При проектирането на основите на сгради и конструкции трябва да се вземат предвид много фактори. Особено внимание трябва да се обърне на състава и структурата на почвата. Някои от неговите видове са способни да увиснат, когато влажността се увеличи под собственото му тегло или от външно натоварване. Оттук и името на такива почви - "слягане". Помислете допълнително за техните характеристики.
Прегледи
Разглежданата категория включва:
- Лосови почви (суспензия и льос).
- Глини и глини.
- Отделни видове покривни суспензии и глинести.
- Насипни промишлени отпадъци. Те включват по-специално пепел, прах от решетка.
- Пинести глинести почви с висока структурна якост.
Специфики
В началния етап на организацията на строителството е необходимо да се проведе проучване на почвения състав на обекта, за да се идентифицират възможни деформации. Тяхното възникванепоради особеностите на процеса на почвообразуване. Слоевете са в недостатъчно уплътнено състояние. В льосовата почва такова състояние може да се запази през цялото време на своето съществуване.
Увеличаването на натоварването и влажността обикновено причинява допълнително уплътняване в долните слоеве. Въпреки това, тъй като деформацията ще зависи от силата на външното въздействие, недостатъчното уплътняване на дебелината спрямо външното налягане, превишаващо напрежението от собствената му маса, ще остане.
Способността за фиксиране на меки почви се определя в лабораторни тестове чрез съотношението на намаляването на якостта при намокряне към действащото налягане.
Свойства
В допълнение към недостатъчно уплътняване, потъващите почви се характеризират с ниско естествено съдържание на влага, прашен състав и висока структурна якост.
Насищането на почвата с вода в южните райони като правило е 0,04-0,12. В районите на Сибир, средната зона, индикаторът е в диапазона 0,12-0,20. Степента на влажност в първият случай е 0, 1-0, 3, във втория - 0, 3-0, 6.
Структурна здравина
Дължи се основно на циментационна адхезия. Колкото повече влага навлиза в земята, толкова по-ниска е якостта.
Резултатите от изследванията показват, че тънките водни филми имат заклинващ ефект върху образуванията. Те действат като лубрикант, което улеснява плъзгането на частиците от потъващата почва. Филмите осигуряват по-плътно полагане на слоеве под външно въздействие.
Съединител наситенвлажността на потъващата почва се определя от влиянието на силата на молекулярно привличане. Тази стойност зависи от степента на плътност и състава на земята.
Характеристика на процеса
Изтеглянето е сложен физичен и химичен процес. Проявява се под формата на уплътняване на почвата поради движението и по-плътното (компактно) опаковане на частици и агрегати. Поради това общата порьозност на слоевете се намалява до състояние, съответстващо на нивото на действащо налягане.
Увеличаването на плътността води до известна промяна в индивидуалните характеристики. Впоследствие, под въздействието на натиск, уплътняването продължава, съответно силата продължава да нараства.
Условия
За да се появят тегления:
- Натоварването от основата или собствената му маса, която, когато е мокра, ще преодолее кохезионните сили на частиците.
- Достатъчно ниво на влажност. Помага за намаляване на силата.
Тези фактори трябва да работят заедно.
Влагата определя продължителността на деформацията на потъващите почви. По правило това се случва за сравнително кратко време. Това се дължи на факта, че земята е предимно в състояние на ниска влажност.
Деформацията в наситено с вода състояние отнема повече време, тъй като водата филтрира през почвата.
Методи за определяне на плътността на почвата
Относителното слягане се определя от проби с ненарушена структура. За това се използва компресионно устройство -измервател на плътност на почвата. В изследването се използват следните методи:
- Единична крива с анализ на една проба и нейното накисване в крайния етап на текущото натоварване. С този метод е възможно да се определи свиваемостта на почвата при дадена или естествена влажност, както и относителната склонност към деформация при определено налягане.
- Две криви, тестващи 2 проби със същата степен на плътност. Единият се изследва при естествена влажност, вторият - в наситено състояние. Този метод ви позволява да определите свиваемостта при пълна и естествена влага, относителната склонност към деформация при промяна на натоварването от нула до крайна.
- Комбинирано. Този метод е модифицирана комбинация от предишните два. Тестът се провежда на една проба. Първо се изследва в естествено състояние до налягане от 0,1 MPa. Използването на комбинирания метод ви позволява да анализирате същите свойства като метода на 2 криви.
Важни точки
По време на тестване с измервателни уреди за плътност на почвата, използвайки някоя от горните опции, трябва да се има предвид, че резултатите от изследванията варират значително. В тази връзка някои показатели, дори при тестване на една проба, могат да се различават с 1, 5-3, а в някои случаи дори 5 пъти.
Такива значителни флуктуации са свързани с малкия размер на пробите, хетерогенността на материала поради карбонатни и други включвания или наличието на големи пори. Неизбежнотогрешки в проучването.
Влиятелни фактори
В хода на множество изследвания е установено, че индикаторът за склонността на почвата към слягане зависи основно от:
- Налягане.
- градуси на плътност на почвата с естествена влага.
- Състав на потъваща почва.
- Ниво на повишаване на влажността.
Зависимостта от натоварването се отразява в кривата, според която с увеличаване на индикатора стойността на относителната склонност към промяна първа също достига максималната си стойност. С последващото повишаване на налягането, то започва да се приближава до нула.
По правило за льосови пясъчни глини, льоси, глини, налягането е 0,2-0,5 MPa, а за льосови глини - 0,4-0,6 MPa.
Зависимостта се причинява от факта, че в процеса на натоварване на потъващата почва с естествено насищане на определено ниво започва разрушаване на конструкцията. В този случай се забелязва рязка компресия без промяна в наситеността с вода. Деформацията в хода на нарастващо налягане ще продължи, докато слоят достигне своето изключително плътно състояние.
Зависимост от състава на почвата
Изразява се във факта, че с увеличаване на броя на пластичността индикаторът за относителната склонност към деформация намалява. Просто казано, по-голяма степен на променливост на структурата е характерна за суспензията, по-малка - за глината. Естествено, за да е вярно това правило, другите условия трябва да са равни.
Начално налягане
При проектиране на основите на сгради и конструкциисе изчислява натоварването на конструкциите върху земята. В този случай се определя първоначалното (минимално) налягане, при което деформацията започва при пълно насищане с вода. Нарушава естествената структурна здравина на почвата. Това води до факта, че нормалният процес на уплътняване е нарушен. Тези промени от своя страна са придружени от структурно преструктуриране и интензивно уплътняване.
Имайки предвид горното, изглежда, че на етапа на проектиране при организиране на строителството, първоначалното налягане трябва да се приеме близо до нула. На практика обаче това не е така. Посоченият параметър трябва да се използва така, че дебелината да се счита за неулягаща съгласно общите правила.
Присвояване на индикатор
Начално налягане се използва при проектиране на основи върху потъващи почви, за да се определи:
- Проектно натоварване, при което няма да има промени.
- Размерът на зоната, в която ще се случи уплътняване от масата на основата.
- Необходимата дълбочина на деформация на почвата или дебелината на почвената възглавница, напълно изключваща деформацията.
- Дълбочината, от която започват промените от масата на почвата.
Начална влажност
Той се нарича индикатор, при който почвите в стресирано състояние започват да пропадат. При определяне на първоначалната влажност за нормална стойност се приема относителна стойност от 0,01.
Методът за определяне на параметъра се основава на компресионни лабораторни тестове. За изследването са необходими 4-6 проби. Използва се двата методакриви.
Една проба се тества при естествена влажност с натоварване до максимално налягане на отделни стъпки. С него почвата се напоява до стабилизиране на слягането.
Втората проба първо се насища с вода и след това, при непрекъснато накисване, се зарежда до максимално налягане на същите стъпки.
Овлажняването на останалите проби се извършва до индикатори, които разделят границата на влажност от първоначално до пълно насищане с вода на относително равни интервали. След това те се изследват в устройства за компресиране.
Увеличението се постига чрез изливане на изчисления обем вода в пробите с допълнително задържане за 1-3 дни, докато нивото на насищане се стабилизира.
Характеристики на деформация
Те са коефициентите на свиваемост и нейната променливост, модул на деформация, относителна компресия.
Модулът на деформация се използва за изчисляване на вероятните показатели за слягане на фундамента и тяхната неравномерност. По правило се определя на място. За това почвените проби се изпитват със статични натоварвания. Стойността на модула на деформация се влияе от съдържанието на влага, нивото на плътност, структурната кохезия и здравината на почвата.
С увеличаване на масата на почвата този индикатор се увеличава, при по-голямо насищане с вода намалява.
Коефициент на променливост на компресия
Определя се като съотношението на свиваемостта при постоянна или естествена влага към характеристиките на почвата във водонаситено състояние.
Съвпадениекоефициенти, получени при теренни и лабораторни изследвания, показва, че разликата между тях е незначителна. Тя е в рамките на 0,65-2 пъти. Следователно за практическо приложение е достатъчно да се определят показателите в лабораторията.
Коефициентът на променливост зависи главно от налягането, влажността и нивото на неговото увеличение. С увеличаване на налягането индикаторът се увеличава, с увеличаване на естествената влажност намалява. Когато е напълно наситен с вода, коефициентът се доближава до 1.
Силовидни характеристики
Те са ъгълът на вътрешно триене и специфично сцепление. Те зависят от конструктивната якост, нивото на наситеност с вода и (в по-малка степен) плътността. С увеличаване на влажността адхезията намалява с 2-10 пъти, а ъгълът намалява с 1,05-1,2. С увеличаване на здравината на конструкцията адхезията се увеличава.
Видове потъващи почви
Общо има 2:
- Провисването възниква главно в деформируемата зона на основата под действието на натоварването на фундамента или друг външен фактор. В същото време деформацията от теглото му почти липсва или е не повече от 5 см.
- Възможно слягане на почвата от нейната маса. Среща се предимно в долния слой на дебелината и надвишава 5 см. Под действие на външно натоварване може да се получи слягане и в горната част в границите на деформируемата зона.
Видът на слягане се използва при оценка на строителните условия, разработване на мерки против слягане, проектиране на основи,фундамент, самата сграда.
Допълнителна информация
Провисване може да възникне на всеки етап от изграждането или експлоатацията на конструкция. Може да се появи след увеличаване на първоначалната влага на слягане.
При аварийно накисване почвата провисва в границите на деформируемата зона доста бързо - в рамките на 1-5 см/ден. След спиране на подаването на влага, след няколко дни, спадът се стабилизира.
Ако първоначалното накисване е станало в границите на част от зоната на деформация, при всяко следващо насищане с вода ще настъпи слягане, докато цялата зона не бъде напълно навлажнена. Съответно тя ще се увеличава с увеличаване на натоварването на почвата.
При интензивно и непрекъснато накисване, слягането на почвата зависи от движението надолу на овлажняващия слой и образуването на водонаситена зона. В този случай слягането ще започне веднага щом фронтът на овлажняване достигне дълбочината, на която почвата провисва от собственото си тегло.
