Table of Contents
אתגר קריטי של פצעים תואמים
(FLT:0) אדמה מוחשית מציגה אחד הסיכונים הגיאו-טכניים המשמעותיים ביותר בפיתוח תשתיות פיתוח FLT:1 [חומרים אלה, שלעתים קרובות תעלמו במהלך סקרים ראשוניים, יכול לעבור אובדן נפח פתאומי ודרמטי כאשר רטוב, טעון או מופרע.עבור כבישים, גשרים, צינורות, ובניית יסודות, התנהגות זו מתורגמת להתנחלויות שונות, סדקים, ואפילו כשלון קטסטרופלי.
הבנה וניהול קרקעות מפוכחות אינה אופציונלית לפרויקטים של תשתיות מודרניות.עם הגדלת האורבניזציה והדחף אל אדמות שוליות, מהנדסים חייבים להיות מוכנים להכיר בפקדות הבעייתיות הללו וליישם טכניקות מוכחות כדי להפחית את הסיכון. מאמר זה מספק מדריך מקיף, סמכותי לשיטות הטובות ביותר לטיפול בקרקעות מקופלות, ציור על עשרות שנים של מחקר גיאוטכני וניסיון.
יסודות של משככי עיניים
מה הם פצעים סחירים?
אדמה חשופה הן לא רוויות, פיקדונות רופפת עם מבנה דמוי דבש, דמוי-דבש שהוא מטבול.כאשר הם הופכים רוויים - או לפעמים כאשר נתון לתנודות או עומס מתמשך - האג"ח הבין-חלקיקים נשברים והאדמה התמוטטות, המוביל להתנחלויות גדולות, פתאומיות.
מכניזם של התמוטטות
מנגנון ההתמוטטות מונע בעיקר על ידי אובדן של לקות (לחץ מים שלילי) המחזיק חלקיקי אדמה בהסדר רופף.הגורמים העיקריים הם:
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) ⁇ :0) ⁇ : משקל המבנה או מילוי יכול לעלות על הכוח המטבולי, מה שגורם לקריסה אפילו ללא רטובה.
- (ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ : 1 ⁇ מבניה, תנועה, או רעידות אדמה יכולים לשבור אג"ח בין חלקיקים.
פוטנציאל ההתמוטטות תלוי במידת הישאה, היחס הראשוני לבלי, התוכן החימר (או סוכנים אחרים מלטינג), והלחץ המיושם. בדיקות מעבדה כגון ה-FLT:0collapselapse פוטנציאל מבחן FLT:1 (ASTM D53) מסמיך את המתח המתרחש כאשר הדגימה מוצפת תחת עומס נתון.
זיהוי פצעים תואמים: אינדיקטורים מרכזיים
זיהוי שדה הוא קו ההגנה הראשון.חפש:
- צבע אור, צלי, פיקדונות אחידים באזורים ארידיים.
- סטייפ, מדרון קצר-על-ידי חתכים, שעומד באופן זמני (סימן של כפייה לכאורה מבעיטה).
- הקשר הגיאולוגי: מעריצים שלמים, סלקטים או אזורים עם תוכן פחמן גבוה.
- עדות היסטורית להתנחלות הקרקע לאחר גשם או השקיה, כגון סלולים מקוצצים, גדרות מוטות, או משטחי כביש מטושטשים.
עם זאת, יש לאשר רמזים חזותיים על ידי חקירה גיאוטכנית קפדנית.
Best Practice: חקירה מקיפה של אתר
חקירה באתר יסודית היא אבן הפינה של ניהול קרקעות מפורשות. Relying על משעממות דלות או בדיקות חדירה סטנדרטיות (SPT) לבד אינו מספיק.חקירה מודרנית עבור אדמה מפולגת צריכה לכלול:
תוכנית חקר שדה
- (FLT:0) בוורות עם דגימה מתמשכת: אנדרלינג: 1:1 השתמש במדגם צינור דק ומוטבע כדי לקבל דגימות לא מוטרדות בעומקים של עניין (בדרך כלל עד 10–20 מ') דגימות התגלות במרווחים של 1.5 מ' או פחות.
- (FLT:0Cone חדירה בדיקה (CPT): ההרחבה 1 מספקת סוג התנהגות קרקע מתמשך ויכול לעזור לזהות אזורים של התנגדות נמוכה, שעשויה להיות פגום. בשילוב עם מדידות לחץ פואר (CPTu), זה יכול לזהות אזורים נוטים לקריסה על רטובה.
- (FLT:0) בדיקות מדלאמ (DMT): ibph:1 שימושי עבור שיפור הלחץ האופקי ומודולולוס, אשר רגישים להתאמה.
- (ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
בדיקות מעבדה
הבדיקות הבאות הן חיוניות לאשר התנגשויות ולכמת את ההתנחלויות הפוטנציאליות:
- (FLT:0) מבחן פוטנציאלי של שינוי (ASTM D5333): איור 1 A עמוס ללחץ הקרן הצפוי תחת לחות טבעית, ולאחר מכן מוצפת אחוז הזן האנכי תחת אותו עומס הוא פוטנציאל קריסת.
- מבחן ה-FLT:0 (Double oedometer test: FIRLT:1) נבדקים שני דגימות זהות - אחד בלחות טבעי, רווי אחד - והבדל בדחיסות מתפתל נותן התמוטטות של התיישבות.
- (ב) ,0) מדידה של ענישה: FLT:1rea נייר מסנן או שיטות פסיכומטר מסייעות לכמת ההונאה הראשונית, שהיא נהג מרכזי של עקשנות.
- (ב) ,0) תכונות של [[המאה ה-1]], התפלגות גודל חלקיקים, גבולות Atterberg ו ⁇ מסוימת מסייעות לסווג את הקרקע ולתאם להתמוטטות רגישות (למשל, ה-FLT:2 Barden ו- McGownקריטריונים של מקג'ט"ט 3).
(FLT:0) מינימום של מבחן פוטנציאלי להתמוטטות של סטרטום ייחודי מומלץ.Felo 1 עבור מבנים קריטיים, לערוך בדיקות במעמקים וברמות לחות מרובות.
שיטות לשיפור הקרקע 2: טכניקות לשיפור הקרקע
כאשר אדמה מפולגת נמצאת בעומקים רדודים (בדרך כלל עד 10-15 מ'), שיפור הקרקע הוא לעתים קרובות יותר כלכלי מאשר יסודות עמוקים.המטרה היא להפחית את יחס הרִיק, לחסל את פוטנציאל ההתמוטטות, או ליצור אזור יציב של עומס.
עקבו אחרי Surcharge
(ההנחה היא טכניקה קלאסית עבור אדמה מפולגת.A. a זמני תשלום מלא (לעתים 1.5 עד 2 פעמים העומס העיצובי) ממוקם במשך מספר שבועות או חודשים.אם מים מוצגים גם (הרש"ל:0prewettingFLT:1), את ההתמוטטות ניתן לכפות לפני בנייה, הימנעות משיקום לאחר בנייה.
קומפקטיות דינמי
נפיחות כבדה (בדרך כלל 10-20 משקלים ירד מ 10-20 מ') משחות אדמה מפולגת מחסניות מחסניות מחסניות מחסניות מחסניות מחסניות מחסניות דחוסות מחסניות דחוסות דחוסות דחוסות במהירות ובמחיר חסכוני, אבל זה יוצר רטט שעשוי להשפיע על מבנים סמוכים.
ויבר-קומיצ'י ואבן טור
במאגרים יותר מפוצצים (למשל, נפיחות עם חול), בדיקות vibro-compaction יכולות לחדד את הקרקע. עבור חומרים דקים יותר, עמודות אבן (שטיפה) לספק הן גינון והן ניקוז.עמודות האבן פועלות כמו ניקוזים אנכיים, מעצימות לחץ עודף ושיפור כוח זה מתאים במיוחד עבור יסודות מבניים ו-bank.
ייצוב כימי
בקרקעות של כיכרות, הוספת כמויות קטנות של מלט, גיר או פולימר ייצוב יכול ליצור אג"ח מלטי שמונע קריסת כאשר רטוב.ד עמוק לערבב שיטות (למשל, סילון גילוח או כדור ערבוב עמודות) יכול לטפל אזורי דיסקרטי.ייצוב כימי הוא קבוע, אבל עלויות עולה עם עומק מעבדה עיצובים חייב להתבצע כדי לייעל תוכן.
« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «
עבור שכבות עמוקות יותר מ- 10-30 מ', ניתוק עם מלט או גרגרים כימיים יכול למלא ריקות ולשפר את הכוח.עם זאת, יש לשלוט בלחצים ההזרקה כדי להימנע מלשבור את הקרקע ולא להכפיף אותה. שיטה זו משמשת לעתים קרובות תחת מבנים קיימים שבהם החפירה אינה אפשרית.
Best Practice 3: Foundation Design אסטרטגיות
גם עם שיפור הקרקע, פרויקטים רבים דורשים יסודות הממזערים את ההשפעה של אדמה מפולגת.המפתח הוא לעקוף את השכבה הבעייתית או להפיץ עומסים כך קריסת אינה מתרחשת בתנאים עיצוביים.
יסודות עמוקים
(FLT:0) פילים ופירים קידוחים 1 נושאים עומסים דרך האזור הסגור לשכבת נושא מוכשר (למשל, סלע מיטה או חול דחוס / גרגיר) באדמה מפולגת, יכולת הערימה חייבת להיות מתוכננת בהתחשב חיכוך שלילי (פוסט-נגד) שיכול להתפתח כאשר הקרקע מתמוטטת סביב הפירד-החולה הקדמית המועדפת על פני ערימה של חיכוך.
עבור גשרים מהירים ומבנים גבוהים, יסודות עמוקים הם האפשרות האמינה ביותר.העלות הנוספת מוצדקת על ידי חיסול הסיכון להתיישבות.
רוש או Mat Foundations
יסודות שופכים לפעמים אפשריים אם שכבת השבר דק (<3 מ') ופוטנציאל ההתמוטטות נמוך.קרן רפסודה נוקשה מתפשטת עומסים כדי להפחית את הלחץ מתחת לסף ההתמוטטות.עם זאת, הקרן חייבת להיות חזקה במידה רבה כדי לסבול תנועה שונה אם מתרחשת התמוטטות חלקית.
כדור הארץ המלא
אם שכבת אדמה מפולגת נמצאת על פני השטח, ניתן לחפור אותה מחדש ולהיקלט כמלאה ממונדסית.זה נפוץ עבור מאגרים ובניית כריות.המלאים ממוקמים וקומפקטיים בלחות אופטימליים כדי להשיג מבנה יציב, לא מטבולי. עומק ההסרה תלוי בפוטנציאל ההתמוטטות והעיצוב.
Best Practice 4: Drainage and Water Management
מים הם הגורם העיקרי של קריסת, אפילו הבסיס הטוב ביותר יכול להיכשל אם מים לא מבוקרים מגיעים לאדמה. תוכנית ניקוז מקיפה היא לא ניתנת להשגה.
משטח Drainage
- (FLT:0) ניקוז חיובי: FLT:1 Slope theקרקע away from Structure at a מינימום ציון של 2% (עדיף 5%) להשתמש קוורים בלתי אפשריים או גיאוגרפימברנס סביב אזורים קריטיים.
- (ב) ניהול מים:0 (Stormwater Management: FLT:1IR) יישר דרך סלילים, גופרות, וערוצים מקובעים, נמנעים מזרימה ממוקדת ליד כפות רגל או סלולים.
- (ב) ⁇ :0) , טיהור: ⁇ 1 (ה) בניית מטה למטה לפחות 3 מ' מהבסיס עם בלוקים או צינורות קבורה.
המונחים: Drainage
- (ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) ניתן להשתמש בקירות של קיטור:0) של נפתלי (בלטינית:0) לקירות של בנינטיט-צואה כדי לחסום מי קרקעיים מאוחרים יותר, לתוך אזורים בלתי ניתנים להתנגשות.
- (ב) ,0) מחסומים:0 (Moistureחסמים: FLT:1 Install Geombranes או שכבות חימר קומפקטיות מתחת למבנים כדי למנוע עלייה במים.
(ב) יש לתכנן את כל מערכות הניקוזות לבדיקה וניקוי תקופתיים.FLT:1 Clogged Tobaccos הם גורם מוביל לכישלונות מהתמוטטות מים.
Best Practice 5: מעקב בנייה ותחזוקה
אדמה מפולגת אינה מסתיימת כאשר המבנה בנוי.לעקוב אחר הבנייה, ולאחר הבנייה מבטיח כי התנהגות בלתי צפויה לא תבוטל.
Instrumentation
- (ב) הצלחות של ⁇ או מחסניות של העבדות: ⁇ 1:1 מותקן בבסיס של מילויים או בפינות יסוד.קריאה נלקחה שבועי במהלך בנייה וחודש לשנה הראשונה לאחר השלמתה.
- (ב) ויקרא י"א: "בְּאֶשׁ נָא נָא אִם עַמֶרְטַבְתָּבְתָּבְתָּבָה" (בראשית כ"ד).
- (ב) ⁇ :0) ⁇ : 1FLT:1 - שינוי בלחץ מים במשקל בשכבה הסגורה, במיוחד לאחר גשם או אירועים השקיה.
- (FLT:0) ראוד גסות וגילוי סדקים: FIRLT:1 עבור סולמות, השתמש פרופילים לייזר או מד מתח כדי לזהות תנועות שונות שעשויות להצביע על קריסת מתמשכת.
פרוטוקולי תחזוקה
- באופן קבוע לבדוק ולנקות מערכות ניקוי, במיוחד לפני גשם כבד.
- תיקון כל סדק או פערים בריצוף או בניית סלאבים באופן מיידי - הם הופכים נקודות כניסה למים.
- השקיה אסורה, נוף מים, או בריכות מלאכותיות בתוך 10 מ' של המבנה.
- אם ההתנחלות מזוהה מוקדם (<50 מ"מ עבור רוב המבנים), ניתוק מחדש או jackab עשוי להיות אפשרי.
מחקר מקרה: Loess in China's High-Speed Rail Network
רמת הלוק של סין, המשתרעת על פני 600,000 ק"מ, היא אחת מהסביבות המאתגרות ביותר בעולם עבור תשתיות בשל פיקדונות ריצוף ריצוף עמוק, במהלך בניית ה-FLT:0Zhengzhou-Xi'an High-Speed RailwayFLT:1, מהנדסים נתקלו בירידה בפוטנציאלים של 10% עד 20 מ"מ, באמצעות ביצועים רדודים עד שנת בנייה (500 מ"מ"מ) שלא היו מקובלים לפני התנחלויות).
הפתרון היה שילוב של קומפקטיות קומפקטיות דינמיות (FLT:0) קומפקטיות 1 עד 12 מ' עומק, ואחריו עמודות אבן:2vibro-stone-stone עמודות FLT 3, אשר נמנו ב 2 מ"מ, ולאחר מכן 1-m-thick soiled soiled s sshushion מתחת לגלם.
לפרטים נוספים, מתייחסים למחקר שפורסם על ידי חברת הרכבות TechnologyFLT:1 ו-TheFLT:2geotechnical Appraisal ב-Journal of Rock Mechanics and Geotechnical EngineeringFLT 3:2geotechnical Appraisal in the Journal of Rock Mechanics and Geotechnical EngineeringFLT 3.
מקרה מחקר: פצעים תואמים במערב האינטרליין, ארה"ב
במערב ארצות הברית, אדמה מפולגת גרמה לבעיות עבור כבישים מהירים וכבשים.ה-FLT:0Utah המחלקה של תחבורהFLT:1 (UDOT) תיעד מקרה על כביש:2 Interstate 15 במחוז לייק FLT 3, שבו חלקים הכביש התיישבו עד 300 מ"מ בתוך חמש שנים של בנייה, המיוחסים לשכבה פולית נוספת של מחסנים (Ricapure) עם 4 מ"מסלול 4.
במקרה זה מדגיש את החשיבות של בדיקות קריסת בנייה מראש: אם שכבת ההתמוטטות הוכרה במהלך עיצוב, prewetting או דינמי עמוק קומפקטיות היה עולה חלק קטן של ה- remediaal grouting. Learn יותר מ-FLT:0UDOT של ארכיונים הפרויקט של FLT:1 ו-FLT:2Gengineer היסטוריה של LT3.
מסקנה: גישה משולבת, יעילה, היא חיונית
אדמה מקבילה הן צפויות, מנוהלות, והימנעות - אך רק אם הן מכובדות בשלבים המוקדמים של הפרויקט.הפרקטיקות הטובות ביותר המתוארות כאן - אפיון אתר קשיח, שיפור קרקעי, בחירת בסיס זהירה, בקרת מים מלוטשת, ו ניטור ארוך טווח - מיצג אסטרטגיה מקיפה שהוכחה במאות פרויקטים ברחבי העולם.
עלות ההתעלמות או הפחתת הקרקעות הסגורות נמדדת לא רק בדולרים אלא גם בבטיחות ובאמינות.על ידי שילוב השיעורים מכישלונות העבר וההתקדמות בטכנולוגיה גיאוטכנית, קהילת ההנדסה יכולה להפוך את הסיכון הגיאולוגי הזה לסיכון שניתן לנהל.