Tipurile de soluri, proprietățile fizice și mecanice ale solurilor, ingineria și structura geologică a șantierului
Tipurile de soluri și proprietățile lor fizice și mecanice
Toate solurile utilizate ca bază pentru clădiri și structuri sunt împărțite în următoarele tipuri:
1. soluri nisipoase
2. teren pietros
3. lut și nisip de nisip
4. soluri de lut
5. soluri cu impurități organice
6. Soluri mari blocate
7. Loess
8. Solurile solide
9. Quicksands.
Uneori experții folosesc noțiunea extinsă de clasificare a solurilor și de împărțire a solurilor, de exemplu, pe cimentate (sau stâncoase) și necimentate.
Solurile betonate sau stâncoase sunt formate din roci de piatră, care nu pot fi dezvoltate cu greu prin sablare sau zdrobire cu pene, ciocane, etc.
solurile neconsolidate obicei este format din particule de nisip, nămol și argilă, în funcție de conținutul de care sunt împărțite în: nisip, nisip argilos (supesok), argilos și argilă.
Argila este slabă sau grasă, în funcție de complexitatea dezvoltării - ușoară sau grea. În special dificil de a dezvolta lut se numește resturi.
Descriim pe scurt toate tipurile de soluri în funcție de clasificarea extinsă.
1. Pământ nisipos
Compoziția solurilor nisipoase include particule cu dimensiuni cuprinse între 0,1 și 2 mm. În funcție de dimensiunea particulelor, solurile de nisip sunt împărțite în pietriș, mari, medii, mici și siltice.
Raportul de compresie al nisipului dens este scăzut, dar viteza compactării sale sub influența încărcăturii este ridicată. Prin urmare, nămolul structurii ridicate pe nisip se oprește destul de repede. Pământurile solzoase cu pietre mari și medii au o rezistență ridicată la apă și, prin urmare, nu se umflă la îngheț.
Particulele praf sunt particule variind de la 0,05 până la 0,005 mm. Dacă în sol nisipos de astfel de particule conține de la 15 la 50%, astfel de nisipuri sunt de asemenea numite silty. Prezența particulelor de praf în sol reduce semnificativ calitatea construcției și degradează capacitatea portantă a solului.
O fundație bună pentru o clădire poate fi un sol nisipos de densitate uniformă și putere necesară. Trebuie avut în vedere că un astfel de sol nu ar trebui să fie expus la apele subterane.
3. Loam și nisip de nisip
Aceste soluri sunt un amestec de particule de lut, nisip și cenușă. Acestea constau din 30% particule de argilă și 3 până la 10% argilă de nisip. Conform parametrilor lor tehnici și adecvării pentru construcție, aceste soluri ocupă un loc intermediar între solurile de nisip și argilă.
4. Solurile de lut
Compoziția acestor soluri include particule mici de nu mai mult de 0,005 mm. Aceste particule sunt în principal sub formă de fulgi. Argila are un număr suficient de canale capilare și are o suprafață mare de atingere specifică între particule.
Canalele capilare contribuie la pătrunderea apei în toate porii materialului, în timp ce se formează filme subțiri de hidrocoloid, care, la rândul lor, înfășoară particulele miezului solului. Aceasta conferă lutului vâscozitatea necesară construcției. Dar, pe de altă parte, prezența picăturilor de apă în porii de lut crește volumul în timpul înghețării, ceea ce implică procesul de umflare.
Solurile de argilă se caracterizează printr-o comprimare înaltă (comparativ, de exemplu, cu soluri nisipoase), deși sub influența sarcinilor rata precipitațiilor este mult mai scăzută decât cea a nisipului. Prin urmare, dacă baza clădirii este lut, sedimentul acesteia durează destul de mult.
Conținutul de umiditate al argilei afectează capacitatea sa de rulare. De exemplu, capacitatea portantă a lutului în stare plastică și lichefiată este foarte scăzută, în timp ce lutul uscat poate rezista la sarcini relativ mari.
Există, de asemenea, argile banda, adică argile, în care sunt prezente straturi intermediare nisipoase. Capacitatea de rulment a acestor argile este extrem de scăzută, deoarece acestea sunt predispuse la lichefierea rapidă.
6. Soluri mari blocate
Solurile cu blocuri mari se numesc fragmente de rocă, care nu au legătură între ele. În aceste soluri predomină fragmente mai mari de 2 mm. Acestea includ pietriș, pietriș, pietriș. Dacă astfel de soluri nu sunt expuse umezelii erodate și acoperă un strat dens, acestea sunt destul de potrivite ca fundație pentru construcție.
8. Solurile în vrac
sunt formate astfel de soluri, în general sintetic, de exemplu prin umplerea rigole, iazuri și așa mai departe. D. Pentru sol în vrac caracterizate prin compresie neuniformă, astfel încât rațiunea naturală nu sunt utilizate, cu excepția solurilor în vrac refulirovannyh, adică soluri formate prin pompare la sol lichefiat prin intermediul liniei drage (refulkrom).
9. Quicksands
Quicksands sunt un fel de argilă de nisip și alte soluri cu granulație fină care au o stare instabilă, mobilă. La lichefiere, sosurile rapide devin deosebit de mobile și pot deveni practic lichide. Plywunsul nu are o bază de bază, dar metodele moderne de construcție au tehnologii pentru a combate proprietățile negative ale rapidelor.
Proprietățile solurilor
Solurile au indicatorii lor proprii de proprietăți fizice și de apă, cum ar fi:
- umiditate
- Greutatea în vrac
- greutate specifică
- ctseplenie
- porozitatea și coeficientul de porozitate
- conținutul de umiditate
- Greutatea în masă a nisipurilor în cele mai libere și mai dense formațiuni
- ductilitate
- consistență
- rezistența structurală și sensibilitatea
- compoziție granulară
- îmbibare
- capacitatea de reținere a apei
- coeficientul de filtrare.
Aceste proprietăți sunt calculate în laboratoare speciale, concluzia căreia determină calitatea solurilor și tehnologia construcției ulterioare.
Un astfel de indicator precum anizotropia proprietăților mecanice ale solului este investigat mai ales atunci când vine vorba de obiecte mari, serioase.
Ingineria și structura geologică a șantierului
În scopuri de construcție, proprietățile fizice și mecanice ale solurilor sunt de obicei luate în considerare. Conform lucrărilor de foraj și lucrări de laborator, structura inginerico-geologică a șantierului se distinge prin elementele inginerico-geologice (IGE):
- IGE-1 - soluri în vrac
- IGE-2 - nisip aluvionar mediu-mare, mediu-dens
- IGE-3 - nisipurile aluvionare sunt mici, medii dense
- IGЭ-4 - lăcuite colorate din plastic moale
- IGE-5 - nisipurile fluvioglaciale sunt mici, dense.
Aranjamentul reciproc al elementelor inginerico-geologice este prezentat, de obicei, pe secțiuni transversale inginerico-geologice. Cu toate acestea, în unele cazuri, sunt create documente suplimentare.
Înainte de a selecta o bază pentru construcția de clădiri, ar trebui să fie atent să examineze solul determină dispunerea straturilor sale, grosimea lor (grosimea stratului, proprietățile fizice și mecanice), localizarea și influența apa freatică.
Metode de întărire a solurilor
Pentru a mări capacitatea de încărcare a bazelor de sol, se folosesc următoarele metode de consolidare a solului:
- cimentarea și bitumizarea
- chimic
- termic
- electric
- electrochimice
- mecanice, etc.
Cimentarea este procesul de injectare în sol a unei suspensii lichide de ciment sau a unui lapte de ciment din pile goale anterior goale. Când procesul de pompare se termină, grămezile sunt îndepărtate. Cimentarea este adecvată numai pentru compactarea nisipurilor mari și medii.
Metoda chimică (silicizarea) fixează solurile de nisip și loess, pompând soluții chimice în ele.
Fixarea termică constă în prăjirea solurilor loess cu gaze roșii calde, care sunt alimentate în sol cu aerul prin țevi rezistente la căldură în puțuri forate.
Solul argilos umed este fixat. Metoda constă în utilizarea efectului electroosmotic, pentru care se trece prin sol un curent electric constant cu o intensitate a câmpului de 0,5-1 V / cm și o densitate de 1-5 A / m 2. În acest caz, lutul este uscat, compactat și își pierde capacitatea de a biciui.
Metoda electrochimică diferă de cea anterioară prin faptul că simultan cu un curent electric printr-o conductă, care este un catod, în sol sunt introduse soluții de aditivi chimici (clorură de calciu etc.). Din acest motiv, intensitatea procesului de fixare a solului crește.
Metoda mecanică de întărire a solurilor are următoarele soiuri: aranjarea pernelor de sol și a piloților de sol, înfundarea gropilor de fundație etc.
Aranjamentul pernei de sol constă în înlocuirea solului de bază slab cu altul, mai durabil, pentru care terenul slab este îndepărtat, iar un pământ durabil este turnat în locul său și laminat în straturi.
La dispozitivul de piloți de sol într-un teren slab, conducătorul de piloți este ciocanit. În rezultatul obținut după extracția acestei grămezi, puțul este acoperit cu sol și stratul-cu-strat compactat.
Excavarea șanțurilor se efectuează cu ajutorul unor tampoane grele, suspendate pe brațul macaralei. Această metodă este mai puțin complicată decât metoda pernelor de sol, deoarece nu necesită înlocuirea bazei solului.
Etanșarea gropilor de dimensiuni considerabile poate fi efectuată de cilindri netede sau cam, mașini de strângere, role de vibrație și plăci de vibrații.
Silicizarea se efectuează în același mod ca și cimentarea solului. Pentru a fixa nisipul, o soluție de sticlă lichidă și clorură de calciu este pompată prin conducte. Când se fixează nisipurile praf, se utilizează o soluție de sticlă lichidă amestecată cu o soluție de acid fosforic, iar atunci când se fixează soluri loess, se folosește numai o soluție de sticlă lichidă. După finalizarea injectării unor astfel de soluții, solurile sunt stingate.
Dacă solul este compactat dintr-un anumit motiv, nu este posibil, stratul de sol slab este înlocuit cu un strat mai puternic. Pământul înlocuit este numit o pernă. Dacă se construiește o clădire cu mai multe etaje, este de obicei folosită o pernă din nisip de dimensiuni medii sau mari.
Când perna de nisip este instalată, solul slab este scos la o adâncime și înlocuit cu nisip, condensat prin vibrații cu umiditate. Grosimea pernei de nisip trebuie să fie calculată astfel încât presiunea din clădire, trecând pe un sol slab, să nu depășească capacitatea sa de rulare.
Atunci când se construiesc clădiri pe teren slab, bazele artificiale sunt compacte, se întăresc sau se înlocuiește solul slab cu unul mai puternic. Este posibil să compactați un sol slab de la suprafață la o anumită adâncime cu mașini de tampon pneumatice speciale. Uneori pietrișul sau piatra zdrobită se adaugă la pământ. Procesul de înțepare poate avea loc și cu plăci de umplere de 2 până la 4 tone. Aceste plăci sunt realizate din fontă sau oțel. Dacă zona de compactare este prea mare, se folosesc role cu greutatea de 10-15 tone.
Vibratoarele de suprafata sunt utilizate pentru amortizarea nisipului, covoarelor si prafului. Această metodă este mult mai eficientă, deoarece compactarea solului este mai rapidă. Vibrația nu este foarte eficientă pentru solurile din lut. Pentru compactarea în profunzime a solurilor slabe, se utilizează grămezi de nisip sau sol. Ele sunt de asemenea compacte prin carburizare și silicificare.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: