Dina pangaruh beban, unggal taneuh, iwal batu padet, bakal nerek. Nerek umumna timbul ku dua sabab: pamuluran taneuh nyaéta ngurangan volumena alatan hawa atawa cai diusir tina pori-porina, jeung pangsitikan taneuh ka gigir di sisi pondasi alatan leuncurna partikel-partikel taneuh padet.
Pangurangan taneuh alatan pemadatan diwangun ku deformasi élastis jeung plastis, disababkeun ku beban pondasi, dina mana nalika dibebaskeun taneuh balik sabagian kana kaayaan aslina.
Turunna kusabab panétrikan samping taneuh ngan ukur diwangun ku deformasi plastis, anu dina waktu dileupaskeun bebanna taneuh henteu balik deui ka kaayaan asalna. Ieu biasana timbul dina pondasi leutik anu dijieun dina jerona anu leutik handapeun permukaan lahan. Kitu deui panétrikan samping taneuh kajadian dina taneuh anu kacida baseuhna sarta anu sudut gesekan jero na leutik.
Ku lantaran beban anu diidinan ku taneuh dicokot dina zona deformasi élastis-plastis, itungan turun-naék ngan dilakukeun dumasar kana pangurangan porositas taneuh dina kaayaan beban, sedengkeun turun-naék alatan pangingkiran taneuh ka gigir dianggurkeun, sabab dianggap teu pati penting.
Susut alatan pemadetan gumantung kana permeabilitas taneuh, sabab éta lumangsung ku ngurangan rongga-rongga, anu dina taneuh alam sok dieusian ku cai, boh saeutik boh loba. Ku kituna, susut taneuh dina beban sabenerna mangrupa kajadian hidrodinamik, sabab prosés susut gumantung kana gancangna cai kausir tina pori-pori, dina mana permeabilitas taneuh maénkeun peran panggedéna.
Taneuh nonkoheren saperti krikil jeung pasir miboga pori-pori gedé, ku kituna daya tembusna luhur pisan sarta cai dina pori-pori dina beban fondasi gancang kasurung kaluar. Ku sabab éta, dina taneuh nonkoheren, panyusutan handapeun beban fondasi lumangsung gancang, biasana mangsa pangwangunan atawa teu lila sanggeusna. Ku lantaran kitu, panyusutan fondasi dina taneuh nonkoheren jarang diitung.
Taneuh kohesif miboga pori leutik, daya tembusna alit, sarta ngadorong kaluar cai tina pori ku pangaruh beban pondasi bisa lumangsung kacida lila, dina sababaraha lempung halus nepi ka puluhan taun. Salian ti éta, ku sabab porositas total taneuh kohesif jauh leuwih gedé tibatan taneuh nonkohesif, padumukan taneuh kohesif jauh leuwih gedé.
Dina taneuh koheren, anu pori-porina sabagian dieusian ku hawa jeung sabagian ku cai, mimiti timbul slegan alatan pemadetan hawa dina pori, sedengkeun kandungan cai tetep konstan, terus slegan alatan ngadorong kaluar cai tina pori. Dina beban statik taneuh alatan pangaruh beurat jeung beban mangpaat pondasi, duanana jinis slegan ieu timbul, tapi prosés sleganana sacara waktu béda.
Aya ogé sabab-sabab séjén anu ngabalukarkeun taneuh nerek, saperti nurunna tingkat cai taneuh sacara permanén, parobahan kimia dina komposisi taneuh, jeung gangguan séjén dina taneuh.
Ulikan ngeunaan sédimén diwangun ku itungan awal sédimén, anu dilakukeun dumasar kana uji laboratorium kana conto taneuh jeung paniténan sédimén, anu dilaksanakeun salila pangwangunan wangunan jeung salila waktu tangtu sanggeusna.
Itungan setlémén dina beban sentris pondasi
Hayu urang niténan tapak pondasi anu didirikeun dina taneuh anu diwangun ku sababaraha lapisan anu béda, contona lapisan keusik H0, nyaéta H1 di handapeun tapak, lapisan taneuh lempungan kandelna H2, lapisan lempung halus kandelna H3, di handapna aya kerikil padet kalawan kandel lapisan leuwih gedé, kalayan tingkat cai taneuh NPV (gbr. 1a).
Pikeun itungan sédimén perlu digambarkeun diagram tegangan alatan beurat sorangan taneuh (diagram kénca dina gambar 1b) jeung diagram tegangan alatan pangaruh beban tambahan tina pondasi (diagram katuhu dina gambar 1b). Diagram tegangan alatan beurat sorangan taneuh diala tina kandelna lapisan Σ_H_ jeung beurat volumetrikna γ. Lamun beurat volumetrik keusik γ1, keusik dina cai γ’1, taneuh lempungan dina cai γ’2, lempung dina cai γ’3, tegangan tekanan dina taneuh alatan beurat sorangan taneuh bakal jadi (gambar 1)
γ1 · H’; γ’1 · H’’; γ’2 · H2; γ’3 · H3;
Diagram tegangan alatan pangaruh beban diala ku itungan nurutkeun salah sahiji métode anu geus dipikawanoh, contona nurutkeun Steinbrenner atawa Newmark, pikeun rupa-rupa jero di handapeun pondasi.
Lamun P disebatkeun salaku beban pondasi, A minangka legana permukaan nu nempel kana taneuh, jeung γ1 salaku beurat volumetrik taneuh dina jero pondasi t di handapeun beungeut lahan, beban spésifik pondasi nyaéta P/A sedengkeun beurat sorangan taneuh dina jero anu sarua nyaéta γ1t. Pikeun meunangkeun beban tambahan kana taneuh alatan beban pondasi, tekanan beurat sorangan taneuh γ1t kudu dikurangan tina beban pondasi P/A, sahingga beban tambahan taneuh jadi
p0 = P/A – γ1t.
Dina jero anu sarua t ogé jalan tegangan γ1t alatan beurat sorangan taneuh, ku kituna dina jero ieu jalan tegangan total (P/A – γ1t) + γ1t, sedengkeun konsolidasi taneuh dina tegangan γ1t geus dilaksanakeun saméméh pangwangunan gedong.
Sl. 1. Pangitungan panurunan dina beban sentris pondasi
Nanging upama salah sahiji bagian pondasi di luhur tapak pondasi ditimbun ku taneuh (gbr. 1c), beban taneuh timbunan 2_Q_ kudu diperhatoskeun, sahingga dina hal éta beban tambahan jadi
_P+2_Q/A – γ1t.
Pikeun pondasi wangun jalur nyaéta A = b x 1,0 m dina 1 m’ pondasi.
Itungan pangendapan dilakukeun pikeun sakabéh lapisan taneuh anu bisa dikomprés nepi ka jero pangaruh beban pondasi. Saméméhna, wates pangaruh beban wangunan dianggap minangka jero nepi ka mana ngadominasi tegangan kalayan intensitas ≥ 10% p0. Kiwari dicokot yén wates ieu aya dina jero dimana tegangan tina beban tambahan pz sarua jeung 20% tegangan tina beurat sorangan taneuh: pz = 0,2 ·γ_Σ_H. Di handapeun jero ieu, pangendapan henteu diitung. Nurutkeun aturan séjén, dianjurkeun itungan pangendapan pikeun lapisan nepi ka jero 2_b_ nepi ka 3_b_, kalawan b nyaéta lébar pondasi. Lamun di tungtung aya lapisan karikil saperti dina gamb. 1a, éta henteu diasupkeun kana itungan pangendapan, sabab pangendapanana dina beban pondasi téh leutik pisan sarta lumangsung salila pangwangunan.
Dina jerona z di handapeun tapak pondasi aya tegangan tekanan pg alatan beurat sorangan taneuh (gbr. 1b), kalayan pangaruh gaya angkat ogé geus diperhatoskeun. Kana tegangan tekanan awal ieu ditambahan tekanan pz alatan pangaruh beban wangunan dina jerona sarua. Ku kituna, dina hiji titik M naon baé dina jerona z di handapeun tapak pondasi lumangsung tegangan tekanan total pn = pg + pz.
Dina pangaruh beban tambahan, taneuh turun sarta ngalaman deformasi ka gigir. Lamun deformasi samping teu diperhatoskeun, sabab relatif leutik, ku sabab beban anu diidinan kana taneuh aya dina zona deformasi élastis-plastis, bisa diasumsikeun yén itungan penurunan dilakukeun dumasar kana uji mampetna dina édéméter, kalayan sampel teu kaganggu anu dicokot di wewengkon titik anu dititénan dina taneuh, ku uji éta ditangtukeun modulus mampetna taneuh Ms.
Dumasar kana hukum Hooke urang boga
Δ_s_ = pz/Ms,
dimana Δ_s_ nyaéta sédimén husus, per unit kandelna lapisan, pz nyaéta tegangan dina jero taneuh z akibat beban tambahan.
Lamun urang nganggap kandel lapisan dz cukup leutik, sangkan pz jeung Ms bisa ditampa minangka konstan, pangendapan unsur bakal jadi
Δ_s dz_ = pz/Ms dz.
Total pangendapan lapisan kandel H bakal
Lamun pZ jeung MS konstan pikeun lapisan kandelna H, bakal
s = pz/Ms · H.
Sabenerna pz jeung Ms henteu konstan pikeun lapisan kalayan kandel H1, tapi dicokot nilai rata-ratana dina titik M.
Modul kanyutken taneuh Ms ditangtukeun sacara laboratorium pikeun unggal lapisan sacara misah. Pikeun taneuh anu konsolidasi normal, modul Ms ditangtukeun tina diagram komprési primér, dimana beban total σ2 = pg + pz; σ1 = pg = Σ_γt,_ beban tambahan Δ_σ_ = σ2 – σ1 = (pg + pz) – pg, sedengkeun nilai komprési relatif anu saluyu nyaéta Δ_h2_/h jeung Δ_h1_/h, ku kituna
Sanajan kitu lamun éta mangrupa lempung prekonsolidasi, maka modulus mampatna ditangtukeun tina diagram komprési sekunder. Tina conto dina sl. 2 urang meunang pikeun:
Gbr. 2. Penentuan modulus komprésibilitas taneuh dumasar kana diagram komprési relatif
Ti nu disebutkeun di luhur katingali yén pangerepihan lempung prekonsolidasi bakal jauh leuwih leutik tibatan pangerepihan taneuh konsolidasi normal.
Pangaruh kakakuan pondasi kana penurunan
Sanajan dina prakna teu aya pondasi anu lengkep élastis, anu nyababkeun turunna hiji titik gumantung kana turunna titik tatangga, pikeun itungan turunna dibédakeun pondasi élastis jeung pondasi kaku.
Pondasi élastis, nu hartina tumpukan batu jeung urugan, dina beban rata nyababkeun sédimén anu béda-béda dina titik-titik nu tangtu. Ku kituna dina pondasi ieu itungan sédimén henteu dilakukeun pikeun sakabéh permukaan anu dibebani, tapi pikeun titik-titik hususna: titik pojok A, B, C jeung D, titik tengah sisi E, F, H jeung J, sarta titik tengah G tina permukaan sagi opat (gbr. 3). Dina beban rata, sédimén titik B, C jeung D sarua jeung titik A, sédimén titik H sarua jeung titik E, titik J sarua jeung titik F pikeun taneuh anu sarua komposisina.
Sl. 3. Hitungan sédimén titik-titik tangtu tina permukaan anu dibeban
Pikeun ngitung penurunan di handapeun hiji titik mana waé G tina beungeut anu dibéré beban, dipisahkeun pavougaonik ABCD jadi opat pravougaonik leutik jeung penurunan G dihontal minangka jumlah penurunan anu disababkeun ku unggal pravougaonik anu geus dipisahkeun.
Pondasi kaku henteu turun ku cara anu sarua jeung pondasi elastis, sabab dina éta henteu mungkin aya turunna titik-titik individual. Ku sabab éta, turunna pondasi kaku diitung salaku hiji kasatuan, bari dumasar kana tingkat kakuanana diitung rata-rata turunna ku cara anu béda, sabab sebaran tekanan dina dasar pondasi gumantung kana kakuatan pondasi.
Pikeun pondasi kaku wangun pasagi atawa pasagi panjang leutik, nalika a < 2_b_, diitung panyusutan sG tina titik tengah G sarta dicokot panyusutan umum pondasi s = 3/4 sG. Pikeun pondasi kaku wangun pasagi panjang manjang atawa wangun pita, diitung panyusutan tina titik tungtung E, titik tengah G jeung titik M di satengah jarak antara éta, sapanjang sumbu panjang tapak pondasi, tuluy dicokot nilai rata-ratana.
Van Hamme nganggap yén itungan sédimén anu leuwih pas nya éta tina „titik has P“, anu ti sumbu tengah ayana dina jarak
tina sumbu tengah. Numutkeun Van Hamme, panyusutan titik-titik tangtu tina pondasi henteu gumantung kana cara sebaran tegangan dina dasar pondasi. Pikeun titik-titik ieu, panyusutan bisa diitung kalayan nganggap yén sebaran tegangan dina dasar pondasi rata. Pikeun tapak pondasi kaku anu dibéré beban rata, sanajan sebaran tegangan dina dasar pondasi henteu rata jeung ningkat ka arah sisi-sisi tapak, panyusutan tapak pondasi tetep sarua jeung panyusutan titik karakteristik P. Tegangan dina jero z di handapeun titik karakteristik P tina permukaan segi opat panjangna a, lébarna b, nu dibéré beban rata p0 bisa diitung ku bantuan tabel 1 anu disusun ku Jelinek.
Tegangan σzP dina jero z di handapeun titik ciri P nyaéta σzP = (σz/p0)·p0, dimana p0 mangrupa beban tambahan taneuh.
Tab. 1. Nilai σz/p pikeun tegangan di handapeun titik ciri P gumantung kana babandingan jero z jeung rubak b sarta babandingan panjang a jeung rubak b tina tapak pondasi
Itungan turun-naék dumasar kana parobahan koefisien porositas taneuh
Lamun urang nandaan ku e0 koefisien porositas sampel teu kaganggu anu dicokot tina lapisan taneuh, jeung ku ei koefisien porositas sampel anu sarua sanggeus réngsé konsolidasi dina edométer dina beban σ1 (sl. 4a), pangurangan volume awal taneuh dina pangaruh beban Δ_σ_ saluyu jeung pangurangan porositas, nya éta koefisien porositas taneuh
Δ_e_ = e0 – e1
Sl. 4. Itungan turun-naékna dumasar kana parobahan koefisien porositas taneuh
Volume awal conto taneuh nyaéta
Setlémén spesifik Δ_s_, nyaéta setlémén per hijian volume taneuh 1+e0 nyaéta
Δ_s_ =(e0–e1) / (1+e0)
Pangerepihan lapisan eleméntér kalayan kandel dz numutkeun gambar. 4b
Δ_s_ dz=(e0–e1) / (1+e0) dz
Panyusutan lapisan kandelna H bakal
Lamun urang netepkeun yén p nyaéta tegangan dina jero z tina beurat sorangan taneuh, anu saluyu jeung beban σ0 dina edométer, Δp tegangan tina beban tambahan taneuh alatan wangunan, anu saluyu jeung panambahan beban Δ_σ_ dina edométer, p1 tegangan total dina pangaruh beurat sorangan taneuh jeung beban tambahan anu saluyu jeung beban total σ1 dina edométer, mangka rumus saméméhna bisa ditulis dina wangun
Lamun urang tandaan ku A luas diagram tegangan tina beban tambahan taneuh, A = Δ_pH_ (daérah anu diarsir dina gbr. 4b), dimana Δ_p_ nyaéta tegangan tina beban tambahan di tengah lapisan
a=Δ_e_/Δ_p_, nisbah bédana koéfisién porositas kana tegangan anu saluyu tina beban tambahan Vc = (1+e0)/a, bisa urang tuliskeun
nyaéta s = A/Vc [cm]
Lamun taneuh diwangun ku sababaraha lapisan, sédimén s pikeun unggal lapisan diitung; jumlah sédimén tiap-tiap lapisan ngahasilkeun sédimén total Σ_s_.