Ang epekto sa katugnaw sa yuta

Mga depermasyon sa yuta tungod sa epekto sa yelo

Ubos sa epekto sa katugnaw ang libre nga tubig nga walay pag-agos mobugnaw sa 0°C ug sa proseso motubo sa 9% sa iyang gidak-on. Apan ang tubig sa pig-ot nga mga capillary tube dili mobugnaw sa 0°C, kondili sa mas ubos nga mga temperatura, nga mosangko gikan sa -1°C hangtod sa -78°C. Kining ulahing temperatura sa pagyelo gitino pinaagi sa mga laboratoryo nga eksperimento sa Amerika. Kon mas pig-ot ang capillary tube, mas ubos ang temperatura sa pagyelo.

Sa yuta adunay mga pore nga nagkonektar sa usag usa sa tanang direksyon ug nagmugna og mga capillary tube. Sa balas, ang mga pore dagko ug nagmugna og lapad nga capillary tube, diin ang tubig nagyeyelo sa 0°C o sa medyo mas ubos nga temperatura. Ang tubig nagyeyelo nga parehas, ug sa mga pore naporma ang mga kristal sa yelo, ang pagdugang sa ilang bolyum nga 9% wala magpahinabog bisan unsang labi ka dakong deformasyon sa yuta. Sa yuta nga pinong-grano, ang mga pore mas gagmay ug nagmugna og gagmay nga capillary tube diin ang tubig nagyeyelo sa mga temperatura nga mas ubos sa 0°C. Apan sa ibabaw nga sapaw, ang yuta kanunay mas luag ug adunay mas dagkong pore, diin ang tubig nagyeyelo sa 0°C ug nagmugna og mga kristal sa yelo. Kining mga kristal nagdani ngadto kanila sa gipabugnaw nga tubig gikan sa gagmay nga pore pinaagi sa dakong kusog, gitawag nga crystallization force. Kung ang maong nadani nga tubig makontak sa mga kristal sa yelo ug kini usab mamatig-a, mopadako ang bolyum sa mga kristal sa yelo, nga mahimong ice lenses, nga ang gibag-on mahimong mga 0,1 hangtod 10 mm. Ang naporma nga ice lenses mopahinabo og dakong deformasyon sa yuta sa panahon sa epekto sa katugnaw, nga sa labi ka dili paborableng mga kahimtang mahimong moabot hangtod sa 30 ug 50 cm.

Ang pagpakita ug gidak-on sa deformasyon sa yuta tungod sa epekto sa katugnaw nagdepende kasagaran sa mosunod nga 3 nga mga factor:

1. Granulometrikong komposisyon sa yuta

2. Ang lebel sa tubig-ilalom sa yuta

3. Panahon sa pagpadayon sa yelo.

Ad 1) Sa bahin sa granulometrikong komposisyon, ang labing dako nga epekto sa katugnaw makita sa pinong-ugrason nga yuta, nga ang mga lungag igo ka pinong aron makaporma og hiktin nga mga kapilyaryong tubo, ug sa samang higayon adunay igo ka dakong paglusot, nga makapahimo sa paspas nga sirkulasyon sa tubig sa panahon sa epekto sa katugnaw. Ang maong yuta mao ang labing sensitibo sa katugnaw, bisan sa pagpakita niini ug sa gidak-on sa mga deformasyon. Kini mao ang mga lapokang yuta, nga kasagaran gilangkuban sa mga lugas nga may gidak-on 0,02-0,002 mm. Ang mga lugas nga may gidak-on >0,02 mm adunay gamay nga kataas sa kapilyaryong pagsaka, samtang ang mga lugas nga may gidak-on < 0,002 mm adunay hinay nga kapilyaryong pagsaka, busa sa duha ka kaso sa panahon sa katugnaw gamay ra nga kantidad sa tubig ang makasulod sa sona sa epekto sa katugnaw. Kon ang lapokon nga yuta adunay labaw sa 25% mga partikulo nga may gidak-on < 0,002 mm, ang paglusot sa yuta gamay kaayo ug ang sirkulasyon sa tubig sa mga lungag ka hinay, nga kini sa mga lungag mobugnaw una pa kay sa mga yelong lente makadani niini.

Ad 2) Gawas sa mga kondisyon bahin sa granulometric nga komposisyon sa yuta, kinahanglan pa gyud matuman ang usa pa ka kondisyon aron mahitabo ang deformasyon sa yuta tungod sa katugnaw. Kini mao nga adunay posibilidad sa pagtagana og tubig ngadto sa zona sa epekto sa katugnaw. Kung kini nga kondisyon dili matuman, sa ato pa, kung ang mga capillary sa yuta dili konektado sa tubig nga kanunay mosinghot pinaagi kanila sa panahon sa epekto sa katugnaw, dili mahitabo ang deformasyon tungod sa katugnaw, bisan unsa pa ang granulometric nga komposisyon sa yuta.

Kung mas taas ang lebel sa tubig sa ilalom sa yuta, mas dako ang posibilidad sa mga depermasyon sa yuta tungod sa epekto sa katugnaw. Kung ang lebel sa tubig sa ilalom sa yuta naa sa mas dako nga giladmon kaysa sa gitas-on sa kapilar nga pagsaka sa tubig sa maong yuta, ang mga depermasyon tungod sa epekto sa katugnaw gamay ra kaayo.

Ad 3) Kon mas taas ang yugto sa padayon nga paglamig tungod sa yelo, mas dako ang mga deformasyon nga motungha tungod sa pagkaporma sa mas daghan ug mas dagkong mga lente. Ang kusog ug mubo nga pagyelo hinungdan sa mas gagmay nga deformasyon, kay niining kahimtanga mahitabo ang kalit nga pagkatugnaw sa tubig sa mga pore ug ang pagpahunong sa capillary nga pag-agos sa tubig. Sa laing bahin, ang kasarangan ug dugay nga pagyelo mopahinabo og mas dagkong deformasyon tungod sa walay babag nga pagkaporma sa mga lente sa yelo.

Epekto sa pag-ukaw

Atol sa pagkatunaw sa yelo sa yuta, una nga matunaw ang mga lente sa yelo sa ibabaw nga bahin sa pang-ibabaw nga yuta, samtang direkta ilalom niini magpabilin ang frozen, busa dili mapalusot nga sapaw. Tungod kay ang natunaw nga mga lente sa yelo naghatag ug daghang tubig, nga dili makalusot pinaagi sa frozen nga ubos nga sapaw, kini nga nadugang nga kantidad sa tubig sa ibabaw nga sapaw makapasobra sa kahumok sa yuta ug maghimo niini nga usa ka likidong masa, nga walay bisan unsang kalig-on, apan ilalom sa pressure mapugos kini sa kilid. Ang mga deformation sa yuta tungod sa epekto sa pagkatunaw sa yelo mahimong dako ug sa pipila ka kaso delikado. Kining mga deformation kasagarang makita sa mga cutting sa riles sa tren ug sa mga dalan, diin sa tingpamulak mahitabo ang bahin nga pagdulas sa mga kilid tungod sa sobra nga pagpuno sa yuta sa tubig gikan sa natunaw nga mga lente sa yelo, ingon man usab sa mga dalan, nga ang ilang mga kalsada ma-deform ubos sa trapiko sa yuta nga nawad-an sa kapasidad sa pagdala tungod sa sobra nga tubig.

Kriteriyo sa pagtimbang sa epekto sa katugnaw sa yuta

Pinaagi sa pagtuon sa epekto sa katugnaw sa nagkalain-laing matang sa yuta, nakahinapos nga may duha ka klase sa yuta nga angay ilahi sa ilang paggawi sa katugnaw: ligtas ug delikado sa katugnaw.

Mga yutang lig-on batok sa katugnaw mao kadtong mga yuta diin walay maporma nga mga lente sa yelo, bisan pa unsa pa kadugay ang katugnaw. Niini nga matang sa yuta adunay lamang pagyelo sa tubig sa ilang mga poro ug pagporma sa mga kristal sa yelo, nga adunay gamay ra nga mga depermasyon sa panahon sa epekto sa katugnaw. Apil niini nga grupo ang graba, balas ug susamang mga yuta.

Ang mga yuta nga delikado sa katugnaw mao kadtong diin motungha ang mga yelo nga lente, nga maoy hinungdan sa mas dagkong depermasyon. Ang natigom nga tubig sa ibabaw nga sapaw sa porma sa mga yelo nga lente sa panahon sa paglihok sa katugnaw nagmugna usab sa epekto sa paghubas sa yelo. Sa kini nga grupo apil ang pipila ka mga yutang abohon-katungtungan nga lunangon ug ilabi na ang mga yutang abohon._

Adunay daghang mga pamantayan alang sa pagtimbang-timbang sa pagkamalahutayon sa yuta batok sa yelo, ug taliwala niini ang labing nailhan mao ang mga pamantayan ni Arthur Casagrande ug Rukli, nga atong hisgutan dinhi.

Kriterium A. Casagrandea

Kini nga kriteria gibase sa granulometric nga komposisyon sa yuta ug nag-ingon:

a) Sa yuta nga parehas ang komposisyon, kansang lebel sa dili-kapasupot U < 5, ang yuta delikado sa katugnaw kon kini adunay labaw pa sa 10% nga mga partikulo nga gidak-on ubos sa 0,02 mm.

b) Sa yuta nga dili patas ang komposisyon, kansang lebel sa dili pagkakapareho U > 15, delikado sa yelo ang yuta kon kini adunay labaw sa 3%% nga mga lugas nga mas gamay sa 0,02 mm.

Bisan pa nga kini nga criteria dugay nang gigamit ug kanunay naghatag og kasaligan nga mga resulta, ang kahuyang niini mao nga nagbase lamang kini sa granulasyon sa yuta ug wala magtagad sa ubang mga hinungdan nga nakaimpluwensya sa epekto sa yelo sa yuta. Tungod niini karon giisip nga kini nga criteria sobra ka istrikto ug dili ekonomikal.

Kriteriyo sa Rukliev

Sumala niini nga pamaagi, ang yuta gibahin sa duha ka fraksiyon sumala sa katig-a sa lig-on nga mga partikulo, nga mao ang dagko nga grano nga fraksiyon, mga lugas nga adunay diyametro d > 2 mm ug ang pinong grano nga fraksiyon, mga lugas nga adunay diyametro d < 2 mm. Alang sa pagtimbang-timbang sa pagbatok sa yuta sa katugnaw, gitakda ang relasyon sa gidaghanon sa pinong grano nga fraksiyon ngadto sa gidaghanon sa dagko nga grano nga fraksiyon ug kini nga relasyon gipakita pinaagi sa ubos ug taas nga utlanan (sl. 1).

Ang ubos nga utlanan nagpasabot sa kinadak-ang gitugot nga porsiyento sa lig-on nga mga partikulo nga may diyametro d < 0,02 mm sa uga nga gibug-aton sa pagpuno, o sa mga fraksiyon 0-2 mm, diin halos walay kadaot nga mahitabo tungod sa katugnaw ubos sa dili maayong mga kahimtang, sama sa taas nga lebel sa tubig sa ilalom sa yuta, dili paborableng klima (mga dugayng katugnaw) ug dakong natural nga kaumog sa yuta.

Ang ibabaw nga limitasyon nagpasabot sa pinakataas nga gitugot nga porsiyento sa mga partikulo d < 0,02 mm sa uga nga gibug-aton sa pinong bahagi diin halos walay kadaot tungod sa yelo nga mahitabo ilalom sa paborableng kahimtang, sama sa ubos nga lebel sa tubig-ilalom sa yuta, paborableng klima nga kahimtang (mubo nga mga yelo), ug gamay nga natural nga kaumog sa yuta.

Lar. 1 Ubos ug ibabaw nga utlanan sa pagtantiya sa kapeligrohan sa yuta tungod sa yelo sumala sa pamatasan ni Ruklie

Panalipod batok sa epekto sa katugnaw sa yuta

Ang giladmon sa epekto sa katugnaw sa yuta nagdepende sa kahimtang sa klima sa lugar. Sa atong nasod kini kasagaran 0,8 ngadto sa 1,0 m ilalom sa nawong sa yuta. Busa, ang mga istruktura nga adunay pundasyon sa giladmon nga katumbas o labaw pa sa 1,0 m dili maapektuhan sa katugnaw.

Ang mga estruktura nga mabaw ang pundasyon sama sa mga kalsada, naladlad sa epekto sa katugnaw, nga mahimong hinungdan sa mas dako nga pagdeform ug kadaot sa kalsada, sa panahon sa pagyelo ug sa pagkatunaw. Busa, sa paghimo sa mga kalsada ug mga runway sa eroplano, kinahanglan susihon ang yuta bahin sa epekto sa katugnaw ug kung delikado ang pundasyong yuta sa katugnaw, kinahanglan maghimo og mga panagang nga lakang. Sa mga kalsada ug sa mga airport, ang labing epektibong lakang mao ang paghimo sa usa ka tampon nga layer, nga ang gibag-on gitino aron ang kinatibuk-ang gibag-on sa kalsada ug sa tampon nga layer mahimong 0,80 m alang sa bug-at nga trapiko hangtod sa 0,60 m alang sa gaan nga trapiko. Kasagaran, ang gibag-on sa tampon nga layer nga 0,30 m ilalom sa kalsada igo na nga panalipod batok sa epekto sa katugnaw.

Ang materyal alang sa paghimo sa tampon nga layer kasagaran balas o balasnong graba, nga kinahanglan makatubag sa mosunod nga mga kondisyon:

Indeks sa plastisidad IP < 5

Ang sulod sa tipik d < 0,02 mm mas gamay sa 3%

Ang lebel sa dili patas nga pag-apod-apod U > 7.

Ang ibabaw nga bahin sa tampon nga lut-od nga adunay gibag-on nga 20 cm dili angay nga usa ra ka klase ug pino nga balas tungod sa kulang nga pagkadensikado ug limitado nga kapasidad sa pagdala. Niining bahin, ang tampon nga lut-od kinahanglan nga balason nga graba nga adunay 30-70% nga mga lugas nga may gidak-on nga 2-30 mm. Ang mga lugas nga mas dako pa sa 30 mm dili irekomenda.

Ang mga paril sa koral nga mabaw ang pundasyon apektado usab sa yelo sa yuta, hinungdan nga sila motikwas, nga sa balik-balik nga epekto sa yelo sa paglabay sa panahon modala sa ilang pagkapatumba ug pagkaguba. Tungod niini, kining mga parila kinahanglan itukod sa giladmon nga 1,0 m kon delikado sa yelo ang yuta.