התפקיד הקריטי של פרוסט הייב בהנדסת גיאוטכני

באזורים קרים, הקפאה וההסתה של הקרקע מייצגת את אחד הכוחות הטבעיים האגרסיביים ביותר המשפיעים על תשתיות. Frost Heave והמשך הנפילה הם לא רק אי נוחות עונתיות; הם תופעות גיאוטכניות המספקות ישירות את הביצועים והבטיחות לטווח הארוך של כבישים, יסודות, צינורות, ושמירה על מבנים גיאוטכניים שלא מצליחים לנתח את המחזורים האלה לעתים קרובות מובילים מסוכנים או מכוננים בסיסיים של שיטות בקרה, הן קריטיות, הן מאחורי בסיס של חומרים בסיסיים, או ממושכות של חומרים בסיסיים, או מקרינה, הן מורכבות, הן, והן מקרינה על בסיס של חומרים בסיסיים, והן על בסיס של חומרים בסיסיים, הן, והן על בסיס של חומרים בסיסיים, והן על בסיס של חומרים גמישים.

הבנה של Frost Heave ו- Thaw Cycles

פרוסט היעוד הוא העקירה העילאית של פני השטח הנגרמת על ידי היווצרות עדשות קרח בתוך הקרקע.תהליך זה אינו רק ההתרחבות הנפחית של מים קפואים במקום; אלא מתרחשת כאשר מים נמשכים משכבות אדמה בלתי-צפופות לחזית קפואה, שבו הוא מצטבר בשכבות דיסקרטיות של קרח.

The Mechanics of Ice Lens Formation

(לדוגמא עדשות קרח, יש לזכור שלושה תנאים: טמפרטורות מקפיאות מתמשכת, מקור מים (לעתים קרובות ממים או קפילרי עלייה), וקרקע קפואה (מפרקים סנטימטרים וחולים מאוד דקים) כאשר הטמפרטורה בפחמי הקפאה מתחת ל-0 מעלות צלזיוס, מים פוחים מתחילים להקפיא.

Thaw Weaking and Consolidation[עריכת קוד מקור | עריכה]

במהלך האביב, הקרקע הקפואה מתפוגגת מטה אל פני השטח, המים לא יכולים לנקז מיד כי הקרקע הבסיסית עדיין יכול להיות קפואה ובלתי ניתן למאכל, המוביל לשכבה רוויה על פני השטח.תופעה זו, המכונה קפואה:0thaw נחלשת מחזורי הקרקע המתפרקים, היא מפחיתה באופן דרסטי את יכולתה של הקרקע.

השפעות על מבנים גיאוטכניים

ההתרחבות המחזורית וההתכווצויות של אדמה בלתי-מסוגית מטילות לחצים ייחודיים על מבנים מהונדסים. בעוד המאמר המקורי המפורט נושאים כלליים, בדיקה עמוקה יותר מגלה מצבי כישלונ ספציפיים שיש לטפל בהם במהלך עיצוב.

תגית: Distress

פפרציות הן בין התשתית הפגיעית ביותר לפעולה כפורית.אובדן התמיכה במהלך האביב יכול להפחית את מספר המבני של סעיף סללה ב-50% או יותר, מה שמוביל לעייפות מוקדמת סדקים - תולעים מופרשות של אדמה רוויה - כאשר מים מבויתים אינם יכולים לברוח מתחת לרדארות בלתי ניתנות למניעה, מה שגורם לבוץ דרך סדקים לטווח ארוך, הוא מייצר פגיעה משמעותית בתחזוקה, ולהפחית את עלויות תחזוקה של כבישים מהירים, למשל, עבור עלויות תחזוקה, כלומר, עבור עלויות תחזוקה, עבור כל אמצעי תחזוקה מבוקרות, וכיסויים, עבור כל אמצעי תחזוקה, וכיסויים של עלויות של עלויות של כבישים מהירים.

הקרן פוגעת

יסודות בנייה הממוקמים מעל קו הכפור (העומק המקסימלי של חדירה לפור) כפופים לכוחות הישבן רציניים.אפילו יסודות רדודים למבנים קלים כגון מוסך, מרפסות, ובתי עץ ניתן לדחוף למעלה ללא אחיד.התוצאה היא סדקים זחלים, קירות מוטים, דלתות מכוורות, וחיבורי תועלת שבורים.

כישלונות של חברת Underground

צינורות מים קבורים, קווי תפירה, ראשי גז, ו conduits חשמליים נמצאים גם בסיכון. Frost heave יכול להיות nd או קרע צינורות קשיחים, בעוד התיישבות שונה במהלך תלולה יכול לגרום המפרקים להפריד.הזה נכון עבור culverts ו ניקוז מבנים. insuffufficient עומק (כלומר, עומק קבורה פחות מאשר את הכפור) הוא גורם נפוץ של צינורות מים, בנוסף, או צמיגים של צמיגים אחד, או צמיגים ראשיים, או צמיגים.

חקירה גיאוטכנית עבור פרוסט חשדנות

כדי לספק המלצות אמינות, הדו"ח הגיאולוגי חייב להיות מבוסס על חקירות שדה ומעבדות יסודיות שמכוונות במיוחד פרמטרים הקשורים לפור.הגישה הסטנדרטית כוללת הערכה של דחיסות אדמה, מינרלוג'י ותנאי לחות, אך בדיקות נוספות נדרשות כדי לכמת רגישות כפור.

בדיקות מעבדה עבור Frost Susceptibility

שיטת המעבדה הנפוצה ביותר היא שיטת ה-FLT:0 (Frost Heave TestFLT:1, המבוצעת לעיתים קרובות עבור ASTM D5918 (שיטות מבחן רחוב עבור Frost Heave ו- Thaw Consolidation Susceptibility of Soils) בבדיקה זו, דגימת אדמה קומפקטית, רוויה, וכפוף למים קפואים בזמן שהוא מספק את בסיס הפחתת התוספת של ספקטרום (Flow-Flowable) לקטגוריות של ספקטרום גבוה מאוד, כלומר, הוא בעל רמת יעילות גבוהה, כלומר, הוא בעל רמת הפחתת כמות גבוהה, כלומר, כלומר, ספקטרום גבוה מאוד, ספקטרום גבוה מאוד, ספקטרום גבוה יותר, הוא בעל רמת הפחתת כמות המים.

בנוסף, מבחן ה-FLT:0.California Bearing Ratio (CBR)Felo (CBR)FLT:1 במבחן על דגימות מזוהות יכול לכמת את אובדן הכוח לאחר מחזורי הקפאה-הת'ה-ב- סוכנויות רבות, כגון AASHTO (American Association of State Highway and Transport Units), לספק הדרכה על סיווג רגישות על בסיס סיווג של דגנים.

פיקוח שדה ופורסט אסטימו

נחישות מדויקת של עומק הכפור העיצוב היא קריטית.עומק זה תלוי באינדקס מקפיא אוויר (ימי מדרגה מתחת 0 מעלות צלזיוס בחורף יחיד), כיסוי שלג (אשר מבודד), תכונות תרמיות הקרקע, צמחייה משטח. דוחות גיאוטכניים צריכים להתייחס למפות עומק הכפור המקומי (למשל, אלה שפורסמו על ידי משרד מזג האוויר הלאומי או מחלקות תחבורה המדינה) או לחשבו את זה באמצעות נוסחאות אמפיריות, כגון צינורות מים חשובים במיוחד כדי לספק משוואה מים.

המלצות לתכנון גיאוטכני

כדי להפחית את השפעות מחזור הכפור והבקרה, ההמלצות בדוחות גיאוטכניים חייבות להיות ספציפיות, ניתנות לכימות, ולהתאים לתנאי הקרקע והאקלים המקומיים.

אסטרטגיות עיצוב

המדד היעיל ביותר הוא להציב מחסומים ואלמנטים מבניים מתחת לעומק הכפור המקסימלי.העומק הזה צריך להיות נחוש עם שולי בטיחות, לעתים קרובות 0.6 עד 1.2 מטרים מתחת לעומק המוערך.בתחומים עם כפור עונתי עמוק מאוד (למשל, 2-3 מטרים), חלופות כוללות שימוש בכיסוי בטיחותי של 32FLT:0frost-protected יסודות רדודים (FP)FLT:1 עם פריימים אופקיים בחפירה, חסומים קשיחים, לעומת זאת, לעומת 32-Ferd) , חסימת חום, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, חסומים (FR.

עבור ערימות ושורפים, מעצבים צריכים לספק ערימה של שוברת-הרובד 1FreaLT (למשל, שרוול או צ'ינג) באזור הכפור העליון כדי למנוע צ'קפור.עבור סלבס-על-בדרגה, השימוש בשכבה של קפילורי (אבן סגורה או מוסקת) יחד עם מערכת ניקוז מסייע להצטברות למנוע טיהור מים קרוב לאזור הקפאה.

אסטרטגיות עיצוב ריצוף

AASHTO וסוכנויות ממשלתיות רבות יש הליכים ספציפיים לריצוף באזורי הכפור.ה-FLT:0select granular FillFLT:1 (לעתים נקרא "חומר אלקטרוני" או "חופשי ללא פרי [בור] ממוקם מעל קו הכפור כמו בידוד וניקוזב של שכבת חול (כמו גם שכבת ריבוע) כדי למנוע כמות מוגבלת (בצורה) לנפח של 1 ליטרים).

בנוסף, ייצוב:0 כימיקלי ייצובFLT:1 של תת-הדרגה עם ליג, מלט או זבוב אפר יכול להפחית את הרגישות הכפור על ידי צמצום התוכן השט או על ידי חלקיקים מתפתלים.עם זאת, גישה זו דורשת בדיקה זהירה כדי להבטיח עמידות ארוכת טווח נגד רכיבה על אופניים קפואה, כמו כמה חומרים מייצבים מתואמים על מחזורים חוזרים.

מדדי הגנת השימוש

(ב) יש להציב כלי רכב קבורים מתחת לקו הכפור שבו ניתן להבחין בין אם לא מספיק עומק (למשל, בשל סלעים או שירותים קיימים), מעצבים חייבים לציין שילוב של בידוד (לוח קצף קשיח) סביב הצינור, רגולציה עצמית של קווי חום (מכסים חשמליים), וגביע גרפיטי כדי לקדם ניקוז סביב צינור צינור הדם (F) רגיל (מכסים) או מחסנים) של מים חמים (ממים), אך לעתים קרובות על ידי צינורות מים חמים (ממים) מחסנים) הם כוללים עומקים (ממים) (ממים) (ממים) מחסנים) או מחסנים) מחסנים (מדומים (מדומים (מדומים (מדומים (מדומים (מכסים) (מדומים (מדומים (מכסים) (מכסים) על ידי צינורות) על ידי צינורות חמים) (מדומים (מדומים (מכסים) (מדומים (מדומים (מדומים (מדומים (מדומים) (מדומים (מדומים (מדומים) (מדומים) (מדומים) (מדומים) או קווי חום) (מכסים) (מדומים) או קווי חום) (מדומים) (מדומים (מדומים (

מחקרים ב- Frost Heave Management

מערכת הצנרת Trans-Alaska Pipeline

אחת הדוגמאות המפורסמות ביותר של הקטנת הכפור היא קו צינור Trans-Alaska. שנבנה באמצעות חרפת ממושכת ובלתי פוסקת, הצינור נתקל בציפוי קיצוני וסיכון התיישבות התנחלויות. מהנדסים עיצבו חברי תמיכה אנכית (VSMs) שהותקנו בחורים אקטיביים לפני-דחופים גיאו-דור עם חרוטל חמור ו בידוד כדי למנוע tha of permrost באזורים קפואים, אפילו תחת קורת-מפלקסים קיצוניים, אשר הוצבומים, אשר היו תחת פיקוח על ידי קוגניבה, בתנאי קירור יציבים.

כישלונות של הקרן בקנדה

בחלקים רבים של קנדה, הכפור גרם נזק נרחב לקרנות מגורים שנבנו במהלך בום בניין שלאחר המלחמה. בתים שנבנו על מחסומים רדודים בקרקעות חימר מנוסים כיאות שונות כל חורף, המוביל לקירות מקופצים וקרנות מקודמות.הפתרונות החלים על התקנת ערימות הלילית מתחת לקו הכפור או מתפתל סביב הפריפריה כדי להוסיף עמוק ונקזזזזזזזזבונות בקווי קירבה מינימליים, החל מקודמיים, החלים, החל מקווי הגנה על ידי בנייה, החלישומים מקומיים, החל מקודמיים, החל מלמטה, החל מקודמתים, החל מקודמתים, החל מקווי הגנה על ידי תכנון, החל מלמטה, החל מקודמתים, החל מקודמתים, החל מקווי קירבה, החל מקווי הגנה על מנת לקווי הגנה על בסיס מינימליים, החל מקווי הגנה על ידי בנייה, החל מקודים, החל מקודמת רגלים, החל מקודמיים, החל מקודמתים, החל מקודמתים, החל מקודמתים, החל מקווי הגנה נמוכים, החל מקודמתים על מנת לקווי הגנה על ידי תכנון, החל מקודמתים על מנת ל

מסקנה

פרוסט heave ו- thaw מחזורים אינם שיקולים היקפיים בהנדסה גיאוטכנית - הם מרכזיים במחזורים עמידים ובטיחות של תשתיות באזורים קרים. דו"ח גיאוטכני המשלב בדיקות מעבדה יסודיות, מהנדסי תרמיים ספציפיים של האתר וניתוח לחות, וברור, המלצות עיצוב מרשם יכול למנוע כשלים יקרים.

לקריאה נוספת, מהנדסים עשויים להתייעץ עם מועצת המחקר של FLT:0 (Transportation Research Boardeurs Board) מקורות על המדרכה באזורים קרים, ה-FLT:2ASTM D5918 סטנדרטיFLT 3 עבור בדיקות כפור, ו-FLT:4USGS על מחסנים ופורמעופים עונתיים (ERFLT5, בנוסף, המדינה ורשויות התחבורה המחוזיות) כגון אונטריו, D-D, יש לספק הדרכה ספציפית של משרד התחבורה של אלסקה (OT) בכל תחום ה-D, אשר יהיה על פני שטח, אשר יהיה על פני פרויקט מבוזר, אשר יהיה על פני שטח, וכן הלאה, אשר יהיה על פי חוק (OT) ו-D, אשר יהיה על פי חוק: