היכולת של שכבת קרקע אינה רכוש פנימי.זהו פונקציה מורכבת של כוח אדמה, גאומטריה בסיסית, ומשטר מי הקרקע השוררת.שינויים בגובה שולחן המים לשנות ישירות את הלחץ האפקטיבי בתוך מסת הקרקע, אשר שולט כוח הרהר שלה ומאפיינים של עיוותציה.בבסיס הנדסי גיאוטכני, שלא אחראי על רמת המים הצפויה הגבוהה ביותר היא גורם עיקרי של ביצועים קלים של שיטות פעולה מכניות אלה, אשר משמשות כדי להפחית את עקרונות התכנון האפקטיביים אלה.

טבעם של מי הקרקע ומשתנהיו

שולחן המים, המכונה טכנית משטח phreatic, מייצג את הגבול בתת-קרקעי שבו נקבוביות הקרקע רוויות לחלוטין במים תחת לחץ אטמוספירי.למטה משטח זה, כל הריקים מלאים מים, או נוזל פוזר. מעליו, הקרקע רוויה חלקית, המכילה גם אוויר ומים בפודמנט שלה הבנה של הטבע הדינמי של גבול זה הוא הצעד הראשון בקיבולת ניתוח גיאומית מראה רשתות סטטיות (GUS) שלעתים רחוקות נשארות שומרות על פני השטח.

שינויים מונעים על ידי משחק מורכב של גורמים טבעיים ואנתרופולוגיים.טעון עונתי מן הגשמים וגביע השלג בדרך כלל גורם לשולחן המים לעלות במהלך האביב ונפילה. באזורים החוף, מחזורי tidal לכפות תנודות חצי-מדינית על שולחן המים הרציפים החוף, אך לעתים קרובות אזורים רוויים פחות מים, כגון בצורת ממושכת או משקעים קיצוניים, לכפות מגמות ארוכות טווח אנושי, כולל בנייה, חסומים קשים, וטעימים, ליצור מחסומים עירוניים, גם אזורים קשים, אך ורקמות, כמו גם אזורים יבשים, או אזורים יבשים, דליפים אזורי אקלים אזורי מים קשים, אך הם עלולים אזורי אקלים אזוריים אזוריים אזוריים אזורי מים קשים יותר, אך הם גם כן, אך ורקמות אזורי אקלים קשים יותר, כמו גם כן, אך ורקמות אזורי מים קשים יותר, אך ורקמים אזורי אקלים אזורי אקלים קשים, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם אזורים אזורי מים קשים, כמו גם אזורים עירוניים.

מהנדסים חייבים גם לשקול את אזור קפילרי מעל שולחן המים, מים יכולים לעלות באמצעות פעולה capillary, מלא ריצוף הקרקע מעל גובה מסוים.עלייה זו קפילארי בולטת ביותר באדמה טבועה קנס כמו סילטים וחימרנים. לכן, אזור של השכור יכול להרחיב היטב מעל פני השטח הפתקלי הממדד, המשפיע על יחידת המשקל והלחץ בתוך המשטח הנקב"שטח עמוק יותר" של המים.

עקרון הלחץ היעיל

העיקרון של קרל טרזאגי של מתח יעיל הוא אבן הפינה של מכניקת הקרקע ומסביר ישירות מדוע טבלאות מים חשובים.הלחץ האנכי הכולל בכל נקודה בפרופיל הקרקע נוצר על ידי משקל הקרקע וכל עומסי פני השטח החלים.לחץ הכולל הזה מופץ בשתי דרכים: חלק מוחזק על ידי השלד הקרקע (יצירת כוחות מגע בין-גרפיים), והחלק הנותרים הוא נושא על ידי לחץ המים המופעל על ידי לחץ הקרקע.

מערכת היחסים המתמטית פשוטה אך עמוקה: מתח יעיל שווה את הלחץ הכולל של לחץ מים מינוס מינוס לחץ מים. כאשר שולחן המים עולה, לחץ המים הנקבובי על כל עלייה עמוקה נתונה, אבל הלחץ הכולל עולה רק על ידי משקל יחידה של המים על עומק זה.אפקט נטו הוא צמצום בלחץ יעיל.מכיוון שכוח הקרקע הוא באופן ישיר פרופורציונלי ללחץ יעיל, עלייה בטבלה המים בהכרח מפחיתה את יכולת הטעינה של מים עונתיים, כלומר, לאחר שכוח הקרקע הוא לחץ כבד, לאחר ספיקת, לאחר ספיקת, לאחר ספיקת, הוא ספיקת לחץ כבד של הגוף של הגוף של הגוף של כדור הארץ, לאחר טמפרטורות יציבותו של כדור הארץ, הוא טמפרטורות יציבות.

הלחץ היעיל שולט הן כוח והן עיוות.ירידה בטבלה המים מגבירה את הלחץ האפקטיבי, אשר יכול לשפר את יכולת הנושאת אך בו זמנית לגרום להתנחלות העצימה כמדחסומי השלד הקרקע. לכן, לחזות את ה-FLT:0futureFLT:1, במקום רק הנוכחי, חיוני לניתוח יכולת מדויקת.

קביעת ההשפעה על יכולת הדובדינג

ההשפעה של שולחן המים משולבת במפורש משוואות יכולת הנושא באמצעות שינוי תנאי משקל יחידה.ב משוואה קיבולת נושאית סטנדרטית עבור רצועה רדודה, יכולת הנושא האולטימטיבי (q ult) מחושבת כסכום של שלושה מרכיבים: כפייה (c), טעינה (k), תשלום (q), ומשקל יחידה.

שינוי תנאי משקל יחידה

משקל היחידה המשמש במשוואה קיבולת הנושא תלוי במיקום של שולחן המים ביחס לבסיס הקרקע ואת פני השטח הקרקע.אם שולחן המים נמצא או מעל בסיס של כף הרגל, הקרקע באזור הכשל רווי לחלוטין.במקרה זה, יחידת המשנה, או משקל מכומר (מגודל הקרקע) יש להשתמש עבור משקל יחידת משקל (nmma), יש להשתמש בו באופן דרמטי (המונח המעורב ב Ngamma) כלומר יחידת משקל מינוס 9.

המונח הטעינה (gamma Df) מהווה את הלחץ יתר על המידה ברמת הבסיס.אם שולחן המים ממוקם מעל הבסיס של כף הרגל, המטען מושפע כי הקרקע מעל הבסיס הוא מוצפה על ידי מי הקרקע.המשקל המשמש עבור המטען יש להתאים כדי לשקף את המצב המסובך של הקרקע מעל הבסיס, עוד יותר צמצום יכולת החשיבה.

טבלת המים (C w1 ו- C w2)

כדי להתמודד עם מיקומים של טבלת מים בינונית, תקני הנדסה בסיסיים כגון FLT:0 (FHWA Geotechnical Engineering Circular No. 6 על Shallow FoundationsphFLT:1 מומלץ להשתמש בגורמי תיקון. גורמים אלה, לעתים קרובות de C w1 (עבור תקופת הטעינה) ו- C w2 (עבור טווח משקל יחידה), בין 0 ל-1.

הגורם C w1 הוא פונקציה של עומק שולחן המים מתחת לפני השטח הקרקע יחסית לעומק הטביעה הבסיס.אם שולחן המים נמצא על פני הקרקע, C w1 הוא 0.5. אם הוא בבסיס כף הרגל או עמוק יותר, C w1 הוא 1.0.2 ערכים בינוניים הם מנטרפולים ליניארית.

היישום של תיקונים אלה הוא קריטי עבור עיצוב כלכלי. Ignoring שולחן מים גבוה מוביל עיצובים לא שמרנים נוטה לכישלון. verse, בהנחה מצב הגרוע (תמיד רווי) יכול להוביל לקרנות שמרניות ויקרות מדי. חקירה תת-קרקעית מוגדרת היטב מספקת את עומק המים בפועל ואת התנופה הפוטנציאלית שלו, המאפשרת למהנדס ליישם את גורמי התיקון המתאימים.

סיכונים גיאוטכניים משניים הקשורים לשולחן מים גבוה

מעבר להפחתה ישירה ביכולת הנושא סטטי, שולחן מים גבוה מציג סיכונים משניים שיכולים לפשרה ביצועי בסיס.

פוטנציאל תגמול באזורים סיסמית

באזורי רעידת אדמה, שולחן מים גבוה מציג סכנה חמורה של לימוזינה, אדמה רוויה המכילה את כוח החרס שלהם כאשר נתון להטעינה מחזורית מ רעידת אדמה.הטעינה מהירה גורמת ללחץ מים מהיר לבנות, בסופו של דבר שווה את הלחץ הכולל, אשר מדגיש את טיפות הלחץ היעיל לאפס.

התיישבות נינוחה משולחן המים, תחתית

בעוד שולחן מים גבוה מסוכן עבור יכולת הנושאת, הורדת שולחן המים מעלה את הלחץ האפקטיבי, אשר גורם הקרקע לדחוס ולבסס.זה חשוב במיוחד בחמרנים רכים, דחוסים ומשליקים.אם מילינג משמש במהלך הבנייה כדי להוריד את שולחן המים ליציבות, ההתנחלות הסגירה וכתוצאה מכך יכולה לפגוע במבנים הסמוכים.

פרוסט הייאוב והרחבה

באקלים קר, שולחן מים גבוה מספק מקור מים להיווצרות עדשות קרח באדמה מבוזרת-קיימא. Capillary זרימה שואב מים מן השולחן המים אל החזית המקפיאה, שבו הוא קופא וצורות נפרדות של קרח.תהליך זה יכול לגרום מחזורים משמעותיים במעלה מעלה של פני השטח והקרנות.

פרוטוקולי חקירה של שולחן המים

ניתוח יכולת נושא אמין דורש הבנה מעמיקה של משטר מי הקרקע.זה לא יכול להיות מושג עם מדידה אחת נלקח במהלך ביקור באתר.שולחן המים הוא דינמי, ואת הגבהים עונתיים שלו הוא פרמטר העיצוב הקריטי.עם זאת, מדידת גבוהה עונתי יכול להיות מאתגר כי זה דורש ניטור דרך לפחות מחזור עונתי מלא. בפועל, מהנדסי גיאוטכני להשתמש כמה אינדיקטורים כדי להעריך את זה.

ניטור אזורי התקנה ותגובה

ניטור נכון ההתקנה היא חיונית.פשוט פתוח מדפיפות דיאזמטרים מספיקים למדידת שולחן המים באדמה יחסית חד משמעית.הם חייבים להיות חתומה כראוי עם bentonite כדי למנוע מים משטח מחדירה לאורך הבלוטות ה-Anuhole ולספק קריאה כוזבת של יסודות להיכשל יש להגדיר בתוך ריצוף המטרה.

בדיקה אחרונה ב-Situ and Laboratory Testing Considerations

תצפית שולחן המים משפיעה על האופן שבו בדיקות החלפת, כגון מבחן החדירה הסטנדרטי (SPT) ו- Coneduction Test (CPT), מתפרשות.עבור SPT, ספירת המכה (N-value) מושפעת מלחץ יעיל.קרקע עם שולחן מים גבוה יהיה לחץ יעיל יותר ולכן ערך N-קרקע רווי נמוך יותר מאשר הקרקע עם טבלה עמוקה.

ארכיון תגיות: Seasonal High Water Table

מהנדסים גיאוטכניים מחפשים ראיות פיזיות של שולחן המים עונתי גבוה.זה כולל נוכחות של תכונות אדמוניות אדומות באדמה, כגון oxideing ברזל (מניעה / אדום) או gleying ( ⁇ / כחול צבעים) תכונות אלה מצביעים על ריצוף ממושך וצמצום תנאים של שיפוט רבים, בנייה דורשות יסודות להיות מעוצבים על בסיס גבוה יותר של מים או ראיית צבע עונתי.

פתרונות הנדסה ואסטרטגיות מייגציה

כאשר חקירת האתר מגלה טבלת מים גבוהה או פוטנציאל לתנודות משמעותית, צוות העיצוב חייב לבחור אסטרטגיות מייגציה מתאימות.הבחירה תלויה בסוג המבנה, עומסי הבסיס, תנאי הקרקע וכלכלת הפרויקט.

מערכות מים ובקרת מים קרקעיים

עבור בנייה זמנית, dewatering הוא נפוץ. ובכן, מערכות הידראוליות, משאבות סכומים יכולים להוריד את שולחן המים מתחת לבסיס החפירה, המאפשר בנייה יבשה ושיפור היציבות של מדרונות החפירה והצדדים. עם זאת, כאמור, dewatering יכול לגרום התיישבות של קרקע סגורה מתחת לפני השטח העירוני, מטעני recharges משמשים לעתים קרובות כדי להזריק מים מושתים בחזרה לתוך הקרקע או מרחק גדול יותר של ירידה יעילה (למשל, ירידה מדויקת) של ניקוי איטי של מים שטוחה, לפעמים, מנקה, לחץ על ידי ניקוי מדויק.

יסודות עמוקים ומערכות חלופיות

כאשר הקרקעות על פני השטח חלשות בשל שולחן מים גבוה, יסודות עמוקים הם לעתים קרובות הפתרון האמין ביותר. פילטוס או פירים קידוח יכול להיות מתוכנן להרחיב דרך האזור רווי הבעייתי ולהעביר עומסים עמוק יותר, מוכשר יותר שכבתיות.העיצוב של יסודות עמוקים בסביבה גבוהה של שולחן מים חייב לשקול בזהירות:

  • (ב) חיכוך:0 חיכוך: FLT:1 ההתנגדות של פיר יחידה באדמה רוויה תהיה נמוכה יותר מאשר באדמה בלתי רוויה עקב לחץ יעיל מופחת.
  • (ב) ,0) , מדרש (ב) , יש לאמת את השכבות הנבונות לא להיות מושפע לרעה על ידי המים.
  • (ב) ⁇ :0) ⁇ (ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0)Uplift:cioFLT:1 או מבנים מתחת לדרגה צריך להיות נועד להתנגד לכוחות הרימה הידרוסטיתטיים.זה כרוך לעתים קרובות הוספת משקל למבנה או באמצעות ערימות מתח (anchors).

יסודות רפפט או מגורשים יכולים להיות יעילים להפיץ את העומס על פני שטח גדול יותר, להפחית את הלחץ הנושא על הקרקע רוויה. כאשר בשילוב עם שכבת ניקוז ומערכת חסימת מים, בסיס רפסודה יכול לספק בסיס יציב אפילו בתנאי שולחן מים גבוהים.

טכניקות לשיפור הקרקע

שיפור קרקע יכול להגדיל את כוח הרהר ולהקטין את הדחיסות של הקרקע ה- in-situ. Stone עמודות הן טכניקה נפוצה לשיפור חולות רופפת וחימר רך.הם פועלים כמו ניקוז אנכי, מאיץ את ההקצאה ולספק חיזוקים.הם גם יעילים מאוד בצמצום הסיכון להפחתה אנכית על ידי מתן נתיב היתוך ללחץ עודף.

מסקנה

שולחן המים הוא פרמטר דינמי ובעל השפעה גבוהה בניתוח יכולת גיאוגרפית הנושאת את התנודות שלו ישירות למשול מתח יעיל, כוח הרהר והתנהגות ההתנחלויות. עיצוב בסיס יציב בתנאים יבשים יכול להיכשל באופן קטסטרופלי כאשר שולחן המים עולה.פרקטיקה גיאוטכנית אחראית דורש ללכת מעבר לתצפית אחת של שולחן המים; הוא דורש חקירה כדי לקבוע את שולחן המים עונתי גבוה והבנה של משוואות הידרו-אוויריות מקומיות חייב להתאים בזהירות את עקרונות תיקון מאובטחים כגון, כלומר, החלים יעילים של תהליכי תיקון מנגנונים מנגנונים מנגנונים מנגנונים מנגנונים מנגנונים מנגנונים מנגנונים מנגנונים מנגנונים מנגנונים מנגנונים מנגנונים מנגנונים מנגנונים מנגנונים מנגנונים סגסוגת סגסוגת ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ מקיפים , יש צורך ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ מקיפים ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ מקיפים ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ מקיפים ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ מקיפים ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇