A l'hora de dissenyar els fonaments d'edificis i estructures, s'han de tenir en compte molts factors. S'ha de prestar especial atenció a la composició i estructura del sòl. Algunes de les seves espècies són capaces de caure quan la humitat augmenta pel seu propi pes o per una càrrega externa. D'aquí el nom d'aquests sòls - "subsidència". Considereu més les seves característiques.
Vistes
La categoria a considerar inclou:
- Sòls de loess (purins i loess).
- argiles i margues.
- Tipus separats de purins de coberta i margues.
- Residus industrials a granel. Aquests inclouen, en particular, la cendra i la pols de la graella.
- Sòls argilosos llimosos amb gran resistència estructural.
Especificacions
En l'etapa inicial de l'organització de la construcció, cal realitzar un estudi de la composició del sòl del lloc per identificar possibles deformacions. La seva aparicióa causa de les peculiaritats del procés de formació del sòl. Les capes es troben en un estat insuficientment compactat. Al sòl de loess, aquest estat pot persistir durant tot el temps de la seva existència.
L'augment de la càrrega i la humitat sol provocar una compactació addicional a les capes inferiors. No obstant això, com que la deformació dependrà de la força de la influència externa, es mantindrà la compactació insuficient del gruix en relació amb la pressió externa que superi l'esforç de la seva pròpia massa.
La capacitat de fixar sòls tous es determina a les proves de laboratori per la relació entre la reducció de la força quan es mulla i la pressió d'actuació.
Propietats
A més de la subcompacció, els sòls en descens es caracteritzen per un baix contingut d'humitat natural, una composició polsegosa i una gran resistència estructural.
La saturació del sòl amb aigua a les regions del sud, per regla general, és de 0,04-0,12. A les regions de Sibèria, la zona mitjana, l'indicador es troba en el rang de 0,12-0,20. El grau d'humitat a la el primer cas és 0, 1-0, 3, en el segon - 0, 3-0, 6.
Resistència estructural
Es deu principalment a l'adhesió de la cimentació. Com més humitat entra al terra, menor serà la força.
Els resultats de la investigació han demostrat que les pel·lícules primes d'aigua tenen un efecte de falca a les formacions. Actuen com a lubricant, facilitant el lliscament de les partícules del sòl en descens. Les pel·lícules proporcionen una col·locació de capes més denses sota influència externa.
Embragatge saturatla humitat del sòl en descens està determinada per la influència de la força d'atracció molecular. Aquest valor depèn del grau de densitat i composició de la terra.
Característica del procés
Drawdown és un procés físic i químic complex. Es manifesta en forma de compactació del sòl a causa del moviment i l'empaquetament més dens (compacte) de partícules i agregats. A causa d'això, la porositat total de les capes es redueix a un estat corresponent al nivell de pressió d'actuació.
L'augment de la densitat comporta algun canvi en les característiques individuals. Posteriorment, sota la influència de la pressió, la compactació continua, respectivament, la força continua augmentant.
Condicions
Perquè es produeixin descomptes:
- La càrrega de la base o la seva pròpia massa, que, quan està mullada, superarà les forces de cohesió de les partícules.
- Nivell d'humitat suficient. Ajuda a reduir la força.
Aquests factors haurien de funcionar conjuntament.
La humitat determina la durada de la deformació dels sòls en descens. Com a regla general, es produeix en un temps relativament curt. Això es deu al fet que el terreny es troba principalment en un estat de baixa humitat.
La deformació en estat saturat d'aigua triga més a mesura que l'aigua es filtra pel sòl.
Mètodes per determinar la densitat del sòl
La subsidència relativa està determinada per mostres d'estructura no alterada. Per a això, s'utilitza un dispositiu de compressió:densímetre del sòl. En l'estudi s'utilitzen els mètodes següents:
- Corba única amb anàlisi d'una mostra i el seu remull en l'etapa final de la càrrega actual. Amb aquest mètode, és possible determinar la compressibilitat del sòl a una humitat determinada o natural, així com la tendència relativa a deformar-se a una determinada pressió.
- Dues corbes provant 2 mostres amb el mateix grau de densitat. Un s'investiga a la humitat natural, el segon, en estat saturat. Aquest mètode us permet determinar la compressibilitat sota humitat total i natural, la tendència relativa a la deformació quan la càrrega canvia de zero a la final.
- Combinat. Aquest mètode és una combinació modificada dels dos anteriors. La prova es realitza en una mostra. Primer s'examina en el seu estat natural a una pressió de 0,1 MPa. L'ús del mètode combinat us permet analitzar les mateixes propietats que el mètode de les 2 corbes.
Punts importants
Durant les proves en mesuradors de densitat del sòl utilitzant qualsevol de les opcions anteriors, cal tenir en compte que els resultats dels estudis varien molt. En aquest sentit, alguns indicadors, fins i tot en provar una mostra, poden diferir 1, 5-3 i, en alguns casos, fins i tot 5 vegades.
Aquestes fluctuacions tan significatives s'associen a la petita mida de les mostres, a l'heterogeneïtat del material a causa del carbonat i altres inclusions, o la presència de porus grans. L'inevitableerrors de recerca.
Factors que influeixen
En el decurs de nombrosos estudis, s'ha constatat que l'indicador de tendència a l'enfonsament del sòl depèn principalment de:
- Pressió.
- Graus de densitat del sòl amb humitat natural.
- Composició del sòl de subsidència.
- Nivell d'augment d'humitat.
La dependència de la càrrega es reflecteix en la corba, segons la qual, amb un augment de l'indicador, el valor de la propensió relativa al canvi també arriba primer al seu valor màxim. Amb l'augment posterior de la pressió, comença a apropar-se a zero.
Per regla general, per a margues sorrenques, loess i margues, la pressió és de 0,2-0,5 MPa, i per a argiles semblants a loess - 0,4-0,6 MPa.
La dependència és causada pel fet que en el procés de càrrega del sòl de subsidència amb saturació natural a un cert nivell, comença la destrucció de l'estructura. En aquest cas, s'observa una compressió forta sense canvis en la saturació d'aigua. La deformació en el curs de l'augment de la pressió continuarà fins que la capa assoleixi el seu estat extremadament dens.
Dependència de la composició del sòl
S'expressa en el fet que amb un augment del nombre de plasticitat, l'indicador de tendència relativa a la deformació disminueix. En poques paraules, un grau més gran de variabilitat de l'estructura és característic dels purins, un més petit, per a l'argila. Naturalment, perquè aquesta regla sigui certa, les altres condicions han de ser iguals.
Presió inicial
Quan es dissenyen els fonaments d'edificis i estructureses calcula la càrrega de les estructures a terra. En aquest cas, es determina la pressió inicial (mínima), a la qual la deformació comença amb la saturació total amb aigua. Infringeix la força estructural natural del sòl. Això condueix al fet que el procés normal de compactació s'interromp. Aquests canvis, al seu torn, van acompanyats d'una reestructuració estructural i una intensa densificació.
Tenint en compte l'anterior, sembla que en l'etapa de disseny a l'hora d'organitzar la construcció, la pressió inicial s'hauria de portar a prop de zero. Tanmateix, a la pràctica aquest no és el cas. El paràmetre especificat s'ha d'utilitzar de manera que el gruix es consideri no subsidència segons les regles generals.
Assignació d'indicadors
La pressió inicial s'utilitza quan es dissenyen fonaments sobre sòls en subdivisió per determinar:
- Càrrega de disseny a la qual no hi haurà canvis.
- La mida de la zona dins de la qual es produirà la compactació a partir de la massa de la base.
- La profunditat requerida de deformació del sòl o el gruix del coixí del sòl, excloent completament la deformació.
- La profunditat a partir de la qual comencen els canvis de la massa del sòl.
Humitat inicial
S'anomena l'indicador en què els sòls en estat d'estrès comencen a cedir. Quan es determina la humitat inicial, es pren un valor relatiu de 0,01 com a valor normal.
El mètode per determinar el paràmetre es basa en proves de laboratori de compressió. Es necessiten 4-6 mostres per a l'estudi. S'utilitzen els dos mètodescorbes.
Es prova una mostra a la humitat natural amb càrrega fins a la pressió màxima en passos separats. Amb ell, el sòl es remull fins que s'estabilitzi la subsidència.
La segona mostra es satura primer amb aigua i després, amb un remull continu, es carrega fins a la pressió màxima en els mateixos passos.
La hidratació de les mostres restants es porta a terme amb indicadors que divideixen el límit d'humitat des de la saturació inicial fins a la completa en intervals relativament iguals. Després s'examinen en dispositius de compressió.
L'augment s'aconsegueix abocant el volum d'aigua calculat a les mostres amb una altra retenció durant 1-3 dies fins que el nivell de saturació s'estabilitzi.
Característiques de deformació
Són els coeficients de compressibilitat i la seva variabilitat, mòdul de deformació, compressió relativa.
El mòdul de deformació s'utilitza per calcular els indicadors probables d'assentament de fonamentació i la seva no uniformitat. Per regla general, es determina al camp. Per a això, s'assagen mostres de sòl amb càrregues estàtiques. El valor del mòdul de deformació es veu afectat pel contingut d'humitat, el nivell de densitat, la cohesió estructural i la resistència del sòl.
A mesura que augmenta la massa del sòl, aquest indicador augmenta, amb una major saturació amb aigua disminueix.
Factor de variabilitat de la compressibilitat
Es defineix com la relació entre la compressibilitat sota humitat constant o natural i les característiques del sòl en estat saturat d'aigua.
Coincidènciacoeficients obtinguts en estudis de camp i de laboratori, demostra que la diferència entre ells és insignificant. Està en el rang de 0,65-2 vegades. Per tant, per a l'aplicació pràctica, n'hi ha prou amb determinar els indicadors al laboratori.
El coeficient de variabilitat depèn principalment de la pressió, la humitat i el nivell del seu augment. Amb un augment de la pressió, l'indicador augmenta, amb un augment de la humitat natural, disminueix. Quan està completament saturat d'aigua, el coeficient s'aproxima a 1.
Característiques de força
Són l'angle de fricció interna i la cohesió específica. Depenen de la resistència estructural, del nivell de saturació d'aigua i (en menor mesura) de la densitat. Amb l'augment de la humitat, l'adhesió disminueix de 2 a 10 vegades i l'angle disminueix entre 1,05 i 1,2. A mesura que augmenta la resistència estructural, l'adhesió augmenta.
Tipus de sòls de subsidència
N'hi ha 2 en total:
- El flaccid es produeix principalment dins de la zona deformable de la base sota l'acció de la càrrega de fonamentació o un altre factor extern. Al mateix temps, la deformació del seu pes és gairebé absent o no supera els 5 cm.
- Possible enfonsament del sòl a partir de la seva massa. Es produeix principalment a la capa inferior del gruix i supera els 5 cm Sota l'acció d'una càrrega externa també es pot produir un enfonsament a la part superior dins dels límits de la zona deformable.
El tipus de subsidència s'utilitza per avaluar les condicions de construcció, desenvolupar mesures anti-enfonsament, dissenyar fonaments,fonamentació, l'edifici en si.
Informació addicional
La caiguda es pot produir en qualsevol fase de construcció o funcionament d'una estructura. Pot aparèixer després d'un augment de la humitat de subsidència inicial.
Durant el remull d'emergència, el sòl s'enfonsa dins dels límits de la zona deformable amb força rapidesa, entre 1 i 5 cm/dia. Després del cessament del subministrament d'humitat, al cap d'uns quants dies, la baixada s'estabilitza.
Si el remull inicial es va produir dins dels límits d'una part de la zona de deformació, amb cada saturació d'aigua posterior, es produirà l'enfonsament fins que tota la zona estigui completament humitejada. En conseqüència, augmentarà amb l'augment de la càrrega al sòl.
Amb un remull intens i continu, l'enfonsament del sòl depèn del moviment descendent de la capa d'humitat i de la formació d'una zona saturada d'aigua. En aquest cas, l'enfonsament començarà tan aviat com el front d'humitat arribi a la profunditat a la qual el sòl s'enfonsa pel seu propi pes.
