Bei der Gest altung der Fundamente von Gebäuden und Bauwerken müssen viele Faktoren berücksichtigt werden. Besonderes Augenmerk sollte auf die Zusammensetzung und Struktur des Bodens gelegt werden. Einige seiner Arten können absacken, wenn die Feuchtigkeit unter seinem eigenen Gewicht oder durch eine äußere Belastung zunimmt. Daher der Name solcher Böden - "Senkung". Betrachten Sie ihre Funktionen weiter.
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Die betrachtete Kategorie umfasst:
- Lössböden (Gülle und Löss).
- Ton und Lehm.
- Unterschiedliche Deckschlämme und Lehme.
- Industrielle Massenabfälle. Dazu zählen insbesondere Asche, Grießstaub.
- Schluffige Lehmböden mit hoher Strukturfestigkeit.
Besonderheiten
In der Anfangsphase der Bauorganisation ist es notwendig, eine Untersuchung der Bodenzusammensetzung des Standorts durchzuführen, um mögliche Verformungen zu identifizieren. Ihr Auftretenaufgrund der Besonderheiten des Prozesses der Bodenbildung. Die Schichten befinden sich in einem unzureichend verdichteten Zustand. In Lössböden kann ein solcher Zustand über die gesamte Zeit seines Bestehens bestehen bleiben.
Zunahme der Belastung und Feuchtigkeit führt in der Regel zu einer zusätzlichen Verdichtung in den unteren Schichten. Da die Verformung jedoch von der Kraft des äußeren Einflusses abhängt, bleibt die unzureichende Verdichtung der Dicke relativ zum äußeren Druck, der die Spannung aus der eigenen Masse übersteigt, bestehen.
Die Fähigkeit, weiche Böden zu fixieren, wird in Laborversuchen durch das Verhältnis der Festigkeitsabnahme bei Benetzung zum einwirkenden Druck bestimmt.
Eigenschaften
Zusätzlich zur Unterverdichtung zeichnen sich absinkende Böden durch einen geringen natürlichen Feuchtigkeitsgeh alt, eine staubige Zusammensetzung und eine hohe Strukturfestigkeit aus.
Die Bodensättigung mit Wasser in den südlichen Regionen beträgt in der Regel 0,04 bis 0,12 In den Regionen Sibiriens, der mittleren Zone, liegt der Indikator im Bereich von 0,12 bis 0,20 der erste Fall ist 0, 1-0, 3, im zweiten - 0, 3-0, 6.
Strukturelle Stärke
Es ist hauptsächlich auf die Zementadhäsion zurückzuführen. Je mehr Feuchtigkeit in den Boden eindringt, desto geringer ist die Festigkeit.
Forschungsergebnisse haben gezeigt, dass dünne Wasserfilme eine Keilwirkung auf Formationen haben. Sie wirken wie ein Schmiermittel und erleichtern das Abgleiten von absinkenden Bodenpartikeln. Folien sorgen für eine dichtere Schichtung unter äußerer Einwirkung.
Kupplung gesättigtdie Feuchtigkeit des absinkenden Bodens wird durch den Einfluss der molekularen Anziehungskraft bestimmt. Dieser Wert hängt von der Dichte und Zusammensetzung der Erde ab.
Prozessmerkmal
Drawdown ist ein komplexer physikalischer und chemischer Prozess. Sie äußert sich in Form von Bodenverdichtung durch Bewegung und dichterer (kompakter) Packung von Partikeln und Aggregaten. Dadurch wird die Gesamtporosität der Schichten auf einen dem einwirkenden Druck entsprechenden Zustand reduziert.
Erhöhung der Dichte führt zu einer gewissen Veränderung der individuellen Eigenschaften. Anschließend setzt sich unter Druckeinwirkung die Verdichtung fort bzw. die Festigkeit nimmt weiter zu.
Bedingungen
Für Drawdowns:
- Die Belastung durch das Fundament oder seine eigene Masse, die im nassen Zustand die Kohäsionskräfte der Partikel überwinden wird.
- Ausreichende Luftfeuchtigkeit. Es hilft, die Kraft zu reduzieren.
Diese Faktoren sollten zusammenarbeiten.
Feuchtigkeit bestimmt die Verformungsdauer von absinkenden Böden. Sie tritt in der Regel innerhalb relativ kurzer Zeit auf. Dies liegt daran, dass sich das Land überwiegend in einem feuchtigkeitsarmen Zustand befindet.
Die Verformung im wassergesättigten Zustand dauert länger, da das Wasser durch den Boden sickert.
Methoden zur Bestimmung der Bodendichte
Die relative Setzung wird anhand von Proben der ungestörten Struktur bestimmt. Dazu wird ein Kompressionsgerät verwendet -Bodendichtemesser. Die folgenden Methoden werden in der Studie verwendet:
- Einzelkurve mit Analyse einer Probe und deren Einweichen in der Endphase der aktuellen Belastung. Mit dieser Methode ist es möglich, die Kompressibilität des Bodens bei gegebener oder natürlicher Feuchtigkeit sowie die relative Verformungsneigung bei einem bestimmten Druck zu bestimmen.
- Zwei Kurven testen 2 Proben mit gleichem Dichtegrad. Einer wird bei natürlicher Feuchtigkeit untersucht, der zweite - in gesättigtem Zustand. Mit dieser Methode können Sie die Kompressibilität bei voller und natürlicher Feuchtigkeit bestimmen, die relative Neigung zur Verformung, wenn die Last von Null auf Endlast wechselt.
- Kombiniert. Diese Methode ist eine modifizierte Kombination der beiden vorherigen. Der Test wird an einer Probe durchgeführt. Es wird zunächst in seinem natürlichen Zustand auf einen Druck von 0,1 MPa geprüft. Mit der kombinierten Methode können Sie die gleichen Eigenschaften analysieren wie mit der 2-Kurven-Methode.
Wichtige Punkte
Bei Tests in Bodendichtemessgeräten mit einer der oben genannten Optionen muss berücksichtigt werden, dass die Ergebnisse der Studien sehr unterschiedlich sind. In dieser Hinsicht können sich einige Indikatoren, selbst wenn eine Probe getestet wird, um das 1-, 5-3- und in einigen Fällen sogar um das 5-fache unterscheiden.
Diese signifikanten Schwankungen hängen mit der geringen Größe der Proben, der Heterogenität des Materials aufgrund von Karbonat- und anderen Einschlüssen oder dem Vorhandensein großer Poren zusammen. Das UnvermeidlicheForschungsfehler.
Einflussfaktoren
In zahlreichen Studien wurde festgestellt, dass der Indikator für die Setzungsneigung des Bodens hauptsächlich von folgenden Faktoren abhängt:
- Druck.
- Grade der Bodendichte bei natürlicher Feuchtigkeit.
- Zusammensetzung des Setzungsbodens.
- Feuchtigkeitserhöhungsstufe.
Die Belastungsabhängigkeit spiegelt sich in der Kurve wider, wonach bei einem Anstieg des Indikators auch der Wert der relativen Veränderungsneigung zunächst seinen Maximalwert erreicht. Mit dem anschließenden Druckanstieg nähert er sich Null.
In der Regel beträgt der Druck für lößartige sandige Lehme, Löße, Lehme 0,2-0,5 MPa und für lößartige Tone - 0,4-0,6 MPa.
Die Abhängigkeit wird durch die Tatsache verursacht, dass beim Beladen des Bodens mit natürlicher Sättigung auf einem bestimmten Niveau die Zerstörung der Struktur beginnt. In diesem Fall wird eine starke Kompression ohne Änderung der Wassersättigung festgestellt. Die Verformung bei zunehmendem Druck setzt sich fort, bis die Schicht ihren extrem dichten Zustand erreicht.
Abhängigkeit von der Bodenzusammensetzung
Es drückt sich darin aus, dass mit zunehmender Plastizitätszahl der Indikator für die relative Verformungstendenz abnimmt. Einfach ausgedrückt, eine größere Strukturvariabilität ist charakteristisch für Gülle, eine kleinere für Ton. Damit diese Regel wahr ist, müssen natürlich andere Bedingungen gleich sein.
Anfangsdruck
Bei der Gest altung der Fundamente von Gebäuden und Bauwerkendie Belastung von Bauwerken am Boden wird berechnet. Dabei wird der Anfangsdruck (Mindestdruck) ermittelt, bei dem die Verformung bei voller Sättigung mit Wasser beginnt. Es verletzt die natürliche Strukturfestigkeit des Bodens. Dies führt dazu, dass der normale Verdichtungsprozess gestört wird. Diese Veränderungen wiederum gehen einher mit baulichen Umstrukturierungen und intensiver Nachverdichtung.
In Anbetracht dessen scheint es, dass in der Entwurfsphase bei der Organisation des Baus der Anfangsdruck nahe Null genommen werden sollte. In der Praxis ist dies jedoch nicht der Fall. Der angegebene Parameter sollte so verwendet werden, dass die Dicke gemäß den allgemeinen Regeln als Nichtsenkung angesehen wird.
Kennzeichenzuordnung
Anfangsdruck wird beim Entwurf von Fundamenten auf absinkenden Böden verwendet, um Folgendes zu bestimmen:
- Auslegungslast, bei der es keine Änderungen gibt.
- Die Größe der Zone, in der die Verdichtung aufgrund der Masse des Fundaments erfolgt.
- Die erforderliche Tiefe der Bodenverformung oder die Dicke des Bodenkissens, vollständig ohne Verformung.
- Die Tiefe, ab der die Veränderungen der Bodenmasse beginnen.
Anfangsfeuchte
Er wird als Indikator bezeichnet, bei dem Böden in einem gestressten Zustand zu sinken beginnen. Bei der Bestimmung der Anfangsfeuchte wird als Normalwert ein relativer Wert von 0,01 angenommen.
Die Methode zur Bestimmung des Parameters basiert auf Kompressionslabortests. Für die Studie werden 4-6 Proben benötigt. Die Zwei-Methode wird verwendetKurven.
Eine Probe wird bei natürlicher Feuchtigkeit mit Belastung bis zum Maximaldruck in getrennten Schritten getestet. Damit wird der Boden durchnässt, bis sich die Setzung stabilisiert.
Die zweite Probe wird zunächst mit Wasser gesättigt und dann unter ständiger Wässerung in den gleichen Schritten bis zum Enddruck belastet.
Die Befeuchtung der verbleibenden Proben erfolgt nach Indikatoren, die die Feuchtigkeitsgrenze von der anfänglichen bis zur vollständigen Wassersättigung in relativ gleiche Intervalle unterteilen. Dann werden sie in Kompressionsgeräten untersucht.
Die Erhöhung wird erreicht, indem die berechnete Wassermenge in die Proben gegossen wird und 1-3 Tage lang weiter geh alten wird, bis sich der Sättigungsgrad stabilisiert.
Verformungseigenschaften
Dies sind die Kompressibilitätskoeffizienten und ihre Variabilität, der Verformungsmodul, die relative Kompression.
Der Verformungsmodul wird verwendet, um die wahrscheinlichen Indikatoren für Fundamentsetzungen und deren Ungleichmäßigkeit zu berechnen. Sie wird in der Regel im Feld ermittelt. Dazu werden Bodenproben mit statischen Belastungen getestet. Der Wert des Verformungsmoduls wird durch den Feuchtigkeitsgeh alt, das Dichteniveau, den strukturellen Zusammenh alt und die Bodenfestigkeit beeinflusst.
Mit zunehmender Bodenmasse nimmt dieser Indikator zu, mit größerer Sättigung mit Wasser ab.
Kompressibilitätsvariabilitätsfaktor
Sie ist definiert als das Verhältnis der Kompressibilität bei konstanter oder natürlicher Feuchtigkeit zu den Eigenschaften des Bodens im wassergesättigten Zustand.
ÜbereinstimmungKoeffizienten, die in Feld- und Laborstudien erh alten wurden, zeigt, dass der Unterschied zwischen ihnen unbedeutend ist. Sie liegt im Bereich des 0,65- bis 2-fachen. Für die praktische Anwendung reicht es daher aus, die Indikatoren im Labor zu bestimmen.
Der Variabilitätskoeffizient hängt hauptsächlich vom Druck, der Feuchtigkeit und der Höhe seines Anstiegs ab. Mit zunehmendem Druck steigt der Indikator, mit zunehmender natürlicher Luftfeuchtigkeit nimmt er ab. Bei vollständiger Sättigung mit Wasser nähert sich der Koeffizient 1.
Stärkeeigenschaften
Sie sind der Winkel der inneren Reibung und der spezifische Zusammenh alt. Sie hängen von der Strukturfestigkeit, dem Wassersättigungsgrad und (in geringerem Maße) der Dichte ab. Mit zunehmender Luftfeuchtigkeit nimmt die Haftung um das 2-10-fache ab und der Winkel nimmt um das 1,05-1,2 ab. Mit zunehmender Strukturfestigkeit nimmt die Haftung zu.
Arten von Setzungsböden
Es gibt insgesamt 2:
- Das Durchhängen tritt hauptsächlich innerhalb der verformbaren Zone der Basis unter der Einwirkung der Fundamentlast oder anderer externer Faktoren auf. Gleichzeitig fehlt die Verformung durch sein Gewicht fast oder beträgt nicht mehr als 5 cm.
- Mögliches Absinken des Bodens durch seine Masse. Es tritt hauptsächlich in der unteren Schicht der Dicke auf und überschreitet 5 cm. Unter Einwirkung einer äußeren Belastung kann es auch im oberen Teil innerhalb der Grenzen der verformbaren Zone zu einer Senkung kommen.
Die Art der Setzung wird bei der Beurteilung der Baubedingungen, der Entwicklung von Setzungsschutzmaßnahmen, der Planung von Fundamenten,Fundament, das Gebäude selbst.
Weitere Informationen
Absacken kann in jeder Phase des Baus oder Betriebs einer Struktur auftreten. Es kann nach einer Erhöhung der anfänglichen Setzungsfeuchte auftreten.
Während der Notwässerung sackt der Boden innerhalb der Grenzen der deformierbaren Zone ziemlich schnell ab - innerhalb von 1-5 cm/Tag. Nach Beendigung der Feuchtigkeitszufuhr stabilisiert sich der Absunk nach einigen Tagen.
Falls die anfängliche Durchnässung innerhalb der Grenzen eines Teils der Deformationszone stattfand, kommt es bei jeder weiteren Wassersättigung zu Setzungen, bis die gesamte Zone vollständig durchnässt ist. Dementsprechend steigt sie mit zunehmender Belastung des Bodens.
Bei intensiver und kontinuierlicher Durchnässung hängt die Bodensenkung von der Abwärtsbewegung der Befeuchtungsschicht und der Bildung einer wassergesättigten Zone ab. In diesem Fall setzt das Absinken ein, sobald die Befeuchtungsfront die Tiefe erreicht, bei der der Boden durch sein Eigengewicht absackt.
