Faoi bhun luchtaithe, téann gach ithir, ach amháin carraig sholadach, i leataobh. Tarlaíonn an leataobh, go ginearálta, ar dhá chúis: comhbhrú na hithreach is é sin laghdú ar a toirt de dheasca aeir nó uisce a dhíbirt as a phóir agus brú cliathánach na hithreach amach feadh imill an bhunsraithe de bharr sleamhnú na gcáithníní soladacha ithreach.
Is éard atá i gceist le socrú na hithreach de bharr dlúthaithe ná dífhoirmíochtaí leaisteacha agus plaisteacha a tharlaíonn de bharr luchtú na dúshraithe, agus ina n‑aisfhilltear an ithir go páirteach chuig a bunstaid nuair a dhíluchtáiltear í.
Is as dífhoirmíochtaí plaisteacha amháin a bhíonn sú na hithreach de bharr easbhrú cliathánach ann, agus le linn díluchtaithe ní fhilleann an ithir ar a staid bhunaidh. Tarlaíonn siad seo go hiondúil i gcás bunsraitheanna beaga a dhéantar ag doimhneacht bheag faoi dhromchla na talún. Tarlaíonn easbhrú cliathánach na hithreach freisin i gcás ithreach an-fhliuch agus nuair atá a huillinn inmheánach frithchuimilte beag.
Ós rud é go nglactar leis an ualach incheadaithe ithreach i gcrios na ndífhoirmíochtaí leaisteacha-plaisteacha, déantar an ríomh ar an tsáite ar bhonn an laghdaithe ar phórúlacht na hithreach faoi ualach amháin, agus ní chuirtear san áireamh na sáiteanna de bharr easbhrú cliathánach na hithreach, a nglactar leis a bheith neamhbhríoch.
Braitheann an tsuímh ísliú de bharr comhbhrú ar thréscaoilteacht na hithreach, ós rud é go dtarlaíonn sé ar chostas na bpoll, atá san ithir nádúrtha i gcónaí líonta le huisce níos mó nó níos lú. Dá réir sin, is feiniméan hidridinimiciúil é ísliú na hithreach faoi ualach, toisc go mbraitheann an próiseas ísliú ar luas an uisce a bhrú amach as na poill, ina bhfuil ról is mó ag tréscaoilteacht na hithreach.
Tá pores móra i dtailte neamhchomhtháite amhail gairbhéal agus gaineamh, agus dá bhrí sin tá a dtréscaoilteacht ard, agus brúitear an t-uisce sna poill go tapa amach faoi ualach an bhoinn. Dá bhrí sin, i dtalamh neamhchomhtháite tarlaíonn socrú an bhoinn faoi ualach go tapa, de ghnáth le linn na tógála féin nó tamall gairid ina dhiaidh sin. Mar gheall air sin is annamh a ríomhtar socrú an bhoinn i dtalamh neamhchomhtháite.
Tá pores beaga ag ithreacha comhleanúnacha, tá a dtréscaoilteacht íseal agus d’fhéadfadh brú amach an uisce ó na pores faoi ghníomh ualach an bhoinn maireachtáil i bhfad, i gcás roinnt créanna mínghráin fiú ar feadh na ndeich mbliana. Ina theannta sin, ós rud é go bhfuil an phóiréacht iomlán in ithir chomhleanúnach i bhfad níos mó ná in ithir neamhchomhleanúnach, bíonn socrú na hithreach comhleanúnaí i bhfad níos mó.
I gcás ithreach chomhtháite, a bhfuil a phóir líonta go páirteach le haer agus go páirteach le huisce, tarlaíonn suíochán ar dtús de bharr comhbhrú an aeir sna póir, agus fanann an t‑ábhar uisce tairiseach; ina dhiaidh sin tagann suíochán de bharr an uisce a dhíbirt as na póir. Faoi luchtú statach na hithreach de bharr gníomh meáchain agus luchtú úsáideach an bhunaithe, tagann an dá chineál suíocháin seo chun cinn, ach tá an próiseas ama don suíochán éagsúil.
Tá cúiseanna eile ann freisin a chuireann slegadh ithreach faoi deara, amhail ísliú buan ar leibhéal an uisce faoin talamh, athruithe ceimiceacha ar chomhdhéanamh na hithreach agus suaití eile san ithir.
Is éard atá i staidéar na socraithe ná réamh-ríomh na socraithe, a dhéantar ar bhonn tástála saotharlainne ar shamplaí ithreach, agus breathnóireacht ar an socrú, a dhéantar le linn tógáil an fhoirgnimh agus ar feadh tréimhse áirithe ina dhiaidh sin.
Ríomh an tsocraithe i gcás luchtú lárnach an bhunáite
Breathnaímis ar bhunsraith scaipthe atá bunaithe in ithir comhdhéanta de roinnt sraitheanna éagsúla, mar shampla sraith gainimh H0, is é sin H1 faoin mbunsraith, sraith ithreach chréúil de thiús H2, sraith chré mhíneghráinneach de thiús H3, faoina bhfuil gairbhéal dlúth le tiús sraithe níos mó, le leibhéal an uisce faoin talamh NPV (fig. 1a).
Chun na socruithe a ríomh, is gá léaráid na strusanna de bharr mheáchan féin an ithir a chur i bhfeidhm (an léaráid ar chlé i bhfíor 1b) agus léaráid na strusanna de bharr an ualaigh bhreise ón bhunús (an léaráid ar dheis i bhfíor 1b). Faighimid léaráid na strusanna de bharr mheáchan féin an ithir as tiús na sraitheanna Σ_H_ agus a meáchain toirte γ. Má tá meáchan toirte an ghaineamh γ1, an ghaineamh faoi uisce γ’1, an ithir chréúil faoi uisce γ’2, an chré faoi uisce γ’3, beidh na strusanna brú san ithir de bharr mheáchan féin an ithir mar seo a leanas (fíor 1)
γ1 · H’; γ’1 · H’’; γ’2 · H2; γ’3 · H3;
Faighimid an léaráid struis mar gheall ar ghníomh an ualaigh trí ríomh trí mhodh ar bith de na modhanna aitheanta, mar shampla de réir Steinbrenner nó Newmark, do dhoimhneachtaí éagsúla faoi bhun an bhunáite.
Má ainmnímid an t-ualach bunáite le P, a achar lena luíonn sé ar an talamh le A, agus meáchan toirte na hithreach ag doimhneacht an bhunaithe t faoi dhromchla an tír-raoin le γ1, is é an t-ualach sonrach ar an mbunáit P/A agus is é meáchan féin na hithreach ag an doimhneacht chéanna γ1t. Chun an t-ualach breise ar an ithir de bharr ualach an bhunáite a fháil, caithfear brú meáchain féin na hithreach γ1t a bhaint den ualach bunáite P/A, ionas go mbeidh an t-ualach breise ar an ithir cothrom le
p0 = P/A – γ1t.
Ag an doimhneacht chéanna t feidhmíonn an strus γ1t freisin de bharr mheáchan féin na hithreach, ionas go bhfeidhmíonn strus iomlán ag an doimhneacht seo (P/A – γ1t) + γ1t, agus tá comhdhlúthú na hithreach faoi strus γ1t curtha i gcrích roimh thógáil na foirgneamh.
Fíor 1. Ríomh an tsuí isteach i gcás luchtaithe lárnaí an bhoinn
Mar sin féin, má seoltar cuid den bhunchloch os cionn na bonnchosní sa talamh (fig. 1c), caithfear an t-ualach ar an talamh líonta 2_Q_ a chur san áireamh, ionas go mbeidh an t-ualach breise sa chás sin cothrom le
_P+2_Q/A – γ1t.
Maidir le bunsraith i gcruth stiall is é A = b x 1,0 m ar 1 m’ den bhunsraith.
Déantar an ríomh ar an tsuíomh do gach ciseal d’ithir chomhbhrúite go dtí doimhneacht ghnímh an ualaigh dúshraith. Roimhe seo measadh gurbh í an teorainn ar ghníomh an ualaigh ar an bhfoirgneamh an doimhneacht go dtí a raibh struis de dhéine ≥ 10% p0 i réim. Sa lá atá inniu glactar leis go bhfuil an teorainn seo ag an doimhneacht ina bhfuil an strus ón ualach breise pz cothrom le 20% den strus ón meáchan féin den ithir: pz = 0,2 ·γ_Σ_H. Faoi bhun na doimhneachta seo ní dhéantar an tsuíomh a ríomh. De réir riail eile moltar an tsuíomh a ríomh do shraitheanna suas go dtí doimhneacht 2_b_ go 3_b_, agus is é b leithead na dúshraithe. Má tá ciseal gairbhéil ag an mbun mar atá i bhfig. 1a, ní chuirtear san áireamh é sa ríomh suímh, mar tá a shuíomh faoi ualach na dúshraithe neamhbhríoch agus tarlaíonn sé le linn na tógála.
Ag doimhneacht z faoi bhun an bhoinn istigh tá strus brú pg de bharr mheáchan féin na hithreach (fig. 1b), agus cuirtear san áireamh tionchar an tsnámhachta freisin. Leis an strus brú tosaigh seo cuirtear an brú pz de bharr ghníomhú luchtaithe an fhoirgnimh ag an doimhneacht chéanna. Dá réir sin, ag pointe ar bith M ag doimhneacht z faoi bhun an bhoinn istigh, tá an strus brú iomlán pn = pg + pz i gceannas.
Faoi ghníomh an ualaigh bhreise, socraíonn an talamh agus dífhoirmíonn sé go cliathánach. Má dhéantar faillí ar na dífhoirmíochtaí cliathánacha, toisc go bhfuil siad sách beag, ós rud é go bhfuil ualach ceadaithe na hithreach i gcrios na ndífhoirmíochtaí leaisteacha-plaisteacha, is féidir glacadh leis go ndéantar ríomh an tsocraithe ar bhonn tástála comhbhrúiteachta san éadameadar, le sampla neamhshuaite a tógadh sa cheantar ina bhfuil an pointe breathnaithe sa talamh, trínar socraítear modal comhbhrúiteachta na hithreach Ms.
Ar bhonn dhlí Hooke tá againn
Δ_s_ = pz/Ms,
i gcás gur socrú faoi leith é Δ_s_, in aghaidh aonad tiús an tsraith, agus gur an strus pz é ag doimhneacht na hithreach z mar gheall ar an ualach breise.
Má ghlactar le tiús sách beag den chiseal dz, ionas gur féidir pz agus Ms a ghlacadh mar luachanna tairiseacha, beidh an socrú tosaigh
Δ_s dz_ = pz/Ms dz.
Beidh an tsuíomh iomlán ar shraith a bhfuil tiús H aici
Má tá pZ agus MS seasmhach do chiseal de thiús H, beidh
s = pz/Ms · H.
I ndáiríre, ní bhíonn pz agus Ms tairiseach don chiseal de thiús H1, ach glactar lena meánluach ag pointe M.
Cinntear modúl comhbhrúiteachta na hithreach Ms trí mhodh saotharlainne do gach ciseal ar leithligh. I gcás ithreach atá comhdhlúite go hiondúil, déantar modúl Ms a chinneadh as an léaráid comhbhrúite príomhúil, áit a bhfuil an t-ualach iomlán σ2 = pg + pz; σ1 = pg = Σ_γt,_ an t-ualach breise Δ_σ_ = σ2 – σ1 = (pg + pz) – pg, agus is iad na luachanna comhfhreagracha comhbhrúiteachta choibhneasta ná Δ_h2_/h agus Δ_h1_/h, mar sin is é
Mar sin féin, más cré réamh-chomhdhlúite atá i gceist, socraítear an modúl comhbhrúiteachta ón léaráid comhbhrúiteachta tánaistigh. Ón sampla ar fhíor 2 tá againn do:
Fíor 2. Ainneoinachtacht na hithreach a chinneadh bunaithe ar léaráid na comhbhrúite coibhneasta
As an méid sin is léir go mbeidh an socrú sa chré réamh-chomhbhrúite i bhfad níos lú ná socrú na hithreach atá comhbhrúite go normálta.
Tionchar dochtacht an bhunsraith ar shíothlú
Cé nach bhfuil bunáiteanna go hiomlán leaisteacha ann i ndáiríre, ina mbeadh socrú pointí amháin neamhspleách ar shocrú pointí comharsanacha, déantar idirdhealú idir bunáiteanna leaisteacha agus bunáiteanna dochta le haghaidh ríomh an tsocraithe.
Bunuithe leaisteacha, faoina dtuigtear carnthaí agus claífoirt chloiche, cruthaíonn siad, le hualach cothrom, socruithe éagsúla i bpointí éagsúla. Dá bhrí sin, i gcás na mbunuithe seo, ní dhéantar ríomh an tsocraithe don achar luchtaithe ar fad, ach do na pointí aonair: pointí cúinne A, B, C agus D, pointí lárnacha na dtaobhanna E, F, H agus J agus an pointe lárnach G den dronuilleog (fig. 3). Le hualach cothrom, is ionann socrú na bpointí B, C agus D agus pointe A, is ionann socrú an phointe H agus an phointe E, agus is ionann pointe J agus pointe F do thalamh den chomhdhéanamh céanna.
Fíor 3. Ríomh an tsuíochta do phointí aonair den dromchla luchtaithe
Chun an socrú a ríomh faoi phointe ar bith G den achar luchtaithe, roinntear an dronuilleog ABCD ina cheithre dhronuilleog níos lú agus faightear an socrú G mar shuim na socruithe a chruthaíonn gach ceann de na dronuilleoga roinnte.
Ní shleamhnaíonn bunsraitheanna docht ar an gcaoi chéanna le cinn leaisteacha, ós rud é nach féidir pointí aonair a shíolú go neamhspleách iontu. Dá bhrí sin, ríomhtar dul faoi na mbunsraitheanna dochta mar aonad iomlán, agus déantar an meánluach síos a chinneadh ar bhealach difriúil de réir na céime dochta, ós rud é go mbraitheann dáileadh an bhrú ag bun an bhunsraith ar an dochtacht.
I gcás bunsraithe docht de chruth cearnóige nó dronuilleog bheag, áit a bhfuil a < 2_b_, ríomhtar an lonnaíocht sG den phointe lárnach G agus glactar lonnaíocht ghinearálta an bhunsraithe s = 3/4 sG. I gcás bunsraithe docht de chruth dronuilleog fhadaithe nó stiall, ríomhtar lonnaíocht an phointe deiridh E, an phointe lárnaigh G agus an phointe M ag leath an achair eatarthu, feadh na haise níos faide den bhoinn bhunsraithe, agus glactar an mheánluach.
Measann Van Hamme gur cruinne é an ríomh ar an suí de “phointe tréith P”, atá suite ag fad ó na haiseanna lárnacha
ó na haisí lárnacha. De réir Van Hamme, tá lonnaíocht pointí áirithe den bhunsraith neamhspleách ar mhodh dáileadh na strusanna ag bun an bhunsraithe. I gcás na bpointe seo is féidir an lonnaíocht a ríomh faoin mbonn go bhfuil dáileadh na strusanna ag bun an bhunsraithe aonfhoirmeach. I gcás bonn bhunsraithe docht, luchtaithe le hualach aonfhoirmeach, agus dáileadh na strusanna ag bun an bhunsraithe míchothrom agus ag méadú i dtreo imill an bhoinn, mar sin féin tá lonnaíocht an bhoinn bhunsraithe cothrom le lonnaíocht an phointe thréithigh P. Is féidir na strusanna ag doimhneacht z faoi bhun an phointe thréithigh P de dhromchla dronuilleogach de fhad a, leithead b, luchtaithe le hualach aonfhoirmeach p0 a ríomh le cabhair an tábla 1 a d’fhorbair Jelinek.
Is é an strus σzP ag doimhneacht z faoi phointe tréith P ná σzP = (σz/p0)·p0, áit a bhfuil p0 ualach forlíontach na hithreach.
Table 1. Values σz/p for stresses below the characteristic point P depending on the ratio of depth z to width b and on the ratio of length a to width b of the footing
Ríomh an tsáite bunaithe ar athrú chomhéifeacht phórúlachta na hithreach
Má ainmnímid e0 mar chomhéifeacht phórúlachta an tsampla gan suaitheadh a tógadh as ciseal na hithreach, agus ei mar chomhéifeacht phórúlachta an tsampla céanna tar éis críochnú an chomhdhlúthaithe san eadómatar faoi ualach σ1 (fíor 4a), freagraíonn laghdú thoirt tosaigh na hithreach faoi ghníomh an ualaigh Δ_σ_ do laghdú na pórúlachta, is é sin don chomhéifeacht phórúlachta na hithreach
Δ_e_ = e0 – e1
Fíor. 4. Ríomh an tsáite bunaithe ar an athrú ar chomhéifeacht phórúlachta na hithreach
Is í toirt tosaigh an tsampla ithreach ná
Is é an socrú sonrach Δ_s_, i.e. an socrú in aghaidh an aonaid toirte ithreach 1+e0 ná
Δ_s_ =(e0–e1) / (1+e0)
Tá leataobh an tsraithe bhunaigh de thiús dz de réir fig. 4b
Δ_s_ dz=(e0–e1) / (1+e0) dz
Beidh socrú ciseal de thiús H
Má ghlacaimid gur strus é p ag doimhneacht z de bharr mheáchan féin na hithreach, a fhreagraíonn don ualach σ0 san éadóiméadar, Δp strus ón ualach forlíontach ithreach de bharr an fhoirgnimh, a fhreagraíonn don incrimint ualaigh Δ_σ_ san éadóiméadar, p1 an strus iomlán faoi ghníomh mheáchan féin na hithreach agus an ualaigh fhorlíontaigh a fhreagraíonn don ualach iomlán σ1 san éadóiméadar, is féidir an fhoirmle roimhe a scríobh sa chruth
Má ainmnímid A mar achar an léaráid struis ón ualach breise ar an ithir, A = Δ_pH_ (an t-achar scáthaithe i bhfig. 4b), áit a bhfuil Δ_p_ mar an strus ón ualach breise i lár an tsraith
a=Δ_e_/Δ_p_, an cóimheas idir an difríocht sa chomhéifeacht phóiriúlachta agus an teannas comhfhreagrach ón ualach breise Vc = (1+e0)/a, is féidir linn a chur
i.e. s = A/Vc [cm]
Má tá an t-ithir comhdhéanta de roinnt sraitheanna, ríomhtar na socruithe s do gach sraith; tugann suim na socruithe aonair an socrú iomlán Σ_s_.