Saat merancang fondasi bangunan dan struktur, banyak faktor yang harus diperhitungkan. Perhatian khusus harus diberikan pada komposisi dan struktur tanah. Beberapa spesiesnya mampu melorot ketika kelembaban meningkat karena beratnya sendiri atau dari beban eksternal. Karenanya nama tanah tersebut - "penurunan". Pertimbangkan lebih lanjut fitur-fiturnya.
Tampilan
Kategori yang dipertimbangkan meliputi:
- Loess tanah (slurry dan loess).
- tanah liat dan lempung.
- Pisahkan jenis penutup lumpur dan lempung.
- Limbah industri massal. Ini termasuk, khususnya, abu, debu parut.
- tanah liat berlumpur dengan kekuatan struktur tinggi.
Spesifikasi
Pada tahap awal organisasi konstruksi, perlu dilakukan studi komposisi tanah situs untuk mengidentifikasi kemungkinan deformasi. Kejadian merekakarena kekhasan proses pembentukan tanah. Lapisan dalam keadaan tidak cukup padat. Di tanah yang gembur, keadaan seperti itu dapat bertahan sepanjang waktu keberadaannya.
Peningkatan beban dan kelembapan biasanya menyebabkan pemadatan tambahan di lapisan bawah. Namun, karena deformasi akan bergantung pada kekuatan pengaruh eksternal, pemadatan ketebalan yang tidak mencukupi relatif terhadap tekanan eksternal yang melebihi tegangan dari massanya sendiri akan tetap ada.
Kemampuan untuk memperbaiki tanah lunak ditentukan dalam uji laboratorium dengan rasio pengurangan kekuatan ketika dibasahi dengan tekanan kerja.
Properti
Selain undercompaction, tanah yang surut dicirikan oleh kadar air alami yang rendah, komposisi berdebu, dan kekuatan struktural yang tinggi.
Kejenuhan tanah dengan air di wilayah selatan, sebagai aturan, adalah 0,04-0,12. Di wilayah Siberia, zona tengah, indikatornya berada di kisaran 0,12-0,20. Tingkat kelembaban di kasus pertama adalah 0, 1-0, 3, di kasus kedua - 0, 3-0, 6.
Kekuatan struktural
Hal ini terutama karena adhesi sementasi. Semakin banyak uap air yang masuk ke dalam tanah, semakin rendah kekuatannya.
Hasil penelitian telah menunjukkan bahwa lapisan tipis air memiliki efek terjepit pada formasi. Mereka bertindak sebagai pelumas, membuatnya lebih mudah bagi partikel tanah yang mereda untuk meluncur. Film memberikan peletakan lapisan yang lebih padat di bawah pengaruh eksternal.
Kopling jenuhkelembaban tanah yang mereda ditentukan oleh pengaruh gaya tarik-menarik molekuler. Nilai ini tergantung pada tingkat kepadatan dan komposisi bumi.
Karakteristik proses
Penarikan adalah proses fisik dan kimia yang kompleks. Ini memanifestasikan dirinya dalam bentuk pemadatan tanah karena pergerakan dan pengepakan partikel dan agregat yang lebih padat (kompak). Karena ini, total porositas lapisan berkurang ke keadaan yang sesuai dengan tingkat tekanan kerja.
Peningkatan kepadatan menyebabkan beberapa perubahan dalam karakteristik individu. Selanjutnya, di bawah pengaruh tekanan, pemadatan berlanjut, masing-masing, kekuatannya terus meningkat.
Kondisi
Agar terjadi penarikan:
- Beban dari pondasi atau massanya sendiri, yang ketika basah akan mengatasi gaya kohesi partikel.
- Tingkat kelembapan yang cukup. Ini membantu mengurangi kekuatan.
Faktor-faktor ini harus bekerja sama.
Kelembaban menentukan durasi deformasi tanah yang mereda. Sebagai aturan, itu terjadi dalam waktu yang relatif singkat. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa tanah tersebut sebagian besar berada dalam kondisi kelembaban rendah.
Deformasi dalam keadaan jenuh air membutuhkan waktu lebih lama karena air menyaring tanah.
Metode untuk menentukan kepadatan tanah
Amblesan relatif ditentukan oleh sampel struktur tidak terganggu. Untuk ini, perangkat kompresi digunakan -pengukur kepadatan tanah. Metode berikut digunakan dalam penelitian:
- Kurva tunggal dengan analisis satu sampel dan perendamannya pada tahap akhir beban saat ini. Dengan metode ini, dimungkinkan untuk menentukan kompresibilitas tanah pada kelembaban tertentu atau alami, serta kecenderungan relatif untuk berubah bentuk pada tekanan tertentu.
- Dua kurva menguji 2 sampel dengan tingkat kerapatan yang sama. Satu diselidiki pada kelembaban alami, yang kedua - dalam keadaan jenuh. Metode ini memungkinkan Anda untuk menentukan kompresibilitas di bawah kelembaban penuh dan alami, kecenderungan relatif terhadap deformasi ketika beban berubah dari nol ke final.
- Gabungan. Metode ini merupakan kombinasi modifikasi dari dua metode sebelumnya. Pengujian dilakukan pada satu sampel. Ini pertama kali diperiksa dalam keadaan alami pada tekanan 0,1 MPa. Menggunakan metode gabungan memungkinkan Anda untuk menganalisis properti yang sama dengan metode 2 kurva.
Poin penting
Selama pengujian dalam pengukur kepadatan tanah menggunakan salah satu opsi di atas, harus diperhitungkan bahwa hasil studi sangat bervariasi. Dalam hal ini, beberapa indikator, bahkan ketika menguji satu sampel, mungkin berbeda 1, 5-3, dan dalam beberapa kasus bahkan 5 kali.
Fluktuasi signifikan seperti itu terkait dengan ukuran sampel yang kecil, heterogenitas material karena karbonat dan inklusi lainnya, atau adanya pori-pori besar. Yang tak terhindarkankesalahan penelitian.
Faktor yang mempengaruhi
Dalam berbagai penelitian, telah ditetapkan bahwa indikator kecenderungan penurunan tanah terutama bergantung pada:
- Tekanan.
- Derajat kepadatan tanah dengan kelembaban alami.
- Komposisi tanah amblesan.
- Level peningkatan kelembaban.
Ketergantungan pada beban tercermin dalam kurva, yang menurutnya, dengan peningkatan indikator, nilai kecenderungan relatif untuk berubah terlebih dahulu juga mencapai nilai maksimumnya. Dengan peningkatan tekanan berikutnya, itu mulai mendekati nol.
Sebagai aturan, untuk lempung berpasir seperti loess, loesses, loams, tekanannya adalah 0,2-0,5 MPa, dan untuk lempung seperti loess - 0,4-0,6 MPa.
Ketergantungan disebabkan oleh fakta bahwa dalam proses pembebanan tanah amblesan dengan kejenuhan alami pada tingkat tertentu, kerusakan struktur dimulai. Dalam hal ini, kompresi tajam dicatat tanpa perubahan saturasi air. Deformasi dalam perjalanan peningkatan tekanan akan berlanjut sampai lapisan mencapai keadaan yang sangat padat.
Ketergantungan pada komposisi tanah
Dinyatakan dalam kenyataan bahwa dengan peningkatan jumlah plastisitas, indikator kecenderungan relatif terhadap deformasi menurun. Sederhananya, tingkat variabilitas struktur yang lebih besar adalah karakteristik bubur, yang lebih kecil - untuk tanah liat. Secara alami, agar aturan ini benar, kondisi lain harus sama.
Tekanan awal
Saat mendesain fondasi bangunan dan strukturbeban struktur di tanah dihitung. Dalam hal ini, tekanan awal (minimum) ditentukan, di mana deformasi dimulai pada saturasi penuh dengan air. Ini melanggar kekuatan struktural alami tanah. Ini mengarah pada fakta bahwa proses pemadatan normal terganggu. Perubahan ini, pada gilirannya, disertai dengan restrukturisasi struktural dan densifikasi yang intens.
Mempertimbangkan hal di atas, tampaknya pada tahap desain ketika mengatur konstruksi, tekanan awal harus mendekati nol. Namun, dalam praktiknya tidak demikian. Parameter yang ditentukan harus digunakan sedemikian rupa sehingga ketebalan dianggap non-subsidence menurut aturan umum.
Tugas indikator
Tekanan awal digunakan saat merancang pondasi pada tanah yang mengalami penurunan untuk menentukan:
- Desain beban di mana tidak akan ada perubahan.
- Ukuran zona di mana pemadatan akan terjadi dari massa pondasi.
- Kedalaman deformasi tanah yang diperlukan atau ketebalan bantalan tanah, sama sekali tidak termasuk deformasi.
- Kedalaman dari mana perubahan massa tanah dimulai.
kelembaban awal
Ini disebut indikator di mana tanah dalam keadaan stres mulai mereda. Saat menentukan kelembaban awal, nilai relatif 0,01 diambil sebagai nilai normal.
Metode untuk menentukan parameter didasarkan pada uji laboratorium kompresi. 4-6 sampel diperlukan untuk penelitian ini. Kedua metode yang digunakankurva.
Satu sampel diuji pada kelembapan alami dengan memuat hingga tekanan maksimum dalam langkah-langkah terpisah. Dengan itu, tanah direndam sampai penurunan tanah stabil.
Sampel kedua pertama-tama dijenuhkan dengan air, dan kemudian, dengan perendaman terus menerus, dimuat ke tekanan tertinggi dalam langkah yang sama.
Pelembaban sampel yang tersisa dilakukan pada indikator yang membagi batas kelembaban dari saturasi air awal hingga penuh ke dalam interval yang relatif sama. Kemudian mereka diperiksa di perangkat kompresi.
Peningkatan dicapai dengan menuangkan volume air yang dihitung ke dalam sampel dengan penahanan lebih lanjut selama 1-3 hari sampai tingkat kejenuhan stabil.
Karakteristik deformasi
Ini adalah koefisien kompresibilitas dan variabilitasnya, modulus deformasi, kompresi relatif.
Modulus deformasi digunakan untuk menghitung kemungkinan indikator penurunan pondasi dan ketidakseragamannya. Sebagai aturan, itu ditentukan di lapangan. Untuk ini, sampel tanah diuji dengan beban statis. Nilai modulus deformasi dipengaruhi oleh kadar air, tingkat kepadatan, kohesi struktural dan kekuatan tanah.
Dengan bertambahnya massa tanah, indikator ini meningkat, dengan saturasi yang lebih besar dengan air, indikator ini berkurang.
Faktor variabilitas kompresibilitas
Didefinisikan sebagai rasio kompresibilitas di bawah kelembaban stabil atau alami terhadap karakteristik tanah dalam keadaan jenuh air.
Cocokkoefisien yang diperoleh di lapangan dan studi laboratorium, menunjukkan bahwa perbedaan di antara mereka tidak signifikan. Itu berada di kisaran 0,65-2 kali. Oleh karena itu, untuk aplikasi praktis, cukup dengan menentukan indikator di laboratorium.
Koefisien variabilitas tergantung terutama pada tekanan, kelembaban, dan tingkat kenaikannya. Dengan peningkatan tekanan, indikator meningkat, dengan peningkatan kelembaban alami, itu menurun. Ketika sepenuhnya jenuh dengan air, koefisien mendekati 1.
Karakteristik kekuatan
Mereka adalah sudut gesekan internal dan kohesi spesifik. Mereka bergantung pada kekuatan struktural, tingkat kejenuhan air dan (pada tingkat lebih rendah) kepadatan. Dengan meningkatnya kelembaban, adhesi berkurang 2-10 kali, dan sudut berkurang 1,05-1,2. Saat kekuatan struktural meningkat, adhesi meningkat.
Jenis tanah amblesan
Ada 2 total:
- Kendoran terjadi terutama di dalam zona deformasi dasar di bawah aksi beban pondasi atau faktor eksternal lainnya. Pada saat yang sama, deformasi dari beratnya hampir tidak ada atau tidak lebih dari 5 cm.
- Kemungkinan penurunan tanah dari massanya. Ini terjadi terutama di lapisan bawah dengan ketebalan lebih dari 5 cm. Di bawah aksi beban eksternal, penurunan juga dapat terjadi di bagian atas dalam batas-batas zona deformasi.
Jenis penurunan tanah digunakan dalam menilai kondisi konstruksi, mengembangkan tindakan anti-subsidensi, merancang pondasi,pondasi, bangunan itu sendiri.
Informasi tambahan
Sag dapat terjadi pada setiap tahap konstruksi atau pengoperasian struktur. Ini dapat muncul setelah peningkatan kelembaban penurunan tanah awal.
Selama perendaman darurat, tanah melorot dalam batas zona deformasi agak cepat - dalam 1-5 cm/hari. Setelah penghentian pasokan air, setelah beberapa hari, penarikan menjadi stabil.
Jika perendaman awal terjadi dalam batas-batas bagian dari zona deformasi, dengan setiap kejenuhan air berikutnya, penurunan akan terjadi sampai seluruh zona benar-benar dibasahi. Dengan demikian, itu akan meningkat dengan meningkatnya beban di tanah.
Dengan perendaman yang intensif dan terus menerus, penurunan tanah tergantung pada gerakan ke bawah dari lapisan pelembab dan pembentukan zona jenuh air. Dalam hal ini, penurunan muka tanah akan dimulai segera setelah bagian depan yang lembab mencapai kedalaman di mana tanah melorot karena beratnya sendiri.
