Основаване на конструкции върху льосови и льосови почви Revista Constructiilor
Сгъваемите чувствителни на влага почви имат голямо присъствие в Източна Румъния. Когато се проектират инженерни работи, базирани на такива земи, трябва да се вземат специални мерки, които често са скъпи, за да се противодейства на сгъваемия характер на тези земи. За разумен дизайн е необходимо също така да се знае начинът, по който напредва омокрящата предна част.
Настоящата статия обръща внимание на резултатите, получени върху експерименталния полигон от Сорогари, където са изследвани ефектите, причинени от различни източници на проникване на вода върху льосовия пакет.
В полигона от Сорогари - Яш са симулирани различни източници на проникване на вода и е анализиран начинът и скоростта на напредване на мокрия фронт. След това ще представим резултатите, получени от симулацията на свободно хидростатично ниво, поставено на нивото на фундамента и на ниво на водата под налягане, което симулира загуба на вода от тръбата.
ГЕОТЕХНИЧЕСКИ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ЛЕОСОИДНИ ПОЧВИ В ИЗСЛЕДОВАТЕЛНАТА ОБЛАСТ
Състав на размера на частиците
Лесоидната почва в анализираната зона е от естеството на прашна глина с ниско съдържание на пясък, която от височина -3,50 м преминава в глинен прах със съдържание на пясък. От -5,50 м процентът на пясъка намалява, увеличавайки процента на глината до нивото от -7,00 м, от което процентът на глината отново намалява.
Порьозността на повърхността има стойност 52%, за да намалее до 51% при -4,00 m.
Има скок на порьозност в близост до котата -5,00 m, а след това намалява с дълбочина, достигайки стойността от 50% на кота -9,00 m. Минималната средна влажност е на кота -3,00 m и -4,00 м; от това ниво влажността се увеличава с дълбочина, достигайки прибл. 16%.
Обемното тегло има стойност 15,0 kN/m3 в повърхността и 19,7 kN/m3 в последния слой, разположен под котата от -10,0 м. Като цяло се наблюдава увеличение на обемното тегло с дълбочина.
Специфичното утаяване "Im3" при намокряне намалява с дълбочината от 10,2% до границата, при която льосът може да се счита за нечувствителен към намокряне, около котата -10,00 m.
Степента на насищане има по-ниски стойности на повърхността, до около -6,00 m, след което се увеличава над стойността от 0,6.
Вътрешният ъгъл на триене регистрира разлики между стойностите, установени за непотопените проби и наводнените проби.
По отношение на сближаването разликите между стойностите на незалитите и наводнените проби са много по-големи. Например, за пробата на кота -2,3 m кохезията за незаливната проба е 0,68 daN/cm2, а за наводнената 0,00 daN/cm2.
ДИНАМИКА НА ЗЕМНИТЕ ВЛАЖНИЦИ ОТ ПОВЪРХНОСТНИ И ДЪЛБОЧНИ ИЗТОЧНИЦИ
Свободни равнинни повърхностни източници
За да се проследи поведението на льосовия пакет, в експерименталния полигон е построено заграждение с наводнение от 20 m x 20 m x 1,5 m.
Дълбокото наводнение е извършено чрез 34 сондажа, запълнени с чакъл, отнесени до слоя глина, разположен на 9 ÷ 10 м от нивото на естествената земя.
За измерване на общото слягане на наводнената земя бяха поставени редица 65 повърхностни ориентира на бетонни терминали от 0,20 m x 0,20 m x 0,25 m, снабдени с бетонни пръти с диаметър 18 mm. Частите са монтирани както вътре, така и извън корпуса (фиг. 3).
За да се проследи процесът на овлажняване на льосовия масив и да се направи напред мокренето отпред вертикално и хоризонтално, са направени 5 сондажи (D1-D5) от 3 ”до 10 m, в които са монтирани специални дози мазилка. За да се проследи варирането на хидростатичното ниво, бяха пробити 5 кладенци (H1-H5), защитени с перфорирани пластмасови тръби.
След приключване на подготвителните работи и първоначалните показания (от нулата) върху повърхностните уплътнителни знаци, дозите на влажност и радиоактивните ориентири, помещенията бяха наводнени.
Водният поток беше регулиран така, че на повърхността на наводнената яма да има постоянен слой с дебелина 20 cm.
В продължение на 40 дни 7 800 м3 вода е проникнала, дебитът непрекъснато варира през първите 10 дни, от 27 м3/час до 7 м3/час, след което остава постоянен.
Използваните измерватели на влажността са базирани на гипсови сензори, които са в пряк контакт с анализирания терен. Трябва да се има предвид, че този тип сензор не записва влажност директно, а всмукване. Две тела, влезли в контакт, не изравняват тяхната влага, а тяхното засмукване. В нашия случай, за да се знае влажността, съответстваща на определена стойност на индекса на сорбция pF, беше необходимо да се начертае кривата на засмукване на почвата в мястото (фиг. 4).
Проследяването на тази крива се извършва с помощта на уреда с керамични плочки или този с мембрана, комбиниран по метода на кутията с пясък и каолин.
Напредъкът на мокрия фронт определя варирането на електрическото съпротивление на дозите, на различни интервали от време и на определена дълбочина, в зависимост от разстоянието на сондажа от заграждението (фиг. 5).
В условията на наводнение, създадени за заграждението от 400 кв.м и съдържащи 34 8-инчови сондажа, запълнени на 10 м с пресят баласт, за да се осигури бърза вертикална инфилтрация, ситуация, която влияе на привлекателността на предните криви на мокрия фронт, следва средни странични скорости на напредване на този фронт за изследвания вертикален участък:
- за първите пет метра, въз основа на данните, предоставени от дозите, заровени в сондажите D1 и D2, 0,045-0,063 m/час, съответно 1,08-1,27 m/ден, а влажността се увеличава от 11,7% на 20%.
- между 5-14 m, въз основа на сондажните данни D2 - D5 води до средна скорост от 0,017-0,025 m/час, съответно 0,40-0,60 m/ден, а влажността се увеличава от 14% на 20%.
Страничното напрежение на хидростатичното ниво в льосовия масив беше определено с помощта на 5 кладенци (H1-H5) (фиг. 6).
Хидростатичното ниво се появи за първи път в кладенци H1 и H5 7 дни след началото на наводнението, което съответства на количество от 2900 м3 инфилтрирана вода от C.T.N. в сондажи H1 и H5, като първата е разположена на 6,40 м от ръба на заграждението, а втората на 9,60 м от противоположния ръб на заграждението.
След 14 дни от началото на наводнението и съответстващо на количество от 4000 м3 вода, хидростатичното ниво достигна до сондажа H2.
Динамиката на овлажняване на почвата около източниците на проникване под налягане, заровени
Направена е канавка от 6,00 mx 1,00 m и дълбочина 1,50 m, в която е поставена тръба с диаметър 2 “, с два странични процепа в централната зона с дължина 0,50 m и отвор 2 mm., като по този начин се гарантира, че загубите на вода са равни на потока на тръбата.
След покриване на канавката с ръчно уплътнен льос и след проверка на водомера, монтиран на мрежата, водата беше въведена. След 90 минути количество от ок. 5 м3 вода под налягане от 2 атм, които се появиха на повърхността.
В повечето случаи мрежовите загуби се откриват само когато водата се появи на повърхността и докато представянето на интервенционния екип отнеме друго време, което може да бъде оценено на над 10 часа.
Въз основа на тези практически съображения тръбата беше държана под налягане от 2 атм. още 17 часа, когато водата беше спряна, на водомера беше регистрирано количество от 62,7 м3 вода.
Използвайки споменатите дози, апаратура и методи, бяха получени резултатите, показани на фигури 7а и 7Ь.
ЗАКЛЮЧЕНИЯ
От гореизложеното, след проучването на експерименталния обект Сорогари, по отношение на основата върху льоса, се получават следните заключения:
- Вътрешният ъгъл на триене регистрира разлики между стойностите, установени за непотопените проби и наводнените проби, като тази разлика е от порядъка на 3 ° - 5 °.
- По отношение на сближаването разликите между стойностите на незалитите и наводнените проби са много по-големи. При изпитването при кота -2,3 m кохезията за непотопената проба е 0,68 daN/cmp, а при наводнената 0,00 kg/cmp.
- Скоростта на напредване на мокрия фронт вертикално, в сравнение с хоризонталната, е по-висока, като съотношението е 1/3. Това беше потвърдено и от лабораторни тестове, които показаха, че пропускливостта е по-висока вертикално.
- В случай на аварии с работещ тръбопровод, водата се появява на повърхността малко след това
повреда и следователно могат да бъдат предприети своевременно коригиращи мерки, без да се предизвиква значително увеличаване на почвената влага на повърхността и в нейната дълбочина през този период. - Сензорите за влажност, които работят на принципа на всмукване, са достъпни, но трябва да бъдат калибрирани според всмукателната крива, специфична за всяка земя. Определянето на такава крива отнема няколко месеца.
- Омокрящата предна част се простира отстрани, поради всмукване.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Cernatescu A, Dima Gh., Fundatii I si II, Iasi, 1955;
2. Силион Т., Унгуряну Н., Антоновичи В., Боти Н., Някои проблеми на сътрудничеството между структурата, основата и основата. Работите на технико-научната комуникационна сесия "Основане на льосови конструкции в Централномолдовското плато".
автори:
с. л. д-р инж. Йоан Боти - Технически университет по строителство Букурещ, Катедра по геотехника и основи
проф. унив. д-р инж. Николае Боти - Технически университет „Георге Асачи“ в Яш, Факултет за конструкции и инсталации, Катедра „Комуникации и основи“