4. البناء في التربة الضعيفة المشبعة بالماء.
4.1 مبدأ الحساب وتصميم الأسس.
تشمل التربة الضعيفة المشبعة بالماء التربة شديدة الانضغاط والمشبعة بالماء، والتي تفقد قوتها بالمعدلات العادية لتطبيق الأحمال على الأساس، ونتيجة لذلك تنخفض مقاومة القص وتزداد الانضغاطية. التربة الطينية الضعيفة عبارة عن نظام هيكلي مشتت يحتوي على نوع تخثر من الروابط الهيكلية، قادر على التحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة في حالة اضطرابها. يتم تحديد الحالة السائلة للتربة من خلال درجة خلل الروابط الهيكلية. عند حساب تسوية الأساسات الطينية المشبعة بالماء شديدة الانضغاط، يصبح من الضروري مراعاة الزحف والتشوه غير الخطي والنفاذية. يؤدي التطبيق الدوري للأحمال، على سبيل المثال، في المصاعد، إلى تغيير قوة وخصائص تشوه التربة الأساسية بمرور الوقت. يؤدي التحميل غير المتساوي للصوامع الفردية إلى تشوهات غير متساوية كبيرة. يوصي الخبراء بالتحميل والتفريغ الأولي الموحد للمصاعد.
غالبًا ما يتم تصنيف التربة الطينية (الطمي، والتربة الطينية ذات النطاقات، والتربة الطينية المشبعة بالمياه، والتربة الخثية، وما إلى ذلك) على أنها تربة ضعيفة التشبع بالماء. ه≥ 5 ميجا باسكال وثانية ص≥ 0.8، ϕ = 4 … 10°، مع= 0.006...0.025 ميجا باسكال.
تختلف قيم معاملات الترشيح في الاتجاهين الرأسي والأفقي حتى 10 مرات. وتقسم الرواسب الكلية إلى جزء تصفه نظرية الدمج بالترشيح وجزء تصفه عمليات الدمج الثانوية.
عند تصميم الأساسات الضحلة، من الضروري الحد من:
متوسط حدود هطول الأمطار؛
الاختلافات النسبية في تسوية الأساسات المجاورة ذات القيم المحددة؛
معدلات تدفق الرواسب مقبولة.
عندما تمر الموجات الزلزالية عبر تربة ضعيفة مقاومة للماء، ينشأ ضغط المسام وتنخفض خصائص قوة التربة. في هذه الظروف، يوصى باستخدام أكوام الحامل مع القطع الكامل للتربة الناعمة والاستراحة على التربة القوية. بالإضافة إلى ذلك، من الممكن استخدام المساند الرملية، وفتحات الصرف مع سدود التحميل، والخوازيق الجيرية، يليها ضغط التربة بالمدكات الثقيلة.
في الحالة التي لا تؤدي فيها طرق الضغط والتقوية إلى تأثير، وتجاوز التسوية الحد، فمن الضروري اتخاذ تدابير بناءة. وتشمل هذه: زيادة صلابة المباني عن طريق قطع المفاصل الرسوبية إلى كتل منفصلة؛ زيادة صلابة كل كتلة عن طريق تركيب الخرسانة المسلحة المتجانسة أو الأساسات المتجانسة الجاهزة؛ تركيب الخرسانة المسلحة أو الأحزمة المعدنية أو اللحامات المسلحة؛ تركيب أغشية صلبة، على سبيل المثال، ألواح أفقية؛ زيادة مرونة ومرونة المباني والهياكل المرنة.
يتم حساب تسويات الأساس باستخدام مخططات التصميم في شكل مساحة مشوهة خطيًا أو طبقة قابلة للتشوه خطيًا. يتم تحديد حدود الطبقات القابلة للضغط على عمق حيث تكون الضغوط الإضافية تساوي 3 كيلو باسكال - بالنسبة للطمي والتربة الخثية على عمق حيث يكون الضغط الإضافي على الضغط الطبيعي مساوياً للقوة الهيكلية.
لا يجوز أخذ التسوية الإضافية للأساسات على الأساسات المكونة من تربة مشبعة بالماء أو تربة عضوية معدنية بسبب تحلل الشوائب العضوية في الاعتبار إذا لم ينخفض مستوى المياه الجوفية أثناء عمر الخدمة للهيكل
4.2 طرق ضغط القواعد.
تحميل الفلتر.الدمك الفعال قبل البناء للتربة الضعيفة المشبعة بالماء. لهذا الغرض، يتم ترتيب تحميل مرشح. يتناسب وقت ضغط التربة المشبعة بالماء بشكل مباشر تقريبًا مع مربع المسافة إلى سطح الصرف. ولتقليل مسافة حركة المياه المعصورة يتم تركيب مصارف رملية رأسية بقطر 0.4 ... 0.6 م على مسافة 2.5 م عن بعضها البعض، ويتم دمج المصارف العمودية في الأعلى مع طبقة ترشيح رملية 0.6 . .. سماكة 1م .
مع سمك التربة الطينية الضعيفة التي تصل إلى 7 م، يمكن أن تكون قطع الصرف فعالة على شكل خنادق بعرض 0.6...0.8 م وعمق يصل إلى 5.5 م، وتمتلئ الخنادق بالرمل، ويتم صب وسادة أفقية فوقها. هم. يتم تركيب فتحات تصريف مستمرة حيث تتوفر تربة صرف رخيصة الثمن.
في بعض الحالات، يكون من الاقتصادي استخدام المصارف المصنوعة من مواد صناعية، على سبيل المثال، المصارف المصنوعة من الورق المقوى. إنها مصنوعة من ورق مقوى ثلاثي الطبقات غير لاصق مع مقطع عرضي 3 × 100 مم. معامل الترشيح لمصرف الورق المقوى هو 10-3 ... 10-1 سم / ثانية، وهو أعلى 100 ... 1000 مرة من معاملات الترشيح للتربة الضعيفة المشبعة بالماء.
يتم حساب التسوية النهائية لطبقة من التربة الحيوية أو الطمي في حالة مستقرة، بسبب طبقة الرمل المغسولة والمصبوبة، باستخدام الصيغة
ق = 3الرقم الهيدروجيني/ (3ه+ 4ص), (3.1)
أين ص –الضغط الناتج عن التربة الرملية على سطح التربة الحيوية الضعيفة المشبعة بالماء أو الطمي، كيلو باسكال؛ ح- سمك طبقة التربة الحيوية أو الطمي؛ ه- معامل تشوه التربة الحيوية أو الحمأة عند سعة الرطوبة الكاملة، كيلو باسكال.
يعتمد تسوية التربة شديدة الانضغاط على توقيت الدمج وتصريف الأساس. تسوية قاعدة غير صرفة محملة بسد مرشح في وقت معين.
الوسائد الرملية.في الممارسة العملية، لتقليل حجم وعدم استواء مستوطنات الأساس، غالبا ما يتم تركيب وسائد رملية يصل سمكها إلى خمسة أمتار. بمساعدتهم، من الممكن تقليل عمق الأساسات وتوزيع الضغط على مساحة أكبر، مما يقلل من حجم الأساسات. وسائد الرمل مصنوعة من الرمل ذو الحبيبات المتوسطة والخشنة والحجر المسحوق والحصى وخليط الحصى والرمل.
أكوام الجير.في بعض الحالات، يُنصح باستخدام أكوام الجير. يتم حفر الآبار التي يبلغ قطرها 30...50 سم في التربة تحت حماية أنابيب التغليف، ثم تملأ بطبقة من الجير الحي يبلغ سمكها حوالي متر واحد. يتم إنزال مدك يزن 300...400 كجم في الغلاف ويتم إجراء الضغط. يتم سكب طبقة من الجير مرة أخرى وضغطها، وما إلى ذلك.
يتم ضغط التربة عند غمر الأنبوب وبعد ضغط الجير. عندما يتفاعل الجير الحي مع الماء المسامي، يحدث التطاير. ونتيجة لذلك، يزيد قطر كومة الجير بنسبة 60 ... 80٪ ويتم ضغط التربة حول الكومة بشكل أكبر. بالإضافة إلى ذلك، عند إطفاء الجير، يتم إطلاق كمية كبيرة من الحرارة. ترتفع درجة الحرارة إلى 200 درجة مئوية. ونتيجة لذلك، تنخفض رطوبة التربة المحيطة، وتزداد خصائص القوة. بعد ذلك، يتم تنفيذ ضغط سطح التربة باستخدام العبث الثقيل.
يتم إنشاء أكوام الرمل عن طريق دفع أنبوب معدني ذو نهاية مغلقة إلى الأرض. يمتلئ التجويف بالرمل ويتم ضغطه جيدًا. يتم تشكيل منطقة مضغوطة من التربة الناعمة يصل قطرها إلى متر ونصف حول عمود الكومة (يبلغ قطر الكومة 0.4 ... 0.5 م).
المعالجة الكهروكيميائية.من الناحية العملية، تُستخدم أحيانًا المعالجة الكهروكيميائية للتربة لزيادة قدرة تحمل أساسات الهياكل، وإنشاء حواجز عند حفر الحفر والخنادق، ومكافحة ارتفاع الصقيع والانهيارات الأرضية. يتم استخدامها لتقوية جميع أنواع التربة بمعامل ترشيح أقل من 0.5 م/يوم (الرمال الناعمة والغرينية، الطميية الرملية، الطميية، الطينية، الطمي، الخث المتحلل). تنقسم المعالجة الكهروكيميائية إلى: التجفيف الكهربي، والمعالجة الكهربية، والسيليكات الكهربائية. يمكن تحقيق تصلب لا رجعة فيه على المدى الطويل عن طريق إدخال المضافات الكيميائية.
يحدث تقوية التربة بسبب العمليات الكهروكيميائية وتشكيل البنية التي تحدث في التربة الطينية عندما يتم تمرير تيار كهربائي مباشر وإدخال الشوارد الكهربائية.
أسس كومة.يتم استخدامها عندما يكون سمك التربة الضعيفة صغيرًا نسبيًا (يصل إلى 12 مترًا) وترتكز على تربة قوية. تقطع الأكوام التربة الضعيفة تمامًا وتستقر على التربة القوية. عند دفع الأكوام، يزداد ضغط المسام بشكل حاد، ونتيجة لذلك تنخفض قدرة تحمل الأكوام. بمرور الوقت، ينخفض ضغط المسام إلى الصفر تقريبًا، وتزداد قدرة تحمل الكومة.
في ظروف الأساس الطيني الضعيف، قد يحدث احتكاك سلبي. التربة المستقرة حول الكومة تحملها. يمكن أن يصل حجم الاحتكاك السلبي إلى 500 كيلو نيوتن.
أسباب ذلك قد تكون:
تخطيط المنطقة مع الفراش.
تحميل السطح بحمولات طويلة المفعول؛
تحميل التربة الناعمة داخل الممرات والشوارع مع إضافات دورية أثناء إصلاحات سطح الطريق؛
التغيرات في كثافة التربة نتيجة لانخفاض مستويات المياه الجوفية؛
التأثيرات الديناميكية على أرض وسائل النقل الثقيل والمنشآت الصناعية؛
مظاهر العمليات التي تؤدي إلى الضغط المستمر للتربة الناعمة الشابة.
تؤخذ في الاعتبار قوى الاحتكاك السالبة إلى العمق الذي تتجاوز فيه قيم التسوية للتربة القريبة من الخوازيق نصف قيمة التسوية القصوى للأساس. مقاومة التربة المحسوبة فاييؤخذ للجفت والطمي والسابروبيل فاي= 5 كيلو باسكال.
إذا كانت هناك طبقات من الخث يزيد سمكها عن 30 سم داخل الكومة ويمكن تحميل المنطقة القريبة من الأساس بشكل زائد، فإن المقاومة المحسوبة فايبالنسبة للتربة الواقعة فوق قاعدة طبقة الخث السفلى يؤخذ ما يلي:
أ) للفراش يصل ارتفاعه إلى مترين، لفراش التربة وطبقات الخث التي تساوي 0، للتربة المعدنية ذات التركيب الطبيعي - حسب الجدول؛
ب) للفراش من مترين إلى خمسة أمتار - للتربة بما في ذلك الفراش بمقدار 0.4 F، ولكن مع علامة "-"، للجفت - (-5 كيلو باسكال)؛
ج) للردم الذي يزيد عمقه عن خمسة أمتار - للتربة، بما في ذلك الردم - بمقدار، ولكن بعلامة "-"، للجفت - (-5 كيلو باسكال).
ضمن الجزء السفلي من الخوازيق حيث يكون هبوط التربة القريبة من الخوازيق بعد تركيب وتحميل الأساس أقل من ½ [ su]، أين su– أقصى مسودة وقيم التصميم فاييؤخذ على أنه إيجابي، وللخث والطمي والسابروبيل – 5 كيلو باسكال.
في حالة اكتمال دمج التربة من الردم، يمكن اعتبار مقاومة التربة على طول السطح الجانبي للكومة إيجابية، بغض النظر عن وجود طبقات الخث، والتي F= 5 كيلو باسكال.
عند دفع الأكوام إلى تربة ضعيفة، تنخفض قوة الأخيرة بسبب تدمير الروابط الهيكلية وإعادة توزيع المياه في مسام التربة. وقت "الراحة" للأكوام يتوافق مع تصلب التربة، ر≈ 1,5الملكية الفكرية(الملكية الفكرية– رقم اللدونة). لزيادة قدرة تحمل الأكوام، يتم توسيع أعمدةها في الأجزاء العلوية والمتوسطة وعلى مستوى الطرف السفلي. في الحالة الأخيرة، يجب أن يتم حساب الأكوام على أساس قوة الجذع مع الأخذ بعين الاعتبار الانحناء الطولي. وعندما تستقر طبقة ضعيفة من التربة يظهر الاحتكاك السلبي.
لتقليل قوى الاحتكاك السلبي، يتم استخدام الطلاءات الخاصة. في الممارسة العملية، الحالات التالية ممكنة:
وتقع الطبقة شديدة الانضغاط على السطح؛ على عمق معين توجد طبقة من التربة شديدة الانضغاط مغطاة
أكثر دواما؛ يتكون السماكة من طبقات متناوبة من التربة شديدة الانضغاط ومنخفضة الانضغاط نسبيًا.
عند تدرجات الضغط الحرجة ومعدلات الترشيح، يكون تدفق ترشيح التربة ممكنًا. في الممارسة العملية، يتم ملاحظة التآكل التماسي للتربة عن طريق تدفق الترشيح الذي يمتد على طول طبقتين متجاورتين بأحجام مختلفة. بالنسبة للتربة المتماسكة، تتميز تشوهات الترشيح التالية: الامتصاص، والرفع، والرفع التلامسي، والتقشير، وتآكل التلامس.
طريقة ضغط التأثير المكثف.في ممارسة البناء الهندسي الهيدروليكي، يتم استخدام طريقة ضغط التأثير المكثف للتربة الضعيفة المشبعة بالماء، والتي لها نوعان: طريقة الدمج الديناميكي وطريقة تدمير التأثير (Yu.K. Zaretsky، 1989).
يتم تنفيذ أعمال الدمج الديناميكي وفقًا لمخطط متعدد المراحل مع فترات راحة طويلة (تصل إلى شهر) بين المراحل، والتي يتبدد خلالها ضغط المسام. المسافة بين الحفر تساوي 2 ... 5 أقطار.
في هذه الحالة، يجب ألا تنتهك التأثيرات عند نقطة مجاورة التأثير الذي تم تحقيقه في النقطة السابقة. وتستخدم آلات الدك التي يصل وزنها إلى 20 طناً مع ارتفاع قطرة يصل إلى 30 مل. وقد أوضح مينارد آلية الدمج الديناميكي من خلال الدور الإيجابي للغاز الموجود في المسام وعمليات الإسالة.
يتم استخدام طريقة تدمير التأثير للتربة ذات التشبع المائي المنخفض نسبيًا. لا يرتبط ضغطها بالحاجة إلى عصر الماء. المدة بين المراحل ليست كبيرة هنا. المسافة بين مراكز الثقوب المجاورة أقل بكثير من الدمج طويل المدى.
الحساب الرئيسي للتشوهات هو تحديد عدم انتظام التسوية (الانحراف، الانحناء، الانحراف، الميل، التواء). معدل تطور الرواسب مع مرور الوقت محدود بقيم محدودة
ν =ds/ dt≤ [ν].
لتعزيز التربة الضعيفة، يتم استخدام ما يلي: سيليكات بمحلول واحد ومحلولين، راتينج، سيليكات بمحلول واحد ومحلولين، المعالجة بالتحليل الكهربائي، والتجفيف الكهربائي.
4.3 تسييل التربة المشبعة بالماء.
تتمثل ظاهرة التميع في الفقدان الكامل أو الجزئي لقدرة تحمل التربة وتحولها إلى الحالة السائلة نتيجة تدمير البنية وزحزحة الجزيئات بالنسبة لبعضها البعض. الشروط اللازمة للتسييل هي: تدمير الهيكل (في كثير من الأحيان تحت التأثيرات الديناميكية)، وإمكانية تقوية التربة وتشبعها الكامل بالماء. يتم تحديد إمكانية تدمير الهيكل من خلال شدة التأثيرات وحالة الضغط الأولية وكثافة التربة. يتم تحديد وقت الدمج (الضغط) وبقاء التربة في حالة سائلة من خلال نفاذية الماء للتربة، والتغيرات في قوتها، وطول مسار الترشيح. حالة التسييل متأصلة في جميع الرمال السائبة المشبعة بالمياه مهما كانت قوتها.
التسييل غير ممكن إذا
η ص ≥ η كر،
حيث η Р – التسارع المحسوب للتذبذبات؛ ηcr – نفس الشيء، وهو حرج، ويتم تحديده تجريبيًا (على سبيل المثال، وفقًا لاختبارات ضغط الاهتزاز).
تنقسم تدابير مكافحة التميع إلى نوعين: منع احتمالية التميع وتقليل عواقب التميع. الأول يشمل ضغط التربة غير المتماسكة وتركيب أحمال إضافية. للحد من إزاحة كتل التربة المسالة، يتم استخدام تسريع عملية توحيدها. يمكن تعديل الوقت الذي تبقى فيه التربة في حالة سائلة باستخدام التصريف الرأسي والأفقي.
4.4 العمليات الريولوجية في التربة والزحف.
تتجلى هذه الخاصية بشكل واضح في التربة الطينية. ويستمر استيطان المباني أو الهياكل لعشرات وأحيانا مئات السنين. التشوهات الزحفية في الرمال أقل بكثير. أثناء تشوهات القص، يتم التمييز بين مراحل الزحف المتحلل، وزحف الحالة المستقرة، والتدفق التدريجي (اعتمادًا على مستوى الحمل). يتم تنفيذ تصميم الهياكل في التربة ذات خصائص الزحف الواضحة بطريقتين: لمنع حدوث تشوهات زحف ملحوظة و (A. Ya. Budin) للحد من تشوهات الإزاحة إلى القيم المقبولة خلال فترة خدمة معينة.
تسمى قوة التربة التي يتم الحصول عليها في الاختبارات التقليدية قصيرة المدى نسبيًا بالمعيار. في حالة التحميل المطول، يحدث التدمير مبكرًا (τ ر= F(ر)). بالنسبة لبعض أنواع الطين، يتم تقليل حد القوة على المدى الطويل إلى 30%. بمرور الوقت، تصبح التربة الموجودة تحت النعل أقوى، ومع الزحف الراسخ، تنعم. مع تشوهات الأشكال، والتغيرات (التحولات) في بعض الظروف (قيم القوة الأولية)، تصبح التربة مضغوطة، وفي حالات أخرى تخفف. مسامية التربة التي لا يحدث فيها تغير في الحجم نتيجة لتشوهات القص، أي. المسامية الأولية والنهائية ( ن 0 و ن) متساوية، وتسمى حرجة ncr.
4.5 الأساسات على التربة الخثية.
هناك خث سطحي مشبع بالماء وغير متماسك ومدفون ومضغوط بشكل ضعيف ومدفون في سمك التربة الطبيعية.
يتميز الخث بما يلي: قابلية عالية للانضغاط، ومقاومة قص منخفضة، وانكماش كبير أثناء التصريف، وخصائص ريولوجية واضحة.
أصبحت الطرق التالية للتحضير الهندسي للمنطقة منتشرة على نطاق واسع: إزالة الخث (الإزالة الكاملة للخث واستبداله بالتربة المعدنية) ؛ الصرف (عملية طويلة مصحوبة برواسب سطحية كبيرة)؛
استصلاح الأراضي بالتربة الرملية مع انخفاض منسوب المياه الجوفية عن طريق أنظمة الصرف المختلفة جزئيًا أو
قطع كامل للتربة بأساسات عميقة.
يجب أن يتم حساب الأساسات المكونة من تربة حيوية مع الأخذ في الاعتبار معدل نقل الأحمال والتغيرات في الضغوط الفعالة في التربة أثناء عملية تعزيز الأساس وتباين خصائص التربة.
لا يُسمح بدعم الأساسات على سطح التربة الخثية. عند تطوير المناطق المستصلحة بالكامل، يوصى بتنفيذ تقسيم المناطق الجيولوجية. يتم دمج التربة المتطابقة في شروط الإنتاج في مجمعات.
عند تحليل الحوادث في شبكات الصرف الصحي تبين أن أسباب تدمير الأنابيب هي تشوهات الأساسات الموجودة تحت الأنابيب نتيجة للهبوط غير المستوي للتربة.
يمكن أن تكون التربة في حالتها الطبيعية (غير المضطربة) بمثابة أساس موثوق للأنابيب والمجمعات المملوءة بالمياه، حيث أن كتلتها لا تتجاوز كتلة الأرض التي نزحت منها. ومع ذلك، فإن التربة غير متجانسة في بنيتها، ويمكن أن تكون جافة أو مشبعة بالماء. عندما ينزعج توازنهم الطبيعي بعمق
مثل هذه الحفريات، وكذلك ضخ المياه أو التقلبات الدورية في أفق الضغط، تفقد التربة ثباتها، وتصبح متحركة ويمكن أن تعطل كثافة الوسط المحيط بالأنبوب.
إن تقييم البناء الصحيح للتربة، بشرط أن يتم تنفيذ العمل بجودة عالية، يلغي إمكانية تشكيل هبوط محلي، مما يسبب تدمير المفاصل، وأحيانا خطوط الأنابيب. يمكن أن تكون القواعد الطبيعية للأنابيب بمثابة: الرمال ذات الحبيبات المتوسطة والخشنة، والطميية الرملية الجافة، والحصى الناعم والخشن، والرمل الممزوج بالحجر المسحوق أو الحصى، والطين والطمييات الثقيلة في حالة عدم وجود طبقات مياه جوفية في سمكها، وكذلك الصخرية و مماثلة.قوة الصخور. التربة الطينية، التي تتميز بتنوع كبير، وعدم تجانس البنية، والقدرة على الرفع والتليين في وجود طبقات المياه الجوفية الرملية في سمكها، تصبح لزجة وسائلة، ويمكن أن تتحول إلى كتلة مسالة مع رطوبة زائدة وتكون متحركة حتى مع كمية صغيرة من الماء.
تعتبر تربة طبقة المياه الجوفية المصنوعة من الطمي الناعم مع خليط من جزيئات الطين واللوس والطمييات الشبيهة باللوس، غير مستقرة للغاية وغير موثوقة لوضع الأنابيب، والتي تفقد قدرتها على التحمل بسرعة وبشكل غير متساو عند تشبعها بالماء، وكذلك تربة المستنقعات والخث، والتي تتكون من في الغالب من منتجات تحلل المخلفات النباتية.
للحصول على تقييم بناء صحيح للتربة، من الضروري رسم قسم هيدروجيولوجي على الملف الطولي للمجمع واختيار تصميم الأساس بناءً عليه، اعتمادًا على الحالة الطبيعية للتربة وطرق العمل وعمق الردم وحجم الأنابيب .
يجب أن تؤخذ أسس الأنابيب اعتمادًا على قدرة تحمل التربة والأحمال الفعلية. في جميع أنواع التربة، باستثناء الصخور والرمال المتحركة والمستنقعات والهبوط من النوع الثاني،
كقاعدة عامة، يجب وضع الأنابيب على ارتفاع ردم يصل إلى 6 أمتار فوق الجزء العلوي من الأنابيب مباشرة على الجزء السفلي المستوي من الخندق.
عند وضع الأنابيب والمجمعات على التربة الجافة، من الضروري أن تكون في الأسفل الخندق وبقي في الطبيعي (دون عائق)و جافحالة. يجب ترتيب قاعدة الأنابيب في وقت واحد مع وضعها بطريقة تجعلها مستوية بشكل جيد ويكون الأنبوب طوال طوله بالكامل على اتصال وثيق بتربة الهيكل غير المضطرب لمدة لا تقل عن "D" من المحيط.
يمكن للأنابيب الموضوعة بحيث يكون ربع محيطها ملامسًا للسرير أن تتحمل ضغطًا أكبر (30-40٪) من الأنابيب الموضوعة على سطح مستو بدون فجوة. يؤدي الضغط الدقيق للتربة عند ملء الفراغ بين الأنبوب وجدران الخندق إلى زيادة مقاومة الانكسار للأنبوب بنسبة 20٪.
في التربة الرملية والطينية والطينية الجافة (مع ضغط مسموح به MPa)، تكون قاعدة جميع الأنابيب رملية
يتم سكب وسادة في صينية مصنوعة لهذا الغرض على طول الجزء السفلي من الخندق (الشكل 3.22، أ).
في التربة الطينية البلاستيكية الناعمة والطينية ذات معامل مسامية يساوي الوحدة، وفي التربة الغرينية ذات الكثافة المتوسطة المشبعة بالماء، مع الضغط المسموح به على التربة ص^0.15 MPa للحشية يتم تزويد نفس الأنابيب بالخرسانةموقد وكرسي بزاوية تغطية 135 درجة من الدرجة 200 (الشكل 3.22.6).
في التربة المملوءة حديثًا مع التسوية غير المستوية المتوقعة، لمنع تلف المفاصل التناكبية للأنابيب، يجب أن تكون القاعدة مصنوعة من الخرسانة المسلحة المتجانسة (الشكل 3.22، ج).
سمك القاعدة هو:
للأنابيب التي يصل قطرها إلى 1000 مم » » » 1200-2400 » . » » » أكثر من 2400 » .
وفي جميع الحالات، يتم توفير ردم الأنبوب الذي يصل قطره إلى 7 جرام بالتربة الرملية مع ضغط دقيق.
عندما يزيد ارتفاع الردم إلى 12 مترًا، يتم وضع نفس الأنابيب، ولكن للتعزيز، يتم تركيب كرسي خرساني مسلح يغطي أكثر من نصف قسم الأنبوب (الشكل 3.22 د). يزيد الكرسي من مقاومة التكسير للأنبوب بمقدار 1.5-2 مرة.
في التربة المشبعة بالمياه والتي تفرز مياه الآبار يتم تركيب الأنابيب الخزفية والخرسانة المسلحة وضعت على طبقة من الحجر المسحوقأو حصى أو رمل نهري خشن بسمك 0.15-0.2 متر مع صواني تصريف لتصريف المياه.
في التربة الصخرية يتم وضع الأنابيب على وسادة رملية لا يقل سمكها عن 10 سم، وفي التربة الغرينية والخثية والرمال المتحركة وغيرها من التربة الضعيفة يتم وضع أنابيب طويلة أو ترتيب قاعدة صناعية للأنابيب بجميع أقطارها، ويتم ربط وصلات الأنابيب مختومة بمواد مرنة.
في التربة الهبوطية، يتم وضع جميع الأنابيب مباشرة على التربة، وضغطها على عمق 0.2-0.25 م، مع نقع التربة الأولي بالماء (انظر الفقرة 44).
من أجل تجنب بناء أساسات صناعية كثيفة العمالة ومكلفة، ينبغي استخدام أنابيب خرسانية مسلحة طويلة ومنخفضة الضغط مع ضغط داخلي مضمون يبلغ 0.1 ميجا باسكال ووضعها مباشرة على الأرض.
تعتمد موثوقية خط الأنابيب إلى حد كبير على جودة الأساس. يعتمد تصميم الأساس على نوع التربة وقدرتها على التحمل والمواد وقطر الأنابيب وكذلك عمقها.
يتم وضع خطوط أنابيب السيراميك والخرسانة المسلحة والأسمنت الأسبستي في التربة الرملية والطينية على أساس طبيعي. يتم الردم على عمق 0.2 متر فوق الجزء العلوي من الأنابيب بالتربة الرملية مع الضغط. في التربة الطينية، يتم وضع الأنابيب على أسرة رملية. عند وضع خطوط الأنابيب في التربة المشبعة بالمياه، يتم تركيب حصى رملي صناعي أو حجر مكسر أو قاعدة خرسانية على إعداد الرمل أو الحصى أو الحجر المسحوق، اعتمادًا على الحالة الطبيعية للتربة، بسمك 150-200 مم. في التربة الصخرية، يتم تسوية أسس خطوط الأنابيب بطبقة من التربة الناعمة المضغوطة بارتفاع 100-150 ملم.
في التربة الهبوطية، قبل وضع الأنابيب، يتم ضغط التربة بمدك إلى عمق 0.2-0.3 متر مع نقعها مسبقًا بالماء.
عند وضع خطوط الأنابيب على التربة السائبة، يجب استخدام بلاطة خرسانية مسلحة متجانسة كقاعدة، وإذا كانت هناك رمال متحركة وغابات وتربة خثية، فيجب استبدال هذه التربة بأخرى أفضل، وربما يجب تركيب أساس كومة.
للحماية من الأضرار الناجمة عن سقوط الأجسام الثقيلة عن طريق الخطأ، يتم رش الأنابيب الموضوعة بالتربة على ارتفاع 0.3-0.4 متر فوق غلاف الأنبوب.
نهاية العمل -
هذا الموضوع ينتمي إلى القسم:
تصميم شبكة الصرف الصحي الخارجية
اقرأ على الموقع: “تصميم شبكة صرف صحي خارجية”
إذا كنت بحاجة إلى مواد إضافية حول هذا الموضوع، أو لم تجد ما كنت تبحث عنه، نوصي باستخدام البحث في قاعدة بيانات الأعمال لدينا:
ماذا سنفعل بالمواد المستلمة:
إذا كانت هذه المادة مفيدة لك، فيمكنك حفظها على صفحتك على الشبكات الاجتماعية:
| سقسقة |
جميع المواضيع في هذا القسم:
موقع خطوط أنابيب شبكة الصرف الصحي داخل الممرات
عند تطوير مشاريع نظام الصرف الصحي، يجب حل مسألة مد خطوط الأنابيب داخل الممرات. يجب أن يكون موقع خطوط أنابيب الصرف الصحي متسقًا مع الحجم
الحد الأدنى والحد الأقصى لعمق خطوط الأنابيب
يتم تحديد الحد الأدنى للعمق بناءً على الشروط الثلاثة التالية: 1) تجنب تجميد الأنابيب. 2) منع تدمير الأنابيب تحت تأثير الأحمال الخارجية.
توصيل الأنابيب في الآبار
عند إنشاء ملف تعريف طولي لخط الأنابيب، من الضروري حل مشكلة توصيل الأنابيب في الارتفاع. في الممارسة الهندسية، يتم استخدام طريقتين لتوصيل الأنابيب: "شيليجا إلى شيليجا"
الآبار المثبتة على شبكة الصرف الصحي
يتم تركيب الآبار على شبكة الصرف الصحي لأغراض تكنولوجية مختلفة - الفحص والتفاضل والغسل وكذلك غرف التوصيل. الملاحظة جيدا
عبور خطوط الأنابيب مع العقبات
غالبًا ما تتقاطع خطوط الأنابيب مع العديد من العوائق الطبيعية والتي من صنع الإنسان. تشمل العوائق الطبيعية الجداول والأنهار والوديان. وتشمل تلك الاصطناعية الطرق والسكك الحديدية.
تهوية شبكة الصرف الصحي
من مياه الصرف الصحي التي تتحرك عبر خطوط الأنابيب، يتم إطلاق أبخرة الماء والغاز - كبريتيد الهيدروجين والأمونيا وثاني أكسيد الكربون والميثان، وكذلك أبخرة البنزين والكيروسين، مما يعقد تشغيل نظام الصرف الصحي.
إنشاء شبكات الصرف الصحي
يتطلب إنشاء شبكات الصرف كميات كبيرة من أعمال الحفر. يمكن وضعها بطرق مفتوحة أو مغلقة (لوحة). مع طريقة مفتوحة لأداء العمل، شريحة
الردم بالتربة الرملية مع ضغط يصل إلى K com≥0.95.
لا يوصى بملء الجيوب الخندقية بالتربة المحلية بدرجة ضغط لا يمكن التحكم فيها.
يجب ألا تحتوي الطبقة الواقية فوق الأنابيب على جزيئات صلبة، وكتل أكبر من 20 مم، بالإضافة إلى شوائب صلبة على شكل أحجار مكسرة، وحجارة، وما إلى ذلك.
يحظر ضغط الطبقة الواقية بالمكبس مباشرة فوق الأنابيب.
يجب أن تؤخذ درجة ضغط تربة الردم وفقًا لـ SNiP2.05.02-85، ولكن ليس أقل من K com≥0.95. في أقسام خطوط الأنابيب حيث تتطلب ظروف استخدام الأنابيب درجة متزايدة من ضغط التربة وحيث يكون من المستحيل ضمان الضغط المطلوب عالي الجودة للتربة المحلية
(الطين، الطين، إلخ)، يجب أن يتم الردم إلى ارتفاع لا يقل عن 30 سم فوق خط الأنابيب باستخدام تربة رملية مستوردة ذات درجة عالية من الضغط. وينبغي تسليط الضوء بشكل خاص على مثل هذه المناطق في المشروع.يجب أن يتم تحديد درجة ضغط التربة (الثقل النوعي للتربة في الحالة الجافة أو معامل ضغطها) عن طريق أخذ عينات من جانبي خط الأنابيب دون
في كثير من الأحيان أقل من 30 -50 م، ولكن على الأقل عينتين في المنطقة الواقعة بين الآبار، ووضع أعمال للعمل المخفي.
يجب أن تضمن طرق الردم وضغط تربة الردم، وكذلك الآليات المستخدمة في هذه العملية، سلامة الأنابيب واستبعاد إمكانية إزاحتها.
مد الأنابيب في الحالات وفقًا لمتطلبات SNiP 2.04.02-84، SNiP 2.05.03-84، SNiP 2.05.02-85، SNiP II-89-80*، VSN 003، SP 109-34-97 (الرئيسي خطوط أنابيب الغاز) يجب أن تكون المعابر تحت السكك الحديدية والطرق من الفولاذ
حالات. عند التبرير، يُسمح بتوفير تركيب انتقالات خطوط الأنابيب بدون أغلفة. عند عبور خطوط الأنابيب من أنابيب كورسيس لشبكات المرافق، يتم أخذ المسافات الرأسية (الواضحة) والأفقية مع مراعاة متطلبات SNiP II-89-80* (وفقًا للجدول 9).
يجوز تقليل المسافات القياسية لشبكات المرافق والمؤسسات إذا كان احتمال حدوث ضرر لخط الأنابيب في حالة تسوية الأساس، وكذلك الأضرار التي لحقت بالأساسات والسلامة الصحية أو الفنية للشبكات في حالة تدمير الأخير، هو مستبعد.
القطر الداخلي الدين. يجب أن تؤخذ الحالة: بطريقة مفتوحة - 200 مم أكثر من القطر الخارجي. خط انابيب؛ بطريقة مغلقة - اعتمادًا على طول L للانتقال والقطر الخارجي لخط الأنابيب وفقًا لـ SNiP III-4-80. يجب وضع خطوط أنابيب أنظمة الصرف الصحي بدون غلاف على مسافة 0.4 متر تحت شبكات نقل مياه الشرب، وفي الأغلفة يمكن وضع خط أنابيب الصرف على ارتفاع 0.2 متر فوق مصدر المياه. لكن في نفس الوقت يجب أن تكون المسافة من محور التقاطع إلى حافة العلبة 5 م على الأقل في كل اتجاه في التربة الطينية و 10 م في التربة الخشنة والرملية.
يجب أن يتم تنفيذ تصميم خطوط الأنابيب التي تم وضعها عن طريق حفر الأنفاق الدرعية أو طريقة التعدين، بما في ذلك خطوط الأنابيب العميقة، وفقًا لـ SNiP ΙΙ-91-77 وتعليمات إنتاج وقبول العمل على بناء أنفاق التجميع باستخدام طريقة حفر الأنفاق الدرعية في المدن والمؤسسات الصناعية (SN 322-74). يتم تحديد عرض الخندق للحالات الفولاذية الموضوعة بطريقة مفتوحة وفقًا لمتطلبات SNiP 3.02.01-87. يجب أن يكون أصغر عرض على طول الجزء السفلي من الخندق ذو الجدران العمودية، باستثناء دعمها، 1.5 قطرًا خارجيًا على الأقل للحالة. في التربة المستقرة ذات الرطوبة العادية، يُسمح بحفر خندق بجدران عمودية دون التثبيت على العمق التالي:
في التربة الرملية والحصوية السائبة - ما يصل إلى 1 متر؛
في التربة الرملية والطفيلية - ما يصل إلى 1.25 م؛
في التربة الطينية - ما يصل إلى 1.5 متر.
لتأمين جدران الخندق في التربة ذات الرطوبة العالية، يوصى باستخدام الدعم.
عند إنشاء ممرات من الأنابيب ذات جدار جانبي "كورسيس" من طبقتين تحت الطرق والسكك الحديدية، من خلال حواجز المياه، يمكن وضع العلب الفولاذية الواقية بطريقة مغلقة (بدون خندق) باستخدام الطرق التالية: التثقيب (النفق الصغير)، الثقب (الثقب واللكم) والحفر والتدحرج.
عند إنشاء معابر عبر الطرق السريعة من الفئة ΙΙΙ، يمكن وضع خطوط الأنابيب المصنوعة من الأنابيب ذات الجدار الجانبي المكون من طبقتين "Korsis" بدون أغلفة، إذا تم ضمان القدرة الحاملة وسلامة خط الأنابيب المصمم وموثوقية الطريق. أو من المتصور استعادة الشبكات البالية، وفي الوقت نفسه، يتم وضع الأنابيب بجدار جانبي من طبقتين "كورسيس" في الحالات والأنفاق، حيث يجب ملء مساحة الأنابيب الداخلية بقذائف الهاون الأسمنتية، من الضروري تطوير الأنبوب مشروع التثبيت، لكل حالة على حدة.
عند تحليل الحوادث في شبكات الصرف الصحي تبين أن أسباب تدمير الأنابيب هي تشوهات الأساسات الموجودة تحت الأنابيب نتيجة للهبوط غير المستوي للتربة.
يمكن أن تكون التربة في حالتها الطبيعية (غير المضطربة) بمثابة أساس موثوق للأنابيب والمجمعات المملوءة بالمياه، حيث أن كتلتها لا تتجاوز كتلة الأرض التي نزحت منها. ومع ذلك، فإن التربة غير متجانسة في بنيتها، ويمكن أن تكون جافة أو مشبعة بالماء. عندما ينتهك توازنها الطبيعي بسبب الحفريات العميقة، وكذلك ضخ المياه أو التقلبات الدورية في أفق الضغط، تفقد التربة ثباتها، وتصبح متحركة ويمكن أن تعطل كثافة الوسط المحيط بالأنبوب.
إن تقييم البناء الصحيح للتربة، بشرط أن يتم تنفيذ العمل بجودة عالية، يلغي إمكانية تشكيل هبوط محلي، مما يسبب تدمير المفاصل، وأحيانا خطوط الأنابيب. يمكن أن تكون القواعد الطبيعية للأنابيب بمثابة: الرمال ذات الحبيبات المتوسطة والخشنة، والطميية الرملية الجافة، والحصى الناعم والخشن، والرمل الممزوج بالحجر المسحوق أو الحصى، والطين والطمييات الثقيلة في حالة عدم وجود طبقات مياه جوفية في سمكها، وكذلك الصخرية و مماثلة.قوة الصخور. التربة الطينية، التي تتميز بتنوع كبير، وعدم تجانس البنية، والقدرة على الرفع والتليين في وجود طبقات المياه الجوفية الرملية في سمكها، تصبح لزجة وسائلة، ويمكن أن تتحول إلى كتلة مسالة مع رطوبة زائدة وتكون متحركة حتى مع كمية صغيرة من الماء.
تعتبر تربة طبقة المياه الجوفية المصنوعة من الطمي الناعم مع خليط من جزيئات الطين واللوس والطمييات الشبيهة باللوس، غير مستقرة للغاية وغير موثوقة لوضع الأنابيب، والتي تفقد قدرتها على التحمل بسرعة وبشكل غير متساو عند تشبعها بالماء، وكذلك تربة المستنقعات والخث، والتي تتكون من في الغالب من منتجات تحلل المخلفات النباتية.
للحصول على تقييم بناء صحيح للتربة، من الضروري رسم قسم هيدروجيولوجي على الملف الطولي للمجمع واختيار تصميم الأساس بناءً عليه، اعتمادًا على الحالة الطبيعية للتربة وطرق العمل وعمق الردم وحجم الأنابيب .
قواعد للأنابيبينبغي أن تؤخذ اعتمادا على قدرة تحمل التربة والأحمال الفعلية. في جميع أنواع التربة، باستثناء الصخور والرمال المتحركة والمستنقعات والهبوط من النوع الثاني، كقاعدة عامة، يجب وضع الأنابيب على ارتفاع ردم يصل إلى 6 أمتار فوق الجزء العلوي من الأنابيب مباشرة على الجزء السفلي المستوي من الخندق.
عند وضع الأنابيب والمجمعات على تربة جافة، من الضروري أن تظل في حالة طبيعية (دون عائق) وجافة في قاع الخندق. يجب ترتيب قاعدة الأنابيب في وقت واحد مع وضعها بطريقة تجعلها مستوية بشكل جيد ويكون الأنبوب طوال طوله بالكامل على اتصال وثيق بتربة الهيكل غير المضطرب لمدة لا تقل عن "D" من المحيط.
يمكن للأنابيب الموضوعة بحيث يكون ربع محيطها ملامسًا للسرير أن تتحمل ضغطًا أكبر (30-40٪) من الأنابيب الموضوعة على سطح مستو بدون فجوة. يؤدي الضغط الدقيق للتربة عند ملء الفراغ بين الأنبوب وجدران الخندق إلى زيادة مقاومة الانكسار للأنبوب بنسبة 20٪.
في التربة الرملية والطينية والطينية الجافة (مع ضغط مسموح P^0.15 ميجا باسكال)، تكون قاعدة جميع الأنابيب عبارة عن وسادة رملية تُسكب في صينية مصنوعة لهذا الغرض على طول الجزء السفلي من الخندق
في التربة الطينية والطينية البلاستيكية الناعمة ذات معامل مسامية يساوي واحدًا، وفي التربة الغرينية ذات الكثافة المتوسطة والمشبعة بالماء، مع ضغط أرضي مسموح به P ^ 0.15 ميجا باسكال، لوح خرساني وكرسي بزاوية تغطية تبلغ 135 درجة من درجة الخرسانة 200
في التربة المملوءة حديثًا مع تسوية غير متساوية متوقعة، لمنع تلف وصلات الأنابيب، يجب أن تكون القاعدة مصنوعة من الخرسانة المسلحة المتجانسة
وفي جميع الحالات، يتم توفير ردم الأنبوب الذي يصل قطره إلى 7 جرام بالتربة الرملية مع ضغط دقيق.
عندما يزيد ارتفاع الردم إلى 12 مترًا، يتم وضع نفس الأنابيب. ولكن للتعزيز، يتم تثبيت كرسي خرساني مسلح يغطي أكثر من نصف قسم الأنابيب (3.22، جم). يزيد الكرسي من مقاومة التكسير للأنبوب بمقدار 1.5-2 مرة.
في التربة المشبعة بالمياه التي تطلق الماء جيدًا، يتم وضع أنابيب السيراميك والخرسانة المسلحة على طبقة من الحجر المسحوق أو الحصى أو رمل النهر الخشن بسمك 0.15-0.2 متر مع صواني تصريف لتصريف المياه.
في التربة الصخرية يتم وضع الأنابيب على وسادة رملية لا يقل سمكها عن 10 سم، وفي التربة الغرينية والخثية والرمال المتحركة وغيرها من التربة الضعيفة يتم وضع أنابيب طويلة أو ترتيب قاعدة صناعية للأنابيب بجميع أقطارها، ويتم ربط وصلات الأنابيب مختومة بمواد مرنة.
في التربة الهبوطية، يتم وضع جميع الأنابيب مباشرة على التربة، وضغطها على عمق 0.2-0.25 م، مع نقع التربة الأولي بالماء (انظر الفقرة 44).
من أجل تجنب بناء أساسات صناعية كثيفة العمالة ومكلفة، ينبغي استخدام أنابيب خرسانية مسلحة طويلة ومنخفضة الضغط مع ضغط داخلي مضمون يبلغ 0.1 ميجا باسكال ووضعها مباشرة على الأرض.
