Zakladanie stavieb na sprašiach a sprašových pôdach Revista Constructiilor
Skladateľné pôdy citlivé na vlhkosť majú vysoké zastúpenie vo východnom Rumunsku. Pri projektovaní inžinierskych stavieb založených na takýchto pozemkoch je potrebné prijať špeciálne opatrenia, ktoré sú často nákladné, aby sa zabránilo zosuvnému charakteru týchto pozemkov. Pre rozumný dizajn je tiež potrebné poznať spôsob, akým sa zvlhčujúca predná časť posúva.
Tento článok upozorňuje na výsledky získané na experimentálnom polygóne od Sorogariho, kde boli študované účinky spôsobené rôznymi zdrojmi infiltrácie vody na sprašové balenie.
V polygóne od Sorogari - Iasi boli simulované rôzne zdroje infiltrácie vody a analyzoval sa spôsob a rýchlosť postupu zvlhčovacieho frontu. Ďalej uvedieme výsledky získané zo simulácie voľnej hydrostatickej hladiny umiestnenej na úrovni základu a hladiny pod tlakom, ktorá simuluje stratu vody z potrubia.
GEOTECHNICKÉ CHARAKTERISTIKY BEZLEPKOVÝCH PÔD V OBLASTI ŠTÚDIE
Granulometrické zloženie
Loessoidná pôda na analyzovanom území má charakter prachovej hliny s nízkym obsahom piesku, ktorý z výšky -3,50 m prechádza do ílovitého prachu s obsahom piesku. Od -5,50 m klesá podiel piesku, čím sa zvyšuje podiel hliny na úroveň -7,00 m, z čoho sa opäť znižuje podiel ílu.
Povrchová pórovitosť má hodnotu 52%, klesá až o 51% pri -4,00 m.
V blízkosti nadmorskej výšky -5,00 m je skok pórovitosti, ktorý sa potom s hĺbkou zmenšuje a dosahuje hodnotu 50% v nadmorskej výške -9,00 m. Minimálna priemerná vlhkosť je v nadmorskej výške -3,00 m a -4,00 m; od tejto úrovne sa vlhkosť zvyšuje s hĺbkou a dosahuje cca. 16%.
Objemová hmotnosť má hodnotu 15,0 kN/m3 na povrchu a 19,7 kN/m3 na poslednej vrstve umiestnenej pod nadmorskou výškou -10,0 m. Spravidla dochádza k zvýšeniu objemovej hmotnosti s hĺbkou.
Špecifické osídlenie „Im3“ pri zmáčaní klesá s hĺbkou od 10,2% po hranicu, pri ktorej je možné sprašu považovať za necitlivú na zmáčanie, okolo kóty -10,00 m.
Stupeň nasýtenia má nižšie hodnoty na povrchu, a to až okolo -6,00 m, potom sa zvyšuje nad hodnotu 0,6.
Uhol vnútorného trenia registruje rozdiely medzi hodnotami stanovenými pre nezaplavené vzorky a zaplavené vzorky.
Z hľadiska kohézie sú rozdiely medzi hodnotami nezaplavených a zaplavených vzoriek oveľa väčšie. Napríklad pre vzorku vo výške -2,3 m je kohézia pre nezaplavenú vzorku 0,68 daN/cm2 a pre zaplavenú 0,00 daN/cm2.
DYNAMIKA VLHKOSTI PÔDY Z POVRCHU A Hĺbkových zdrojov
Zdroje voľnej úrovne povrchu
Za účelom sledovania správania sa sprašového balíka bol v rámci experimentálneho mnohouholníka vybudovaný protipovodňový obal o rozmeroch 20 m x 20 m x 1,5 m.
Hlboké zaplavenie sa uskutočnilo prostredníctvom 34 vrtov vyplnených štrkom, vynesených do vrstvy hliny nachádzajúcej sa vo vzdialenosti 9 ÷ 10 m od úrovne prírodnej pôdy.
Na meranie celkového poklesu zaplaveného pozemku bolo na betónové svorky 0,20 m x 0,20 m x 0,25 m osadených betónovými tyčami s priemerom 18 mm nainštalovaných 65 povrchových orientačných bodov. Súčasti boli namontované zvnútra aj zvonka krytu (obr. 3).
Aby bolo možné sledovať proces zmáčania sprašového masívu a posúvať zvlhčovacie čelo vertikálne a horizontálne, bolo vykonaných 5 vrtov (D1-D5) od 3 ”do 10 m, do ktorých boli namontované špeciálne dávky omietky. Aby bolo možné sledovať kolísanie hydrostatickej hladiny, bolo vyvŕtaných 5 jamiek (H1-H5) 8 ”chránených perforovanými plastovými rúrkami.
Po ukončení prípravných prác a úvodných odpočtov (od nuly) na povrchových zhutňovacích značkách, dávkach vlhkosti a rádioaktívnych značkách bol areál zaplavený.
Prietok vody bol upravený tak, aby na povrchu protipovodňovej jamy bola trvalá vrstva hrúbky 20 cm.
Počas 40 dní infiltrovalo 7 800 m3 vody, prietok sa prvých 10 dní kontinuálne menil, od 27 m3/h do 7 m3/h, potom zostal konštantný.
Použité vlhkomery vychádzali zo sadrových senzorov, ktoré boli v priamom kontakte s analyzovaným terénom. Malo by sa pamätať na to, že tento typ snímača nezaznamenáva vlhkosť priamo, ale sanie. Dve telá privedené do kontaktu nevyrovnávajú svoju vlhkosť, ale ich sanie. V našom prípade, aby sme vedeli vlhkosť zodpovedajúcu určitej hodnote sorpčného indexu pF, bolo potrebné nakresliť saciu krivku pre pôdu v danom mieste (obr. 4).
Trasovanie tejto krivky sa vykonáva pomocou prístroja s keramickými dlaždicami alebo pomocou membrány kombinovanej s metódou skrinky s pieskom a kaolínom.
Postup čela zvlhčovania určoval kolísanie elektrického odporu dávok v rôznych časových intervaloch a v určitej hĺbke v závislosti od vzdialenosti vŕtania od protipovodňovej komory (obr. 5).
V povodňových podmienkach vytvorených pre ohradu s rozlohou 400 m² a obsahujúcich 34 8 “vrtov, naplnených na 10 m preosiatym balastom, bola za účelom zabezpečenia rýchlej vertikálnej infiltrácie vytvorená situácia, ktorá ovplyvňuje príťažlivosť postupujúcich kriviek zvlhčovacieho frontu. priemerné rýchlosti bočného posuvu tohto frontu pre študovaný vertikálny rez:
- pre prvých päť metrov na základe údajov poskytnutých dávkami zakopanými vo vrtoch D1 a D2 0,045 - 0,063 m/h, respektíve 1,08 - 1,27 m/deň a vlhkosť sa zvýšila z 11,7% na 20%.
- medzi 5 - 14 m, na základe údajov o vŕtaní, vyústili D2 - D5 do priemeru rýchlosti 0,017 - 0,025 m/hod., respektíve 0,40 - 0,60 m/deň a vlhkosť sa zvýšila zo 14% na 20%.
Bočný posun hydrostatickej hladiny v sprašovom masíve bol stanovený pomocou 5 vrtov (H1-H5) (obr. 6).
Hydrostatická hladina sa objavila prvýkrát vo vrtoch H1 a H5 7 dní po začiatku povodne, čo zodpovedá množstvu 2 900 m3 infiltrovanej vody, z C.T.N. vo vrtoch H1 a H5, prvý sa nachádza vo vzdialenosti 6,40 m od okraja krytu a druhý vo vzdialenosti 9,60 m od opačného okraja krytu.
Po 14 dňoch od začiatku povodne a zodpovedajúcom množstvu 4 000 metrov kubických vody dosiahla hydrostatická hladina vrt H2.
Dynamika zmáčania pôdy okolo zdrojov infiltrácie pod tlakom, zakopaná
Bola urobená priekopa 6,00 mx 1,00 m a hĺbka 1,50 m, do ktorej bola umiestnená rúra s priemerom 2 “, s dvoma bočnými štrbinami v centrálnej oblasti s dĺžkou 0,50 m a otvorom 2 mm. čím sa zabezpečí, že straty vody sa budú rovnať prietoku potrubia.
Po zakrytí priekopy ručne zhutnenou sprašou a po skontrolovaní vodomeru namontovaného na sieti sa voda zaviedla. Po 90 minútach množstvo asi. 5 m3 vody pod tlakom 2 atm, ktoré sa objavili na povrchu.
Vo väčšine prípadov sa straty v sieti zistia, až keď sa na povrchu objaví voda, a predstavenie zásahového tímu trvá nejaký čas, čo sa dá odhadnúť na viac ako 10 hodín.
Na základe týchto praktických úvah sa potrubie udržiavalo pod tlakom 2 atm. ďalších 17 hodín, keď bola voda zastavená, bolo na vodomere zaregistrované množstvo 62,7 m3 vody.
Použitím uvedených dávok, prístroja a metód sa získali výsledky uvedené na obrázkoch 7a a 7b.
závery
Z vyššie uvedeného vyplýva, že po výskume na experimentálnom mieste Sorogari, pokiaľ ide o základy spraše, vyplývajú tieto závery:
- Uhol vnútorného trenia registruje rozdiely medzi hodnotami stanovenými pre nezaplavené vzorky a zaplavené vzorky, tento rozdiel je rádovo 3 ° - 5 °.
- Z hľadiska kohézie sú rozdiely medzi hodnotami nezaplavených a zaplavených vzoriek oveľa väčšie. Pri skúške v nadmorskej výške -2,3 m je kohézia pre nezaplavenú vzorku 0,68 daN/cmp a pre zaplavenú 0,00 kg/cmp.
- Rýchlosť postupu zvlhčovacieho čela zvisle je v porovnaní s horizontálou vyššia, pomer je 1/3. Potvrdili to aj laboratórne testy, ktoré preukázali, že priepustnosť je vertikálne vyššia.
- V prípade nehôd na funkčnom potrubí sa voda objaví na povrchu krátko potom
zlyhanie, a preto je možné v náležitom čase prijať nápravné opatrenia bez toho, aby sa počas tohto obdobia spôsobilo výrazné zvýšenie pôdnej vlhkosti na povrchu a v jeho hĺbke. - Vlhkostné snímače pracujúce na princípe sania sú cenovo dostupné, ale musia byť kalibrované podľa sacej krivky špecifickej pre každú zem. Určenie takejto krivky trvá niekoľko mesiacov.
- Zvlhčujúca predná časť sa vysáva do strany.
BIBLIOGRAFIA
1. Cernatescu A, Dima Gh., Fundatii I si II, Iasi, 1955;
2. Silion T., Ungureanu N., Antonovici V., Boti N., Niektoré problémy spolupráce medzi štruktúrou, základom a základom. Práce technicko-vedeckého komunikačného stretnutia „Zakladanie stavieb spraše na stredomorskej náhornej plošine“.
autori:
s. l. dr. eng. Ioan Boti - Technická univerzita stavieb Bukurešť, Katedra geotechniky a základov
prof. univ. dr. eng. Nicolae Boti - Technická univerzita „Gheorghe Asachi“ v Iasi, Fakulta stavieb a inštalácií, Katedra komunikácií a základov