Khi thiết kế nền móng của các tòa nhà và cấu trúc, phải tính đến nhiều yếu tố. Đặc biệt cần chú ý đến thành phần và cấu trúc của đất. Một số loài của nó có khả năng bị võng xuống khi độ ẩm tăng lên dưới trọng lượng của chính nó hoặc từ tải trọng bên ngoài. Do đó tên của loại đất như vậy - "lún". Hãy xem xét thêm các tính năng của chúng.
Lượt xem
Danh mục đang được xem xét bao gồm:
- Đất hoàng thổ (bùn và đất hoàng thổ).
- Đất sét và bùn.
- Tách biệt các loại bùn phủ và đá cục.
- Rác thải công nghiệp số lượng lớn. Đặc biệt, chúng bao gồm tro, bụi ghi.
- Đất sét pha bùn có độ bền kết cấu cao.
Cụ thể
Ở giai đoạn đầu của việc tổ chức thi công, cần tiến hành nghiên cứu thành phần đất của khu vực để xác định các biến dạng có thể xảy ra. Sự xuất hiện của họdo đặc thù của quá trình hình thành đất. Các lớp ở trạng thái không đủ chặt. Trong đất hoàng thổ, trạng thái như vậy có thể tồn tại trong suốt thời gian tồn tại của nó.
Tăng tải trọng và độ ẩm thường gây ra sự nén chặt thêm ở các lớp bên dưới. Tuy nhiên, vì sự biến dạng sẽ phụ thuộc vào lực tác động bên ngoài, độ nén không đủ của độ dày so với áp suất bên ngoài vượt quá ứng suất từ khối lượng của chính nó sẽ vẫn còn.
Khả năng cố định đất mềm được xác định trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm bằng tỷ số giữa độ giảm độ bền khi bị thấm ướt và áp suất tác động.
Thuộc tính
Ngoài độ nén chặt, đất sụt lún còn có đặc điểm là độ ẩm tự nhiên thấp, thành phần bụi và độ bền kết cấu cao.
Độ bão hòa của đất với nước ở các vùng phía nam, theo quy luật, là 0,04-0,12. Ở các vùng của Siberia, vùng giữa, chỉ số nằm trong khoảng 0,12-0,20. Mức độ ẩm trong trường hợp đầu tiên là 0, 1-0, 3, trong trường hợp thứ hai - 0, 3-0, 6.
Sức mạnh kết cấu
Chủ yếu là do sự kết dính của xi măng. Độ ẩm xâm nhập vào đất càng nhiều, độ bền càng giảm.
Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng màng nước mỏng có tác dụng tạo hình khối. Chúng hoạt động như một chất bôi trơn, giúp các hạt đất lún trượt dễ dàng hơn. Phim cung cấp nhiều lớp dày đặc hơn dưới tác động bên ngoài.
Ly hợp bão hòaĐộ ẩm của đất lún được xác định bởi ảnh hưởng của lực hút phân tử. Giá trị này phụ thuộc vào mức độ mật độ và thành phần của trái đất.
Đặc tính quy trình
Rút_tẩy là một quá trình vật lý và hóa học phức tạp. Nó thể hiện ở dạng nén chặt đất do chuyển động và đóng gói dày đặc hơn (chặt) của các hạt và cốt liệu. Do đó, tổng độ xốp của các lớp được giảm xuống trạng thái tương ứng với mức áp suất tác động.
Sự gia tăng mật độ dẫn đến một số thay đổi trong các đặc điểm cá nhân. Sau đó, dưới tác động của áp lực, quá trình nén tiếp tục, tương ứng, cường độ tiếp tục tăng lên.
Điều kiện
Để giải ngân xảy ra:
- Tải trọng từ nền móng hoặc khối lượng của chính nó, khi bị ướt, sẽ vượt qua lực kết dính của các hạt.
- Cấp ẩm vừa đủ. Nó giúp giảm sức mạnh.
Những yếu tố này nên kết hợp với nhau.
Độ ẩm xác định thời gian biến dạng của đất lún. Theo quy luật, nó xảy ra trong một thời gian tương đối ngắn. Điều này là do đất chủ yếu ở trạng thái ẩm thấp.
Biến dạng ở trạng thái bão hòa nước mất nhiều thời gian hơn khi nước lọc qua đất.
Phương pháp xác định mật độ đất
Độ lún tương đối được xác định bằng các mẫu kết cấu nguyên dạng. Đối với điều này, một thiết bị nén được sử dụng -máy đo mật độ đất. Các phương pháp sau được sử dụng trong nghiên cứu:
- Đường cong đơn với phân tích một mẫu và ngâm mẫu ở giai đoạn cuối cùng của tải hiện tại. Với phương pháp này, có thể xác định khả năng nén của đất ở độ ẩm nhất định hoặc độ ẩm tự nhiên, cũng như xu hướng biến dạng tương đối ở một áp suất nhất định.
- Hai đường cong thử nghiệm 2 mẫu có cùng độ đậm nhạt. Một được nghiên cứu ở độ ẩm tự nhiên, thứ hai - ở trạng thái bão hòa. Phương pháp này cho phép bạn xác định khả năng chịu nén dưới độ ẩm hoàn toàn và tự nhiên, xu hướng biến dạng tương đối khi tải trọng thay đổi từ 0 đến cuối cùng.
- Kết hợp. Phương pháp này là sự kết hợp sửa đổi của hai phương pháp trước đó. Thử nghiệm được thực hiện trên một mẫu. Đầu tiên nó được kiểm tra ở trạng thái tự nhiên với áp suất 0,1 MPa. Sử dụng phương pháp kết hợp cho phép bạn phân tích các thuộc tính giống như phương pháp 2 đường cong.
Điểm quan trọng
Trong quá trình thử nghiệm trong máy đo mật độ đất sử dụng bất kỳ tùy chọn nào ở trên, phải lưu ý rằng kết quả của các nghiên cứu khác nhau rất nhiều. Về vấn đề này, một số chỉ số, ngay cả khi thử nghiệm một mẫu, có thể chênh lệch 1, 5-3 và trong một số trường hợp, thậm chí là 5 lần.
Những biến động đáng kể như vậy có liên quan đến kích thước nhỏ của mẫu, tính không đồng nhất của vật liệu do cacbonat và các tạp chất khác, hoặc sự hiện diện của các lỗ rỗng lớn. Không thể tránh khỏilỗi nghiên cứu.
Các yếu tố ảnh hưởng
Trong quá trình nhiều nghiên cứu, người ta đã xác định rằng chỉ số về xu hướng lún của đất phụ thuộc chủ yếu vào:
- Áp lực.
- Độ đặc của đất với độ ẩm tự nhiên.
- Thành phần của đất lún.
- Mức độ tăng độ ẩm.
Sự phụ thuộc vào tải được phản ánh trong đường cong, theo đó, với sự gia tăng của chỉ báo, giá trị của xu hướng thay đổi tương đối trước tiên cũng đạt đến giá trị lớn nhất của nó. Với sự gia tăng áp suất sau đó, nó bắt đầu tiến gần đến con số không.
Theo quy định, đối với đất cát dạng hoàng thổ, hoàng thổ, mùn, áp suất là 0,2-0,5 MPa và đối với đất sét dạng hoàng thổ - 0,4-0,6 MPa.
Sự phụ thuộc là do trong quá trình gia tải đất bị lún với độ bão hoà tự nhiên ở một mức độ nhất định bắt đầu phá huỷ kết cấu. Trong trường hợp này, một lực nén mạnh được ghi nhận mà không làm thay đổi độ bão hòa nước. Sự biến dạng trong quá trình tăng áp suất sẽ tiếp tục cho đến khi lớp đạt đến trạng thái cực kỳ đặc.
Phụ thuộc vào thành phần đất
Nó được thể hiện trong thực tế là với sự gia tăng số lượng độ dẻo, chỉ số của xu hướng biến dạng tương đối giảm. Nói một cách đơn giản, mức độ biến đổi cấu trúc lớn hơn là đặc trưng của bùn, một mức độ nhỏ hơn - đối với đất sét. Đương nhiên, để quy tắc này đúng, các điều kiện khác phải bằng nhau.
Áp suất ban đầu
Khi thiết kế nền móng của các tòa nhà và cấu trúctải trọng của các kết cấu trên mặt đất được tính toán. Trong trường hợp này, áp suất ban đầu (tối thiểu) được xác định, tại đó sự biến dạng bắt đầu ở mức bão hòa hoàn toàn với nước. Nó vi phạm sức mạnh cấu trúc tự nhiên của đất. Điều này dẫn đến thực tế là quá trình đầm nén bình thường bị gián đoạn. Đến lượt nó, những thay đổi này lại đi kèm với việc tái cấu trúc cơ cấu và mật độ dày đặc.
Xét ở trên, có vẻ như ở khâu thiết kế khi tổ chức thi công, áp lực ban đầu nên đưa về gần bằng không. Tuy nhiên, trên thực tế không phải như vậy. Thông số được chỉ định nên được sử dụng sao cho độ dày được coi là không lún theo các quy tắc chung.
Chỉ định chỉ số
Áp lực ban đầu được sử dụng khi thiết kế nền móng trên đất lún để xác định:
- Tải thiết kế mà ở đó sẽ không có thay đổi.
- Kích thước của khu vực sẽ xảy ra đầm nén từ khối lượng của nền móng.
- Độ sâu yêu cầu của biến dạng đất hoặc độ dày của đệm đất, hoàn toàn không bao gồm biến dạng.
- Độ sâu mà từ đó bắt đầu thay đổi khối lượng của đất.
Độ ẩm ban đầu
Nó được gọi là chỉ số mà đất ở trạng thái căng thẳng bắt đầu giảm dần. Khi xác định độ ẩm ban đầu, giá trị tương đối là 0,01 được lấy làm giá trị bình thường.
Phương pháp xác định thông số dựa trên các bài kiểm tra trong phòng thí nghiệm nén. 4-6 mẫu là cần thiết cho nghiên cứu. Hai phương pháp được sử dụngđường cong.
Một mẫu được thử nghiệm ở độ ẩm tự nhiên với áp suất lên đến tối đa trong các bước riêng biệt. Với nó, đất được ngâm cho đến khi ổn định lún.
Mẫu thứ hai đầu tiên được bão hòa với nước, sau đó, ngâm liên tục, được nạp đến áp suất cuối cùng trong các bước tương tự.
Dưỡng ẩm cho các mẫu còn lại được thực hiện với các chỉ số chia giới hạn độ ẩm từ độ bão hòa nước ban đầu đến toàn bộ thành các khoảng thời gian tương đối bằng nhau. Sau đó, chúng được kiểm tra trong các thiết bị nén.
Sự gia tăng đạt được bằng cách đổ khối lượng nước đã tính toán vào các mẫu và giữ thêm trong 1-3 ngày cho đến khi mức bão hòa ổn định.
Đặc điểm biến dạng
Chúng là các hệ số của khả năng nén và sự biến thiên của nó, mô đun biến dạng, độ nén tương đối.
Mô đun biến dạng được sử dụng để tính toán các chỉ số có thể xảy ra về độ lún của móng và độ không đồng nhất của chúng. Theo quy định, nó được xác định tại hiện trường. Đối với điều này, các mẫu đất được thử nghiệm với tải trọng tĩnh. Giá trị của môđun biến dạng bị ảnh hưởng bởi độ ẩm, mức độ mật độ, độ dính kết cấu và độ bền của đất.
Khi khối lượng đất tăng lên, chỉ số này tăng lên, khi độ bão hòa với nước càng lớn thì nó càng giảm.
Hệ số biến thiên độ nén
Nó được định nghĩa là tỷ số giữa khả năng nén dưới độ ẩm ổn định hoặc tự nhiên với các đặc tính của đất ở trạng thái bão hòa nước.
Kết hợpCác hệ số thu được trong các nghiên cứu thực địa và trong phòng thí nghiệm, cho thấy sự khác biệt giữa chúng là không đáng kể. Nó nằm trong khoảng 0,65-2 lần. Do đó, để ứng dụng thực tế, chỉ cần xác định các chỉ số trong phòng thí nghiệm là đủ.
Hệ số biến thiên phụ thuộc chủ yếu vào áp suất, độ ẩm và mức độ tăng của nó. Khi tăng áp suất, chất chỉ thị tăng, khi tăng độ ẩm tự nhiên, nó giảm. Khi bão hòa hoàn toàn với nước, hệ số tiến tới 1.
Đặc điểm sức mạnh
Chúng là góc nội ma sát và lực dính cụ thể. Chúng phụ thuộc vào độ bền của cấu trúc, mức độ bão hòa nước và mật độ (ở mức độ thấp hơn). Khi độ ẩm tăng, độ bám dính giảm 2-10 lần và góc giảm 1,05-1,2. Khi độ bền kết cấu tăng, độ bám dính tăng lên.
Các loại đất sụt lún
Tổng cộng có 2:
- Sụt lún xảy ra chủ yếu trong vùng có thể biến dạng của đế dưới tác dụng của tải trọng nền hoặc các yếu tố bên ngoài khác. Đồng thời, biến dạng từ trọng lượng của nó hầu như không có hoặc không quá 5 cm.
- Sự sụt lún có thể xảy ra của đất từ khối lượng của nó. Nó xảy ra chủ yếu ở lớp dưới có độ dày và vượt quá 5 cm. Dưới tác động của tải trọng bên ngoài, lún cũng có thể xảy ra ở phần trên trong ranh giới của vùng có thể biến dạng.
Loại lún được sử dụng để đánh giá điều kiện xây dựng, phát triển các biện pháp chống lún, thiết kế nền móng,nền tảng, chính tòa nhà.
Thông tin bổ sung
Sag có thể xảy ra ở bất kỳ giai đoạn xây dựng hoặc vận hành kết cấu nào. Nó có thể xuất hiện sau khi tăng độ ẩm lún ban đầu.
Trong thời gian ngâm khẩn cấp, đất lún xuống trong ranh giới của vùng có thể biến dạng khá nhanh - trong vòng 1-5 cm / ngày. Sau khi ngừng cung cấp độ ẩm, sau vài ngày, lượng giảm sẽ ổn định lại.
Nếu quá trình ngâm ban đầu diễn ra trong ranh giới của một phần của vùng biến dạng, với mỗi lần bão hòa nước tiếp theo, sự sụt lún sẽ xảy ra cho đến khi toàn bộ vùng được làm ẩm hoàn toàn. Theo đó, nó sẽ tăng lên khi tải trọng lên đất ngày càng tăng.
Với việc ngâm sâu và liên tục, độ lún của đất phụ thuộc vào chuyển động đi xuống của lớp làm ẩm và sự hình thành vùng bão hòa nước. Trong trường hợp này, hiện tượng sụt lún sẽ bắt đầu ngay khi mặt trước làm ẩm đạt đến độ sâu mà tại đó đất bị chùng xuống so với trọng lượng của chính nó.
