შენობებისა და ნაგებობების საძირკვლის დაპროექტებისას ბევრი ფაქტორი უნდა იყოს გათვალისწინებული. განსაკუთრებული ყურადღება უნდა მიექცეს ნიადაგის შემადგენლობას და სტრუქტურას. მის ზოგიერთ სახეობას შეუძლია დაძვრა, როდესაც ტენიანობა იზრდება საკუთარი წონის ან გარე დატვირთვის გამო. აქედან მოდის ასეთი ნიადაგების სახელწოდება - „ჩაძირვა“. განიხილეთ მათი მახასიათებლები.
ნახვები
განხილული კატეგორია მოიცავს:
- ლოესური ნიადაგები (slurry და loess).
- თიხა და თიხნარი.
- საფარის ნამცხვრების და თიხნარის ცალკეული ტიპები.
- ნაყარი სამრეწველო ნარჩენები. მათ შორისაა, კერძოდ, ნაცარი, გახეხილი მტვერი.
- სილამური თიხიანი ნიადაგები მაღალი სტრუქტურული სიმტკიცით.
სპეციფიკა
მშენებლობის ორგანიზების საწყის ეტაპზე აუცილებელია უბნის ნიადაგის შემადგენლობის შესწავლა შესაძლო დეფორმაციების გამოსავლენად. მათი გაჩენანიადაგწარმოქმნის პროცესის თავისებურებების გამო. ფენები არასაკმარისად შეკუმშულ მდგომარეობაშია. ლოეს ნიადაგში ასეთი მდგომარეობა შეიძლება შენარჩუნდეს მისი არსებობის მთელი პერიოდის განმავლობაში.
დატვირთვისა და ტენიანობის მატება ჩვეულებრივ იწვევს დამატებით დატკეპნას ქვედა ფენებში. თუმცა, ვინაიდან დეფორმაცია დამოკიდებული იქნება გარე გავლენის ძალაზე, დარჩება სისქის არასაკმარისი შეკუმშვა გარე წნევასთან მიმართებაში, რომელიც აღემატება სტრესს საკუთარი მასისგან.
რბილი ნიადაგების დამაგრების უნარი განისაზღვრება ლაბორატორიულ ტესტებში სიმტკიცის შემცირების თანაფარდობით, როდესაც დატენიანდება მოქმედ წნევასთან.
თვისებები
არასაკმარისი დატკეპნის გარდა, ჩაძირული ნიადაგები ხასიათდება დაბალი ბუნებრივი ტენიანობით, მტვრიანი შემადგენლობით და მაღალი სტრუქტურული სიძლიერით.
სამხრეთ რაიონებში ნიადაგის გაჯერება წყლით, როგორც წესი, არის 0,04-0,12, ციმბირის რაიონებში, შუა ზონაში, მაჩვენებელი 0,12-0,20 დიაპაზონშია.ტენიანობის ხარისხი ქ. პირველი შემთხვევაა 0, 1-0, 3, მეორეში - 0, 3-0, 6.
სტრუქტურული სიმტკიცე
ეს ძირითადად გამოწვეულია ცემენტაციის ადჰეზიით. რაც უფრო მეტი ტენიანობა შედის მიწაში, მით უფრო დაბალია სიძლიერე.
კვლევის შედეგებმა აჩვენა, რომ წვრილი წყლის ფენები ახდენენ ფორმირებებზე ჭრის ეფექტს. ისინი მოქმედებენ როგორც საპოხი, რაც აადვილებს ჩაძირული ნიადაგის ნაწილაკების სრიალს. ფირები უზრუნველყოფს ფენების უფრო მჭიდრო დაფენას გარე გავლენის ქვეშ.
Clutch გაჯერებულიაჩაძირული ნიადაგის ტენიანობა განისაზღვრება მოლეკულური მიზიდულობის ძალის გავლენით. ეს მნიშვნელობა დამოკიდებულია დედამიწის სიმკვრივისა და შემადგენლობის ხარისხზე.
პროცესის მახასიათებელი
შემცირება რთული ფიზიკური და ქიმიური პროცესია. იგი ვლინდება ნიადაგის დატკეპნის სახით ნაწილაკებისა და აგრეგატების მოძრაობისა და მკვრივი (კომპაქტური) შეფუთვის გამო. ამის გამო ფენების მთლიანი ფორიანობა მცირდება მოქმედი წნევის დონის შესაბამის მდგომარეობამდე.
სიმკვრივის მატება იწვევს ინდივიდუალური მახასიათებლების გარკვეულ ცვლილებას. შემდგომში წნევის გავლენის ქვეშ დატკეპნა გრძელდება, შესაბამისად, სიძლიერე მატულობს.
პირობები
გადახდა:
- დატვირთვა საძირკველიდან ან საკუთარი მასიდან, რომელიც სველის დროს გადალახავს ნაწილაკების შეკრულ ძალებს.
- ტენიანობის საკმარისი დონე. ეს ხელს უწყობს სიძლიერის შემცირებას.
ეს ფაქტორები ერთად უნდა მუშაობდეს.
ტენიანობა განსაზღვრავს ჩაძირული ნიადაგების დეფორმაციის ხანგრძლივობას. როგორც წესი, ეს ხდება შედარებით მოკლე დროში. ეს გამოწვეულია იმით, რომ მიწა უპირატესად დაბალი ტენიანობის მდგომარეობაშია.
წყლით გაჯერებულ მდგომარეობაში დეფორმაციას უფრო მეტი დრო სჭირდება, რადგან წყალი გაფილტრავს ნიადაგში.
მიწის სიმკვრივის განსაზღვრის მეთოდები
შეფარდობითი ჩაძირვა განისაზღვრება დაურღვეველი სტრუქტურის ნიმუშებით. ამისათვის გამოიყენება შეკუმშვის მოწყობილობა -ნიადაგის სიმკვრივის მრიცხველი. კვლევაში გამოიყენება შემდეგი მეთოდები:
- ერთი მრუდი ერთი ნიმუშის ანალიზით და მისი გაჟღენთვით მიმდინარე დატვირთვის ბოლო ეტაპზე. ამ მეთოდით შესაძლებელია ნიადაგის შეკუმშვის დადგენა მოცემულ ან ბუნებრივ ტენიანობაზე, აგრეთვე დეფორმაციის შედარებითი მიდრეკილების განსაზღვრულ წნევაზე.
- ორი მრუდი, რომელიც ამოწმებს 2 ნიმუშს სიმკვრივის იგივე ხარისხით. ერთი გამოკვლეულია ბუნებრივ ტენიანობაზე, მეორე - გაჯერებულ მდგომარეობაში. ეს მეთოდი საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ შეკუმშვა სრული და ბუნებრივი ტენიანობის პირობებში, დეფორმაციის შედარებითი ტენდენცია, როდესაც დატვირთვა იცვლება ნულიდან საბოლოომდე.
- კომბინირებული. ეს მეთოდი წინა ორის შეცვლილი კომბინაციაა. ტესტი ტარდება ერთ ნიმუშზე. იგი პირველად გამოკვლეულია ბუნებრივ მდგომარეობაში 0,1 მპა წნევამდე. კომბინირებული მეთოდის გამოყენება საშუალებას გაძლევთ გაანალიზოთ იგივე თვისებები, როგორც 2 მრუდის მეთოდი.
მნიშვნელოვანი ქულები
ნიადაგის სიმკვრივის მრიცხველებში ტესტირებისას რომელიმე ზემოაღნიშნული ვარიანტის გამოყენებით, გასათვალისწინებელია, რომ კვლევების შედეგები მნიშვნელოვნად განსხვავდება. ამასთან დაკავშირებით, ზოგიერთი ინდიკატორი, თუნდაც ერთი ნიმუშის ტესტირებისას, შეიძლება განსხვავდებოდეს 1-ით, 5-3-ით, ზოგიერთ შემთხვევაში კი 5-ჯერ.
ასეთი მნიშვნელოვანი რყევები დაკავშირებულია ნიმუშების მცირე ზომასთან, მასალის ჰეტეროგენულობასთან, კარბონატის და სხვა ჩანართების გამო, ან დიდი ფორების არსებობასთან. გარდაუვალიკვლევის შეცდომები.
გავლენის ფაქტორები
ბევრი გამოკვლევის შედეგად დადგინდა, რომ ნიადაგის დაცემისადმი მიდრეკილების მაჩვენებელი ძირითადად დამოკიდებულია:
- წნევა.
- ნიადაგის სიმკვრივის ხარისხი ბუნებრივი ტენიანობით.
- ჩაძირული ნიადაგის შემადგენლობა.
- ტენიანობის გაზრდის დონე.
დამოკიდებულება დატვირთვაზე აისახება მრუდზე, რომლის მიხედვითაც, ინდიკატორის მატებასთან ერთად, შეფარდებითი მიდრეკილების მნიშვნელობა პირველ რიგში ასევე აღწევს მაქსიმალურ მნიშვნელობას. წნევის შემდგომი მატებასთან ერთად ის იწყებს ნულს უახლოვდება.
როგორც წესი, ლოესისმაგვარი ქვიშიანი თიხნარებისთვის, თიხნარებზე, თიხნარებზე წნევაა 0,2-0,5 მპა, ხოლო ლოესის მსგავს თიხებზე - 0,4-0,6 მპა..
დამოკიდებულება გამოწვეულია იმით, რომ ჩაძირვის ნიადაგის გარკვეულ დონეზე ბუნებრივი გაჯერებით დატვირთვის პროცესში იწყება სტრუქტურის ნგრევა. ამ შემთხვევაში, მკვეთრი შეკუმშვა აღინიშნება წყლის გაჯერების ცვლილების გარეშე. დეფორმაცია გაზრდილი წნევის დროს გაგრძელდება მანამ, სანამ ფენა არ მიაღწევს უკიდურესად მკვრივ მდგომარეობას.
დამოკიდებულება ნიადაგის შემადგენლობაზე
გამოიხატება იმით, რომ პლასტიურობის რაოდენობის მატებასთან ერთად მცირდება დეფორმაციის შედარებითი ტენდენციის მაჩვენებელი. მარტივად რომ ვთქვათ, სტრუქტურის ცვალებადობის უფრო დიდი ხარისხი დამახასიათებელია თიხისთვის, უფრო მცირე - თიხისთვის. ბუნებრივია, რომ ეს წესი იყოს ჭეშმარიტი, სხვა პირობები უნდა იყოს თანაბარი.
საწყისი წნევა
შენობებისა და ნაგებობების საძირკვლის დაპროექტებისასგამოითვლება კონსტრუქციების დატვირთვა ადგილზე. ამ შემთხვევაში განისაზღვრება საწყისი (მინიმალური) წნევა, რომლის დროსაც იწყება დეფორმაცია წყლით სრული გაჯერებისას. ეს არღვევს ნიადაგის ბუნებრივ სტრუქტურულ სიმტკიცეს. ეს იწვევს იმ ფაქტს, რომ ნორმალური დატკეპნის პროცესი დარღვეულია. ამ ცვლილებებს, თავის მხრივ, თან ახლავს სტრუქტურული რესტრუქტურიზაცია და ინტენსიური გამკვრივება.
ზემოხსენებულის გათვალისწინებით, როგორც ჩანს, დაპროექტების ეტაპზე მშენებლობის ორგანიზებისას საწყისი წნევა უნდა იყოს მიახლოებული ნულთან. თუმცა, პრაქტიკაში ეს ასე არ არის. მითითებული პარამეტრი უნდა იქნას გამოყენებული ისე, რომ სისქე ზოგადი წესების მიხედვით ჩავარდნილად ჩაითვალოს.
ინდიკატორი დავალება
საწყისი წნევა გამოიყენება ჩაძირულ ნიადაგებზე საძირკვლის დაპროექტებისას, რათა დადგინდეს:
- დიზაინის დატვირთვა, რომელშიც ცვლილებები არ იქნება.
- ზონის ზომა, რომლის ფარგლებშიც მოხდება დატკეპნა საძირკვლის მასიდან.
- მიწის დეფორმაციის საჭირო სიღრმე ან ნიადაგის ბალიშის სისქე, დეფორმაციის სრულიად გამოკლებით.
- სიღრმე, საიდანაც იწყება ნიადაგის მასის ცვლილებები.
საწყისი ტენიანობა
ეს უწოდებენ ინდიკატორს, რომლის დროსაც დაძაბულ მდგომარეობაში მყოფი ნიადაგები იწყებენ ცვენას. საწყისი ტენიანობის განსაზღვრისას ნორმალურ მნიშვნელობად მიიღება ფარდობითი მნიშვნელობა 0,01.
პარამეტრის განსაზღვრის მეთოდი ეფუძნება შეკუმშვის ლაბორატორიულ ტესტებს. კვლევისთვის საჭიროა 4-6 ნიმუში. გამოიყენება ორი მეთოდიმოსახვევები.
ერთი ნიმუში ტესტირება ხდება ბუნებრივ ტენიანობაზე, დატვირთვით მაქსიმალურ წნევამდე ცალკეულ ნაბიჯებში. მასთან ერთად ნიადაგს ასველებენ ძირის სტაბილიზაციამდე.
მეორე ნიმუში ჯერ გაჯერებულია წყლით, შემდეგ კი, უწყვეტი გაჟღენთვით, იტვირთება საბოლოო წნევამდე იმავე ნაბიჯებით.
დარჩენილი ნიმუშების დატენიანება ხორციელდება ინდიკატორებზე, რომლებიც ყოფს ტენიანობის ზღვარს საწყისიდან წყლის სრულ გაჯერებამდე შედარებით თანაბარ ინტერვალებად. შემდეგ ისინი იკვლევენ შეკუმშვის მოწყობილობებში.
მატება მიიღწევა ნიმუშებში წყლის გამოთვლილი მოცულობის ჩასხმით, შემდგომი შენარჩუნებით 1-3 დღის განმავლობაში, სანამ გაჯერების დონე არ დასტაბილურდება.
დეფორმაციის მახასიათებლები
ეს არის შეკუმშვის კოეფიციენტები და მისი ცვალებადობა, დეფორმაციის მოდული, ფარდობითი შეკუმშვა.
დეფორმაციის მოდული გამოიყენება საძირკვლის ჩამოყრის და მათი არაერთგვაროვნების სავარაუდო მაჩვენებლების გამოსათვლელად. როგორც წესი, მინდორში განისაზღვრება. ამისათვის ნიადაგის ნიმუშები ტესტირება ხდება სტატიკური დატვირთვით. დეფორმაციის მოდულის მნიშვნელობაზე გავლენას ახდენს ტენიანობა, სიმკვრივის დონე, სტრუქტურული შეკრულობა და ნიადაგის სიმტკიცე.
მიწის მასის მატებასთან ერთად, ეს მაჩვენებელი იზრდება, წყლით მეტი გაჯერებისას მცირდება.
შეკუმშვის ცვალებადობის ფაქტორი
ეს განისაზღვრება, როგორც შეკუმშვის თანაფარდობა მდგრადი ან ბუნებრივი ტენიანობის პირობებში ნიადაგის მახასიათებლებთან წყლით გაჯერებულ მდგომარეობაში.
შესაბამისისაველე და ლაბორატორიული კვლევების შედეგად მიღებული კოეფიციენტები აჩვენებს, რომ მათ შორის განსხვავება უმნიშვნელოა. ის 0,65-2-ჯერ ფარგლებშია. ამიტომ პრაქტიკული გამოყენებისთვის საკმარისია ინდიკატორების დადგენა ლაბორატორიაში.
ცვალებადობის კოეფიციენტი ძირითადად დამოკიდებულია წნევაზე, ტენიანობაზე და მისი გაზრდის დონეზე. წნევის მატებასთან ერთად, მაჩვენებელი იზრდება, ბუნებრივი ტენიანობის მატებასთან ერთად, ის მცირდება. წყლით სრულად გაჯერებისას კოეფიციენტი უახლოვდება 1-ს.
სიძლიერის მახასიათებლები
ეს არის შიდა ხახუნის კუთხე და სპეციფიკური შეკრულობა. ისინი დამოკიდებულნი არიან სტრუქტურულ სიძლიერეზე, წყლის გაჯერების დონეზე და (მცირე ზომით) სიმკვრივეზე. ტენიანობის მატებასთან ერთად ადჰეზია მცირდება 2-10-ჯერ, ხოლო კუთხე მცირდება 1.05-1.2-ით.კონსტრუქციული სიძლიერის მატებასთან ერთად ადჰეზია იზრდება.
ჩაძირვის ნიადაგის ტიპები
სულ არის 2:
- ჩავარდნა ძირითადად ხდება ფუძის დეფორმირებად ზონაში საძირკვლის დატვირთვის ან სხვა გარეგანი ფაქტორის ზემოქმედებით. ამავდროულად, მისი წონისგან დეფორმაცია თითქმის არ არის ან არ აღემატება 5 სმ.
- მიწის შესაძლო ჩაძირვა მისი მასიდან. ჩნდება ძირითადად სისქის ქვედა ფენაში და აღემატება 5 სმ-ს.გარე დატვირთვის ზემოქმედებით შესაძლოა დაქვეითება ზედა ნაწილშიც მოხდეს დეფორმირებადი ზონის საზღვრებში..
ჩაძირვის ტიპი გამოიყენება სამშენებლო პირობების შესაფასებლად, ჩაძირვის საწინააღმდეგო ღონისძიებების შემუშავებაში, საძირკვლის დიზაინში,საძირკველი, თავად შენობა.
დამატებითი ინფორმაცია
დაქვეითება შეიძლება მოხდეს სტრუქტურის მშენებლობის ან ექსპლუატაციის ნებისმიერ ეტაპზე. ის შეიძლება გამოჩნდეს საწყის ჩაძირვის ტენიანობის გაზრდის შემდეგ.
გადაუდებელი გაჟღენთის დროს ნიადაგი ცვივა დეფორმირებადი ზონის საზღვრებში საკმაოდ სწრაფად - 1-5 სმ/დღეში. ტენიანობის მიწოდების შეწყვეტის შემდეგ, რამდენიმე დღის შემდეგ, კლება სტაბილიზდება.
თუ თავდაპირველი გაჟღენთვა მოხდა დეფორმაციის ზონის ნაწილის საზღვრებში, ყოველი შემდგომი წყლის გაჯერებისას, ჩაძირვა მოხდება მანამ, სანამ მთელი ზონა მთლიანად არ დატენიანდება. შესაბამისად, ის გაიზრდება ნიადაგზე დატვირთვის მატებასთან ერთად.
ინტენსიური და უწყვეტი გაჟღენთისას ნიადაგის ჩაძირვა დამოკიდებულია დამატენიანებელი ფენის ქვევით მოძრაობაზე და წყლით გაჯერებული ზონის ფორმირებაზე. ამ შემთხვევაში ჩაძირვა დაიწყება როგორც კი დატენიანების ფრონტი მიაღწევს იმ სიღრმეს, რომლითაც ნიადაგი იშლება საკუთარი წონისგან.
