Di bin bandora barkirinê de her ax, bi istisna ji kevirê hişk, tê lihevçûn. Lihevçûn bi giştî ji du sedeman çêdibe: tengbûna axê ango kêmبوونا qebareya wê ji ber derxistina hewa an avê ji porên wê, û derxistina aliyî ya axê li nêzî lêvên bingehê ji ber lixistinê ya parçeyên hişk ên axê.
Niştina axê ji ber têketinê ji deformasyonên elastîk û plastîk pêk tê, yên ku ji ber barkirina bingehê derdikevin, ku di dema barê-kêşandinê de ax ji nîve de vedigere rewşa xwe ya destpêkî.
Niştina ji ber təşqandina alî ya xakê tenê ji deformasyonên plastîk pêk tê, ku di dema barkirina ji holê de xak berê xwe venagere rewşa xwe ya orîjîn. Ew bi gelemperî li cem bingehên biçûk ên ku li kûrahiya kêm li bin rûyê erdê têne çêkirin derdikevin. Her wiha, şopandina alî ya xakê li cem xaka gelek şil û ku goşeya têkildar a tiliya hundurîn kêm e, çêdibe.
Ji ber ku barkirina têxwaz a erdê di qada deformasyonên elestîk-plastîk de tê qebûlkirin, hesabkirina rûniştinê tenê li ser bingeha kêmبوونا porozîteya erdê di bin barkirinê de tê kirin, di vê navberê de rûniştinên ji ber derxistina alî ya erdê têne guhastin, ku tê qebûlkirin ku ne girîng in.
Danişîna ji ber zêdkirinê bi derbasbûna avê ya axê ve girêdayî ye, ji ber ku ew li ser hesabê poran pêk tê, ku di axa xwezayî de her tim bi avê, bi zêde an kêm, têne dagirtin. Ji ber vê yekê, danişîna axê di bin barkirinê de bi rastî bûyereke hidrodînamîkî ye, ji ber ku pêvajoya danişînê li ser lezê derxistina avê ji porekan ve girêdayî ye, û tê de derbasbûna avê ya axê roleke herî mezin heye.
Axên nehevgirî wek şingal û qûm xelîkên mezin hene, ji ber vê yekê derbasdariya wan mezin e û ava di porên wan de di bin barkirina bingehê de bi lez tê derxistin. Ji ber vê yekê di axên nehevgirî de rûniştina di bin barkirina bingehê de bi lez tê kirin, pir caran hîn di dema avakirinê de an jî demeke kin piştî wê. Ji ber vê yekê rûniştina bingehê di axên nehevgirî de kêm tê hesibandin.
Xaka koherent stûrên piçûk hene, herikbarîya wan kêm e û derxistina avê ji porên di bin kirina barkirina bingehê de dikare gelek dem bimîne, li hin gilên hêsirî yên rûnî heta salan. Wekî din, ji ber ku porozîteya giştî ya xaka koherent bişewitî zêdetir e ji ya xaka nekoherent, nişînê xaka koherent pir mezintir e.
Di axa koherent de, ku porên wê bi qismî bi hewa û bi qismî bi avê têne tijîkirin, pêşî slegkirin bi çeqebûna hewayê di poran de çêdibe, dema ku naveroka avê sabit dimîne, û paşê slegkirin bi derxistina avê ji poran. Di barkêşiya statîk a axê de ji ber kirina giraniyê û barkêşiya bikêr a bingehê, her du celebên vê slegkirinê çêdibin, lê pêvajoya demî ya slegkirinê cuda ye.
Sedemên din jî hene ku lihevçûna axê derdixin, wek daxistina domdar a asta avên binerd, guhertinên kîmyewî yên pêkhatina axê û astengiyên din ên di axê de.
Lêkolîna nişandina rûniştinê ji hesabkirina pêşîn a rûniştinê pêk tê, ku li ser bingeha ceribandina laboratuwarî ya nimûneyên axê û nêrîna rûniştinê, ku di dema avakirinê ya avahiyê û demek piştî wê tê kirin, tê ajotin.
Hesabkirina sleganê di barkirina centrikî ya bingehê de
Bila em çapeya bingehê ya li ser axekê ku ji gelek qatên cuda pêk tê binirxînin, wek mînak qatê qûmê H0, ango H1 di binê stope de, qatê axa qelemî bi qelebeya H2, qatê qîla merîkî ya qelebeya H3, di binê wê de qewemîkek qelp a bi qelebeya qatê mezintir heye, bi asta avên binerd NPV (wêne 1a).
Ji bo hesabkirina slegdanê divê ewleya tengaviyê ku ji ber kîreya xwe ya axê çêdibe (diagramma çep li ser wêneya 1b) û diagramma tengaviyê ku ji ber kirara barkirina zêde ya bingehê çêdibe (diagramma rast li ser wêneya 1b) têne xistin. Diagramma tengaviyê ya ku ji ber kîreya xwe ya axê çêdibe, ji qalindiya qatên Σ_H_ û giraniyên wan ên cismî γ tê wergirtin. Heke giraniya cismî ya qasê γ1, qasê bin avê γ’1, axa gilî bin avê γ’2, gilî bin avê γ’3 be, wê tengaviyên zextê di axê de ji ber kîreya xwe ya axê ev bin (wêneya 1)
γ1 · H’; γ’1 · H’’; γ’2 · H2; γ’3 · H3;
Diagramma tansiyonê ku ji bandora barkirinê derdikeve em bi hesaba li gorî yek ji metodên naskirî, wekî Steinbrenner an Newmark, ji bo qûrahiya cûda li jêr fondasyonê distînin.
Heke em bi P barkirina bingehê, bi A rûberê wê yê ku bi axê re tê pêçan, bi γ1 giraniya volumî ya axê li kûrahiya damezrandinê t li jêrê rûbera erdê nîşan bikin, barkirina taybet a bingehê P/A e, lê giraniya xwe ya axê li heman kûrahiya γ1t e. Ji bo ku barkirina zêde ya axê ji ber barkirina bingehê were bidestxistin, divê zexta giraniya xwe ya axê γ1t ji barkirina bingehê P/A were kêmkirin, da ku barkirina zêde ya axê bibe
p0 = P/A – γ1t.
Li heman kûrahiya t tensiyona γ1t jî ji ber giraniya xwe ya taybet a axê kar dike, ji ber vê yekê li vê kûrahiya navber tensiyona giştî (P/A – γ1t) + γ1t, kar dike, li ku konsolîdasyona axê di bin tensiyona γ1t de berî avakirina tiştê hatibe çêkirin.
Sl. 1. Li hev hatina danîna qirandina di barkirina navendî ya bingehê de
Lêbelê, heke beşek ji bingehê li jorê lingê bingehê bi axê were dagirtin (şek. 1c), divê barê axa dagirtî 2_Q_ dihesabandinê de were girtin, da ku di vê rewşê de barkirina zêde bibe
_P+2_Q/A – γ1t.
Ji bo bingehê bi şeklê navborî A = b x 1,0 m li 1 m’ê bingehê ye.
Hesabkirina sleganê ji bo hemû qatên axa bi têkilî ya ku di bin zirarê barkirinê ya bingehê de ye tê kirin. Berê, wek sînorê bandora barkirinê ya avahiyê, ew qada ku tê de tensyonên bi tîra ≥ 10% p0 serwer in, dihate hesibandin. Îro tê pejirandin ku ev sînor di qada ku tensyona ji barkirina zêde pz wek 20% yê tensyona ji giraniya xwe ya axê ye de ye: pz = 0,2 ·γ_Σ_H. Li bin vê qada slegan nayê hesabkirin. Li gorî yek rêgezeke din, tê pêşniyarkirin ku hesabkirina sleganê ji bo qatên heta qada kûrahî 2_b_ heta 3_b_ were kirin, di vê de b berfirehiya bingehê ye. Heke di dawiyê de qatek şingalî wek li fig. 1a hebe, ew ji bo hesabkirina sleganê nayê hesibandin, ji ber ku slegana wê di bin barkirina bingehê de pir kêm e û di dema avakirinê de bi cih tê.
Di kûrahiyeke z ya li binê binyadê de, ji ber qeweta xwe ya axê, tensiyona pêlê pg heye (sl. 1b), bi tevahî bandora hestandinê jî hatiye hesibandin. Li vê tensiyona destpêkê ya pêlê, pêl pz ji ber kirina barkêşiya saziyê li heman kûrahiyê tê zêdekirin. Li gorî vê, di her xalek M de li kûrahiyeke z ya li binê binyadê, tensiyona giştî ya pêlê pn = pg + pz serdest e.
Di bin bandora barkirina zêdekirî de, ax tê nîşkirin û ji alî ve deformê dibe. Heke deformasyonên alî were paşguh kirin, ji ber ku bi rêjeyek nisbetan kêm in, ji ber ku barkirina axê ya destûrdar di qada deformasyonên elastîk-plastîk de heye, dikare were qebûl kirin ku hesabkirina nîşkirinê li ser bingehê ceribandina berxwedana qelemqetê ya di edometreyê de, bi nimûneya nepaşguhkirî ya ku di qada xala şopandinê ya axê de hatiye derxistin, tê kirin; bi vî ceribandinê modula qelemqetê ya axê Ms tê diyarkirin.
Li ser bingeha yasaya Hooke em heye
Δ_s_ = pz/Ms,
ku li wir Δ_s_ slegana taybet e, li ser yekîneya qalindahiya qata, pz tensiyona di qûrahiya xweya erdê z de ji ber barkirina zêde.
Heke em stûra qatilê dz bi têra xwe biçûk bifikirin, da ku pz û Ms wekî sabît bên qebûlkirin, rûniştina elementar dê bibe
Δ_s dz_ = pz/Ms dz.
Sûcûdê giştî yê qata bi qalindîya H ê
Heke pZ û MS ji bo qatê bi stûriyeta H de sabit bin, wê bibe
s = pz/Ms · H.
Di rastî, pz û Ms ji bo qata bi qalindiya H1 ne sabit in, lê nirxa wan a navîn li xala M tê pejirandin.
Modula qelibandina xakê Ms bi rêya laboratorî ji bo her qatê cihê tê diyarkirin. Ji bo xaka bi şertên normal konsolîdekirî, modula Ms ji diagrama kompresyona bingehîn tê dayîn, li wir ku barkirina giştî σ2 = pg + pz; σ1 = pg = Σ_γt,_ barkirina zêdekirî Δ_σ_ = σ2 – σ1 = (pg + pz) – pg, û nirxên têkildar ên kompresyona têkildar Δ_h2_/h û Δ_h1_/h, ne, û ew e
Lê heke ev kilayeça zêde-compactkirî be, hingê modula sıkîstî ji dijîguhertoya kompresiyona duyemîn tê diyar kirin. Ji nimûneyê di wêne 2 de em ji bo: hayîn
Sl. 2. Nirxandina modulê teqezbûna axê li ser bingeha diagrama kompresyona îzafî
Ji ya jor tê derxistin ku rûniştina gilê prekonsolîdekirî dê pir kêm be ji rûniştina axa normal konsolîdekirî.
Bandora qelibandina bingehê li ser rûnîştinê
Her çend di pratîkê de bingehên bi tevahî elastîk tune ne, ku nişîna yek xalê ji nişîna xalê veşartî nebe, ji bo hesabkirina nişînê bingehên elastîk û bingehên qelst têne cihêkirin.
Fondasyonên elastîk, ku di wan de tê wateya avêtinên kevirî û qursan tê girtin, di bin barkirina yekguhêr de li hin xalên taybet cihê cihê rûniştin çêdikin. Ji ber vê yekê li ser van fondasyonan hesabkirina rûniştinê ji bo hemû rûberê barkirî nayê kirin, lê ji bo hin xalên wê yên taybet: xalên goşeyî A, B, C û D xalan navîn ên alî E, F, H û J û xala navendî G ya rûbera çargoşeyê (wêne 3). Di bin barkirina yekguhêr de rûniştina xalên B, C û D weke xalê A ye, rûniştina xala H wek xala E ye, xala J wek xala F ye ji bo axa bi heman pêkhatinê.
Sl. 3. Hesabkirina rûniştina xalanê cihên barkirî
Ji bo hesabkirina niştecihê li bin yekem xala G ya rûyê barkirî, pêvougaonik ABCD li çar pêvougaonên biçûk tê dabeşkirin û nişteciha G wekî berhevoka niştecihên ku her yek ji pêvougaonên dabeşkirî çêdike tê girtin.
Bingehên hişk bi heman awayê wekî elastîk naşekin, ji ber ku li wir slegandina xalên cuda ne mimkûn e. Ji ber vê yekê nîştrekî bingehên hişk wekî yek tê hesibandin, lê li gorî pileya hişkîya wan nirxa navîn a nîştinê bi rengek din tê hesibandin, ji ber ku belavbûna zextê li binê bingehê ji hişkîya bingehê pê ve girêdayî ye.
Ji bo bingehên hişk ên bi şêwaza çarçik an jî çarçîke rovekê, ku li wan a < 2_b_ ye, nerişandina sG ya xala navîn G tê hesabkirin û nerişandina giştî ya bingehê s = 3/4 sG tê pejirandin. Ji bo bingehên hişk ên bi şêwaza çarçîkeke dirêjkirî an jî fîşekê, nerişandina xala dawî E, xala navîn G û xala M ya nîvê dûrbûna navbera wan, li ser aksa dirêj a pêlava bingehê, tê hesabkirin û nirxa navîn tê pejirandin.
Van Hamme dibêje ku hesabkirina herî rast a danasandina rûniştinê ya „xala karakterîstîk P“, ku ji axa navîn bi dûrahiyekê dikeve
ji aksên navîn. Li gor Van Hamme, nerişandina hin xalên taybetî yên bingehê bi awayê belavbûna tensiyona li binê bingehê ve girêdayî nîne. Ji bo van xalên, nerişandin dikare bi pêşbîniya ku belavbûna tensiyona li binê bingehê yeksan e were hesabkirin. Ji bo pêlava bingehê ya hişk, ku bi barkirina yeksan ve tê bar kirin û ku tê de belavbûna tensiyona li binê bingehê ne yeksan e û ber bi qiraxên pêlavê ve zêde dibe, tevî vê yekê jî nerişandina pêlava bingehê bi nerişandina xala taybet P re heman e. Tensiyonên di kûrahiya z de li bin xala taybet P ya rûberekî çarçikî ya bi dirêjahiya a, firehiya b, ku bi barkirina yeksan p0 hatiye barkirin, dikarin bi alîkariya tabloya 1 ya ku Jelinek çêkirî ye were hesabkirin.
Tensiyona σzP li kûrahiya z di bin xala taybet P de σzP = (σz/p0)·p0, ku p0 barkirina zêdekirî ya axê ye.
Tabl. 1. Nirxên σz/p ji bo tensiyonên di bin xala taybetî P de, li gorî têkiliya kûrahiya z bi firehiya b û li gorî têkiliya dirêjahiya a bi firehiya b ya talûa bingehê
Hesabkirina rûniştinê li ser bingeha guhertina koefîsiyenta porozîteya erdê
Heke em bi e0 koefîsiyenta porozîteyê ya nimûneyek nehatî xera kirin ku ji qata erdê hatiye derxistin nîşan bidin, û bi ei koefîsiyenta porozîteyê ya heman nimûneyê piştî bidawîbûna konsolîdasyonê di edometir de di bin barkirinê σ1 (wêne 4a), kêmkirina volûma destpêkî ya erdê di bin bandora barkirinê Δ_σ_ de têkildar e bi kêmkirina porozîteyê, ango koefîsiyenta porozîteya erdê
Δ_e_ = e0 – e1
Wêne 4. Hesabkirina rûniştinê li ser bingeha guhertina koefîsiyenta porozîteya erdê
Hecma destpêkê ya nimûneyê axê ev e
Sleġana taybet Δ_s_, ango slegana li ser yekîneya cihberê axê 1+e0 ye
Δ_s_ =(e0–e1) / (1+e0)
Nişîna rûniştina qata elemental a qalindiya dz li gorî wêne 4b e
Δ_s_ dz=(e0–e1) / (1+e0) dz
Daxwarina qata bi dirêjahiya H dê ev be
Heke em destnîşan bikin ku p tensiyona li kûrahiya z ji ber kêmbûna xwe ya axê ye, ku li gorî barkirina σ0 di edometre de ye, Δp tensiyona ji barkirina zêdekirî ya axê ji ber avahî, ku li gorî zêdebûna barkirinê Δ_σ_ di edometre de ye, p1 tensiyona giştî ya di bin bandora kêmîya xwe ya axê û barkirina zêdekirî de ye, ku li gorî barkirina giştî σ1 di edometre de ye, em dikarin formûla pêşîn bi vî awayî binivîsin
Heke em bi A rûbera diagrama tensiyonê ya barkirina zêde ya axê nîşan bikin, A = Δ_pH_ (rûbera tarîkirî ya di sl. 4b de), ku Δ_p_ tensiyona ji barkirina zêde li navê qatê ye
a=Δ_e_/Δ_p_, têkiliya cudabûna koefîsyenta porozîteyê li gorî tensiyona têkildar a barkirina pêvek Vc = (1+e0)/a, em dikarin danin
anîna s = A/Vc [cm]
Heke ax ji çend qatên pêk were, forokên s ji bo her qatê têne hesibandin; komkirina forokên qatên yekane foroka giştî Σ_s_ dide.