativt lika intervall. Sedan undersöks de i kompressionsenheter.
Ökningen uppnås genom att hälla den beräknade volymen vatten i proverna med ytterligare håll i 1-3 dagar tills mättnadsnivån stabiliseras.
Deformationsegenskaper
De är kompressibilitetskoefficienterna och dess variabilitet, deformationsmodul, relativ kompression.
Deformationsmodulen används för att beräkna de troliga indikatorerna för grundsättning och deras olikformighet. Som regel bestäms det i fält. För detta testas jordprover med statisk belastning. Värdet på deformationsmodulen påverkas av fukth alt, densitetsnivå, strukturell kohesion och markstyrka.
Med ökande jordmassa ökar denna indikator, med större mättnad med vatten minskar den.
Kompressibilitetsvariabilitetsfaktor
Det definieras som förhållandet mellan kompressibiliteten under konstant eller naturlig fukt och egenskaperna hos marken i ett vattenmättat tillstånd.
Matchningkoefficienter som erhållits i fält- och laboratoriestudier, visar att skillnaden mellan dem är obetydlig. Det är i intervallet 0,65-2 gånger. Därför räcker det för praktisk tillämpning att fastställa indikatorerna i laboratoriet.
Variabilitetskoefficienten beror huvudsakligen på tryck, luftfuktighet och nivån på dess ökning. Med en ökning av trycket ökar indikatorn, med en ökning av naturlig fuktighet minskar den. När den är helt mättad med vatten närmar sig koefficienten 1.
Styrkeegenskaper
De är vinkeln för inre friktion och specifik sammanhållning. De beror på strukturell styrka, vattenmättnadsnivå och (i mindre utsträckning) densitet. Med ökande luftfuktighet minskar vidhäftningen med 2-10 gånger, och vinkeln minskar med 1,05-1,2. När den strukturella styrkan ökar ökar vidhäftningen.
Typer av sättningsjordar
Det finns 2 tot alt:
- Slappning sker huvudsakligen inom den deformerbara zonen av basen under inverkan av fundamentbelastningen eller annan yttre faktor. Samtidigt är deformationen från dess vikt nästan frånvarande eller är inte mer än 5 cm.
- Möjlig sättning av jorden från dess massa. Den förekommer huvudsakligen i det nedre lagret av tjockleken och överstiger 5 cm. Under inverkan av en yttre belastning kan en sättning även uppstå i den övre delen inom den deformerbara zonens gränser.
Typen av sättningar används för att bedöma byggförhållanden, utveckla åtgärder mot sättningar, designa fundament,grunden, själva byggnaden.
Ytterligare information
Sag kan uppstå i alla skeden av konstruktion eller drift av en struktur. Det kan uppstå efter en ökning av den initiala sättningsfukten.
Under nödblötläggning sjunker jorden inom gränserna för den deformerbara zonen ganska snabbt - inom 1-5 cm/dag. Efter att fukttillförseln upphört, efter några dagar, stabiliseras neddragningen.
Om den initiala blötläggningen ägde rum inom gränserna för en del av deformationszonen, med varje efterföljande vattenmättnad, kommer sättningar att ske tills hela zonen är helt fuktad. Följaktligen kommer den att öka med ökande belastning på marken.
Med intensiv och kontinuerlig blötläggning beror marksättningen på fuktskiktets rörelse nedåt och bildandet av en vattenmättad zon. I detta fall kommer sättningar att börja så snart fuktfronten når det djup där jorden sjunker av sin egen vikt.
