رسهای پیش تحکیم یافته
۵/۰ تا ۷/۰
رسهای خیلی پیش تحکیمیافته
۲/۰ تا ۵/۰
در برخی از خاکها ضریب اصلاحی با اندازهگیریهای میدانی تعیین شده است و مثلاً در خاک رس لندن برابر ۵/۰ میباشد. هرچه رس محکمتر است، نشست واقعی خیلی کمتر از نشست محاسباتی میشود.
همواره نمیتوان از فرمول (۳-۱۱) برای محاسبه نشست تحکیم یافته استفاده کرد زیرا گاهی متغیرهای تحکیم با تعیین نمیشود و متغیرهای دیگر یا منحنی تحکیم بصورت مستقیم بکار میرود.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
شکل ۳‑۱۰: استفاده از منحنیهای تنش- نسبت تخلخل در محاسبه نشست]۱ [
اگر فقط نتیجه یک یا دو آزمایش تحکیم ادومتر در دسترس باشد آنگاه راحتتر است که مستقیماً از روی منحنی سربار- نسبت تخلخل بدست آید. شکل(۳-۱۰) نمونهای از این منحنیها را نشان میدهد. اگر تخلخل اولیه و نهایی خاک و باشد و تنش خاک در مرکز لایه رسی طبق شکل (۳-۱۱) در ابتدای تحکیم و تنش ناشی از پی برابر با فرض گردد، آنگاه با بهره گرفتن از مقادیر و میتوان با کمک منحنی مشابه شکل (۳-۱۰) مقادیر و را بدست آورد. آنگاه در رس داریم:
(۳-۱۲)
چنانچه رس دارای فشار پیش تحکمی باشد یا نباشد فرقی در فرمول بالا بوجود نمیآید ولی اگر از شیب منحنی تحکیم استفاده کنیم:
(۳-۱۳)
(۳-۱۴)
با تغییر عمق پی باید محاسبات را تکرار کر زیرا مقدار در هر عمق بستگی به تراز طراحی کف پی دارد. در این حالت برای سادگی از منحنی های فاکس که در واقع برای نشست الاستیک است مطابق شکل (۳-۱۱) استفاده میشود.
اگر برای پی در عمق D توزیع تنش در خاک را محاسبه کرده و نشست را بدست آوریم نیازی به منحنی Fox نیست. ولی جاذبه منحنی فاکس در این است که نشست برای پی در سطح زمین محاسبه میشود و سپس برای هر عمقی تخمین زده میشود. این کار در طراحی اولیه برای تصمیمگیری در خصوص عمق قرارگیری پی کاربرد دارد. شکل دیگری از منحنی های فاکس را قبلاً برای محاسبه نشست الاستیک مشاهده کرده اید.
شکل ۳‑۱۱: منحنیهای اصلاح نشست الاستیک پیهای انعطافپذیر مستطیلی در عمق D ]1 [
انجام محاسبات ذکر شده برای پیهای کوچک و ساختمانهای معمولی در ابتدا انجام نمیگیرد. بلکه روش تقریبی ذیل نخست بکار میرود.
شکل ۳‑۱۲: توزیع تقریبی تنش زیر یک پی]۱ [
روش تقریبی ارائه شده در اینجا برمبنای نظریه متداول تحکیم قرار دارد ولی محاسبه توزیع تنش را ساده میکند. توزیع تنش قائم میتواند مطابق شکل (۳-۱۲) بصورت مثلثی فرض شود. آنگاه طبق رابطه (۳-۱۱) خواهیم داشت:
(۳-۱۵)
بنابراین مقدار برابر با خواهد شد که در آن، عرض پی و تنش خالص (net) ناشی از پی است. اگر نتایج آزمایش تحکیم در دسترس باشد، متوسط مقادیر در عمق (B5/1) باید مورد استفاده قرار گیرد.
روش تقریبی بالا فقط در محاسبات اولیه و پروژههایی که نگرانی افزایش تنش به بیش از مقدار مجاز وجود ندارد، بکار میرود.
نشست تحکیم ثانویه
تحکیم ثانویه بدنبال تحکیم اولیه اتفاق میافتد. این تحکیم بسیار طولانی مدت و اساساً تحت تنش مؤثر ثابت اتفاق میافتد و از رابطه ذیل قابل محاسبه است:
(۳-۱۶)
: نشانه خلاء در پایان مرحله تحکیم اولیه
و : زمان
: ضخامت لایه
ضریب تحکیم ثانویه ( ) در محدوده مقادیر ذیل است:
رسهای پیش تحکیم یافته (۳ تا ۲ OCR >) 001/0 >
خاکهای آلی ۰۲۵/۰ یا بیشتر
رسهای عادی تحکیمیافته ۰۲۵/۰ ایل ۰۰۴/۰
گاهی جهت سادگی گفته میشود که نشست تحکیم ثانویه برای خاکهای پیش تحکیم یافته برابر با صفر و برای خاکهای عادی تحکیم یافته تقریباً ۱۰ درصد نشست تحکیم برمبنای آزمایش ادومتری است.
خاکهای نیمه اشباع
در خاکهای نیمه اشباع علاوه بر دانههای جامد و آب، فشار هوا نیز وجود دارد و در واقع سیال حفرهای ترکیبی از آب و هوا است. افزایش فشار سیال حفرهای در اثر بارگذاری و خروجی تدریجی سیال در خاکهای نیمه اشباع مشکلتر از حالت اشباع است. حل معادلات تحکیم خاکهای نیمه اشباع نیازمند برنامههای کامپیوتری (عددی) است.
در کارهای حرفهای خیلی خاص ممکن است از مدلهای عددی برای تخمین نشست تحکیم خاک نیمه اشباع استفاده شود ولیکن این مدلها عمدتاً جنبه تحقیقاتی دارند و تنها مختص همان پروژه خاص می باشند. برای محاسبه نشست خاکهای نیمه اشباع میتوان مدول الاستیسیته آنها را در رطوبتی که دارند تعیین کرد و به محاسبه نشست آنی اکتفا نمود.
نشست نهایی
نشست نهایی یا کل (S) از مجموع نشست آنی یا الاستیک ( ) و نشست تحکیم ( ) بدست میآید.
نشست غیر یکنواخت
نشست غیریکنواخت بیش از نشست یکنواخت تأثیر مخرب بر ساختمان دارد. اگر تمام بخشهای ساختمان به صورت یکنواخت نشست کنند، مشکلی از نظر پایداری ساختمان بوجود نمیآید و فقط لازم است تأثیر نشست کل بر تأسیسات و ابنیه مجاور مطالعه گردد. برای مثال لولههای آب و فاضلاب ممکن است در محل اتصال به ساختمان بشکنند. ضمناً اگر ساختمان موردنظر مثلاً یک دیوار سیلگیر مجاور رودخانه است، نشست دیوار ممکن است موجب گردد که تراز فوقانی دیوار پایینتر از تراز سیل قرار گیرد. پلهها و شیبهای ورودی به ساختمان نیز ممکن است در اثر نشست کل یکنواخت ساختمان دچار تغییراتی شوند. گاهی نشست یکنواخت یک ساختمان سنگین مثل سیلو موجب شده است که ساختمان مجاور آن به طرف ساختمان سنگین کج شود.
نشست غیریکنواخت علت اصلی پدیده اندرکنش خاک-سازه می باشد، اگر بخشهای مختلف ساختمان به صورت غیریکنواخت نشست کنند، این تفاوت در مقدار نشست میتواند موجب بوجود آمدن تنشهای مخرب بزرگی در پی و سازه گردد. ترک خوردگی جدی و حتی گسیختگی در صورت زیاد شدن نشست غیریکنواخت محتمل است.