Topp 4 tekniker för förbättring av mjuk jord

Denna artikel lyfter fram de fyra bästa teknikerna för förbättring av mjuk jord. Teknikerna är: 1. Stenkolumner 2. Kemisk grouting 3. Geotextiler 4. Ojämlik förlikning.

Teknik # 1. Stenkolumner:

Stenkolumner är komprimerade kolonner av grus eller krossad sten installerad i mjuk jord under fundamentet. Stenpelarna ger vertikalt stöd för last överförd från strukturen ovan. De ger också dränering av jorden. Dessa kolumner ger också motstånd mot horisontella eller lutande skjuv som vanliga högar.

Konstruktion:

Cylindriska hål är gjorda av vibrerande sond genomträngande i strålmetod med hjälp av höljesrör som går ner med egen vikt. Hålens diameter är 0, 60 till 1, 00 m. Hålet är fyllt med grus eller krossad sten.

Fyllningen komprimeras samtidigt som de fylls i lager som varierar från 0, 4 till 0, 8 m djup och höljet rörs ut. Kolonnens djup beror på markförhållandet och kan gå upp till 20, 0 m. Kolumnerna är installerade i en konfiguration av kvadratiska eller rektangulära rutor och är placerade i intervall med mellan 1, 50 och 3, 50m.

Kolumnens främsta intresse under stiftelsen är dess stödkapacitet och uppgörelse. Belastningsförmågan hos en stenkolonn beror på den mjuka jordens passiva motstånd som kan mobiliseras för att motstå radiell utbulning och av friktionsvinkeln hos det komprimerade materialet i kolonnen.

Det erforderliga minsta djupet på kolonnen i mjuk jord kan beräknas baserat på klippningsstyrkan längs sidorna och ändlagrets kapacitet.

Flera metoder för bestämning av stötkolvens stödkapacitet och belastningsupplösning baserat på empiriska uppskattningar och analysmetod indikerar att tillåten vertikal spänning, 5 _v, på en enda kolumn kan uttryckas av:

där T är den mjuka markens oavrunna skjuvhållfasthet och FS är säkerhetsfaktorn, som normalt rekommenderas som 3.

Teknik # 2. Kemisk grouting:

Grouting är en process genom vilken vätskeliknande material antingen i suspension eller i lösningsform injiceras i underjordsjord eller sten för ett eller flera syften:

jag. Minska permeabilitet,

ii. Öka skjuvspänningsstyrkan, och

III. Minska kompressibiliteten.

Kostnaden för att förbättra marken genom att grouting är relativt hög än andra metoder, varför dess tillämpning är begränsad endast i speciella fall.

Olika typer av grouting:

jag. Permeation grouting:

Injekteringen fyller jordens porer. Markens volym eller struktur förändras inte väsentligt.

ii. Förskjutningspolning:

Injekteringen som är en styv blandning fyller tomrum och förblir mer eller mindre intakt och utövar tryck på marken och densiteter mediet,

III. Inkapsling eller okontrollerad förskjutning:

Injekteringen injiceras under högt tryck. Marken bryts hydrauliskt och sprickor uppstår. Grout tränger snabbt in i frakturerad zon och rockar, men genomtränger inte den enskilda klumpen av jord.

Typer av injekteringsbruk:

jag. Permeation grouts är av två typer:

Partikel- eller suspensionshålor består av cement, jord eller lera eller blandning av dessa.

ii. Kemisk grouts består av olika material i lösning.

III. Förskjutningsfogar eller komprimeringsfogar är styva, låga nedsmutsningsblandningar av cement, jord och / eller lera och vatten.

Kalkuppslamningar är vanligast använda inkapslingstyp.

Fördelar med kemisk groutning:

Kemisk grouts har vissa fördelar framför partikelformiga grouts:

jag. injektionen kan penetrera mindre porer,

ii. injekteringen kan styras bättre för inställd tid.

Men tekniken av kemisk grouts är komplex och kostnaden är hög.

De vanligaste kemiska groutklasserna är:

Silikater, ligniner, hartser, akrylamindes och uretener.

Grouts innehållande 25 till 30 procent silikater är typiska vattenskyddande applikationer.

Natriumsilikat (Na2SiO4, även kallat "vattenglas") är kommersiellt tillgängligt som en relativt billig vattenlösning.

Förstärkningsutrustning Metoder:

Val av injekteringsmetod beror på dessa faktorer:

jag. Specifik funktion av grouting,

ii. Grouting material som skulle användas, och

III. Egenskaper för medium.

Hål som krävs för injektering borras vanligen med roterande riggar. Hålen är i allmänhet 40 mm i diameter och åtskilda vid 1, 3 till 3, 5 m mitt i centrum. Ett hölje sätts in, genom vilket injektionen injiceras.

Typer av grouting:

en. Bottenfogning - injekteringen börjar från bottenzonen.

b. Insprutad injektionshylsa - flera injektioner görs på samma nivå med dubbelförpackningssystem.

c. Samtidigt borrning och injektering - injekteringen börjar när borrningen fortskrider.

Påverkan av kemisk injektion på miljön:

Innan man bestämmer sig för kemisk grouting, bör man göra intensiva studier för att fastställa de sannolika effekterna av de kemikalier som föreslås användas i grouting, speciellt på grundvatten. Metoder bör utformas för att detektera och beräkna föroreningspotentialen hos de kemikalier som ska injiceras.

Teknik # 3. Geotekstiler:

Geotextil kallas även geosyntes, geogrid, etc.

Geotextil är det genetiska namnet på ett stort spektrum av syntetiska membranösa produkter gjorda av material som polyester, polypropen, polyetylen etc. De är tillgängliga i vävt och non-woven form och sedan igen i olika typer av bindning som termisk bindning och kemisk bindning och till och med obundet.

Användning av geotextil i civilingenjörsarbeten:

jag. Separation,

ii. Förstärkning,

III. Dränering,

iv. Erosionskontroll, och

v. bildning av ogenomsläppligt membran

De viktigaste funktionerna i förhållande till markförbättringen är förstärkning och dränering.

Förstärkningsfunktion:

Geotextil med medfödd draghållfasthet kan väl komplettera material i spänning. Geotextil mobiliserar sin draghållfasthet genom deformation av subbasen. Det ökar inte bara jordens bärkraft, men användning av geotekstiler för jordstabilisering beror väldigt på textilens kapacitet. De utmärkta filteregenskaperna hos geotextiler, som härrör från tillverkningsmetod, gör dem väldigt mycket lämpliga material för underjordsdräneringsfunktion.

Mekanism för geotextilverkan:

Tyget i marken, när deformeras på grund av pålagda belastningar, blir stressad i spänning. Detta reagerar i sin tur med mediet i kontakt, vilket ökar dess effektiva inneslutning och därmed dess styvhet. Användbarheten av tyger ökar markant, eftersom styrkan minskar undergraden.

Användningen av geotextiler förbättrar inte bara jordens mekaniska egenskaper utan även dess hydrauliska funktioner.

De flesta av konstruktionsförfarandena är baserade på empiriska tillvägagångssätt. Design beror på variationer av parametrar.

I mjuk jord, där konstruktion av fundament inte anses vara gynnsam, kan geotextil med ovanstående egenskaper förbättra jordens hållfasthet under grunden.

Geotextil har ökat språng sedan 1990-talet. Det har revolutionerat markförstärkning och stabilisering av marken.

Den kan användas för att öka belastningsförmågan hos svaga jordar och jordfyllda grundmadrasser.

Naturlig geosyntetik:

Styrkan av jute och kokos textilier är inte mindre än den för geosyntetiken på det installerade steget.

Styrkan (hållbarhet) kan ökas genom olika behandlingar. De naturliga geotextilerna är nedbrytbara ganska snart. Dessa material kan användas för kortsiktig styrka. Efter användning blir naturliga geotextiler vid tidpunkten försämrad, jorden skulle stabiliseras.

I Japan används naturlig geotextil med namnet Geojute.

Teknik # 4. Ojämlik förlikning:

När avveckling av byggnadsdelarna sker annorlunda kallas det ojämlik avveckling eller differentieringsavräkning. Detta följs generellt av strukturella sprickor i byggnaderna, om differentialskillnaden överstiger tillåten gräns som varierar från 0, 003 cm / m - 0, 007 cm / m.

Differentiell avveckling uppträder generellt på grund av:

en. Jordens ojämnhet,

b. Ojämn belastningsfördelning på jordslag, och

c. Excentrisk belastning av strukturen.