Projektējot ēku un būvju pamatus, jāņem vērā daudzi faktori. Īpaša uzmanība jāpievērš augsnes sastāvam un struktūrai. Dažas tās sugas spēj nokarāties, ja mitrums palielinās zem sava svara vai no ārējas slodzes. Līdz ar to šādu augšņu nosaukums - "iegrimšana". Apsveriet sīkāk to funkcijas.
Skatījumi
Apskatāmajā kategorijā ietilpst:
- Loesas augsnes (susses un less).
- Māli un smilšmāls.
- Atsevišķi seguma vircas un smilšmāla veidi.
- Lielapjoma rūpnieciskie atkritumi. Tie jo īpaši ietver pelnus, režģu putekļus.
- Dūņainas māla augsnes ar augstu strukturālo izturību.
Specifikācija
Būvniecības organizēšanas sākumposmā ir nepieciešams veikt objekta grunts sastāva izpēti, lai identificētu iespējamās deformācijas. To rašanāsaugsnes veidošanās procesa īpatnību dēļ. Slāņi ir nepietiekami sablīvētā stāvoklī. Lesa augsnē šāds stāvoklis var saglabāties visu tās pastāvēšanas laiku.
Slodzes un mitruma palielināšanās parasti izraisa papildu sablīvēšanos apakšējos slāņos. Tomēr, tā kā deformācija būs atkarīga no ārējās ietekmes spēka, saglabāsies nepietiekama biezuma sablīvēšanās attiecībā pret ārējo spiedienu, kas pārsniedz spriegumu no savas masas.
Spēju nostiprināt mīkstas augsnes nosaka laboratorijas pārbaudēs pēc stiprības samazināšanās attiecības samitrinot un darbības spiedienu.
Properties
Papildus nepietiekamai sablīvēšanai slīdošām augsnēm raksturīgs zems dabīgā mitruma saturs, putekļains sastāvs un augsta konstrukcijas izturība.
Augsnes piesātinājums ar ūdeni dienvidu reģionos, kā likums, ir 0,04-0,12. Sibīrijas reģionos, vidējā joslā, rādītājs ir diapazonā no 0,12 līdz 0,20. Mitruma pakāpe pirmais gadījums ir 0, 1-0, 3, otrajā - 0, 3-0, 6.
Strukturālā izturība
Tas galvenokārt ir saistīts ar cementēšanas saķeri. Jo vairāk mitruma nokļūst zemē, jo mazāka ir izturība.
Pētījumu rezultāti liecina, ka plānām ūdens kārtiņām ir veidojumu ķīļveida iedarbība. Tie darbojas kā smērviela, atvieglojot slīdošās augsnes daļiņu slīdēšanu. Plēves nodrošina blīvāku slāņu klāšanu ārējā ietekmē.
Sajūgs piesātinātsnorimstošās augsnes mitrumu nosaka molekulārās pievilkšanās spēka ietekme. Šī vērtība ir atkarīga no zemes blīvuma pakāpes un sastāva.
Procesa raksturlielums
Drawdown ir sarežģīts fizikāls un ķīmisks process. Tas izpaužas kā augsnes sablīvēšanās, ko izraisa daļiņu un pildvielu kustība un blīvāks (kompakts) iepakojums. Sakarā ar to kopējā slāņu porainība tiek samazināta līdz stāvoklim, kas atbilst darbības spiediena līmenim.
Blīvuma palielināšanās izraisa zināmas izmaiņas individuālajās īpašībās. Turpinājumā spiediena ietekmē blīvēšana turpinās, attiecīgi stiprība turpina pieaugt.
Nosacījumi
Lai notiktu izņemšana:
- Slodze no pamatiem vai sava masa, kas, slapjot, pārvarēs daļiņu kohēzijas spēkus.
- Pietiekams mitruma līmenis. Tas palīdz samazināt spēku.
Šiem faktoriem ir jādarbojas kopā.
Mitrums nosaka grimstošo augšņu deformācijas ilgumu. Parasti tas notiek salīdzinoši īsā laikā. Tas ir saistīts ar faktu, ka zeme pārsvarā atrodas zema mitruma stāvoklī.
Deformācija ar ūdeni piesātinātā stāvoklī notiek ilgāk, jo ūdens filtrējas caur augsni.
Augsnes blīvuma noteikšanas metodes
Relatīvo iegrimšanu nosaka neskartas struktūras paraugi. Šim nolūkam tiek izmantota kompresijas ierīce -augsnes blīvuma mērītājs. Pētījumā tiek izmantotas šādas metodes:
- Viena līkne ar viena parauga analīzi un tā mērcēšanu pašreizējās slodzes beigu posmā. Ar šo metodi iespējams noteikt augsnes saspiežamību pie noteiktā vai dabīgā mitruma, kā arī relatīvo tendenci deformēties pie noteikta spiediena.
- Divas līknes, pārbaudot 2 paraugus ar vienādu blīvuma pakāpi. Viens tiek pētīts dabiskā mitruma apstākļos, otrs - piesātinātā stāvoklī. Šī metode ļauj noteikt saspiežamību pilna un dabiska mitruma apstākļos, relatīvo tendenci deformēties, slodzei mainoties no nulles uz galīgo.
- Kombinēti. Šī metode ir divu iepriekšējo divu modificēta kombinācija. Pārbaudi veic ar vienu paraugu. Vispirms to pārbauda dabiskā stāvoklī līdz 0,1 MPa spiedienam. Izmantojot kombinēto metodi, varat analizēt tās pašas īpašības kā 2 līkņu metodei.
Svarīgi punkti
Pārbaudot augsnes blīvuma mērītājos, izmantojot kādu no iepriekšminētajām iespējām, jāņem vērā, ka pētījumu rezultāti ir ļoti atšķirīgi. Šajā sakarā daži rādītāji, pat pārbaudot vienu paraugu, var atšķirties par 1, 5-3 un dažos gadījumos pat 5 reizes.
Tādas būtiskas svārstības ir saistītas ar paraugu mazo izmēru, materiāla neviendabīgumu karbonātu un citu ieslēgumu dēļ vai lielu poru klātbūtni. Neizbēgamaisizpētes kļūdas.
Ietekmējošie faktori
Daudzu pētījumu gaitā ir noskaidrots, ka augsnes nosēšanās tendences rādītājs galvenokārt ir atkarīgs no:
- Spiediens.
- Augsnes blīvuma pakāpes ar dabisku mitrumu.
- Nogrimušās augsnes sastāvs.
- Mitruma paaugstināšanas līmenis.
Atkarība no slodzes atspoguļojas līknē, saskaņā ar kuru, pieaugot rādītājam, arī relatīvās tendences mainīties vērtība vispirms sasniedz savu maksimālo vērtību. Ar sekojošu spiediena palielināšanos tas sāk tuvoties nullei.
Lesveidīgajiem smilšmālajiem, lesiem, smilšmālajiem spiediens parasti ir 0,2-0,5 MPa, bet lesveida māliem - 0,4-0,6 MPa.
Atkarību rada fakts, ka iegrimšanas augsnes noslogošanas procesā ar dabisku piesātinājumu noteiktā līmenī sākas struktūras iznīcināšana. Šajā gadījumā tiek novērota asa saspiešana, nemainot ūdens piesātinājumu. Deformācija pieaugoša spiediena laikā turpināsies, līdz slānis sasniegs ārkārtīgi blīvo stāvokli.
Atkarība no augsnes sastāva
Tas izpaužas faktā, ka, palielinoties plastiskuma skaitam, samazinās relatīvās deformācijas tendences rādītājs. Vienkārši sakot, lielāka struktūras mainīguma pakāpe raksturīga vircai, mazāka - māliem. Protams, lai šis noteikums būtu patiess, citiem nosacījumiem ir jābūt vienādiem.
Sākotnējais spiediens
Projektējot ēku un būvju pamatustiek aprēķināta konstrukciju slodze uz zemi. Šajā gadījumā tiek noteikts sākotnējais (minimālais) spiediens, pie kura sākas deformācija pie pilnas piesātinājuma ar ūdeni. Tas pārkāpj augsnes dabisko strukturālo izturību. Tas noved pie tā, ka tiek traucēts parastais blīvēšanas process. Šīs izmaiņas savukārt pavada strukturāla pārstrukturēšana un intensīva blīvēšana.
Ņemot vērā iepriekš minēto, šķiet, ka projektēšanas stadijā, organizējot būvniecību, sākotnējais spiediens ir jāņem tuvu nullei. Tomēr praksē tas tā nav. Norādītais parametrs ir jāizmanto tā, lai saskaņā ar vispārējiem noteikumiem biezums tiktu uzskatīts par nesaslīdošu.
Rādītāju piešķiršana
Sākotnējais spiediens tiek izmantots, projektējot pamatus uz nosēdošām augsnēm, lai noteiktu:
- Dizaina slodze, pie kuras nebūs nekādu izmaiņu.
- Zonas izmērs, kurā no pamatnes masas notiks blīvēšana.
- Nepieciešamais augsnes deformācijas dziļums vai augsnes spilvena biezums, pilnībā izslēdzot deformāciju.
- Dziļums, no kura sākas izmaiņas no augsnes masas.
Sākotnējais mitrums
To sauc par indikatoru, kurā augsnes noslogotā stāvoklī sāk norimt. Nosakot sākotnējo mitrumu, par normālo vērtību tiek ņemta relatīvā vērtība 0,01.
Parametra noteikšanas metode ir balstīta uz kompresijas laboratorijas testiem. Pētījumam nepieciešami 4-6 paraugi. Tiek izmantotas divas metodeslīknes.
Viens paraugs tiek pārbaudīts dabiskā mitruma apstākļos ar slodzi līdz maksimālajam spiedienam atsevišķos posmos. Ar to augsne tiek mērcēta, līdz iegrimšana stabilizējas.
Otro paraugu vispirms piesātina ar ūdeni un pēc tam, nepārtraukti mērcējot, ielādē līdz maksimālajam spiedienam, veicot tās pašas darbības.
Atlikušo paraugu mitrināšana tiek veikta līdz indikatoriem, kas sadala mitruma robežu no sākotnējā līdz pilnīgam ūdens piesātinājumam relatīvi vienādos intervālos. Pēc tam tos pārbauda kompresijas ierīcēs.
Palielinājums tiek panākts, paraugos ielejot aprēķināto ūdens tilpumu, turpinot noturēt 1-3 dienas, līdz stabilizējas piesātinājuma līmenis.
Deformācijas raksturojums
Tie ir saspiežamības un tās mainīguma koeficienti, deformācijas modulis, relatīvā saspiešana.
Deformācijas modulis tiek izmantots, lai aprēķinātu iespējamos pamatu nosēšanās rādītājus un to nevienmērību. Kā likums, to nosaka laukā. Šim nolūkam augsnes paraugus pārbauda ar statiskām slodzēm. Deformācijas moduļa vērtību ietekmē mitruma saturs, blīvuma līmenis, struktūras kohēzija un augsnes stiprība.
Palielinoties augsnes masai, šis rādītājs palielinās, bet ar lielāku piesātinājumu ar ūdeni samazinās.
Saspiežamības mainīguma koeficients
Tā tiek definēta kā saspiežamības attiecība vienmērīgā vai dabīgā mitruma apstākļos pret augsnes īpašībām ar ūdeni piesātinātā stāvoklī.
Atbilstībalauka un laboratorijas pētījumos iegūtie koeficienti, liecina, ka atšķirība starp tiem ir niecīga. Tas ir robežās no 0,65 līdz 2 reizēm. Tāpēc praktiskai pielietošanai pietiek ar rādītāju noteikšanu laboratorijā.
Mainības koeficients galvenokārt ir atkarīgs no spiediena, mitruma un tā pieauguma līmeņa. Palielinoties spiedienam, indikators palielinās, un, palielinoties dabiskajam mitrumam, tas samazinās. Kad tas ir pilnībā piesātināts ar ūdeni, koeficients tuvojas 1.
Spēka raksturlielumi
Tie ir iekšējās berzes un specifiskās kohēzijas leņķis. Tie ir atkarīgi no konstrukcijas stiprības, ūdens piesātinājuma līmeņa un (mazākā mērā) blīvuma. Palielinoties mitrumam, saķere samazinās par 2–10 reizēm, un leņķis samazinās par 1,05–1,2 Palielinoties konstrukcijas stiprībai, adhēzija palielinās.
Nogrimšanas augšņu veidi
Kopā ir 2:
- Nokarāšanās notiek galvenokārt pamatnes deformējamajā zonā pamatnes slodzes vai cita ārēja faktora ietekmē. Tajā pašā laikā deformācijas no tā svara gandrīz nav vai nav lielākas par 5 cm.
- Iespējama augsnes iegrimšana no tās masas. Tas notiek galvenokārt biezuma apakšējā slānī un pārsniedz 5 cm. Ārējas slodzes ietekmē var rasties iegrimšana arī augšējā daļā deformējamās zonas robežās.
Nogrimšanas veids tiek izmantots būvniecības apstākļu novērtēšanā, pretnosēdumu pasākumu izstrādē, pamatu projektēšanā,pamats, pati ēka.
Papildinformācija
Sak var rasties jebkurā būves būvniecības vai ekspluatācijas posmā. Tas var parādīties pēc sākotnējā nogrimšanas mitruma palielināšanās.
Avārijas mērcēšanas laikā augsne deformējamās zonas robežās noslīd diezgan ātri - 1-5 cm/dienā. Pēc mitruma padeves pārtraukšanas pēc dažām dienām izplūde stabilizējas.
Ja sākotnējā mērcēšana notika deformācijas zonas daļas robežās, ar katru nākamo ūdens piesātinājumu, iegrimšana notiks, līdz visa zona būs pilnībā samitrināta. Attiecīgi tas palielināsies, palielinoties slodzei uz augsni.
Ar intensīvu un nepārtrauktu mērcēšanu augsnes iegrimšana ir atkarīga no mitrinošā slāņa kustības lejup un ar ūdeni piesātinātas zonas veidošanās. Šajā gadījumā iegrimšana sāksies, tiklīdz mitrināšanas fronte sasniegs dziļumu, kurā augsne nokrīt no sava svara.
