भवनों और संरचनाओं की नींव डिजाइन करते समय, कई कारकों को ध्यान में रखा जाना चाहिए। मिट्टी की संरचना और संरचना पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए। इसकी कुछ प्रजातियाँ तब शिथिल होने में सक्षम होती हैं जब आर्द्रता अपने स्वयं के भार के तहत या बाहरी भार से बढ़ जाती है। इसलिए ऐसी मिट्टी का नाम - "अवतलन"। आगे उनकी विशेषताओं पर विचार करें।
दृश्य
विचाराधीन श्रेणी में शामिल हैं:
- ढीली मिट्टी (गारा और दोमट)।
- मिट्टी और दोमट।
- अलग प्रकार के कवर स्लरी और लोम।
- थोक औद्योगिक कचरा। इनमें शामिल हैं, विशेष रूप से, राख, घिसी हुई धूल।
- उच्च संरचनात्मक ताकत वाली सिल्की मिट्टी।
विशिष्टता
निर्माण के संगठन के प्रारंभिक चरण में, संभावित विकृतियों की पहचान करने के लिए साइट की मिट्टी की संरचना का अध्ययन करना आवश्यक है। उनकी घटनामिट्टी के निर्माण की प्रक्रिया की ख़ासियत के कारण। परतें अपर्याप्त रूप से संकुचित अवस्था में हैं। ढीली मिट्टी में, ऐसी अवस्था अपने अस्तित्व के पूरे समय तक बनी रह सकती है।
भार और आर्द्रता में वृद्धि आमतौर पर निचली परतों में अतिरिक्त संघनन का कारण बनती है। हालांकि, चूंकि विरूपण बाहरी प्रभाव के बल पर निर्भर करेगा, बाहरी दबाव के सापेक्ष मोटाई का अपर्याप्त संघनन अपने स्वयं के द्रव्यमान से तनाव से अधिक रहेगा।
नरम मिट्टी को ठीक करने की क्षमता प्रयोगशाला परीक्षणों में अभिनय दबाव में गीला होने पर ताकत में कमी के अनुपात से निर्धारित होती है।
गुण
अंडरकंपैक्शन के अलावा, सबसिडी मिट्टी की विशेषता कम प्राकृतिक नमी, धूल भरी संरचना और उच्च संरचनात्मक ताकत होती है।
दक्षिणी क्षेत्रों में पानी के साथ मिट्टी की संतृप्ति, एक नियम के रूप में, 0.04-0.12 है। साइबेरिया, मध्य क्षेत्र के क्षेत्रों में, संकेतक 0.12-0.20 की सीमा में है। में आर्द्रता की डिग्री पहला मामला 0, 1-0, 3 है, दूसरे में - 0, 3-0, 6.
संरचनात्मक मजबूती
यह मुख्य रूप से सीमेंटेशन आसंजन के कारण होता है। जितनी अधिक नमी जमीन में प्रवेश करती है, उतनी ही ताकत कम होती है।
अनुसंधान परिणामों से पता चला है कि पतली पानी की फिल्मों का संरचनाओं पर प्रभाव पड़ता है। वे एक स्नेहक के रूप में कार्य करते हैं, जिससे मिट्टी के नीचे के कणों को स्लाइड करना आसान हो जाता है। फिल्में बाहरी प्रभाव में परतों की अधिक सघन परत प्रदान करती हैं।
क्लच संतृप्तकम होने वाली मिट्टी की नमी आणविक आकर्षण बल के प्रभाव से निर्धारित होती है। यह मान पृथ्वी के घनत्व और संघटन की मात्रा पर निर्भर करता है।
प्रक्रिया विशेषता
ड्रॉडाउन एक जटिल भौतिक और रासायनिक प्रक्रिया है। यह कणों और समुच्चय की गति और सघन (कॉम्पैक्ट) पैकिंग के कारण मिट्टी के संघनन के रूप में प्रकट होता है। इसके कारण, परतों की कुल सरंध्रता अभिनय दबाव के स्तर के अनुरूप अवस्था में कम हो जाती है।
घनत्व में वृद्धि से व्यक्तिगत विशेषताओं में कुछ परिवर्तन होता है। इसके बाद, दबाव के प्रभाव में, संघनन जारी रहता है, क्रमशः ताकत बढ़ती रहती है।
शर्तें
ड्राडाउन होने के लिए:
- नींव या अपने स्वयं के द्रव्यमान से भार, जो गीला होने पर, कणों की एकजुट शक्तियों को दूर कर देगा।
- आर्द्रता का पर्याप्त स्तर। यह ताकत कम करने में मदद करता है।
इन कारकों को एक साथ काम करना चाहिए।
नमी मिट्टी के नीचे की विकृति की अवधि निर्धारित करती है। एक नियम के रूप में, यह अपेक्षाकृत कम समय के भीतर होता है। यह इस तथ्य के कारण है कि भूमि मुख्य रूप से कम आर्द्रता वाली स्थिति में है।
जल-संतृप्त अवस्था में विकृति अधिक समय लेती है क्योंकि पानी मिट्टी के माध्यम से फ़िल्टर करता है।
मिट्टी का घनत्व निर्धारित करने के तरीके
सापेक्ष अवतलन अबाधित संरचना के नमूनों द्वारा निर्धारित किया जाता है। इसके लिए एक कम्प्रेशन युक्ति का प्रयोग किया जाता है -मृदा घनत्व मीटर अध्ययन में निम्नलिखित विधियों का उपयोग किया जाता है:
- एक नमूने के विश्लेषण के साथ एकल वक्र और वर्तमान भार के अंतिम चरण में इसे भिगोना। इस पद्धति से, किसी दिए गए या प्राकृतिक नमी पर मिट्टी की संपीड्यता, साथ ही एक निश्चित दबाव पर विकृत होने की सापेक्ष प्रवृत्ति को निर्धारित करना संभव है।
- दो वक्र समान घनत्व वाले 2 नमूनों का परीक्षण कर रहे हैं। एक की जांच प्राकृतिक आर्द्रता पर की जाती है, दूसरी - संतृप्त अवस्था में। यह विधि आपको पूर्ण और प्राकृतिक नमी के तहत संपीड़ितता निर्धारित करने की अनुमति देती है, जब लोड शून्य से अंतिम में बदल जाता है तो विरूपण की सापेक्ष प्रवृत्ति।
- संयुक्त। यह विधि पिछले दो का एक संशोधित संयोजन है। परीक्षण एक नमूने पर किया जाता है। इसकी प्राकृतिक अवस्था में पहली बार 0.1 एमपीए के दबाव में जांच की जाती है। संयुक्त विधि का उपयोग करने से आप 2 वक्र विधि के समान गुणों का विश्लेषण कर सकते हैं।
महत्वपूर्ण बिंदु
उपरोक्त किसी भी विकल्प का उपयोग करते हुए मृदा घनत्व मीटरों में परीक्षण के दौरान, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि अध्ययन के परिणाम बहुत भिन्न होते हैं। इस संबंध में, कुछ संकेतक, यहां तक कि एक नमूने का परीक्षण करते समय, 1, 5-3 और कुछ मामलों में 5 बार भी भिन्न हो सकते हैं।
इस तरह के महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव नमूनों के छोटे आकार, कार्बोनेट और अन्य समावेशन के कारण सामग्री की विविधता, या बड़े छिद्रों की उपस्थिति से जुड़े होते हैं। अपरिहार्यशोध त्रुटियाँ।
प्रभावित करने वाले कारक
कई अध्ययनों के दौरान, यह स्थापित किया गया है कि मिट्टी के धंसने की प्रवृत्ति का संकेतक मुख्य रूप से इस पर निर्भर करता है:
- दबाव।
- प्राकृतिक नमी के साथ मिट्टी के घनत्व की डिग्री।
- सम्मिलन मिट्टी की संरचना।
- आर्द्रता वृद्धि स्तर।
भार पर निर्भरता वक्र में परिलक्षित होती है, जिसके अनुसार, संकेतक में वृद्धि के साथ, पहले बदलने के लिए सापेक्ष प्रवृत्ति का मूल्य भी अपने अधिकतम मूल्य तक पहुंच जाता है। दबाव में बाद में वृद्धि के साथ, यह शून्य के करीब पहुंचने लगता है।
एक नियम के रूप में, दोमट रेतीली दोमट, दोमट, दोमट के लिए, दबाव 0.2-0.5 एमपीए है, और दोमट मिट्टी के लिए - 0.4-0.6 एमपीए।
निर्भरता इस तथ्य के कारण होती है कि एक निश्चित स्तर पर प्राकृतिक संतृप्ति के साथ उप-मिट्टी को लोड करने की प्रक्रिया में, संरचना का विनाश शुरू होता है। इस मामले में, पानी की संतृप्ति में बदलाव के बिना एक तेज संपीड़न नोट किया जाता है। बढ़ते दबाव के दौरान विरूपण तब तक जारी रहेगा जब तक कि परत अपनी अत्यधिक सघन अवस्था में नहीं पहुंच जाती।
मिट्टी की संरचना पर निर्भरता
यह इस तथ्य में व्यक्त किया जाता है कि प्लास्टिसिटी की संख्या में वृद्धि के साथ, विरूपण की सापेक्ष प्रवृत्ति का संकेतक कम हो जाता है। सीधे शब्दों में कहें, संरचना परिवर्तनशीलता की एक बड़ी डिग्री घोल की विशेषता है, एक छोटा - मिट्टी के लिए। स्वाभाविक रूप से, इस नियम के सत्य होने के लिए, अन्य शर्तें समान होनी चाहिए।
शुरुआती दबाव
इमारतों और संरचनाओं की नींव डिजाइन करते समयजमीन पर संरचनाओं के भार की गणना की जाती है। इस मामले में, प्रारंभिक (न्यूनतम) दबाव निर्धारित किया जाता है, जिस पर पानी के साथ पूर्ण संतृप्ति पर विरूपण शुरू होता है। यह मिट्टी की प्राकृतिक संरचनात्मक ताकत का उल्लंघन करता है। यह इस तथ्य की ओर जाता है कि सामान्य संघनन प्रक्रिया बाधित होती है। ये परिवर्तन, बदले में, संरचनात्मक पुनर्गठन और गहन सघनता के साथ हैं।
उपरोक्त को ध्यान में रखते हुए, ऐसा लगता है कि निर्माण का आयोजन करते समय डिजाइन चरण में प्रारंभिक दबाव शून्य के करीब लिया जाना चाहिए। हालाँकि, व्यवहार में ऐसा नहीं है। निर्दिष्ट पैरामीटर का उपयोग इस तरह किया जाना चाहिए कि मोटाई सामान्य नियमों के अनुसार गैर-घटाव माना जाता है।
संकेतक असाइनमेंट
कम करने वाली मिट्टी पर नींव तैयार करते समय प्रारंभिक दबाव का उपयोग किया जाता है:
- डिज़ाइन लोड जिस पर कोई बदलाव नहीं होगा।
- क्षेत्र का आकार जिसके भीतर नींव के द्रव्यमान से संघनन होगा।
- मिट्टी के विरूपण की आवश्यक गहराई या मिट्टी के कुशन की मोटाई, पूरी तरह से विरूपण को छोड़कर।
- जिस गहराई से मिट्टी के द्रव्यमान में परिवर्तन शुरू होता है।
प्रारंभिक आर्द्रता
इसे वह संकेतक कहा जाता है जिस पर तनावग्रस्त अवस्था में मिट्टी कम होने लगती है। प्रारंभिक आर्द्रता का निर्धारण करते समय, 0.01 के सापेक्ष मान को सामान्य मान के रूप में लिया जाता है।
पैरामीटर निर्धारित करने की विधि संपीड़न प्रयोगशाला परीक्षणों पर आधारित है। अध्ययन के लिए 4-6 नमूनों की जरूरत है। दो विधियों का उपयोग किया जाता हैवक्र।
एक नमूने को अलग-अलग चरणों में अधिकतम दबाव तक लोड करने के साथ प्राकृतिक आर्द्रता पर परीक्षण किया जाता है। इसके साथ, मिट्टी को तब तक भिगोया जाता है जब तक कि धरातल स्थिर न हो जाए।
दूसरा नमूना पहले पानी से संतृप्त किया जाता है, और फिर, लगातार भिगोने के साथ, उसी चरणों में अंतिम दबाव में लोड किया जाता है।
शेष नमूनों का मॉइस्चराइजिंग संकेतकों तक किया जाता है जो नमी की सीमा को प्रारंभिक से पूर्ण जल संतृप्ति तक अपेक्षाकृत समान अंतराल में विभाजित करते हैं। फिर संपीड़न उपकरणों में उनकी जांच की जाती है।
संतृप्ति स्तर स्थिर होने तक 1-3 दिनों के लिए आगे होल्डिंग के साथ नमूनों में पानी की गणना की गई मात्रा डालने से वृद्धि हासिल की जाती है।
विरूपण विशेषताएँ
वे संपीड्यता और इसकी परिवर्तनशीलता के गुणांक, विरूपण के मापांक, सापेक्ष संपीड़न हैं।
विरूपण के मापांक का उपयोग नींव के निपटान के संभावित संकेतकों और उनकी गैर-एकरूपता की गणना के लिए किया जाता है। एक नियम के रूप में, यह क्षेत्र में निर्धारित किया जाता है। इसके लिए स्थैतिक भार के साथ मिट्टी के नमूनों का परीक्षण किया जाता है। विरूपण के मापांक का मूल्य नमी की मात्रा, घनत्व स्तर, संरचनात्मक सामंजस्य और मिट्टी की ताकत से प्रभावित होता है।
मिट्टी के द्रव्यमान में वृद्धि के साथ, यह सूचक बढ़ता है, पानी के साथ अधिक संतृप्ति के साथ यह घटता है।
संपीड़न परिवर्तनशीलता कारक
इसे स्थिर या प्राकृतिक नमी के तहत संपीड्यता के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है और पानी से संतृप्त अवस्था में मिट्टी की विशेषताओं के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।
मिलानक्षेत्र और प्रयोगशाला अध्ययनों में प्राप्त गुणांकों से पता चलता है कि उनके बीच का अंतर महत्वहीन है। यह 0.65-2 गुना की सीमा में है। इसलिए, व्यावहारिक अनुप्रयोग के लिए, प्रयोगशाला में संकेतक निर्धारित करना पर्याप्त है।
परिवर्तनशीलता का गुणांक मुख्य रूप से दबाव, आर्द्रता और इसके बढ़ने के स्तर पर निर्भर करता है। दबाव में वृद्धि के साथ, संकेतक बढ़ता है, प्राकृतिक आर्द्रता में वृद्धि के साथ यह घटता है। जब पानी से पूरी तरह से संतृप्त हो जाता है, तो गुणांक 1 के करीब पहुंच जाता है।
ताकत विशेषताएँ
वे आंतरिक घर्षण और विशिष्ट सामंजस्य के कोण हैं। वे संरचनात्मक ताकत, जल संतृप्ति स्तर और (कुछ हद तक) घनत्व पर निर्भर करते हैं। बढ़ती आर्द्रता के साथ, आसंजन 2-10 गुना कम हो जाता है, और कोण 1.05-1.2 कम हो जाता है। जैसे-जैसे संरचनात्मक ताकत बढ़ती है, आसंजन बढ़ता है।
उप-मिट्टी के प्रकार
कुल 2 हैं:
- सैगिंग मुख्य रूप से नींव भार या अन्य बाहरी कारक की कार्रवाई के तहत आधार के विकृत क्षेत्र के भीतर होता है। इसी समय, इसके वजन से विरूपण लगभग अनुपस्थित है या 5 सेमी से अधिक नहीं है।
- मिट्टी का उसके द्रव्यमान से संभावित अवतलन। यह मुख्य रूप से मोटाई की निचली परत में होता है और 5 सेमी से अधिक होता है। बाहरी भार की कार्रवाई के तहत, विकृत क्षेत्र की सीमाओं के भीतर ऊपरी हिस्से में एक सबसिडेंस भी हो सकता है।
सब्सिडेंस के प्रकार का उपयोग निर्माण की स्थिति का आकलन करने, सब्सिडेंस विरोधी उपायों को विकसित करने, नींव डिजाइन करने में किया जाता है,नींव, इमारत ही।
अतिरिक्त जानकारी
किसी संरचना के निर्माण या संचालन के किसी भी चरण में शिथिलता आ सकती है। यह प्रारंभिक अवतलन नमी में वृद्धि के बाद प्रकट हो सकता है।
आपातकालीन भिगोने के दौरान, मिट्टी विकृत क्षेत्र की सीमाओं के भीतर तेजी से गिरती है - 1-5 सेमी/दिन के भीतर। नमी आपूर्ति बंद होने के बाद कुछ दिनों के बाद गिरावट स्थिर हो जाती है।
यदि प्रारंभिक भिगोना विरूपण क्षेत्र के एक हिस्से की सीमाओं के भीतर होता है, तो प्रत्येक बाद की जल संतृप्ति के साथ, जब तक पूरे क्षेत्र को पूरी तरह से सिक्त नहीं किया जाता है, तब तक अवतलन होगा। तदनुसार, यह मिट्टी पर बढ़ते भार के साथ बढ़ेगा।
गहन और निरंतर भिगोने के साथ, मिट्टी का अवतलन नमी की परत के नीचे की ओर गति और जल-संतृप्त क्षेत्र के निर्माण पर निर्भर करता है। इस मामले में, जैसे ही नमी वाला मोर्चा गहराई तक पहुंचता है, जिस पर मिट्टी अपने वजन से गिरती है, वैसे ही अवतलन शुरू हो जाएगा।
