Ao projetar as fundações de edifícios e estruturas, muitos fatores devem ser levados em consideração. Atenção especial deve ser dada à composição e estrutura do solo. Algumas de suas espécies são capazes de murchar quando a umidade aumenta sob seu próprio peso ou de uma carga externa. Daí o nome de tais solos - "subsidência". Considere ainda mais seus recursos.
Visualizações
A categoria em consideração inclui:
- Loess solos (lama e loess).
- Argilas e lomas.
- Tipos separados de pastas de cobertura e lomas.
- Resíduos industriais a granel. Estes incluem, em particular, cinzas, pó de ralo.
- Solos argilosos siltosos com alta resistência estrutural.
Especificidades
Na fase inicial da organização da construção, é necessário realizar um estudo da composição do solo do local para identificar possíveis deformações. Sua ocorrênciadevido às peculiaridades do processo de formação do solo. As camadas estão em um estado insuficientemente compactado. Em solo loess, tal estado pode persistir durante todo o tempo de sua existência.
O aumento da carga e da umidade geralmente causa compactação adicional nas camadas inferiores. No entanto, como a deformação dependerá da força da influência externa, permanecerá a compactação insuficiente da espessura em relação à pressão externa superior à tensão de sua própria massa.
A capacidade de fixar solos moles é determinada em testes de laboratório pela razão entre a redução da resistência quando molhada pela pressão de atuação.
Propriedades
Além da subcompactação, os solos rebaixados são caracterizados pelo baixo teor de umidade natural, composição empoeirada e alta resistência estrutural.
A saturação do solo com água nas regiões do sul, como regra, é 0,04-0,12. Nas regiões da Sibéria, a zona intermediária, o indicador está na faixa de 0,12-0,20. O grau de umidade no primeiro caso é 0, 1-0, 3, no segundo - 0, 3-0, 6.
Resistência estrutural
É principalmente devido à adesão da cimentação. Quanto mais umidade entrar no solo, menor será a força.
Os resultados da pesquisa mostraram que os filmes finos de água têm um efeito de cunha nas formações. Eles agem como um lubrificante, facilitando o deslizamento de partículas de solo em queda. Os filmes fornecem camadas mais densas sob influência externa.
Embreagem saturadaa umidade do solo afundando é determinada pela influência da força de atração molecular. Este valor depende do grau de densidade e composição da terra.
Característica do processo
Rebaixamento é um processo físico e químico complexo. Manifesta-se na forma de compactação do solo devido ao movimento e empacotamento mais denso (compacto) de partículas e agregados. Devido a isso, a porosidade total das camadas é reduzida a um estado correspondente ao nível de pressão de atuação.
O aumento da densidade leva a alguma mudança nas características individuais. Posteriormente, sob a influência da pressão, a compactação continua, respectivamente, a resistência continua a aumentar.
Condições
Para que ocorram rebaixamentos:
- A carga da fundação ou sua própria massa, que, quando molhada, superará as forças de coesão das partículas.
- Nível de umidade suficiente. Ajuda a reduzir a força.
Esses fatores devem trabalhar juntos.
Umidade determina a duração da deformação dos solos em afundamento. Como regra, ocorre dentro de um tempo relativamente curto. Isso se deve ao fato de que a terra está predominantemente em um estado de baixa umidade.
A deformação em um estado saturado de água leva mais tempo, pois a água é filtrada pelo solo.
Métodos para determinar a densidade do solo
A subsidência relativa é determinada por amostras de estrutura não perturbada. Para isso, é usado um dispositivo de compressão -medidor de densidade do solo. Os seguintes métodos são usados no estudo:
- Curva única com análise de uma amostra e sua imersão na fase final da carga atual. Com este método, é possível determinar a compressibilidade do solo em uma determinada umidade natural, bem como a tendência relativa de se deformar a uma determinada pressão.
- Duas curvas testando 2 amostras com o mesmo grau de densidade. Um é investigado na umidade natural, o segundo - em estado saturado. Este método permite determinar a compressibilidade sob umidade total e natural, a tendência relativa à deformação quando a carga muda de zero para final.
- Combinado. Este método é uma combinação modificada dos dois anteriores. O teste é realizado em uma amostra. É examinado pela primeira vez em seu estado natural a uma pressão de 0,1 MPa. O uso do método combinado permite analisar as mesmas propriedades do método de 2 curvas.
Pontos Importantes
Durante os testes em medidores de densidade do solo usando qualquer uma das opções acima, deve-se levar em consideração que os resultados dos estudos variam muito. A esse respeito, alguns indicadores, mesmo ao testar uma amostra, podem diferir em 1, 5-3 e, em alguns casos, até 5 vezes.
Tais flutuações significativas estão associadas ao pequeno tamanho das amostras, à heterogeneidade do material devido ao carbonato e outras inclusões, ou à presença de poros grandes. O inevitávelerros de pesquisa.
Fatores de influência
No decorrer de numerosos estudos, foi estabelecido que o indicador da tendência do solo à subsidência depende principalmente de:
- Pressão.
- Graus de densidade do solo com umidade natural.
- Composição do solo de subsidência.
- Nível de aumento de umidade.
A dependência da carga é refletida na curva, segundo a qual, com o aumento do indicador, o valor da propensão relativa a mudar primeiro também atinge seu valor máximo. Com o aumento subsequente da pressão, ela começa a se aproximar de zero.
Como regra, para loess arenosos, loess, loams, a pressão é de 0,2-0,5 MPa, e para loess-like clays - 0,4-0,6 MPa.
A dependência é causada pelo fato de que no processo de carregamento do solo de subsidência com saturação natural em um determinado nível, a destruição da estrutura começa. Nesse caso, uma compressão acentuada é notada sem alteração na saturação da água. A deformação no curso do aumento da pressão continuará até que a camada atinja seu estado extremamente denso.
Dependência da composição do solo
É expresso no fato de que com o aumento do número de plasticidade, o indicador da tendência relativa à deformação diminui. Simplificando, um maior grau de variabilidade da estrutura é característico da pasta, um menor - para a argila. Naturalmente, para que esta regra seja verdadeira, as outras condições devem ser iguais.
Pressão inicial
Ao projetar as fundações de edifícios e estruturasa carga das estruturas no solo é calculada. Nesse caso, a pressão inicial (mínima) é determinada, na qual a deformação começa na saturação total com água. Viola a resistência estrutural natural do solo. Isso leva ao fato de que o processo normal de compactação é interrompido. Essas mudanças, por sua vez, são acompanhadas de reestruturação estrutural e intenso adensamento.
Considerando o exposto, parece que na fase de projeto ao organizar a construção, a pressão inicial deve ser tomada próxima de zero. No entanto, na prática não é assim. O parâmetro especificado deve ser usado de forma que a espessura seja considerada não subsidência de acordo com as regras gerais.
Atribuição do indicador
A pressão inicial é usada ao projetar fundações em solos submersos para determinar:
- Carga do projeto na qual não haverá alterações.
- O tamanho da zona dentro da qual a compactação ocorrerá a partir da massa da fundação.
- A profundidade necessária de deformação do solo ou a espessura da almofada do solo, excluindo completamente a deformação.
- A profundidade a partir da qual começam as mudanças da massa do solo.
Umidade inicial
É chamado de indicador em que os solos em estado de estresse começam a diminuir. Ao determinar a umidade inicial, um valor relativo de 0,01 é considerado como valor normal.
O método para determinar o parâmetro é baseado em testes de laboratório de compressão. 4-6 amostras são necessárias para o estudo. Os dois métodos são usadoscurvas.
Uma amostra é testada em umidade natural com carregamento até a pressão máxima em etapas separadas. Com ele, o solo é encharcado até que a subsidência se estabilize.
A segunda amostra é primeiro saturada com água e, em seguida, com imersão contínua, carregada até a pressão máxima nas mesmas etapas.
A hidratação das amostras restantes é realizada com indicadores que dividem o limite de umidade desde a saturação inicial até a saturação total da água em intervalos relativamente iguais. Em seguida, eles são examinados em dispositivos de compressão.
O aumento é obtido despejando o volume calculado de água nas amostras com mais retenção por 1-3 dias até que o nível de saturação se estabilize.
Características de deformação
São os coeficientes de compressibilidade e sua variabilidade, módulo de deformação, compressão relativa.
O módulo de deformação é utilizado para calcular os prováveis indicadores de recalque da fundação e sua não uniformidade. Como regra, é determinado no campo. Para isso, amostras de solo são testadas com cargas estáticas. O valor do módulo de deformação é afetado pelo teor de umidade, nível de densidade, coesão estrutural e resistência do solo.
Com o aumento da massa do solo, este indicador aumenta, com maior saturação com água diminui.
Fator de variabilidade de compressibilidade
É definida como a razão entre a compressibilidade sob umidade constante ou natural e as características do solo em estado saturado de água.
Correspondênciacoeficientes obtidos em estudos de campo e de laboratório, mostra que a diferença entre eles é insignificante. Está na faixa de 0,65-2 vezes. Portanto, para aplicação prática, basta determinar os indicadores em laboratório.
O coeficiente de variabilidade depende principalmente da pressão, da umidade e do nível de seu aumento. Com o aumento da pressão, o indicador aumenta, com o aumento da umidade natural, diminui. Quando totalmente saturado com água, o coeficiente se aproxima de 1.
Características de força
São o ângulo de atrito interno e coesão específica. Eles dependem da resistência estrutural, do nível de saturação da água e (em menor grau) da densidade. Com o aumento da umidade, a adesão diminui de 2 a 10 vezes e o ângulo diminui de 1,05 a 1,2. À medida que a resistência estrutural aumenta, a adesão aumenta.
Tipos de solos de subsidência
Há 2 no total:
- O afundamento ocorre principalmente dentro da zona deformável da base sob a ação da carga da fundação ou outro fator externo. Ao mesmo tempo, a deformação de seu peso é quase ausente ou não é superior a 5 cm.
- Possível subsidência do solo a partir de sua massa. Ocorre principalmente na camada inferior da espessura e ultrapassa os 5 cm. Sob a ação de uma carga externa, também pode ocorrer um afundamento na parte superior dentro dos limites da zona deformável.
O tipo de subsidência é usado na avaliação das condições de construção, desenvolvimento de medidas anti-subsidência, projeto de fundações,fundação, o próprio edifício.
Informações adicionais
Sag pode ocorrer em qualquer fase de construção ou operação de uma estrutura. Pode aparecer após um aumento na umidade inicial de subsidência.
Durante a imersão de emergência, o solo cede dentro dos limites da zona deformável rapidamente - dentro de 1-5 cm/dia. Após a interrupção do fornecimento de umidade, após alguns dias, o rebaixamento se estabiliza.
Se a imersão inicial ocorreu dentro dos limites de uma parte da zona de deformação, a cada saturação de água subsequente, ocorrerá subsidência até que toda a zona esteja completamente umedecida. Assim, aumentará com o aumento da carga no solo.
Com a imersão intensiva e contínua, a subsidência do solo depende do movimento descendente da camada de umedecimento e da formação de uma zona saturada de água. Nesse caso, a subsidência começará assim que a frente de umedecimento atingir a profundidade na qual o solo cede com seu próprio peso.
