የመቀመጥ ስሌት

በጭነት ተጽእኖ ስር ከጠንካራ ድንጋይ በስተቀር ማንኛውም አፈር ይሰላል። ስልሰላ በአጠቃላይ በሁለት ምክንያቶች ይፈጠራል፡ የአፈር መጥገብ ማለትም አየር ወይም ውኃ ከቦታዎቹ ሲወጣ የሚከሰት የክብደቱ መቀነስ እና በመሠረቱ ጠርዞች አጠገብ በአፈር ጠንካራ ቅንጣቶች መንሸራተት ምክንያት የአፈር ወደ ጎን መግፋት ናቸው።

በመጭመቅ የሚከሰት የአፈር መቀመጥ በመሠረቱ ላይ በሚደርስ ጭነት የሚነሱ ኤላስቲክ እና ፕላስቲክ መቀየሮችን ያካትታል፣ ከመጫን ሲወርድ የአፈር ክፍል በከፊል ወደ ቀድሞ ሁኔታው ይመለሳል።

Слегање услед бочног истискивања тла састоји се само из пластичних деформација, код којих се при растерећењу тло не враћа у првобитно стање. Она настају најчешће код малих темеља израђених на малој дубини испод површине терена. Исто тако до бочног истискивања тла долази код јако влажног тла и чији угао унутрашњег трења је мали.

የተፈቀደው የመሬት ጭነት በተለጣጣ ፕላስቲክ ቅርጸ-ተለዋዋጭነት ክልል ውስጥ ስለሚወሰድ፣ የመቀመጥ ስሌት የሚከናወነው በጭነት ስር የመሬት ባዶነት መቀነስ ላይ ብቻ በመመስረት ነው፣ በዚህም በመሬት የጎን መግፋት ምክንያት የሚፈጠሩ መቀመጦች እንደ ትንሽ ተወስደው ይተዋሉ።

በመጨመር ምክንያት የሚከሰት መቀመጥ በአፈር የውሃ ማስተላለፊያነት ላይ ይመሠራል፣ ምክንያቱም ይህ በተፈጥሮ አፈር ውስጥ ሁልጊዜ በከፊል ወይም በሙሉ በውሃ የተሞሉ ባሉ ቦታዎች ላይ ይከናወናል። ስለዚህ፣ በጭነት ስር ያለ የአፈር መቀመጥ በእውነቱ ሀይድሮዳይናሚክ ክስተት ነው፣ ምክንያቱም የመቀመጥ ሂደት ከቦታዎች ውስጥ ውሃ የሚገፋበት ፍጥነት ላይ ይመሠራል፣ በዚህም ውስጥ የአፈር የውሃ ማስተላለፊያነት ትልቁን ሚና ይጫወታል።

እንደ ጠጠርና አሸዋ ያሉ የማይተባበሩ አፈሮች ትልቅ ቦታዎች ስላሏቸው የተላላፊነታቸው ከፍተኛ ነው፣ ስለዚህም በመሠረት ጭነት ስር ያለው የቀዳዳ ውሃ በፍጥነት ይገፋፋል። ስለዚህ በማይተባበር አፈር ውስጥ የመሠረት መቀመጥ በመሠረት ጭነት ስር በፍጥነት ይፈጸማል፣ ብዙውን ጊዜም እንኳ በግንባታው ጊዜ ወይም ከዚያ በኋላ በአጭር ጊዜ ውስጥ። ስለዚህ በማይተባበር አፈር ውስጥ የመሠረት መቀመጥ አልፎ አልፎ ብቻ ይሰላል።

ተጣጣሚ አፈሮች ትንንሽ ቀዳዳዎች አሏቸው፣ የሚያሳልፉትም እጅግ ዝቅተኛ ነው፣ በመሠረት ጭነት ተጽዕኖ ስር ከቀዳዳዎቹ ውስጥ ውሃ መውጣት በጣም ረጅም ጊዜ ሊቆይ ይችላል፣ በአንዳንድ ትንንሽ እህል የሸክላ አፈሮች ውስጥ እስከ አሥርተ ዓመታትም ይደርሳል። በተጨማሪም፣ የተጣጣሚ አፈር አጠቃላይ ፖሮዝነት ከያልተጣጣመ አፈር በጣም ከፍ ስለሆነ፣ የተጣጣመ አፈር መቀመጥ በጣም ይበልጣል።

Kod koherentnog tla, čije pore su delimično ispunjene vazduhom a delimično vodom, najpre nastaje sleganje usled zbijanja vazduha u porama, dok sadržina vode ostaje konstantna, a zatim sleganje usled istiskivanja vode iz pora. Pri statičkom opterećenju tla usled dejstva težine i korisnog opterećenja temelja nastaju obe ove vrste sleganja, ali je vremenski proces sleganja različit.

የአፈር መቀመጥን የሚያስነሱ ሌሎች ምክንያቶችም አሉ፣ ለምሳሌ የ地下 ውሃ ደረጃ በቋሚነት መውረድ፣ የአፈር ቅንብር ኬሚካዊ ለውጦች እና ሌሎች በአፈር ውስጥ የሚፈጠሩ ስንኩሎች።

የመቀመጥ ምርምር የቅድመ የመቀመጥ ስሌት እና የመቀመጥ ክትትል የሚያካትት ነው፤ የቅድመ ስሌቱ በየመሬት ናሙናዎች የላብራቶሪ ምርመራ መሠረት ይከናወናል፣ ክትትሉም በሕንፃው ግንባታ ጊዜ እና ከዚያ በኋላ ለተወሰነ ጊዜ ይፈጸማል።

በመሠረት ማዕከላዊ ጭነት ላይ የሚከሰት ሰፋና ስሌት

መሠረታዊ እግር በበርካታ የተለያዩ ንብርብሮች ያለው አፈር ውስጥ ተመሥርቶ እንመልከት፣ ለምሳሌ ከእግሩ በታች ያለ የአሸዋ ንብርብር H0 ወይም H1፣ የሸክላ አፈር ንብርብር በH2 ውፍረት፣ የጥቃቅን እህል ሸክላ ንብርብር በH3 ውፍረት፣ ከዚህ በታች ደግሞ በትልቅ ውፍረት የተጠበቀ ጠጠር እና የ地下 ውሃ ደረጃ NPV (ስዕ. 1a) ያለው።

ለመቀመጥ ስሌት የአፈር የራስ ክብደት ምክንያት የሚፈጠር የጭንቀት ዲያግራም (በ1b ላይ ያለው ግራ ያለ ዲያግራም) እና ከመሠረቱ የሚመጣው ተጨማሪ ጭነት ተጽዕኖ ምክንያት የሚፈጠር የጭንቀት ዲያግራም (በ1b ላይ ያለው ቀኝ ያለ ዲያግራም) መተግበር ያስፈልጋል። የአፈር የራስ ክብደት ምክንያት የሚፈጠር የጭንቀት ዲያግራም የሚገኘው ከንብርብሮች ውፍረት Σ_H_ እና ከእነሱ የመጠን ክብደቶች γ ነው። የአሸዋው የመጠን ክብደት γ1፣ በውሃ ስር ያለ አሸዋ γ’1፣ በውሃ ስር ያለ ሸክላማ አፈር γ’2፣ በውሃ ስር ያለ ሸክላ γ’3 ከሆነ፣ በአፈር ውስጥ የግፊት ጭንቀቶች ከአፈር የራስ ክብደት ምክንያት እንዲህ ይሆናሉ (ስእል 1)

γ1 · H’;    γ’1 · H’’;    γ’2 · H2;    γ’3 · H3;

በጭነት ተጽዕኖ ምክንያት የሚፈጠረውን የጭንቀት ዲያግራም በሚታወቁ ዘዴዎች አንዱ በመስራት እናገኛለን፣ ለምሳሌ በSteinbrenner ወይም Newmark መሠረት፣ በመሠረቱ በተለያዩ ጥልቀቶች ላይ።

_P_ን የመሠረቱ ጭነት፣ A ከመሬት ጋር የሚገጥመው ስፋቱ፣ γ1 የመመስረቻው ጥልቀት t በመሬት ላይ ካለው ደረጃ በታች ያለው የአፈር የውስጥ ክብደት እንደሆነ ከገለጽን፣ የተወሰነ የመሠረቱ ጭነት P/A ነው፣ በተመሳሳይ ጥልቀት ያለው የአፈር ራሱ ክብደት ግን γ1t ነው። በመሠረቱ ጭነት ምክንያት ተጨማሪ የአፈር ጭነት ለማግኘት ከመሠረቱ ጭነት P/A የአፈር ራሱ ክብደት ግፊት γ1t መቀነስ ይኖርበታል፣ ስለዚህ ተጨማሪው የአፈር ጭነት እንዲህ ይሆናል

p0 = P/A – γ1t.

На истој дубини t делује и напон γ1t услед сопствене тежине тла, тако да на овој дубини делује укупан напон (P/A – γ1t) + γ1t, при чему је консолидација тла под напоном γ1t извршена пре грађења објекта.

Sl. 1. በመሠረት ማእከላዊ ጭነት ላይ የመቀመጥ ስሌት

ነገር ግን ከመሠረቱ መክፈቻ በላይ ያለው የመሠረት አንድ ክፍል በመሬት ከተሞላ (ስዕ. 1c)፣ የተሞላው አፈር ጭነት 2_Q_ መቆጠር አለበት፣ ስለዚህ በዚህ ሁኔታ ተጨማሪ ጭነቱ ይሆናል

_P+2_Q/A – γ1t.

ለቴፕ ቅርጽ መሠረት A = b x 1,0 m በ 1 m’ መሠረት ላይ ነው።

የስልሰላ ስሌት ለመሠረቱ ጭነት ተጽእኖ ጥልቀት ድረስ ያሉ ሁሉም የሚጨቁኑ አፈር ንብርቦች ላይ ይከናወናል። በቀድሞ የሕንፃው ጭነት ተጽእኖ ወሰን ተብሎ የሚቈጠረው የ≥ 10% p0 ግፊት የሚቆይበት ጥልቀት ነበር። ዛሬ ይህ ወሰን በተጨማሪ ጭነት pz የሚነሳው ግፊት ከአፈር ራስ-ክብደት ግፊት ውስጥ 20% እኩል በሆነበት ጥልቀት ላይ መሆኑ ይቀበላል፦ pz = 0,2 ·γ_Σ_H። ከዚህ ጥልቀት በታች ስልሰላ አይቈጠርም። በሌላ ደንብ መሠረት ግን ስልሰላው እስከ 2_b_ እስከ 3_b_ ጥልቀት ድረስ እንዲቆጠር ይመከራል፣ በዚህም b የመሠረት ስፋት ነው። በመጨረሻ እንደ ስዕል 1a ያለ የጠጠር ንብርብር ካለ፣ በመሠረቱ ጭነት ስሌት ውስጥ አይቈጠርም፣ ምክንያቱም በመሠረት ጭነት ስር ያለው ስልሰላው እጅግ ትንሽ ስለሆነ እና በግንባታ ጊዜ ስለሚፈጠር ነው።

በመሠረቱ ጫፍ በታች z ጥልቀት ላይ በአፈሩ ራሱ ክብደት ምክንያት የመጭመቂያ ጭነት pg አለ (ምስ. 1b)፣ በዚህም የማንሳት ተጽእኖ ያለው ተፅእኖ ተካትቷል። ወደዚህ የመጀመሪያ የመጭመቂያ ጭነት በዚያው ጥልቀት ላይ በህንፃው ጭነት ተጽእኖ የሚመጣ ጭነት pz ይጨመራል። ስለዚህ፣ በመሠረቱ ጫፍ በታች z ጥልቀት ላይ ባለ ማንኛውም ነጥብ M ላይ ጠቅላላ የመጭመቂያ ጭነት pn = pg + pz ይኖራል።

በተጨማሪ ጭነት ተጽእኖ ሥር መሬቱ ይቀመጣል እና በጎን ይቀየራል። የጎን መቀየሮች ከነታቸው አነስ ስለሆኑ ችላ ከተባሉ እና በኤላስቲክ-ፕላስቲክ መቀየር ክልል ውስጥ የመሬቱ የተፈቀደ ጭነት ስለሚሆን፣ የመቀመጥ ስሌት በኤዶሜተር ውስጥ የጭፍጨፋ ሙከራ መሠረት እንደሚደረግ ሊቀበል ይችላል፣ ከመሬቱ የተመረመረ ናሙና ከተመለከተው ነጥብ አካባቢ ተወስዶ፣ በዚህ ሙከራ የመሬቱ የጭፍጨፋ ሞዱሉስ Ms ይወሰናል።

በHooke ሕግ መሠረት እኛ አለን

Δ_s_ = pz/Ms,

የΔ_s_ ተለዋዋጭ ሰለባ ማለትም በንብርብሩ ውፍረት አንድ ክፍል፣ pz ማለት በተጨማሪ ጭነት ምክንያት በውስጥ አፈር z ጥልቀት ላይ ያለ ጭነት ነው።

የንብርብሩን dz በቂ ትንሽ ውፍረት እንደምንገምት ከቻልን፣ pz እና Ms እንደ ቋሚዎች ሊወሰኑ ይችላሉ፣ መሠረታዊ መቀመጥ ይሆናል

Δ_s dz_ = pz/Ms dz.

ከH ወፍራም ንብርብር ያለው ጠቅላላ ስልሰላ ይሆናል

pZ እና MS ለ H ውፍረት ያለው ንብርብር ቋሚ ከሆኑ፣ ይሆናል

s = pz/Ms · H.

በእውነቱ pz እና Ms ለH1 ውፍረት ያለው ንብርብር ቋሚ አይደሉም፣ ነገር ግን በ M ነጥብ ያላቸው አማካይ እሴቶች ይወሰዳሉ።

Модул стишљивости тла Ms одређује се лабораторијским путем за сваки слој засебно. За нормално консолидовано тло, модул Ms одређује се из дијаграма примарне компресије, где је укупно оптерећење σ2 = pg + pz; σ1 = pg = Σ_γt,_ допунско оптерећење Δ_σ_ = σ2 – σ1 = (pg + pz) – pg, а одговарајуће вредности релативне компресије су Δ_h2_/h и Δ_h1_/h, те је

ነገር ግን የቅድሚያ በጣም የተጫነ ሸክላ ከሆነ፣ የጨቋኝነት ሞዱሉ ከሁለተኛ መጭመቂያ ዲያግራም ይወሰናል። ከስእል 2 ምሳሌ ላይ ለ፡

ስእ. 2. በአንጻራዊ መጭመቂያ ዲያግራም መሠረት የአፈር የመጭመቂያ ሞዱል መወሰን

ከላይ የተነሳው የቀድሞ ተጨባጭ ሸክላ መቀመጥ ከመደበኛ ተጨባጭ የመሬት መቀመጥ በጣም ያነሰ እንደሚሆን ያመለክታል።

የመሠረቱ ግትርነት በመቀመጥ ላይ ያለው ተጽዕኖ

ምንም እንኳን በተግባር ፍጹም ተለዋዋጭ መሠረቶች ባይኖሩም፣ የአንድ ነጥብ መቀመጥ ከአጠገቡ ነጥብ መቀመጥ ጋር ተመሳሳይ እንዳይሆን ለሚያደርጉ፣ ለመቀመጥ ስሌት ተለዋዋጭ እና ጠንካራ መሠረቶች ይለያያሉ።

ተለዋዋጭ መሠረቶች፣ በእነሱም በድንጋይ መጨመሪያዎችና መሙላቶች የሚገለጹት፣ በእኩል ጭነት ላይ በተለያዩ ነጥቦች የተለያዩ ስለት ያመጣሉ። ስለዚህ በእነዚህ መሠረቶች ላይ የስለት ስሌት ለሙሉ የተጫነው ገጽ አይደረግም፣ ነገር ግን ለእያንዳንዱ ነጥብ፦ የማዕዘን ነጥቦች A, B, C እና D፣ የጎኖች መካከለኛ ነጥቦች E, F, H እና J እና የመስቀለኛ አራት ማዕዘን ገጽ መካከለኛ ነጥብ G (ምስል 3)። በእኩል ጭነት ወቅት የ_B_, C እና D ነጥቦች ስለት ከ_A_ ጋር አንድ ነው፣ የ_H_ ነጥብ ስለት ከ_E_ ጋር አንድ ነው፣ የ_J_ ነጥብ ደግሞ ለተመሳሳይ ቅንብር አፈር ከ_F_ ጋር አንድ ነው።

ምስ. 3. በተጫነ ስፍራ ላይ ያሉ ነጥቦች ልዩ ልዩ መቀመጫ ስሌት

ከተጫነው ገጽ ከአንድ ማንኛውም ነጥብ G በታች ያለውን መቀመጥ ለማስላት፣ አራት ጥቃቅን ሬክታንግሎች በመሆኑ ABCD ሬክታንግል ይከፈላል፣ እና G መቀመጥ እያንዳንዱ ከተከፈለው ሬክታንግል የሚያስከትለው መቀመጥ ድምር ሆኖ ይገኛል።

Крути темељи не слежу се на исти начин као еластични, пошто код њих није могуће слегање појединих тачака. Стога се слегање крутих темеља рачуна као целина с тим, што се према степену крутости израчунава средња вредност слегања на различит начин, пошто од крутости темеља зависи расподела притиска у темељном дну.

ለጠንካራ መሠረቶች ከካሬ ወይም ከትንሽ ሬክታንግል ቅርጽ ያላቸው፣ በእነሱም a < 2_b_ ሲሆን፣ የመካከለኛው ነጥብ G የሰለቀት sG ይሰላል እና አጠቃላይ የመሠረቱ ሰለቀት s = 3/4 sG ይወሰዳል። ለረጅም ሬክታንግል ወይም ለሪብ ቅርጽ ያላቸው ጠንካራ መሠረቶች የመጨረሻ ነጥብ E፣ የመካከለኛው ነጥብ G እና በእነርሱ መካከል በመሠረቱ ረጅሙ ዘንግ ላይ የሚገኝ የ_M_ ነጥብ ሰለቀት ይሰላል፣ ከዚያም መካከለኛው ዋጋ ይወሰዳል።

ቫን ሃሜ በውስጥ ማሰልጣኛ የሚወሰነው የ“ባህሪያዊ ነጥብ P” መቀመጫ ትክክለኛ ስሌት እንደሆነ ይመስለዋል፣ እሱም ከመካከለኛው ዘንግ የሚገኝበት ርቀት

ከመካከለኛው ዘንጎች። በVan Hamme መሠረት፣ የአንዳንድ የተወሰኑ የመሠረት ነጥቦች ሰለቀት በመሠረቱ ታች ያለው የጭነት አመዳደብ መንገድ ላይ አይወሰንም። ለእነዚህ ነጥቦች ሰለቀት በመሠረቱ ታች ያለው የጭነት አመዳደብ እኩል ነው ብለን በመገመት ሊሰላ ይችላል። ለጠንካራ መሠረታዊ እግር፣ በእኩል ጭነት የተጫነ እና በመሠረቱ ታች የጭነት አመዳደብ ያልተመጣጠነ እና ወደ እግሩ ጠርዞች የሚጨምር ቢሆንም፣ እንዲሁም የመሠረቱ እግር ሰለቀት ከባህሪያዊው P ነጥብ ሰለቀት ጋር እኩል ነው። በባህሪያዊው P ነጥብ በታች በ_z_ ጥልቀት ላይ ያሉ ጭነቶች፣ ርዝመቱ a፣ ስፋቱ b ያለው አራት ማዕዘን ወለል፣ በእኩል ጭነት p0 የተጫነ ሲሆን፣ በJelinek የተዘጋጀውን ሰንጠረዥ 1 በመጠቀም ሊሰሉ ይችላሉ።

በባህሪያዊ ነጥብ P በታች በብርቱ z ጥልቀት ያለ ውጥረት σzP = (σz/p0)·p0 ነው፣ እዚህም p0 የአፈር ተጨማሪ ጭነት ነው።

ሰንጠረዥ 1. የ__σz_/p እሴቶች ለአስፈላጊው ነጥብ P በታች ያሉ ጭነቶች፣ በጥልቀት z ከስፋት b ጋር ያለው ሬሾ እና የርዝመት a ከስፋት b ጋር ያለው ሬሾ መሠረት ለመሠረት ጫፍ_

በአፈር የባዶነት መጠን ለውጥ መሠረት የመቀመጥ ስሌት

እንደ e0 የመሬት ሽፋን ናሙና ያልተበላሸ የባዶነት መጠን ውጤት፣ እንደ ei በ_edometru_ ውስጥ በጫና σ1 (ስእል 4a) ስር የተጠናቀቀ ኮንሶሊዴሽን በኋላ የዚያው ናሙና የባዶነት መጠን፣ በጭነት Δ_σ_ ተፅዕኖ ስር የመጀመሪያው የአፈር መጠን መቀነስ የባዶነት መቀነስን ወይም የአፈር የባዶነት መጠንን ያስመስላል

Δ_e_ = e0 – e1

Sl. 4. በአፈር ቀዳዳነት መጠን ለውጥ መሠረት የመቀመጥ ስሌት

የአፈር ናሙናው መጀመሪያ መጠን ነው

ልዩ ሰፋና Δ_s_፣ ማለትም በአፈር የአንድ መጠን መጠን ላይ ሰፈና 1+e0 ይሆናል

Δ_s_ =(e0–e1) / (1+e0)

የእንዲህ እግር መቀመጥ ከ dz ውፍረት ያለው መሠረታዊ ንብርብር በስዕ. 4b መሠረት ነው

Δ_s_ dz=(e0–e1) / (1+e0)  dz

የ_H_ ውፍረት ያለው ሽፋን መውረድ ይሆናል

p በ z ጥልቀት ያለ ከአፈር የራስ ክብደት የሚመጣ ውጥረት ነው ብለን ካስቀመጥን፣ ይህም በኢዶሜትር ውስጥ ከ σ0 ጭነት ጋር ይመሳሰላል፣ Δp ደግሞ በሕንጻው ምክንያት ከአፈር ተጨማሪ ጭነት የሚመጣ ውጥረት ነው፣ በኢዶሜትር ውስጥ ካለው የጭነት ጭማሪ Δ_σ_ ጋር የሚዛመድ፣ p1 ደግሞ በአፈር የራስ ክብደትና በተጨማሪ ጭነት ተጽዕኖ ሥር ያለ ጠቅላላ ውጥረት ነው እና በኢዶሜትር ውስጥ ካለው ጠቅላላ ጭነት σ1 ጋር ይመሳሰላል፣ የቀደም ቅርጽ በሚከተለው መልክ ማስጻፍ እንችላለን

A የአፈር ተጨማሪ ጭነት የጭነት ዲያግራም ስፋት እንደምንጠቁም ከሆነ፣ A = Δ_pH_ (በምስ. 4b ላይ ያለው የተሸፈነ ስፋት)፣ በዚህም Δ_p_ በንብረቱ መካከል ያለው ከተጨማሪ ጭነት የሚመጣ ጭነት ነው

a=Δ_e_/Δ_p_, የቦታ አያያዝ ኮፊሺየንት ልዩነት ከተጨማሪ ጭነት የሚመጣው ተጓዳኝ ጭንቀት Vc = (1+e0)/a, ጋር ያለውን ግንኙነት እንዲህ ማስቀመጥ እንችላለን

ማለትም s = A/Vc [cm]

አፈሩ ከብዙ ንብርብሮች የተሰራ ከሆነ፣ ለእያንዳንዱ ንብርብር የመቀመጥ መጠን s ይተካበታል፤ የነጠላ ንብርብሮች መቀመጥ ድምር ጠቅላላውን መቀመጥ Σ_s_ ይሰጣል።