Bij het ontwerpen van de funderingen van gebouwen en constructies moet met veel factoren rekening worden gehouden. Bijzondere aandacht moet worden besteed aan de samenstelling en structuur van de bodem. Sommige soorten kunnen doorzakken wanneer de luchtvochtigheid toeneemt onder het eigen gewicht of door externe belasting. Vandaar de naam van dergelijke bodems - "verzakking". Overweeg verder hun kenmerken.
Beelden
De categorie in kwestie omvat:
- Lössgronden (drijfmest en löss).
- Klei en leem.
- Afzonderlijke soorten afdekslurries en leemsoorten.
- Bulk industrieel afval. Deze omvatten met name as, roosterstof.
- Ziltige kleigronden met een hoge structurele sterkte.
Specificaties
In de beginfase van de organisatie van de bouw is het noodzakelijk om de bodemsamenstelling van de site te onderzoeken om mogelijke vervormingen te identificeren. hun voorkomenvanwege de eigenaardigheden van het proces van bodemvorming. De lagen zijn in onvoldoende verdichte staat. In lössgrond kan een dergelijke toestand de hele tijd van zijn bestaan voortduren.
Toename van belasting en vochtigheid veroorzaakt meestal extra verdichting in de onderste lagen. Aangezien de vervorming echter zal afhangen van de kracht van de externe invloed, zal de onvoldoende verdichting van de dikte ten opzichte van de externe druk die de spanning van zijn eigen massa overschrijdt, blijven bestaan.
Het vermogen om zachte bodems te fixeren wordt in laboratoriumtests bepaald door de verhouding van de vermindering in sterkte bij bevochtiging tot de werkende druk.
Eigenschappen
Naast onderverdichting worden verzakkende bodems gekenmerkt door een laag natuurlijk vochtgeh alte, een stoffige samenstelling en een hoge structurele sterkte.
Bodemverzadiging met water in de zuidelijke regio's is in de regel 0,04-0,12. In de regio's van Siberië, de middelste zone, ligt de indicator in het bereik van 0,12-0,20. De vochtigheidsgraad in de eerste geval is 0, 1-0, 3, in het tweede - 0, 3-0, 6.
Structurele sterkte
Het is voornamelijk te wijten aan de hechting van het cement. Hoe meer vocht de grond binnendringt, hoe lager de sterkte.
Onderzoeksresultaten hebben aangetoond dat dunne waterfilms een wigeffect hebben op formaties. Ze werken als een smeermiddel, waardoor deeltjes van verzakkende grond gemakkelijker kunnen schuiven. Films zorgen voor een dichtere plaatsing van lagen onder invloed van buitenaf.
Koppeling verzadigdhet vochtgeh alte van de verzakkende grond wordt bepaald door de invloed van de moleculaire aantrekkingskracht. Deze waarde is afhankelijk van de dichtheid en samenstelling van de aarde.
Proceskenmerk
Drawdown is een complex fysisch en chemisch proces. Het manifesteert zich in de vorm van bodemverdichting door beweging en dichtere (compacte) pakking van deeltjes en toeslagstoffen. Hierdoor wordt de totale porositeit van de lagen gereduceerd tot een toestand die overeenkomt met het niveau van werkende druk.
Verhoging van de dichtheid leidt tot enige verandering in individuele kenmerken. Vervolgens gaat onder invloed van druk de verdichting door, respectievelijk neemt de sterkte toe.
Voorwaarden
Voor opnames die optreden:
- De belasting van de fundering of zijn eigen massa, die, indien nat, de cohesiekrachten van de deeltjes zal overwinnen.
- Voldoende luchtvochtigheid. Het helpt kracht te verminderen.
Deze factoren zouden samen moeten werken.
Vocht bepa alt de duur van de vervorming van verzakkende bodems. In de regel gebeurt het binnen een relatief korte tijd. Dit is te wijten aan het feit dat het land overwegend een lage luchtvochtigheid heeft.
Vervorming in een met water verzadigde toestand duurt langer omdat water door de bodem filtert.
Methoden voor het bepalen van de bodemdichtheid
Relatieve bodemdaling wordt bepaald door monsters van ongestoorde structuur. Hiervoor wordt een compressieapparaat gebruikt -bodemdichtheidsmeter. De volgende methoden worden gebruikt in het onderzoek:
- Enkele curve met analyse van één monster en het weken ervan in de laatste fase van de huidige belasting. Met deze methode is het mogelijk om de samendrukbaarheid van grond bij een bepaalde of natuurlijke vochtigheid te bepalen, evenals de relatieve neiging om te vervormen bij een bepaalde druk.
- Twee curven die 2 monsters met dezelfde dichtheid testen. De ene wordt onderzocht bij natuurlijke vochtigheid, de tweede - in een verzadigde toestand. Met deze methode kunt u de samendrukbaarheid bepalen onder volledige en natuurlijke vochtigheid, de relatieve neiging tot vervorming wanneer de belasting verandert van nul naar definitief.
- Gecombineerd. Deze methode is een aangepaste combinatie van de vorige twee. De test wordt uitgevoerd op één monster. Het wordt eerst in zijn natuurlijke staat onderzocht tot een druk van 0,1 MPa. Door de gecombineerde methode te gebruiken, kunt u dezelfde eigenschappen analyseren als de methode met 2 curven.
Belangrijke punten
Tijdens het testen in bodemdichtheidsmeters met een van de bovenstaande opties, moet er rekening mee worden gehouden dat de resultaten van de onderzoeken sterk variëren. In dit opzicht kunnen sommige indicatoren, zelfs bij het testen van één monster, 1, 5-3 en in sommige gevallen zelfs 5 keer verschillen.
Zulke significante fluctuaties worden geassocieerd met de kleine omvang van de monsters, de heterogeniteit van het materiaal als gevolg van carbonaat en andere insluitsels, of de aanwezigheid van grote poriën. Het onvermijdelijkeonderzoeksfouten.
Beïnvloedende factoren
In de loop van talrijke studies is vastgesteld dat de indicator van de neiging tot bodemdaling van de bodem voornamelijk afhangt van:
- Druk.
- Graden van bodemdichtheid met natuurlijk vocht.
- Samenstelling van de bodemdaling.
- Vochtigheidsniveau verhogen.
Afhankelijkheid van de belasting wordt weerspiegeld in de curve, volgens welke, met een toename van de indicator, de waarde van de relatieve neiging om eerst te veranderen ook zijn maximale waarde bereikt. Met de daaropvolgende drukverhoging begint het nul te naderen.
In de regel is voor löss-achtige zandleem, löss, leem de druk 0,2-0,5 MPa en voor löss-achtige klei - 0,4-0,6 MPa.
Afhankelijkheid wordt veroorzaakt door het feit dat tijdens het laden van bodemdaling met natuurlijke verzadiging op een bepaald niveau, de vernietiging van de constructie begint. In dit geval wordt een scherpe compressie opgemerkt zonder een verandering in de waterverzadiging. De vervorming tijdens toenemende druk zal doorgaan totdat de laag zijn extreem dichte staat bereikt.
Afhankelijkheid van bodemsamenstelling
Het komt tot uitdrukking in het feit dat met een toename van het aantal plasticiteit, de indicator van de relatieve neiging tot vervorming afneemt. Simpel gezegd, een grotere mate van structuurvariabiliteit is kenmerkend voor drijfmest, een kleinere - voor klei. Om deze regel waar te maken, moeten natuurlijk andere voorwaarden gelijk zijn.
Initiële druk
Bij het ontwerpen van de fundamenten van gebouwen en constructiesde belasting van constructies op de grond wordt berekend. In dit geval wordt de initiële (minimale) druk bepaald, waarbij de vervorming begint bij volledige verzadiging met water. Het schendt de natuurlijke structurele sterkte van de bodem. Dit leidt ertoe dat het normale verdichtingsproces wordt verstoord. Deze veranderingen gaan op hun beurt gepaard met structurele herstructurering en intensieve verdichting.
Gezien het bovenstaande lijkt het erop dat in de ontwerpfase bij het organiseren van de bouw de initiële druk bijna nul moet zijn. In de praktijk is dit echter niet het geval. De gespecificeerde parameter moet zodanig worden gebruikt dat de dikte volgens de algemene regels als niet-verzakkingen wordt beschouwd.
Indicator opdracht
De begindruk wordt gebruikt bij het ontwerpen van funderingen op verzakkende gronden om te bepalen:
- Ontwerplading waarbij er geen wijzigingen zullen zijn.
- De grootte van de zone waarbinnen verdichting zal optreden vanuit de massa van de fundering.
- De vereiste diepte van bodemvervorming of de dikte van het bodemkussen, volledig exclusief vervorming.
- De diepte van waaruit veranderingen van de massa van de grond beginnen.
Aanvankelijke vochtigheid
Het wordt de indicator genoemd waarbij bodems in een gespannen toestand beginnen af te nemen. Bij het bepalen van de initiële vochtigheid wordt een relatieve waarde van 0,01 als normale waarde genomen.
De methode voor het bepalen van de parameter is gebaseerd op compressielaboratoriumtests. Voor het onderzoek zijn 4-6 monsters nodig. De twee methode wordt gebruikt:bochten.
Eén monster wordt getest bij natuurlijke vochtigheid en in afzonderlijke stappen tot maximale druk geladen. Hiermee wordt de grond doorweekt totdat de bodemdaling stabiliseert.
Het tweede monster wordt eerst verzadigd met water en vervolgens, met continu weken, in dezelfde stappen tot de ultieme druk geladen.
Bevochtiging van de resterende monsters wordt uitgevoerd op indicatoren die de vochtlimiet verdelen van initiële tot volledige waterverzadiging in relatief gelijke intervallen. Daarna worden ze onderzocht in compressie-apparaten.
De toename wordt bereikt door het berekende volume water in de monsters te gieten en gedurende 1-3 dagen vast te houden totdat het verzadigingsniveau zich stabiliseert.
Vervormingskenmerken
Dit zijn de samendrukbaarheidscoëfficiënten en de variabiliteit ervan, de vervormingsmodulus, de relatieve compressie.
De vervormingsmodulus wordt gebruikt om de waarschijnlijke indicatoren van funderingszetting en hun niet-uniformiteit te berekenen. In de regel wordt het in het veld bepaald. Hiervoor worden bodemmonsters getest met statische belastingen. De waarde van de vervormingsmodulus wordt beïnvloed door het vochtgeh alte, de dichtheid, structurele cohesie en bodemsterkte.
Bij toenemende bodemmassa neemt deze indicator toe, bij grotere verzadiging met water neemt deze af.
Samendrukbaarheidsvariabiliteitsfactor
Het wordt gedefinieerd als de verhouding van de samendrukbaarheid onder constant of natuurlijk vocht tot de kenmerken van de bodem in een met water verzadigde toestand.
Overeenkomstcoëfficiënten die zijn verkregen in veld- en laboratoriumonderzoeken, toont aan dat het verschil daartussen onbeduidend is. Het ligt in het bereik van 0,65-2 keer. Daarom is het voor praktische toepassing voldoende om de indicatoren in het laboratorium te bepalen.
De variabiliteitscoëfficiënt hangt voornamelijk af van druk, vochtigheid en de mate van toename. Met een toename van de druk neemt de indicator toe, met een toename van de natuurlijke luchtvochtigheid neemt deze af. Wanneer volledig verzadigd met water, benadert de coëfficiënt 1.
Krachtkenmerken
Ze zijn de hoek van interne wrijving en specifieke cohesie. Ze zijn afhankelijk van structurele sterkte, waterverzadigingsniveau en (in mindere mate) dichtheid. Bij toenemende vochtigheid neemt de hechting 2-10 keer af en de hoek neemt af met 1,05-1,2. Naarmate de structurele sterkte toeneemt, neemt de hechting toe.
Soorten verzakkingsbodems
Er zijn er 2 in totaal:
- Verzakking vindt voornamelijk plaats in de vervormbare zone van de basis onder invloed van de funderingsbelasting of een andere externe factor. Tegelijkertijd is de vervorming door het gewicht bijna afwezig of niet meer dan 5 cm.
- Mogelijke verzakking van de grond door zijn massa. Het komt voornamelijk voor in de onderste laag van de dikte en is groter dan 5 cm. Onder invloed van een externe belasting kan ook een verzakking optreden in het bovenste deel binnen de grenzen van de vervormbare zone.
Het type bodemdaling wordt gebruikt bij het beoordelen van bouwomstandigheden, het ontwikkelen van maatregelen tegen bodemdaling, het ontwerpen van funderingen,fundering, het gebouw zelf.
Aanvullende informatie
Verzakking kan optreden in elk stadium van de constructie of werking van een constructie. Het kan verschijnen na een toename van het aanvankelijke bodemvocht.
Tijdens een noodweek zakt de grond vrij snel binnen de grenzen van de vervormbare zone - binnen 1-5 cm/dag. Na het stoppen van de vochttoevoer, na een paar dagen, stabiliseert de afname zich.
Als de eerste inweek plaatsvond binnen de grenzen van een deel van de vervormingszone, zal bij elke volgende waterverzadiging verzakking optreden totdat de hele zone volledig bevochtigd is. Dienovereenkomstig zal het toenemen met toenemende belasting van de grond.
Bij intensief en continu drenken is bodemdaling afhankelijk van de neerwaartse beweging van de bevochtigende laag en de vorming van een met water verzadigde zone. In dit geval begint de bodemdaling zodra het bevochtigingsfront de diepte bereikt waarop de grond door zijn eigen gewicht zakt.
