Épületek, építmények alapozásának tervezésekor számos tényezőt figyelembe kell venni. Különös figyelmet kell fordítani a talaj összetételére és szerkezetére. Egyes fajai saját súlyuk hatására vagy külső terhelés hatására megereszkednek. Innen származik az ilyen talajok neve - "süllyedés". Fontolja meg további tulajdonságaikat.
Megtekintések
A vizsgált kategória a következőket tartalmazza:
- Lösz talajok (iszap és lösz).
- Agyag és vályog.
- Különálló típusú fedőiszapok és vályogok.
- Tömeges ipari hulladék. Ide tartozik különösen a hamu és a rostélypor.
- Nagy szerkezeti szilárdságú iszapos agyagos talajok.
Részletek
Az építkezés megszervezésének kezdeti szakaszában tanulmányozni kell a telek talajösszetételét a lehetséges deformációk azonosítása érdekében. Előfordulásuka talajképződés folyamatának sajátosságai miatt. A rétegek nem kellően tömörített állapotban vannak. A löszös talajban ez az állapot fennállásának teljes ideje alatt fennmaradhat.
A terhelés és a páratartalom növekedése általában további tömörödést okoz az alsó rétegekben. Mivel azonban az alakváltozás a külső hatás erejétől függ, a vastagságnak a saját tömegéből származó feszültséget meghaladó külső nyomáshoz viszonyított elégtelen tömörítése megmarad.
A lágy szennyeződések rögzítésének képességét laboratóriumi vizsgálatok során a nedvesítés hatására bekövetkező szilárdságcsökkenés és a ható nyomás aránya határozza meg.
Tulajdonságok
A süllyedő talajokat az alultömörödés mellett alacsony természetes nedvességtartalom, poros összetétel és nagy szerkezeti szilárdság jellemzi.
A talaj vízzel való telítettsége a déli régiókban általában 0,04-0,12. Szibéria régióiban, a középső zónában a mutató 0,12-0,20 tartományban van. A páratartalom mértéke az első eset 0, 1-0, 3, a második esetben - 0, 3-0, 6.
Szerkezeti szilárdság
Főleg a cementációs tapadásnak köszönhető. Minél több nedvesség kerül a talajba, annál kisebb a szilárdság.
A kutatási eredmények kimutatták, hogy a vékony vízrétegek ékelő hatást gyakorolnak a képződményekre. Kenőanyagként működnek, megkönnyítve a megsüllyedő talajrészecskék elcsúszását. A fóliák a rétegek sűrűbb lerakását biztosítják külső hatás hatására.
Telített a tengelykapcsolóa süllyedő talaj nedvességtartalmát a molekuláris vonzási erő hatása határozza meg. Ez az érték a föld sűrűségének és összetételének mértékétől függ.
Folyamatjellemzők
A lehúzás összetett fizikai és kémiai folyamat. A részecskék és adalékanyagok mozgása és sűrűbb (tömörödött) pakolódása következtében talajtömörödés formájában nyilvánul meg. Ennek köszönhetően a rétegek teljes porozitása a ható nyomás szintjének megfelelő állapotra csökken.
A sűrűség növekedése némi változáshoz vezet az egyéni jellemzőkben. Ezt követően a nyomás hatására a tömörítés folytatódik, illetve a szilárdság tovább növekszik.
Feltételek
A lehívásokhoz:
- Az alapból vagy saját tömegéből származó terhelés, amely nedves állapotban legyőzi a részecskék összetartó erőit.
- Elegendő páratartalom. Segít csökkenteni az erőt.
Ezeknek a tényezőknek együtt kell működniük.
A nedvesség meghatározza a süllyedő talajok deformációjának időtartamát. Általában viszonylag rövid időn belül megtörténik. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a föld túlnyomórészt alacsony páratartalmú.
Vízzel telített állapotban a deformáció tovább tart, mivel a víz átszűri a talajt.
A talajsűrűség meghatározásának módszerei
A relatív süllyedést zavartalan szerkezetű minták határozzák meg. Ehhez tömörítő eszközt használnak -talajsűrűség mérő. A vizsgálat során a következő módszereket alkalmazzuk:
- Egyetlen görbe egy minta elemzésével és annak beáztatásával az aktuális terhelés utolsó szakaszában. Ezzel a módszerrel meg lehet határozni a talaj összenyomhatóságát adott vagy természetes nedvesség mellett, valamint a relatív deformációs hajlamot egy bizonyos nyomáson.
- Két görbe két, azonos sűrűségű minta vizsgálatára. Az egyiket természetes páratartalom mellett, a másodikat telített állapotban vizsgálják. Ezzel a módszerrel meghatározható az összenyomhatóság teljes és természetes nedvesség mellett, a relatív deformációs hajlam, amikor a terhelés nulláról véglegesre változik.
- Kombinált. Ez a módszer az előző kettő módosított kombinációja. A vizsgálatot egy mintán kell elvégezni. Először természetes állapotában 0,1 MPa nyomásig vizsgálják. A kombinált módszer használata lehetővé teszi ugyanazon tulajdonságok elemzését, mint a 2 görbe módszer.
Fontos pontok
A talajsűrűségmérőkben a fenti lehetőségek bármelyikével végzett tesztelés során figyelembe kell venni, hogy a vizsgálatok eredményei nagyon eltérőek. Ebben a tekintetben egyes mutatók még egy minta vizsgálatakor is 1-szer, 5-3-mal, egyes esetekben akár 5-ször is eltérhetnek.
Az ilyen jelentős ingadozások a minták kis méretével, az anyag karbonát és egyéb zárványok miatti heterogenitásával vagy a nagy pórusok jelenlétével kapcsolatosak. Az elkerülhetetlenkutatási hibák.
Befolyásoló tényezők
Számos vizsgálat során megállapították, hogy a talaj süllyedési hajlamának mutatója elsősorban az alábbiaktól függ:
- Nyomás.
- Talajsűrűség foka természetes nedvességgel.
- A süllyedő talaj összetétele.
- Növelt páratartalom.
A terheléstől való függést tükrözi a görbe, amely szerint a mutató növekedésével a relatív változási hajlandóság értéke is először eléri a maximális értékét. A nyomás ezt követő növekedésével a nulla felé kezd közeledni.
Löszszerű homokos vályogoknál, löszöknél, vályogoknál a nyomás általában 0,2-0,5 MPa, a löszszerű agyagoknál pedig 0,4-0,6 MPa.
A függőséget az okozza, hogy a süllyedő talaj természetes telítettségű terhelése során egy bizonyos szinten megkezdődik a szerkezet pusztulása. Ebben az esetben éles tömörítés figyelhető meg a víztelítettség változása nélkül. A növekvő nyomás során a deformáció addig tart, amíg a réteg el nem éri rendkívül sűrű állapotát.
A talaj összetételétől való függés
Abban fejeződik ki, hogy a plaszticitás számának növekedésével a relatív deformációs hajlam mutatója csökken. Egyszerűen fogalmazva, nagyobb fokú szerkezeti változékonyság jellemző a hígtrágyára, kisebb - az agyagra. Természetesen ahhoz, hogy ez a szabály igaz legyen, más feltételeknek azonosnak kell lenniük.
Kezdő nyomás
Épületek és építmények alapjainak tervezésénéla szerkezetek talajterhelését számítják ki. Ebben az esetben meghatározzák a kezdeti (minimális) nyomást, amelynél a deformáció a vízzel való teljes telítésnél kezdődik. Megsérti a talaj természetes szerkezeti szilárdságát. Ez ahhoz a tényhez vezet, hogy a normál tömörítési folyamat megszakad. Ezeket a változásokat pedig szerkezeti átalakulás és intenzív sűrűsödés kíséri.
A fentieket figyelembe véve úgy tűnik, hogy a tervezési szakaszban az építés megszervezésénél a kezdeti nyomást nullához közel kell venni. A gyakorlatban azonban ez nem így van. A megadott paramétert úgy kell használni, hogy a vastagság az általános szabályok szerint nem süllyedőnek minősüljön.
Jelző hozzárendelés
A kezdeti nyomást a süllyedő talajok alapjainak tervezésekor használják a következők meghatározására:
- Tervezési terhelés, amelynél nem lesz változás.
- Annak a zónának a mérete, amelyen belül az alap tömegétől a tömörítés megtörténik.
- A talaj deformációjának szükséges mélysége vagy a talajpárna vastagsága, az alakváltozás teljes kizárásával.
- A mélység, ahonnan a talaj tömegétől való változás kezdődik.
Kezdeti páratartalom
Az a mutató, amelynél a igénybevett talajok apadni kezdenek. A kezdeti páratartalom meghatározásakor 0,01 relatív értéket veszünk normál értéknek.
A paraméter meghatározásának módszere kompressziós laboratóriumi vizsgálatokon alapul. A vizsgálathoz 4-6 minta szükséges. A két módszert használjákgörbék.
Egy mintát természetes páratartalom mellett, a maximális nyomásig történő terhelés mellett, külön lépésekben tesztelnek. Ezzel a talajt addig áztatják, amíg a süllyedés stabilizálódik.
A második mintát először vízzel telítjük, majd folyamatos áztatással ugyanazokban a lépésekben a végső nyomásig betöltjük.
A fennmaradó minták nedvesítését olyan indikátorokra hajtják végre, amelyek a nedvesség határértékét a kezdeti és a teljes víztelítettség között viszonylag egyenlő időközökre osztják. Ezután tömörítő eszközökben megvizsgálják őket.
A növekedést úgy érjük el, hogy a számított térfogatú vizet öntjük a mintákba, további 1-3 napig tartva, amíg a telítettségi szint stabilizálódik.
Alakváltozási jellemzők
Ezek az összenyomhatóság és változékonyságának együtthatói, az alakváltozási modulus, a relatív összenyomódás.
Az alakváltozási modulus segítségével számíthatóak ki az alapozás esésének és azok egyenetlenségének valószínű mutatói. Általában a terepen határozzák meg. Ehhez a talajmintákat statikus terhelésekkel vizsgálják. Az alakváltozási modulus értékét a nedvességtartalom, a sűrűségszint, a szerkezeti kohézió és a talaj szilárdsága befolyásolja.
A talajtömeg növekedésével ez a mutató nő, nagyobb vízzel való telítettség esetén pedig csökken.
Tömöríthetőségi változékonysági tényező
Az állandó vagy természetes nedvesség melletti összenyomhatóság és a vízzel telített talaj jellemzőinek aránya.
Egyezésa terepi és laboratóriumi vizsgálatok során kapott együtthatók azt mutatják, hogy a köztük lévő különbség jelentéktelen. 0,65-2-szeres tartományban van. Ezért a gyakorlati alkalmazáshoz elegendő a mutatókat a laboratóriumban meghatározni.
A változékonysági együttható főként a nyomástól, a páratartalomtól és a növekedés mértékétől függ. A nyomás növekedésével a mutató növekszik, a természetes páratartalom növekedésével pedig csökken. Amikor teljesen telített vízzel, az együttható megközelíti az 1-et.
Szilárdsági jellemzők
Ezek a belső súrlódás és a fajlagos kohézió szöge. A szerkezeti szilárdságtól, a víztelítettségtől és (kisebb mértékben) a sűrűségtől függenek. A páratartalom növekedésével a tapadás 2-10-szeresére, a szög pedig 1,05-1,2-szeresére csökken. A szerkezeti szilárdság növekedésével a tapadás növekszik.
Süllyedő talajok típusai
Összesen 2 db van:
- A megereszkedés főleg az alap deformálható zónájában következik be az alapozási terhelés vagy más külső tényező hatására. Ugyanakkor a súlyából eredő deformáció szinte hiányzik, vagy nem haladja meg az 5 cm-t.
- A talaj lehetséges süllyedése a tömegétől. Főleg a vastagság alsó rétegében fordul elő, és meghaladja az 5 cm-t. Külső terhelés hatására a deformálható zóna határain belül a felső részben süllyedés is előfordulhat.
A süllyedés típusát az építési feltételek felmérésénél, a süllyedés elleni intézkedések kidolgozásánál, az alapok tervezésénél,alapozás, maga az épület.
További információ
A beékelődés az építmény építésének vagy üzemeltetésének bármely szakaszában előfordulhat. A kezdeti süllyedés nedvességtartalmának növekedése után jelentkezhet.
Vészáztatáskor a talaj a deformálódó zóna határain belül meglehetősen gyorsan - 1-5 cm/nap alatt - megereszkedik. A nedvességellátás megszűnése után néhány nap múlva a vízleszívás stabilizálódik.
Ha a kezdeti beázás a deformációs zóna egy részének határain belül történt, akkor minden további víztelítettségnél süllyedés következik be, amíg a teljes zóna teljesen megnedvesedik. Ennek megfelelően a talaj terhelésének növekedésével nőni fog.
Intenzív és folyamatos áztatásnál a talajsüllyedés a nedvesítőréteg lefelé mozgásától és a vízzel telített zóna kialakulásától függ. Ebben az esetben a süllyedés akkor kezdődik, amikor a nedvesítő front eléri azt a mélységet, amelynél a talaj megereszkedik saját súlyától.
