Çökebilir zeminler: türleri ve özellikleri. Toprak Yoğunluğu Yöntemi

İçindekiler:

Çökebilir zeminler: türleri ve özellikleri. Toprak Yoğunluğu Yöntemi
Çökebilir zeminler: türleri ve özellikleri. Toprak Yoğunluğu Yöntemi

Video: Çökebilir zeminler: türleri ve özellikleri. Toprak Yoğunluğu Yöntemi

Video: Çökebilir zeminler: türleri ve özellikleri. Toprak Yoğunluğu Yöntemi
Video: LABORATUVAR DENEYLERİ, ZEMİNLERİN SINIFLANDIRILMASI VE ÖZELLİKLERİ 2024, Kasım
Anonim

Binaların ve yapıların temellerini tasarlarken birçok faktör dikkate alınmalıdır. Toprağın bileşimine ve yapısına özellikle dikkat edilmelidir. Türlerinden bazıları, kendi ağırlığı altında veya harici bir yük altında nem arttığında sarkma yapabilir. Dolayısıyla bu tür toprakların adı - "çökme". Özelliklerini daha fazla düşünün.

çökme toprakları
çökme toprakları

Görüntülemeler

İncelenen kategori şunları içerir:

  • Loess topraklar (bulamaç ve lös).
  • Killer ve balçıklar.
  • Ayrı tipte örtü bulamaçları ve balçıklar.
  • Dökme endüstriyel atık. Bunlara özellikle kül, ızgara tozu dahildir.
  • Yapısal dayanımı yüksek, siltli killi topraklar.

Özellikler

İnşaatın organizasyonunun ilk aşamasında, olası deformasyonları belirlemek için sahanın toprak bileşimi hakkında bir çalışma yapmak gerekir. Onların oluşumutoprak oluşum sürecinin özellikleri nedeniyle. Katmanlar yetersiz sıkıştırılmış durumda. Lös toprakta, böyle bir durum varlığının tüm süresi boyunca devam edebilir.

Yük ve nemdeki artış genellikle alt katmanlarda ek sıkıştırmaya neden olur. Bununla birlikte, deformasyon dış etkinin kuvvetine bağlı olacağından, kendi kütlesinden gelen gerilimi aşan dış basınca göre kalınlığın yetersiz sıkışması kalacaktır.

Yumuşak zeminleri sabitleme yeteneği, laboratuvar testlerinde ıslandığında mukavemetteki azalmanın etki eden basınca oranıyla belirlenir.

Özellikler

Az sıkıştırmaya ek olarak, çöken zeminler düşük doğal nem içeriği, tozlu bileşim ve yüksek yapısal mukavemet ile karakterize edilir.

gevşek topraklar
gevşek topraklar

Güney bölgelerinde su ile toprak doygunluğu, kural olarak, 0.04-0.12'dir. Sibirya bölgelerinde, orta bölge, gösterge 0.12-0.20 aralığındadır. ilk durum 0, 1-0, 3, ikinci durumda - 0, 3-0, 6.

Yapısal güç

Çoğunlukla simantasyon yapışmasından kaynaklanır. Zemine ne kadar fazla nem girerse, mukavemet o kadar düşük olur.

Araştırma sonuçları, ince su filmlerinin oluşumlar üzerinde kama etkisine sahip olduğunu göstermiştir. Kayganlaştırıcı görevi görerek, çöken toprak parçacıklarının kaymasını kolaylaştırırlar. Filmler, dış etki altında daha yoğun katmanların döşenmesini sağlar.

Debriyaj doymuşçöken toprağın nemi, moleküler çekim kuvvetinin etkisiyle belirlenir. Bu değer, dünyanın yoğunluk derecesine ve bileşimine bağlıdır.

Süreç özelliği

Drawdown, karmaşık bir fiziksel ve kimyasal süreçtir. Parçacıkların ve agregaların hareketi ve daha yoğun (kompakt) paketlenmesi nedeniyle toprak sıkışması şeklinde kendini gösterir. Bundan dolayı, katmanların toplam gözenekliliği, etki eden basınç seviyesine karşılık gelen bir duruma indirgenir.

Yoğunluktaki artış, bireysel özelliklerde bazı değişikliklere yol açar. Daha sonra basınç etkisi altında sırasıyla sıkıştırma devam eder, mukavemet artmaya devam eder.

Koşullar

Dezavantajların oluşması için:

  • Temelden veya ıslandığında parçacıkların kohezyon kuvvetlerini yenecek olan kendi kütlesinden gelen yük.
  • Yeterli nem seviyesi. Gücün azalmasına yardımcı olur.

Bu faktörler birlikte çalışmalıdır.

çöken zeminlerdeki temeller
çöken zeminlerdeki temeller

Nem, çöken zeminlerin deformasyon süresini belirler. Kural olarak, nispeten kısa bir süre içinde gerçekleşir. Bunun nedeni, arazinin ağırlıklı olarak düşük nemli bir durumda olmasıdır.

Suya doygun haldeki deformasyon, su topraktan süzülürken daha uzun sürer.

Toprak yoğunluğunu belirleme yöntemleri

Göreceli çökme, bozulmamış yapı örnekleriyle belirlenir. Bunun için bir sıkıştırma cihazı kullanılır -toprak yoğunluk ölçer Çalışmada aşağıdaki yöntemler kullanılmıştır:

  • Bir numunenin analizi ve mevcut yükün son aşamasında ıslatılması ile tek eğri. Bu yöntem ile, belirli bir veya doğal nemde toprağın sıkıştırılabilirliğini ve ayrıca belirli bir basınçta göreceli olarak deforme olma eğilimini belirlemek mümkündür.
  • Aynı yoğunluk derecesine sahip 2 numuneyi test eden iki eğri. Biri doğal nemde, ikincisi - doymuş halde araştırılır. Bu yöntem, tam ve doğal nem altında sıkıştırılabilirliği, yük sıfırdan nihai duruma geçtiğinde göreceli deformasyon eğilimini belirlemenizi sağlar.
  • Birleştirilmiş. Bu yöntem, önceki ikisinin değiştirilmiş bir birleşimidir. Test bir numune üzerinde gerçekleştirilir. İlk önce doğal halinde 0,1 MPa'lık bir basınca kadar incelenir. Birleşik yöntemi kullanmak, 2 eğri yöntemiyle aynı özellikleri analiz etmenize olanak tanır.

Önemli noktalar

Yukarıdaki seçeneklerden herhangi biri kullanılarak toprak yoğunluk ölçerlerde test yapılırken, çalışmaların sonuçlarının büyük ölçüde farklılık gösterdiği dikkate alınmalıdır. Bu bağlamda, bazı göstergeler, bir numuneyi test ederken bile 1, 5-3 ve hatta bazı durumlarda 5 kat farklılık gösterebilir.

tozlu killi topraklar
tozlu killi topraklar

Bu tür önemli dalgalanmalar, numunelerin küçük boyutu, karbonat ve diğer inklüzyonlar nedeniyle malzemenin heterojenliği veya büyük gözeneklerin varlığı ile ilişkilidir. Kaçınılmazaraştırma hataları.

Etkileyen faktörler

Çok sayıda çalışma sırasında, toprağın çökme eğiliminin göstergesinin esas olarak aşağıdakilere bağlı olduğu tespit edilmiştir:

  • Basınç.
  • Doğal nem ile toprak yoğunluğunun dereceleri.
  • Çökme toprağının bileşimi.
  • Nem artış seviyesi.

Yüke bağımlılık, eğride yansıtılır, buna göre göstergedeki bir artışla, ilk önce göreceli değişme eğiliminin değeri de maksimum değerine ulaşır. Basınçtaki sonraki artışla birlikte sıfıra yaklaşmaya başlar.

Kural olarak, loes benzeri kumlu tınlar, lösler, tınlar için basınç 0,2-0,5 MPa'dır ve lös benzeri killer için - 0,4-0,6 MPa.

Bağımlılık, belirli bir seviyede doğal doygunluğa sahip oturmalı zeminin yüklenmesi sürecinde yapının tahribatının başlamasından kaynaklanır. Bu durumda, su doygunluğunda bir değişiklik olmadan keskin bir sıkıştırma not edilir. Artan basınç sırasındaki deformasyon, tabaka aşırı yoğun durumuna ulaşana kadar devam edecektir.

çöken toprak türleri
çöken toprak türleri

Toprak bileşimine bağımlılık

Plastiklik sayısı arttıkça deformasyona nispi eğilimin göstergesinin azalması ile ifade edilir. Basitçe söylemek gerekirse, daha büyük bir yapı değişkenliği, daha küçük olan - kil için bulamacın özelliğidir. Doğal olarak bu kuralın doğru olması için diğer koşulların da eşit olması gerekir.

İlk basınç

Binaların ve yapıların temellerini tasarlarkenyapıların zemindeki yükü hesaplanır. Bu durumda, deformasyonun suyla tam doygunlukta başladığı ilk (minimum) basınç belirlenir. Toprağın doğal yapısal mukavemetini ihlal eder. Bu, normal sıkıştırma işleminin kesintiye uğramasına neden olur. Bu değişikliklere, yapısal yeniden yapılanma ve yoğun yoğunlaşma eşlik ediyor.

Yukarıdakiler göz önüne alındığında, inşaat düzenlenirken tasarım aşamasında, ilk baskının sıfıra yakın alınması gerektiği görülüyor. Ancak pratikte durum böyle değil. Belirtilen parametre, kalınlığın genel kurallara göre oturmaması kabul edilecek şekilde kullanılmalıdır.

Gösterge atama

Başlangıç basıncı, çöken zeminler üzerinde temeller tasarlanırken aşağıdakileri belirlemek için kullanılır:

  • Hiçbir değişiklik olmayacak tasarım yükü.
  • Temel kütlesinden sıkışmanın meydana geleceği bölgenin boyutu.
  • Tam olarak deformasyon hariç, gerekli toprak deformasyonu derinliği veya toprak yastığının kalınlığı.
  • Toprağın kütlesindeki değişikliklerin başladığı derinlik.

İlk nem

Gerilmiş durumdaki toprakların azalmaya başladığı gösterge olarak adlandırılır. Başlangıç nemi belirlenirken, 0,01 bağıl değeri normal değer olarak alınır.

Parametreyi belirleme yöntemi, sıkıştırma laboratuvar testlerine dayanmaktadır. Çalışma için 4-6 numuneye ihtiyaç vardır. İki yöntem kullanılıreğriler.

toprak yoğunluğunu belirleme yöntemi
toprak yoğunluğunu belirleme yöntemi

Bir numune, ayrı adımlarda maksimum basınca kadar yükleme ile doğal nemde test edilir. Bununla birlikte, çökme stabilize olana kadar toprak ıslatılır.

İkinci numune önce su ile doyurulur ve daha sonra sürekli ıslatma ile aynı adımlarda nihai basınca kadar yüklenir.

Kalan numunelerin nemlendirilmesi, nem sınırını başlangıçtan tam su doygunluğuna kadar nispeten eşit aralıklara bölen göstergelerle gerçekleştirilir. Daha sonra sıkıştırma cihazlarında incelenir.

Artış, doygunluk seviyesi stabilize olana kadar 1-3 gün daha tutularak numunelere hesaplanan su hacmi dökülerek elde edilir.

Deformasyon özellikleri

Sıkıştırılabilirlik ve değişkenliği, deformasyon modülü, bağıl sıkıştırma katsayılarıdır.

Deformasyon modülü, temel oturmasının ve düzgün olmama durumunun olası göstergelerini hesaplamak için kullanılır. Kural olarak, sahada belirlenir. Bunun için zemin numuneleri statik yüklerle test edilir. Deformasyon modülünün değeri nem içeriğinden, yoğunluk seviyesinden, yapısal kohezyondan ve toprak mukavemetinden etkilenir.

Toprak kütlesi arttıkça bu gösterge artar, suyla doygunluk arttıkça azalır.

Sıkıştırılabilirlik değişkenlik faktörü

Sabit veya doğal nem altında sıkıştırılabilirliğin suya doygun durumdaki toprağın özelliklerine oranı olarak tanımlanır.

Eşleştirmearazi ve laboratuvar çalışmalarında elde edilen katsayılar, aralarındaki farkın önemsiz olduğunu göstermektedir. 0.65-2 kat aralığındadır. Bu nedenle pratik uygulama için laboratuvarda indikatörlerin belirlenmesi yeterlidir.

zayıf toprakların sabitlenmesi
zayıf toprakların sabitlenmesi

Değişkenlik katsayısı esas olarak basınca, neme ve artış düzeyine bağlıdır. Basınçtaki bir artışla gösterge artar, doğal nemdeki artışla azalır. Suya tamamen doyduğunda katsayı 1'e yaklaşır

Güç özellikleri

İç sürtünme ve spesifik kohezyon açısıdır. Yapısal mukavemete, su doygunluk seviyesine ve (daha az ölçüde) yoğunluğa bağlıdırlar. Artan nem ile yapışma 2-10 kat azalır ve açı 1,05-1.2 azalır. Yapısal mukavemet arttıkça yapışma artar.

Çökme toprak türleri

Toplamda 2 tane var:

  1. Dökme, temel yükü veya diğer dış faktörlerin etkisi altında, esas olarak tabanın deforme olabilen bölgesinde meydana gelir. Aynı zamanda, ağırlığından kaynaklanan deformasyon neredeyse yoktur veya 5 cm'den fazla değildir.
  2. Toprağın kütlesinden olası çökmesi. Esas olarak kalınlığın alt tabakasında meydana gelir ve 5 cm'yi aşar. Harici bir yükün etkisi altında, üst kısımda deforme olabilir bölge sınırları içinde bir çökme meydana gelebilir.

Yitim türü inşaat koşullarının değerlendirilmesinde, oturma önleyici önlemlerin geliştirilmesinde, temellerin tasarlanmasında,temel, binanın kendisi.

Ek bilgiler

Bir yapının inşaatının veya işletiminin herhangi bir aşamasında sarkma meydana gelebilir. İlk çökme nemindeki bir artıştan sonra görünebilir.

Acil ıslatma sırasında, toprak deforme olabilen bölgenin sınırları içinde oldukça hızlı bir şekilde - 1-5 cm/gün içinde - sarkar. Nem kaynağının kesilmesinden sonra, birkaç gün sonra düşüş dengelenir.

İlk ıslatma, deformasyon bölgesinin bir bölümünün sınırları içinde gerçekleştiyse, sonraki her su doygunluğu ile, tüm bölge tamamen ıslanana kadar çökme meydana gelecektir. Buna göre zemindeki artan yük ile artacaktır.

Yoğun ve sürekli ıslatma ile toprak çökmesi, nemlendirme tabakasının aşağı doğru hareketine ve suya doymuş bir bölgenin oluşumuna bağlıdır. Bu durumda, nemlendirme cephesi toprağın kendi ağırlığından sarktığı derinliğe ulaşır ulaşmaz çökme başlayacaktır.

Önerilen: