LEMBAGA PENELITIAN ALL-UNION

KONSTRUKSI TRANSPORTASI

SAYA MENYETUJUI

Wakil direktur institut

G.KHASKHACHIKH

Moskow 1974

KATA PENGANTAR

"Rekomendasi metodologis untuk mencegah peregangan gorong-gorong" dikembangkan di Institut Penelitian Ilmiah Konstruksi Transportasi All-Union cabang Novosibirsk selain yang sudah ada dokumen peraturan sesuai dengan keputusan Departemen Teknis Kementerian Perhubungan.

Rekomendasi tersebut menguraikan metodologi untuk menghitung dan merancang gorong-gorong dengan mempertimbangkan fenomena peregangan dalam kondisi geologi rekayasa yang sulit, termasuk di daerah permafrost. Penerapan Rekomendasi akan berfungsi untuk meningkatkan kualitas dan daya tahan gorong-gorong, meningkatkan ketahanannya terhadap tegangan - deformasi sangat umum terjadi, terutama di zona konstruksi-iklim Utara.

Rekomendasi dikumpulkan oleh kandidat teknis. Sains L.S. Potapov, R.E. Podvalny dan I.Z. Lobanov berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan oleh SibTsNIIS pada tahun 1962-1972. bersama dengan organisasi desain dan konstruksi Kementerian Transportasi dan Konstruksi. Pengembangan ini memperhitungkan pengalaman bertahun-tahun dalam pembangunan dan pengoperasian gorong-gorong di jalur kereta api Siberia.

Direktur SibTsNIIS /B. Koryakin/

1. KETENTUAN DASAR

1.2. Pekerjaan tersebut menyediakan: metode untuk menentukan kondisi di mana peregangan pipa dapat terjadi, rekomendasi untuk desain dan konstruksi pipa dengan mempertimbangkan fenomena peregangan. 1

1.3. Diakui bahwa integritas pipa (tidak adanya peregangan) harus dipastikan baik selama konstruksi maupun selama pengoperasian. Hal ini diperhitungkan bahwa untuk struktur pada tanah yang dicairkan adalah yang paling banyak periode yang tidak menguntungkan adalah waktu penimbunan tanggul pada tahun-tahun pertama beroperasinya. Untuk struktur di tanah permafrost, kondisi buruk juga dapat timbul selama pengoperasian jangka panjang berikutnya.

Di mana K 0- koefisien stabilitas;

γ - berat volumetrik tanah tanggul, t/m 3 ;

N- tinggi tanggul, m;

Koefisien dengan mempertimbangkan pengaruh beban vertikal sementara;

Q- tekanan pada dasar timbunan dari beban vertikal sementara, t/m 2, ditentukan menurut SN 200-62, dimana kelas beban KE harus diambil sama dengan 10 untuk tanah yang dicairkan dan 14 untuk tanah beku di pangkalan;

s nDan φ n- nilai standar adhesi spesifik, t/m 2, dan sudut gesekan dalam, hujan es, pada titik dasar tertentu;

- ketegangan dalam hal itu atau titik dari berat sendiri tanah pondasi, t/m 2 ;

γ 0 Saya- berat volumetrik tanah masukSayalapisan dasar, t/m 3 ;

untuk tanah jenuh air ya = 1,0 ton/m3;

Hai- kekuatan Sayalapisan dasar, m;

dan saya- jumlah lapisan tanah pondasi yang terletak di atas suatu titik tertentu;

α= z /v - perbandingan kedalaman letak suatu titik pondasi tertentu (dari dasar tanggul) dengan setengah lebar platform utama;

D- Koefisien ditentukan dari grafik Gambar.1 tergantung pada hubungannya α= z /v Dan =V/V;

V- setengah lebar dasar tanggul, m.

Di mana

;

;

.

Dalam rumus (2) - (5):

N- tinggi timbunan dari puncaknya sampai setinggi bidang rencana, m;

DI DALAM- setengah lebar tanggul setinggi bidang rencana, m;

X- koordinat titik-titik pada bidang rencana, diukur dari sumbu tanggul, m;

ξ - koefisien tekanan lateral tanah, yang untuk tanggul dapat diambil sama dengan 0,333;

- Koefisien bentuk diameter timbunan;

dan - nilai standar daya rekat spesifik, t/m 2 dan sudut gesek dalam, derajat, untuk tanah dengan lapisan lemah.

Catatan. Z sebuah Bidang perhitungan dianggap sebagai bidang kontak lapisan lemah dengan tanah yang lebih kuat, dan untuk tanah permafrost, batas pencairan, dengan mempertimbangkan kemungkinan pergerakannya.

2. Dengan nilai koefisienk> 1 (Gbr.3.b) masuk ke dalam perhitungank= 1 dan DI DALAM = 1,5 M N; koordinat Xdalam hal ini, dihitung dari sumbu bersyarat yang berjarak dari dasar lereng, diperpanjang hingga bidang desain, pada jarak 1,5mH.

Gambar.6. Desain bantalan yang terbuat dari tanah kasar dengan batuan kuat yang dangkal di dasarnya: 1 - dasar tanggul

5. TINDAKAN KONSTRUKTIF UNTUK MENCEGAH PEREGANGAN PIPA

5.1. Langkah-langkah struktural yang bertujuan untuk memastikan stabilitas pipa terhadap peregangan selama kemungkinan pergerakan tanah di sekitarnya meliputi:

a) penggunaan pondasi yang digabungkan sepanjang pondasi;

b) penyaringan pipa;

c) penggunaan pondasi dengan tiang pancang miring;

d) penggunaan pipa logam tanpa dipotong menjadi beberapa bagian.

Catatan . Adaptasi struktural pipa untuk menahan gaya tarik memanjang, jika perlu, harus dilengkapi dengan tindakan terhadap peningkatan penurunan yang tidak rata (misalnya, penggunaan pondasi tiang pancang).

n q= 1,092. Penggantian dilakukan dengan mengeringkan tanah, yang penyiramannya akan dilakukan sebelum penimbunan tanggul;

G 0 = 1,0 ton/m2 .

Larutan. 1) Kira-kira tentukan kedalaman penggantian N hal= 4,0 m,

2) , Di mana

. Hasil perhitungan dirangkum dalam Tabel 5

Tabel 5

z, M	H, M	γ 0 , t/m 3	γ 0 N, t/m 2
							0,364	3,456		0,239
							0,364	3,820		0,232	0,070	54,6	2,78
							0,364	4,184		0,217	0,130	32,2	1,64
							0,364	4,548		0,199	0,179	25,4	1,29
							0,364	4,912		0,180	0,216	22,8	1,16
							0,364	5,276		0,162	0,243	21,7	1,11
				10,0			0,364	5,640		0,145	0,261	21,6	1 ,10
				11,0			0,364	6,000		0,126	0,277	21,7	1,11
				12,0			0,364	6,370"		0,114	0,285	22,4	1,14

Menganalisis data tabel, menemukan K o = 1.10>1.0. Kedalaman penggantian diambil dengan margin.

4) Kurangi kedalaman penggantian tanah menjadi N hal= 3,0 m dan ulangi perhitungan sesuai ayat 2 .

5) Menganalisis data dari tabel perhitungan ulang, kita perolehK 0 ≈ 1,00.

Kesimpulan. Stabilitas alas di bawah bantalan tanah terjamin.

Kedalaman daerah penggantian dapat diambil sama dengan N hal= 3,0m.

Panjang (sepanjang sumbu tanggul) daerah penggantian tanahDn= 3,0×4×2 = 24m.

Lebar areal penggantian tanah 2B = 2×18,2 = 36,4 m.

CONTOH 4.Tanggul jalur tunggal PAC (penampang melintang tipikal): N= 12,2 m; N Z= 10,0 m; tanah tanggul - lempung: γ =1,9 ton/m3; φ N= 17o (tg φ N = 0,306, ξ = hal 2(45 o -φ N/2) = 545). Pondasi: a) di bawah pipa terdapat bantalan tanah kasar (lihat.) - koefisien gesekan pasangan bata di tanah ψ = 0,50; b) di sebelah bantalan terdapat tanah liat dengan konsistensi cair dan cair-plastik: γ 0 = 1,7 ton/m3; = 8° ( tg =0, saya 4; ξ = 0,75); Perhitungan tersebut menetapkan kemungkinan pergerakan tanggul dan pondasi.

Faktor kelebihan bebanN: untuk berat tanah tanggul - 1,2 (0,8); untuk berat elemen pipa -1,1 (0,9); untuk tekanan tanah dari beban sementara – 1,2 (0,8).

Larutan. 1) Tentukan aksi gaya normal pada permukaan pipa;

a) tekanan tanah pada penutupan pipa

N 1 = (dalam-B 1 )/2H 3d T Cγ(C ditentukan menurut Lampiran 8 CH 200-62) .

b) tekanan tanah pada tepi pondasi

Konstruksi bangunan pada tanah yang jenuh air memerlukan biaya tambahan dan lebih sulit dibandingkan pada jenis tanah lainnya. Selain kelembapan, yang berdampak negatif pada bangunan, tanah jenis ini memiliki daya dukung yang lemah dan memerlukan penggunaan larutan khusus. Paling sering hal ini diperlukan pada tanah liat dan lempung.

Fondasi pada pondasi yang jenuh air sering kali terkena presipitasi, tidak hanya segera setelah konstruksi, tetapi juga dalam waktu lama setelah itu. Dalam kondisi seperti itu, berbagai jenis tiang pancang juga populer.

Bantalan pasir juga digunakan. Untuk mengalirkan air dan melindunginya, drainase lokasi dan kedap air bangunan diatur.

Tumpukan

Pondasi tiang pancang untuk tanah jenuh air memindahkan beban ke lapisan di bawahnya, yang lebih kuat. Dalam konstruksi pribadi, beberapa jenis tiang pancang digunakan:

• tumpukan sekrup;
• tumpukan bosan.

Saat memasang bor, pertama-tama perlu mengebor sumur, di mana larutan beton, diperkuat dengan sangkar penguat, kemudian dituangkan. Air dari dalam tanah dapat mengisi saluran dan mencegahnya dibeton.

Tumpukan sekrup lebih nyaman dan mudah digunakan dalam hal ini. Ini adalah batang logam yang terlindung dari korosi, jadi Anda tidak perlu khawatir air akan mengenai batang tersebut. Juga di kedalaman terdapat kandungan oksigen rendah, yang diperlukan untuk korosi.

Tumpukan sekrup juga nyaman karena ada sekrup di ujungnya, sehingga dapat disekrup ke tanah. Setelah mencapai kedalaman desain, ia berfungsi sebagai jangkar yang menahan struktur pada dasarnya ketika terjadi gaya naik-turun es.

Struktur pelat dan strip

Jika ada risiko penurunan permukaan tanah, teknologi pelat “mengambang” juga digunakan. Yayasan ini adalah lempengan monolitik terbuat dari beton bertulang setebal 0,4-0,6 m. Letaknya di bawah seluruh area rumah, sehingga membantu mendistribusikan beban pada alas secara lebih merata. Ketika terjadi penurunan permukaan tanah atau naik-turun, pelat tetap mempertahankan keutuhannya dan melindungi struktur bangunan dari kehancuran. Kerugian utama adalah tingginya harga solusi.

Saat menggunakan pondasi strip, penurunan yang tidak merata dibatasi dengan cara yang berbeda. Salah satu pilihannya adalah dengan menggunakan pita yang berpotongan. Untuk kekakuan, pondasi diperkuat dengan rangka dan sabuk yang diperkuat: satu sabuk di bantalan pita, dan yang kedua di atas pondasi. Pilihannya adalah menambah luas tumpuan struktur di pangkalan.

Mengganti basis yang lemah

Bantalan pasir juga digunakan untuk menggantikan tanah yang lemah. Untuk tujuan ini, tanah jenuh air dihilangkan hingga kedalaman 1-2 m (atau lebih, tergantung kondisi) dan diganti dengan lapisan pasir. Hal ini memungkinkan Anda untuk mengurangi kedalaman struktur dan meningkatkan daya dukung pondasi. Pasir mendistribusikan beban secara merata pada lapisan bawah. Pasir juga berfungsi sebagai saluran pembuangan air dari lapisan bawah.

Pondasi mana yang terbaik untuk tanah jenuh air? Jawaban atas pertanyaan ini tergantung pada karakteristik dan karakteristik situs tertentu. Mereka melakukan survei teknik-geologi untuk menentukan tidak hanya komposisi dan daya dukung pondasi, tetapi juga tingkat keberadaan air. Berdasarkan data ini, biaya dan kenyamanan semua solusi dihitung. Terlepas dari desain yang dipilih, pada fondasi jenis ini, perhatian diberikan pada lapisan kedap air tambahan pada fondasi dan dinding.

Saat menganalisis kecelakaan pada jaringan saluran pembuangan, ditemukan bahwa penyebab rusaknya pipa adalah deformasi pondasi di bawah pipa yang disebabkan oleh penurunan permukaan tanah yang tidak merata.

Tanah dalam keadaan alaminya (tidak terganggu) dapat berfungsi sebagai fondasi yang kokoh untuk pipa dan pengumpul berisi air, karena massanya tidak melebihi massa bumi yang dipindahkannya. Namun, tanah memiliki struktur yang heterogen; bisa kering atau jenuh dengan air. Ketika keseimbangan alami mereka sangat terganggu
Penggalian seperti itu, serta pemompaan air atau fluktuasi berkala pada cakrawala tekanan, tanah kehilangan stabilitas, menjadi mobile dan dapat mengganggu kepadatan media di sekitar pipa.

Penilaian konstruksi tanah yang benar, asalkan pekerjaan dilakukan dengan kualitas tinggi, menghilangkan kemungkinan pembentukan penurunan permukaan tanah lokal, yang menyebabkan kerusakan sambungan pantat, dan kadang-kadang jaringan pipa. Basis alami untuk pipa dapat berupa: pasir berbutir sedang dan kasar, lempung berpasir kering, kerikil halus dan kasar, pasir bercampur batu pecah atau kerikil, lempung dan lempung berat tanpa adanya akuifer pada ketebalannya, serta berbatu dan yang serupa. Tanah liat, yang memiliki keragaman besar, heterogenitas struktur, kemampuan untuk naik dan melunak dengan adanya akuifer berpasir di ketebalannya, menjadi kental, cair, dapat berubah menjadi massa cair dengan kelembaban berlebih dan dapat bergerak bahkan dengan sedikit air. air.

Yang sangat tidak stabil dan tidak dapat diandalkan untuk pemasangan pipa adalah tanah akuifer yang terbuat dari lanau halus dengan campuran partikel tanah liat, lempung loess dan loess-like, yang dengan cepat dan tidak merata kehilangan daya dukungnya ketika jenuh dengan air, serta tanah rawa dan gambut yang terdiri dari sebagian besar dari produk penguraian sisa tanaman.

Untuk penilaian konstruksi tanah yang benar, perlu untuk menggambar bagian hidrogeologi pada profil memanjang kolektor dan memilih desain pondasi berdasarkan itu, tergantung pada keadaan alami tanah, metode kerja, kedalaman timbunan dan ukuran pipa. .

Pondasi untuk pipa harus diambil tergantung pada daya dukung tanah dan beban sebenarnya. Di semua jenis tanah, kecuali tanah berbatu, pasir hisap, rawa, dan subsiden tipe II,
Biasanya, pipa harus dipasang pada ketinggian timbunan hingga 6 m di atas bagian atas pipa langsung ke dasar parit yang rata.

Saat memasang pipa dan kolektor di tanah kering, pipa harus berada di bagian bawah parit dan tetap berada di alam (tidak terganggu) Dan kering kondisi. Alas untuk pipa-pipa harus diatur bersamaan dengan peletakannya sedemikian rupa sehingga rata dan pipa sepanjang keseluruhannya bersentuhan erat dengan tanah dari struktur yang tidak terganggu paling sedikit "D kelilingnya.

Pipa yang dipasang sedemikian rupa sehingga seperempat kelilingnya bersentuhan dengan alas dapat menahan tekanan lebih besar (30-40%) dibandingkan pipa yang dipasang pada permukaan datar tanpa lekukan. Pemadatan tanah secara hati-hati saat mengisi ruang antara pipa dan dinding parit meningkatkan ketahanan pipa terhadap kerusakan sebesar 20%.

Di tanah kering berpasir, lempung, dan liat (dengan tekanan MPa yang diizinkan), dasar untuk semua pipa adalah berpasir

Sebuah bantal dituangkan ke dalam nampan yang dibuat untuk tujuan ini di sepanjang dasar parit (Gbr. 3.22, a).

Pada tanah lempung plastis lunak dan tanah lempung dengan koefisien porositas sama dengan satu, dan pada tanah berlumpur dengan kepadatan sedang, jenuh air, dengan tekanan yang diizinkan pada tanah ^0,15 MPa untuk paking pipa yang sama dilengkapi dengan beton Kompor dan kursi dengan sudut cakupan 135° dari grade 200 (Gbr. 3.22.6).

Pada tanah yang baru ditimbun dengan penurunan yang diperkirakan tidak rata, untuk mencegah kerusakan pada sambungan pipa, alasnya harus terbuat dari beton bertulang monolitik (Gbr. 3.22, c).

Ketebalan alasnya adalah:

Untuk pipa dengan diameter sampai dengan 1000 mm » » » 1200-2400 » . » » » lebih dari 2400 » .

Dalam semua kasus, penimbunan kembali pipa dengan diameter hingga 7 g disediakan tanah berpasir dengan pemadatan yang hati-hati.

Ketika ketinggian timbunan bertambah menjadi 12 m, pipa yang sama dipasang, tetapi untuk perkuatan, dipasang kursi beton bertulang yang menutupi lebih dari 1/2 bagian pipa (Gbr. 3.22d). Kursi meningkatkan ketahanan terhadap penghancuran pipa sebanyak 1,5-2 kali lipat.

Pada tanah jenuh air yang mengeluarkan air dengan baik, pipa keramik dan beton bertulang diletakkan di atas lapisan batu pecah, kerikil atau pasir sungai kasar setebal 0,15-0,2 m dengan nampan drainase untuk pembuangan air.

Di tanah berbatu, pipa diletakkan di atas bantalan pasir setebal minimal 10 cm. Di tanah berlumpur dan gambut, pasir hisap dan tanah lemah lainnya, pipa panjang dipasang atau alas buatan dibuat untuk pipa dengan semua diameter, dan sambungan pipa dipasang. disegel dengan bahan elastis.

Pada tanah amblesan, semua pipa diletakkan langsung di atas tanah, dipadatkan hingga kedalaman 0,2-0,25 m, dengan pra-perendaman tanah dengan air (lihat § 44).

Untuk menghindari pembangunan pondasi buatan yang memakan banyak tenaga dan mahal, pipa beton bertulang panjang bertekanan rendah dengan jaminan tekanan internal 0,1 MPa harus digunakan dan diletakkan langsung di atas tanah.

Keandalan pipa sangat tergantung pada kualitas pondasi. Desain pondasi tergantung pada jenis tanah, daya dukungnya, material dan diameter pipa, serta kedalamannya.

Pipa keramik, beton bertulang, asbes-semen di tanah berpasir dan tanah liat diletakkan di atas fondasi alami. Penimbunan kembali sedalam 0,2 m di atas bagian atas pipa dilakukan dengan tanah berpasir dengan pemadatan. Di tanah liat, pipa diletakkan di atas hamparan pasir. Saat memasang pipa di tanah jenuh air, pasir dan kerikil buatan, batu pecah atau dasar beton pada persiapan pasir, kerikil atau batu pecah, tergantung pada keadaan alami tanah, tebal 150-200 mm. Di tanah berbatu, fondasi pipa diratakan dengan lapisan tanah lunak yang dipadatkan setinggi 100-150 mm.

Pada tanah amblesan, sebelum memasang pipa, tanah dipadatkan dengan tamper hingga kedalaman 0,2-0,3 m dengan pra-perendaman dengan air.

Saat memasang pipa di tanah curah, pelat beton bertulang monolitik harus digunakan sebagai alasnya, dan jika terdapat pasir hisap, hutan, dan tanah gambut, tanah tersebut harus diganti dengan yang lebih baik, dan bahkan mungkin pondasi tiang pancang harus dipasang.

Untuk melindungi dari kerusakan akibat jatuhnya benda berat secara tidak sengaja, pipa-pipa yang diletakkan ditaburi tanah setinggi 0,3-0,4 m di atas cangkang pipa.

Akhir pekerjaan -

Topik ini termasuk dalam bagian:

Desain jaringan saluran pembuangan eksternal

Di situs webnya tertulis: "desain eksternal jaringan saluran pembuangan"

Jika Anda membutuhkannya materi tambahan tentang topik ini, atau Anda tidak menemukan apa yang Anda cari, kami sarankan menggunakan pencarian di database karya kami:

Apa yang akan kami lakukan dengan materi yang diterima:

Jika materi ini bermanfaat bagi Anda, Anda dapat menyimpannya ke halaman Anda di jejaring sosial:

Menciak

Semua topik di bagian ini:

Lokasi jaringan pipa drainase di dalam jalan masuk
Saat mengembangkan proyek sistem drainase, masalah pemasangan pipa di dalam jalur harus diselesaikan. Lokasi pipa saluran pembuangan harus sesuai dengan ukurannya

Kedalaman pipa minimum dan maksimum
Kedalaman minimum ditentukan berdasarkan tiga kondisi berikut: 1) menghindari pembekuan pipa;

2) mencegah kerusakan pipa di bawah pengaruh beban eksternal;
Menghubungkan pipa di sumur

Saat membangun profil memanjang suatu pipa, perlu untuk menyelesaikan masalah ketinggian pipa penghubung. Dalam praktik teknik, dua metode penyambungan pipa digunakan: “shelyga ke shelyga”
Sumur dipasang di jaringan saluran pembuangan

Sumur untuk berbagai keperluan teknologi dipasang di jaringan saluran pembuangan - ruang inspeksi, diferensial, pembilasan, serta ruang penghubung.
Observasi dengan baik

Menyeberangi pipa dengan rintangan
Jaringan pipa sering kali bersinggungan dengan berbagai rintangan baik alam maupun buatan. Hambatan alam antara lain aliran sungai, sungai, dan jurang. Yang buatan meliputi jalan raya dan rel kereta api. Ventilasi jaringan drainase Dari

air limbah
bergerak melalui pipa, uap air dan gas dilepaskan - hidrogen sulfida, amonia, karbon dioksida, metana, serta uap bensin dan minyak tanah, yang mempersulit pengoperasian sistem drainase. Pembangunan jaringan drainase Pembangunan jaringan drainase melibatkan volume besar pekerjaan tanah. Mereka dapat diletakkan secara terbuka atau tertutup (panel).

Pada

metode terbuka

produksi tahap kerja

Tanah liat (lanau, tanah liat berpita, tanah makropori loess jenuh air dan tanah gambut, dll.) sering diklasifikasikan sebagai tanah jenuh air lemah. E≤ 5 MPa dan s R≥ 0,8, ϕ = 4 … 10°, Dengan= 0,006...0,025 MPa.

Nilai koefisien filtrasi pada arah vertikal dan horizontal berbeda hingga 10 kali lipat. Total sedimen dibagi menjadi bagian yang dijelaskan oleh teori konsolidasi filtrasi dan bagian yang dijelaskan oleh proses konsolidasi sekunder.

Saat merancang fondasi dangkal harus dibatasi:

Batas curah hujan rata-rata;

Perbedaan relatif dalam penurunan pondasi yang berdekatan dengan nilai pembatas;

Laju aliran sedimen dapat diterima.

Ketika gelombang seismik melewati tanah yang kedap airnya lemah, tekanan air pori timbul dan berkurang karakteristik kekuatan tanah. Dalam kondisi seperti ini, disarankan untuk menggunakan tiang pancang dengan pemotongan menyeluruh pada tanah yang lemah dan bertumpu pada tanah yang kuat. Selain itu, dimungkinkan untuk menggunakan bantalan pasir, slot drainase dengan tanggul pemuatan, tumpukan kapur, diikuti dengan pemadatan tanah dengan tamper berat.

Apabila metode pemadatan dan perkuatan tidak membuahkan hasil, dan penurunan melebihi batas, diperlukan tindakan konstruktif. Hal ini termasuk: meningkatkan kekakuan bangunan dengan memotong sambungan sedimen menjadi blok-blok terpisah; meningkatkan kekakuan setiap blok dengan memasang beton bertulang monolitik atau pondasi monolitik prefabrikasi; pemasangan sabuk beton atau logam bertulang atau lapisan yang diperkuat; pemasangan diafragma kaku, misalnya diafragma horizontal yang terbuat dari pelat; meningkatkan fleksibilitas dan kelenturan bangunan dan struktur fleksibel.

Penurunan pondasi dihitung dengan menggunakan skema desain berupa ruang terdeformasi linier atau lapisan terdeformasi linier. Batas lapisan kompresibel ditentukan pada kedalaman dimana tegangan tambahan sama dengan 3 kPa - untuk lanau, dan untuk tanah gambut pada kedalaman dimana tekanan tambahan terhadap tekanan alami sama dengan kekuatan struktur.

Penurunan tambahan pondasi pada pondasi yang terdiri dari tanah jenuh air atau tanah mineral organik karena penguraian inklusi organik tidak dapat diperhitungkan jika, selama masa pakai struktur, tingkatnya air tanah tidak akan turun

4.2 Metode pemadatan basa.

Memuat filter. Pemadatan pra-konstruksi yang efektif pada tanah jenuh air yang lemah. Untuk tujuan ini, beban filter diatur. Waktu pemadatan tanah jenuh air hampir berbanding lurus dengan kuadrat jarak ke permukaan drainase. Untuk mengurangi jarak pergerakan air yang diperas, dipasang saluran pasir vertikal dengan diameter 0,4 ... 0,6 m dengan jarak 2,5 m satu sama lain. Saluran vertikal di atasnya dipadukan dengan tempat tidur penyaringan pasir 0,6 . .. tebal 1 m.

Dengan ketebalan tanah liat lemah hingga 7 m, potongan drainase berupa parit dengan lebar 0,6...0,8 m dan kedalaman hingga 5,5 m dapat efektif mereka. Slot drainase kontinu dipasang di tempat yang tersedia tanah drainase yang murah.

Dalam beberapa kasus, menggunakan saluran pembuangan adalah hal yang ekonomis bahan buatan, misalnya saluran air karton. Mereka terbuat dari karton tiga lapis yang tidak direkatkan dengan bagian 3 × 100 mm. Koefisien filtrasi saluran pembuangan karton adalah 10-3...10-1 cm/s, yaitu 100...1000 kali lebih tinggi daripada koefisien filtrasi tanah jenuh air yang lemah.

Penurunan akhir lapisan tanah biogenik atau lanau dalam keadaan stabil akibat pencucian dan penuangan lapisan pasir dihitung dengan menggunakan rumus

s = 3ph/ (3E+ 4P), (3.1)

Di mana P - tekanan dari tanah berpasir pada permukaan tanah biogenik atau lanau yang jenuh air lemah, kPa; H– ketebalan lapisan tanah biogenik atau lanau; E– modulus deformasi tanah biogenik atau lumpur pada kapasitas kelembaban penuh, kPa.

Penurunan tanah dengan kompresibilitas tinggi tergantung pada waktu konsolidasi dan drainase pondasi. Penyelesaian suatu dasar yang tidak terdrainase yang dibebani dengan tanggul penyaring pada suatu titik waktu tertentu.

Bantal pasir. Dalam praktiknya, untuk mengurangi ukuran dan ketidakrataan penurunan pondasi, sering dipasang bantalan pasir setebal lima meter. Dengan bantuan mereka, dimungkinkan untuk mengurangi kedalaman pondasi dan mendistribusikan tekanan ke area yang lebih luas, sehingga mengurangi ukuran pondasi. Bantalan pasir terbuat dari pasir berbutir sedang dan kasar, batu pecah, kerikil, dan campuran kerikil-pasir.

Tumpukan jeruk nipis. Dalam beberapa kasus, disarankan untuk menggunakan tumpukan kapur. Sumur dengan diameter 30 ... 50 cm dibor ke dalam tanah di bawah perlindungan pipa selubung. Sumur tersebut diisi dengan lapisan kapur tohor sekitar satu meter. Sebuah tamper seberat 300...400 kg diturunkan ke dalam casing dan dilakukan pemadatan. Lapisan kapur dituangkan lagi dan dipadatkan, dll.

Tanah dipadatkan pada saat pipa dibenamkan dan setelah dipadatkan dengan kapur. Ketika kapur tohor berinteraksi dengan air pori, terjadi slaking. Akibatnya diameter tumpukan kapur bertambah 60...80% dan tanah di sekitar tumpukan semakin padat. Selain itu, saat jeruk nipis dipadamkan, ia terlepas jumlah besar panas. Suhu naik hingga 200 °C. Akibatnya kelembaban tanah disekitarnya menurun dan karakteristik kekuatannya meningkat. Selanjutnya, pemadatan permukaan tanah dilakukan dengan menggunakan alat pemadatan berat.

Tumpukan pasir dipasang dengan cara menancapkannya ke dalam tanah pipa logam dengan ujung tertutup. Rongga tersebut diisi dengan pasir dan dipadatkan secara menyeluruh. Zona tanah lunak yang dipadatkan dengan diameter hingga satu setengah meter terbentuk di sekitar poros tiang (dengan diameter tiang 0,4 ... 0,5 m).

Pemrosesan elektrokimia. Dalam praktiknya, pengolahan tanah elektrokimia kadang-kadang digunakan untuk meningkatkan daya dukung fondasi struktur, menciptakan penghalang saat menggali lubang dan parit, dan memerangi naik turunnya embun beku dan tanah longsor. Mereka digunakan untuk memperkuat semua jenis tanah dengan koefisien filtrasi kurang dari 0,5 m/hari (pasir halus dan berlumpur, lempung berpasir, lempung, lempung, lanau, gambut yang membusuk). Pemrosesan elektrokimia dibagi menjadi: pengeringan elektro, pemrosesan elektrolitik, dan elektrosilikatisasi. Penguatan ireversibel jangka panjang dapat dicapai dengan memasukkan bahan tambahan kimia.

Penguatan tanah terjadi karena proses elektrokimia dan pembentukan struktur yang terjadi pada tanah liat ketika melewati konstanta arus listrik dan pemberian elektrolit.

Fondasi tiang pancang. Mereka digunakan untuk tanah lemah dengan ketebalan relatif kecil (hingga 12 m) yang didasari oleh tanah kuat. Tumpukan benar-benar memotong tanah yang lemah, bertumpu pada tanah yang kuat. Saat pemancangan tiang pancang, tekanan air pori meningkat tajam, akibatnya daya dukung tiang pancang menurun. Seiring waktu, tekanan air pori menurun hingga hampir nol, dan kapasitas menahan beban tiang meningkat.

Pada kondisi pondasi lempung lemah, gesekan negatif dapat terjadi. Tanah yang mengendap di sekitar tumpukan memuatnya. Besarnya gesekan negatif bisa mencapai 500 kN.

Alasannya mungkin:

Tata letak area dengan alas tidur;

Memuat permukaan dengan muatan jangka panjang;

Pemuatan tanah lunak di dalam jalan masuk dan jalan dengan penambahan secara berkala selama perbaikan permukaan jalan;

Perubahan kepadatan tanah akibat rendahnya muka air tanah;

Dampak dinamis pada transportasi berat dan instalasi industri;

Manifestasi proses yang menyebabkan pemadatan tanah lunak muda secara konstan.

Gaya gesekan negatif diperhitungkan sampai kedalaman di mana nilai penurunan tanah dekat tiang melebihi setengah nilai penurunan maksimum pondasi. Ketahanan tanah dihitung fi diambil untuk gambut, lanau, sapropel fi=5 kPa.

Jika di dalam timbunan terdapat lapisan gambut dengan tebal lebih dari 30 cm dan area dekat pondasi dapat terbebani, maka resistensi desain fi untuk tanah yang terletak di atas dasar lapisan gambut bagian bawah diambil sebagai berikut:

a) untuk alas setinggi dua meter, untuk alas tanah dan lapisan gambut sama dengan 0, untuk tanah mineral dengan komposisi alami - sesuai tabel;

b) untuk alas dari dua hingga lima meter - untuk tanah, termasuk alas yang sama dengan 0,4 F, tetapi dengan tanda “–”, untuk gambut – (–5 kPa);

c) untuk penimbunan lebih dari lima meter – untuk tanah, termasuk penimbunan kembali – dengan, tetapi dengan tanda “–”, untuk gambut – (–5 kPa).

Di bagian bawah tiang pancang, dimana penurunan tanah dekat tiang pancang setelah pemasangan dan pembebanan pondasi kurang dari ½ [ su], Di mana su– draf maksimum, nilai desain fi dianggap positif, dan untuk gambut, lanau, sapropel – 5 kPa.

Dalam hal konsolidasi tanah dari timbunan telah selesai, ketahanan tanah di sepanjang permukaan samping tiang dapat dianggap positif, terlepas dari keberadaan lapisan gambut, yang mana F= 5kPa.

Ketika tiang pancang ditancapkan ke tanah lemah, kekuatannya menurun karena rusaknya ikatan struktural dan redistribusi air di pori-pori tanah. Waktu “istirahat” tiang pancang, sesuai dengan pengerasan tanah, T≈ 1,5AKU P(AKU P– nomor plastisitas). Untuk meningkatkan daya dukung tiang pancang, porosnya diperlebar di bagian atas, tengah, dan sejajar ujung bawah. Dalam kasus terakhir, perhitungan tiang pancang berdasarkan kekuatan batang harus dilakukan dengan mempertimbangkan tekukan memanjang. Ketika lapisan tanah yang lemah mengendap, muncul gesekan negatif.

Untuk mengurangi gaya gesekan negatif, pelapis khusus digunakan. Dalam praktiknya, kasus-kasus berikut mungkin terjadi:

lapisan yang sangat dapat dikompresi terletak di permukaan; pada kedalaman tertentu terdapat lapisan tanah yang sangat kompresibel, tertutup

lebih tahan lama; ketebalannya terdiri dari lapisan-lapisan tanah dengan kompresibilitas tinggi dan kompresibilitas relatif rendah yang berselang-seling.

Pada gradien tekanan kritis dan laju filtrasi, aliran keluar filtrasi tanah mungkin terjadi. Dalam prakteknya, erosi kontak tanah diamati oleh aliran filtrasi yang mengalir sepanjang dua lapisan yang berdekatan dengan ukuran berbeda. Untuk tanah kohesif, deformasi filtrasi berikut dibedakan: sufffusion, uplift, contact uplift, peeling dan contact erosi.

Metode pemadatan dampak intensif. Dalam praktik konstruksi teknik hidrolik, digunakan metode pemadatan dampak intensif pada tanah jenuh air lemah, yang memiliki dua jenis: metode konsolidasi dinamis dan metode penghancuran dampak (Yu. K. Zaretsky, 1989).

Pekerjaan konsolidasi dinamis dilakukan sesuai dengan skema multi-tahap dengan jeda yang lama (hingga satu bulan) antar tahap, di mana tekanan air pori menghilang. Jarak antar kawah yang digunakan sama dengan 2...5 diameter.

Dalam hal ini, dampak pada titik yang berdekatan tidak boleh melanggar dampak yang dicapai pada titik sebelumnya. Rammers yang digunakan berbobot hingga 20 ton dengan ketinggian jatuh hingga 30 m. L. Menard menjelaskan mekanisme konsolidasi dinamis melalui peran positif gas yang terkandung dalam pori-pori dan proses pencairan.

Metode penghancuran dampak digunakan untuk tanah dengan saturasi air yang relatif rendah. Pemadatannya tidak berhubungan dengan kebutuhan untuk memeras air. Durasi antar tahapan tidak signifikan di sini. Jarak antara pusat lubang yang berdekatan jauh lebih kecil dibandingkan dengan konsolidasi jangka panjang.

Perhitungan utama deformasi adalah menentukan ketidakrataan penurunan (lendutan, tekuk, miring, miring, puntir). Laju perkembangan sedimen dari waktu ke waktu dibatasi oleh nilai-nilai yang membatasi

ν =ds/ dt≤ [ν].

Untuk mengkonsolidasikan tanah lemah, berikut ini digunakan: silikatisasi satu dan dua larutan, resinisasi, elektrosilikasi satu dan dua larutan, perlakuan elektrolitik, dan pengeringan listrik.

4.3 Pencairan tanah jenuh air.

Fenomena likuifaksi adalah hilangnya sebagian atau seluruh daya dukung tanah dan peralihannya ke keadaan cair sebagai akibat dari rusaknya struktur dan perpindahan partikel-partikel relatif satu sama lain. Kondisi yang diperlukan pencairan adalah: penghancuran struktur (seringkali di bawah pengaruh dinamis), kemungkinan penguatan tanah dan kejenuhan penuh dengan air. Kemungkinan rusaknya suatu struktur ditentukan oleh intensitas benturan, keadaan tegangan awal dan kepadatan tanah. Waktu konsolidasi (pemadatan) dan tinggalnya tanah dalam keadaan cair ditentukan oleh permeabilitas air tanah, perubahan kekuatannya, dan panjang jalur filtrasi. Keadaan likuifaksi melekat pada semua pasir lepas jenuh air dengan kekuatan berapa pun.

Pencairan tidak mungkin terjadi jika

η r ≤ η cr,

dimana η р – percepatan osilasi yang dihitung; ηcr – sama, kritis, ditentukan secara eksperimental (misalnya, menurut uji kompresi getaran).

Upaya penanggulangan likuifaksi dibedakan menjadi dua jenis, yaitu mencegah kemungkinan terjadinya likuifaksi dan mengurangi akibat yang timbul dari likuifaksi. Yang pertama meliputi pemadatan tanah non-kohesif dan pemasangan beban tambahan. Untuk mengurangi perpindahan massa tanah yang dicairkan, digunakan percepatan proses konsolidasinya. Lamanya tanah tetap dalam keadaan cair dapat diatur dengan menggunakan drainase vertikal dan horizontal.

4.4 Proses reologi pada tanah, merayap.

Sifat ini paling jelas terlihat pada tanah liat. Penyelesaian bangunan atau struktur berlanjut selama puluhan dan terkadang ratusan tahun. Deformasi mulur pada pasir jauh lebih sedikit. Selama deformasi geser, tahapan mulur peluruhan, mulur keadaan tunak, dan aliran progresif dibedakan (tergantung pada tingkat beban). Perancangan struktur pada tanah dengan sifat mulur yang nyata dilakukan dengan dua cara: untuk mencegah terjadinya deformasi mulur yang nyata dan (A. Ya. Budin) untuk membatasi deformasi perpindahan ke nilai yang dapat diterima selama masa pakai tertentu.

Kekuatan tanah yang diperoleh dengan pengujian konvensional dalam jangka waktu yang relatif pendek disebut standar. Dalam kasus aksi beban yang berkepanjangan, kehancuran terjadi lebih awal (τ T= F(T)). Untuk beberapa tanah liat, batas kekuatan jangka panjang dikurangi menjadi 30%. Seiring waktu, tanah di bawah sol menjadi lebih kuat, dan dengan pertumbuhan yang mapan, tanah tersebut melunak. Dengan deformasi bentuk, perubahan (pergeseran) pada kondisi tertentu (nilai kekuatan awal), tanah menjadi padat, pada kondisi lain mengendur. Porositas tanah yang tidak mengalami perubahan volume akibat deformasi geser, yaitu porositas awal dan akhir ( N 0 dan N) sama, disebut kritis ncr.

4.5 Fondasi pada tanah gambut.

Ada gambut permukaan yang jenuh air, tidak terkonsolidasi, gambut terkubur yang pemadatannya lemah, dan terkubur di dalam ketebalan tanah alami.

Gambut dibedakan berdasarkan: kompresibilitas tinggi, ketahanan geser rendah, penyusutan signifikan selama drainase, dan sifat reologi yang nyata.

Metode persiapan rekayasa wilayah berikut ini telah tersebar luas: pemindahan gambut (penghilangan seluruh gambut dan penggantiannya dengan tanah mineral); drainase (proses yang panjang disertai dengan sedimen permukaan yang besar);

reklamasi wilayah dengan tanah berpasir dengan penurunan level air tanah berbagai sistem drainase, sebagian atau

pemotongan lengkap melalui tanah dengan fondasi yang dalam.

Perhitungan pondasi yang tersusun dari tanah biogenik harus dilakukan dengan memperhatikan laju perpindahan beban, perubahan tegangan efektif dalam tanah selama proses konsolidasi pondasi dan sifat anisotropi tanah.

Penopang pondasi pada permukaan tanah gambut tidak diperbolehkan. Ketika kawasan reklamasi sepenuhnya dikembangkan, direkomendasikan untuk melakukan zonasi geologi. Tanah yang identik dalam hal produksi digabungkan menjadi kompleks.