أعلى 4 تقنيات لتحسين التربة الرخوة
هذه المقالة يلقي الضوء على التقنيات الأربعة الأولى لتحسين التربة اللينة. التقنيات هي: 1. أعمدة حجرية 2. الحشو الكيميائي 3. التكسية الأرضية 4. التسوية غير المتكافئة.
تقنية # 1. أعمدة الحجر:
الأعمدة الحجرية عبارة عن أعمدة من الحصى أو الحصى المسحوقة مثبتة في تربة لينة أسفل الأساس. توفر الأعمدة الحجرية الدعم الرأسي للحمولة المنقولة من البنية أعلاه. كما أنها توفر تصريف التربة. كما توفر هذه الأعمدة مقاومة للقص الأفقي أو المائل مثل الأكوام العادية.
اعمال بناء:
تصنع الثقوب الأسطوانية بواسطة مسبار هزاز يخترق طريقة النفاثة بمساعدة أنابيب التغليف ، التي تنخفض حسب وزنها الخاص. يبلغ قطر الثقوب 0.60 إلى 1.00 متر. يتم ملء الحفرة بالحصى أو الصخور المسحوقة.
يتم ضغط التعبئة في نفس الوقت حيث يتم تعبئتها في طبقات تتراوح بين 0.4 إلى 0.8 متر في العمق ويتم سحب أنبوب التغليف. يعتمد عمق العمود على حالة التربة وقد يصل إلى 20.0 متر. يتم تثبيت الأعمدة في تكوين من شبكات مربعة أو مستطيلة وتباعدت في فترات بين 1.50 و 3.50m.
يتمثل الشاغل الرئيسي للعمود الموجود أسفل المؤسسة في قدرتها الداعمة وتسويتها. تعتمد قدرة حمل عمود العمود على المقاومة السلبية للتربة الناعمة التي يمكن تعبئتها لتحمل الانتفاخ الشعاعي وزاوية الاحتكاك للمواد المضغوطة في العمود.
يمكن تقدير العمق الأدنى المطلوب للعمود في التربة الرخوة على أساس قوة القص على طول الجانبين وقدرة تحمل الطرف.
تشير عدة طرق لتحديد القدرة الداعمة وسلوك تحميل الأحمال من العمود الحجري استناداً إلى تقديرات تجريبية وطريقة تحليلية إلى أن الضغط الرأسي المسموح به ، δ v ، على عمود واحد يمكن التعبير عنه من خلال:
حيث τ هي مقاومة القص للأرض الناعمة و FS هي عامل السلامة ، والذي يوصى عادة بـ 3.
تقنية # 2. الحشو الكيميائي:
التجصيص عبارة عن عملية يتم بواسطتها حقن مواد شبيهة بالسوائل إما في التعليق أو في شكل محلول في تربة تحت سطح الأرض أو في صخر لهدف واحد أو أكثر:
أنا. تقليل النفاذية ،
ثانيا. زيادة قوة الضغط القص ، و
ثالثا. تقليل الانضغاطية.
تكلفة تحسين التربة عن طريق الحقن عالية نسبيا مقارنة بالطرق الأخرى ، والتي يكون تطبيقها محدودًا في حالات خاصة فقط.
أنواع مختلفة من الحشو:
أنا. تختمر الحشو:
يملأ الحشو مسام التربة. حجم أو هيكل الأرض لا يتغير جوهريا.
ثانيا. التشريد الحشو:
يملأ الحشو الذي هو خليط قاسٍ الفراغات ويبقى سليماً إلى حد ما ويمارس ضغطاً على التربة والكثافة المتوسطة ،
ثالثا. التغليف أو التشريد غير المنضبط الحشو:
يتم حقن الجص تحت ضغط مرتفع. يتم تكسير الأرض هيدروليكيًا وتحدث التشققات. تخترق الجراث بسرعة في المنطقة المكسورة والمعاطف ، ولكنها لا تتخلل الجزء الفردي من التربة.
أنواع الجص:
أنا. جسيمات للتخلل هي من نوعين:
تتكون جسيمات الجسيمات أو المعلقة من أسمنت أو تربة أو طين أو خليط من هذه.
ثانيا. الجراثيم الكيميائية تتكون من مواد مختلفة في المحلول.
ثالثا. إن حشوات الإزاحة أو جزيئات الدمك عبارة عن مخاليط قاسية منخفضة من الأسمنت والتربة و / أو الطين والماء.
الجير المطفأ هو الأكثر استخداما كبسولات من نوع التغليف.
مزايا الحشو الكيميائي:
الجراثيم الكيميائية لها مزايا معينة على جزيئات الجسيمات:
أنا. الجص يمكن أن يخترق المسام الأصغر ،
ثانيا. يمكن السيطرة على الحشو أفضل لضبط الوقت.
لكن تكنولوجيا الحشوات الكيميائية معقدة وتكلفة عالية.
أكثر فئات الجص الكيميائي شيوعًا هي:
السيليكات ، اللجنين ، الراتنجات ، الأكريلاميندس و يوريثينس.
إن الفوهات التي تحتوي على سيليكات من 25 إلى 30 في المائة هي تطبيقات عازلة للمياه.
سليكات الصوديوم (Na 2 SiO 4 ، وتسمى أيضا "زجاج الماء") متاحة تجارياً كحل مائي غير مكلف نسبياً.
طرق معدات الحقن:
اختيار طريقة الحشو يعتمد على هذه العوامل:
أنا. وظيفة محددة من الحشو ،
ثانيا. مواد الحشو التي سيتم استخدامها ، و
ثالثا. خصائص المتوسطة.
يتم حفر الثقوب اللازمة للحقن عادة باستخدام الحفارات الدوارة. الثقوب قطرها 40 مم بشكل عام وتباعدت بين 1.3 و 3.5 متر من المركز إلى المركز. يتم إدراج غلاف ، يتم من خلاله حقن الجص.
أنواع الحشو:
ا. الحشو السفلي - يبدأ الحشو من المنطقة السفلية.
ب. حقن أنبوب الأكمام المختوم - يتم إجراء العديد من الحقن على نفس المستوى بواسطة نظام باكر مزدوج.
ج. يبدأ الحفر المتزامن والحقن بالحقن مع تقدم الحفر.
تأثير الحقن الكيميائي على البيئة:
قبل اتخاذ القرار بشأن الحشو الكيميائي ، ينبغي إجراء دراسات مكثفة للتأكد من التأثير المحتمل للمواد الكيميائية المقترح استخدامها في الحشو ، خاصة على المياه الجوفية. يجب وضع طرق لكشف وتقدير إمكانات التلوث للمواد الكيميائية المراد حقنها.
التقنية # 3. التكسية الأرضية:
يسمى Geotextile أيضًا بتأسيس geosynthesis ، أو geogrid ، إلخ.
Geotextile هو الاسم الوراثي لطيف واسع من المنتجات الغشائية الاصطناعية المصنوعة من مواد مثل البوليستر والبولي بروبيلين والبولي إيثيلين ، إلخ. وهي متوفرة في شكل نسج منسوج وغير منسوج ثم مرة أخرى في أنواع مختلفة من الترابط مثل الترابط الحراري والترابط الكيميائي وحتى غير مرتبطين
استخدامات التكسية الأرضية في أعمال الهندسة المدنية:
أنا. انفصال،
ثانيا. تعزيز،
ثالثا. تصريف المياه،
د. السيطرة على الانجراف ، و
خامسا تشكيل غشاء كتيمة.
أهم الوظائف فيما يتعلق بتحسين الأرض هي التعزيز والتصريف.
وظيفة التعزيز:
المموه الأرضي مع قدرات الشد الفطرية يمكن أن يكمل المواد في التوتر. Geotextile تحشد قوتها الشد عن طريق تشوه القاعدة الفرعية. إنها لا تزيد فقط من قوة تحمل التربة ، ولكن استخدام التكسية الأرضية لتثبيت التربة يعتمد بشكل كبير على قدرة النسيج على النسيج. إن خصائص المرشحات الممتازة للتكسية الأرضية ، الناتجة عن طريقة التصنيع ، تجعلها مواد مناسبة للغاية لوظائف الصرف تحت السطح.
آلية العمل الجيوتكستيلي:
يصبح النسيج في الأرض ، عند تشوهه بسبب الأحمال المطبقة ، مجهداً بالتوتر. هذا ، بدوره ، يتفاعل مع الوسط في الاتصال ، مما يزيد من حبسه الفعال ، وبالتالي صلابة. تزيد فائدة الأقمشة بشكل ملحوظ مع انخفاض قوة الطبقة الفرعية.
استخدام الأقمشة الأرضية ليس فقط يحسن الخصائص الميكانيكية للتربة ، بل أيضًا وظائفها الهيدروليكية.
تعتمد معظم إجراءات التصميم على الأساليب التجريبية. التصميم يعتمد على تغيرات البارامترات.
في التربة الناعمة ، حيث لا يعتبر بناء الأساس مواتياً ، يمكن أن تحسِّن المموِّبة الأرضية ذات الصفات المذكورة أعلاه من قوة التربة إلى ما دون الأساس.
نمت Geotextile قفزات منذ 1990s. لقد أحدث ثورة في تقوية الأرض واستقرار التربة.
يمكن استخدامه لزيادة قدرة تحمل الحمولة للتربة الضعيفة وفرشات الأساس المملوءة بالأرض.
Geosynthetics الطبيعية:
لا تقل قوة نسيج الجوت وجل ألياف جوز الهند عن منسوجات الصمغ الجيولوجي في مرحلة التركيب.
يمكن زيادة قوة (المتانة) من خلال العلاجات المختلفة. التكسية الأرضية الطبيعية قابلة للتحلل قريبًا جدًا. هذه المواد يمكن استخدامها لمتطلبات قوة على المدى القصير. بعد الاستخدام ، وبحلول ذلك الوقت ، تتحلل التكسية الأرضية الطبيعية ، وسوف تستقر التربة.
في اليابان ، يتم استخدام الجيوتكستايل الطبيعي باسم Geojute.
تقنية # 4. التسوية غير المتكافئة:
عندما تتم تسوية أجزاء من أساس المبنى بشكل تفاضلي ، يطلق عليه التسوية غير المتساوية أو التسوية التفاضلية. ويتبع ذلك عمومًا شقوق هيكلية في المباني ، إذا تجاوزت التسوية التفاضلية الحد المسموح به من 0.003 سم / م- 0.007 سم / م.
التسوية التفاضلية تحدث عادة بسبب:
ا. طبيعة التربة غير المنتظمة ،
ب. توزيع غير متكافئ للحمل على طبقات التربة
ج. تحميل غريب الأطوار للهيكل.
