شمع ها را روی شن های روان پیچ کنید. فونداسیون روی ماسه روان

محتوای مقاله

شالوده روی ماسه روان باید در شرایط نسبتاً دشوار، پایداری قابل قبول و استحکام طراحی کل سازه را تضمین کند. از این گذشته ، ماسه روان در بیشتر موارد به عنوان یک منطقه کاملاً نامناسب خاک برای ساخت و ساز در نظر گرفته می شود.

با این حال، به لطف فن آوری های مدرن، می توان پایه را حتی در چنین شرایطی، نه قابل قبول ترین، ساخت. و در این مقاله به ساختار معمولی یک فونداسیون روی شن‌های روان نگاه می‌کنیم و گزینه‌های متعددی را برای فرآیند ساخت فونداسیون در شرایط خاک ناپایدار به خوانندگان خود ارائه می‌دهیم.

خطر شن روان چیست؟

شن روان معمولی نوع بسیار خاصی از خاک است که بر پایه ماسه ریز (غبار) خیس شده در مقدار زیادی آب است. بنابراین، ماسه روان در زیر فونداسیون فقط یک کابوس برای هر توسعه دهنده است: از این گذشته، چنین خاکی استحکام کافی ندارد و نمی تواند وزن ساختمان را تحمل کند.

یعنی ساختمانی که روی شن های روان ساخته شده است به سادگی به داخل خاک "کشیده می شود".علاوه بر این، در طول فرآیند "غوطه وری"، هم پایه و هم دیوارهای ساختمان به سادگی زیر وزن خود می ترکند. با این حال، چنین تأثیری را تنها در صورتی می توان مشاهده کرد که صاحب خانه خطر شن های روان را نادیده بگیرد و اقداماتی را برای تسطیح پایداری ناکافی خاک انجام ندهد.

چنین اقدامات متقابلی معمولاً یا از پی های بیش از حد عمیق استفاده می کنند که در جستجوی خاک پایدارتر به شن های روان نفوذ می کنند یا از پی های بیش از حد گسترده ای استفاده می کنند که وزن سازه را در حداکثر منطقه توزیع می کنند که باعث کاهش فشار روی خاک می شود.

فناوری برای ساخت فونداسیون بر روی ماسه روان

هنگام تصمیم گیری برای ساخت چه پایه ای روی شن های روان، باید عمق خاک ناپایدار و ضخامت خود لایه ماسه را در نظر گرفت.

پارامتر اول به عنوان فاصله از سطح صفر تا مرز ماسه روان تعریف می شود. پارامتر دوم عمق خود ماسه روان است - فاصله از ابتدای لایه ماسه تا لایه پایدار خاک.

علاوه بر این، هر دو پارامتر اول و دوم با استفاده از تعیین می شوند بررسی های زمین شناسیدر محدوده سایت انجام می شود. هیچ گزینه دیگری برای تعیین عمق شن روان و فاصله از سطح صفر تا خاک پایدار وجود ندارد.

در نتیجه اگر عمق ماسه روان از سه متر تجاوز نکند، در فرآیند ساخت فونداسیون باید از فناوری استفاده شود. کم عمق، فونداسیون نواری.

اگر عمق ماسه روان از یک متر تجاوز نکند و عمق خاک پایدار چهار تا پنج متر باشد، در طول فرآیند ساخت و ساز باید از پایه ای از نوع شمع با گریلاژ یکپارچه استفاده شود.

با عمق قابل توجهی از خاک پایدار (بیش از شش متر) و عمق کم ماسه روان (کمتر از یک متر)، به عنوان پی استفاده کنید. دال یکپارچه، روی سطح صفر ریخته می شود.

پایه گذاری روی شن های روان یک مسئله بسیار جدی است. ماسه روان در لایه های خاک در برخی موارد محل را برای ساخت خانه نامناسب می کند. همه چیز به نوع ماسه روان، عمق و قدرت آن بستگی دارد. عمل ساخت فونداسیون بر روی شن های روان نشان می دهد که در نتیجه محاسبه اشتباه، نه تنها پی روی ماسه روان، بلکه کل خانه می تواند به معنای واقعی کلمه همراه با دیوارها و در مدت زمان کوتاهی به داخل زمین فرو برود.

شن روان چیست

ماسه‌های روان سنگ‌هایی هستند که در شرایط خاصی، یعنی شناور یا روان، می‌توانند خواص مایعات را از خود نشان دهند. ترکیب سنگ‌های ماسه‌ای روان، ماسه‌های سیلتی نازک، رس‌های چسبنده و لوم است. شن های روان واقعی و کاذب وجود دارد. شن های روان واقعی حاوی مواد آلی هستند که به عنوان روان کننده کلوئیدی برای سنگ های سست عمل می کنند و می توانند به سرعت با شوک مکانیکی یا لرزش خفیف به حالت سیال تبدیل شوند. اگر رطوبت شن های روان واقعی ناچیز باشد و چگالی آن به اندازه کافی زیاد باشد، پس شن های روان بادوام هستند. هنگامی که یخ می زند، برآمدگی شدید رخ می دهد. ماسه های روان کاذب از نظر عدم وجود مواد آلی در ترکیباتشان و با این واقعیت که خواص ماسه روان عمدتاً تحت تأثیر فشار هیدرولیکی که هنگام باز شدن سفره های زیرزمینی رخ می دهد ظاهر می شوند با ماسه های واقعی متفاوت است.

یک نتیجه عملی از کل این نظریه به دست می آید - اگر شن های روان لمس نشود، خطرناک نیست. اما اگر سفتی آن شکسته شود، فشار سنگ مایع شروع به نفوذ به سطح می کند. عواقب احتمالی آن خواهد بود:

1. رژیم هیدروژئولوژیکی سایت به طور غیر قابل برگشت تغییر خواهد کرد
2. ظرفیت باربری خاکهای واقع در بالای شن و ماسه کاهش می یابد - در بهترین حالت، در بدترین حالت، خانه به سادگی زیر زمین می رود.
3. سطح خاک نشست ناهموار نشان خواهد داد
4. آسیب احتمالی - شکستگی خط لوله، تغییر شکل ساختمان های مجاور. تغییر شکل ها می توانند در هر درجه ای باشند - از اعوجاج دهانه پنجره ها و درها تا تخریب کامل فونداسیون.

هنگام ساخت فونداسیون بر روی ماسه روان، مشکل اصلی اطمینان از عدم امکان کاهش فشار لایه های اشباع از آب است.

مقابله با شن‌های روان که در زیر یک کارگاه ساختمانی قرار دارد، کار آسانی نیست و بسیار پرهزینه است. در عمل، تخلیه ماسه روان گاهی اوقات امکان پذیر است اگر سیستم زهکشیدر زیر وقوع لایه هایی که می توانند مشکلات شن و ماسه را ایجاد کنند. سیستم کارآمدزهکشی می تواند از ظهور شن های روان در آینده جلوگیری کند، اما بازرسی، تمیز کردن و نگهداری سیستماتیک این سیستم الزامی است. اما حتی کامل ترین سیستم زهکشی همیشه امکان پذیر نیست و به دلایل فنی و نه فقط اقتصادی - اگر لایه شن روان ضخیم و عمیق باشد.

اگر تخلیه شن روان غیرممکن باشد، لازم است از گونه ای از فونداسیون ساختمان استفاده شود که تماس با ماسه روان را از بین ببرد یا به حداقل برساند.

انواع پی های مورد استفاده بسته به عمق شن روان

اکثر پایه قابل اعتماد- بشقاب حتی زمانی که شن های روان نزدیک به سطح قرار دارند، تا یک تا یک و نیم متر، و در همان زمان زمانی که لایه های متراکم خاک در عمق قرار دارند - 5-6 متر یا بیشتر.

در مورد ماسه روان با ضخامت کم لایه، در عمق کم از سطح (0.5 متر - 1 متر) قرار دارد و مهمتر از همه، اگر در زیر ماسه روان لایه هایی از خاک متراکم با ظرفیت باربری کافی وجود داشته باشد، آنگاه آن پشتیبانی از ساختار آینده روی آنها با استفاده از شمع امکان پذیر است. توده ها باید از شن های روان عبور کرده و روی لایه های جامد خاک قرار گیرند.

ساده ترین حالت زمانی است که شن های روان در زیر عمق انجماد خاک قرار دارند. در این صورت هیچ خروشی و تماسی با شن های روان وجود نخواهد داشت. در این مورد، پایه را می توان گرفت - یک نوار با عمق کم.

در مواردی که سطح آب های زیرزمینیدر بالا، و ماسه روان نزدیک به سطح زمین قرار دارد، در برخی موارد، گزینه تقویت سطح با ایجاد یک خاکریز مصنوعی از خاک غیر سنگی - مخلوط سنگ خرد شده، ماسه و شن انتخاب می شود. بالش با فشرده سازی لایه به لایه ساخته شده است، اما منحصراً با دست - با یک صفحه دستکاری یا لرزان. تجهیزات سنگین مستثنی هستند، زیرا بارها و ارتعاشات می توانند تأثیر منفی بر شن های روان داشته باشند.

از تمام آنچه گفته شد، واضح است که بدون داده های بررسی زمین شناسی، تصمیم گیری در مورد ساخت و ساز در یک سایت و انتخاب گزینه فونداسیون به سختی منطقی است. شما باید در مورد ماسه روان بدانید - در چه عمقی قرار دارد و قدرت یا ضخامت آن چقدر است. همچنین باید سطح آب زیرزمینی را بر اساس فصل بدانید. شاید همسایگان قبلاً در نزدیکی چاه ساخته، حفر یا حفر کرده باشند، این می تواند اطلاعاتی را ارائه دهد.

وجود شن‌های روان به احتمال زیاد در یک دشت، در منطقه‌ای که قبلاً یک باتلاق یا مخزن حتی بسیار کوچک وجود داشته است، وجود دارد. یکی از راه‌های تشخیص شن‌های روان به تنهایی، حفر گودال یا حفر چاه با عمق بیشتر از عمق انجماد خاک (طبق استاندارد منطقه‌ای) است. اگر دیوارها شروع به شنا کنند و فرورفتگی ها با ماسه مایع روان پر شود، می توانیم در مورد وجود شن های روان در زیر منطقه نتیجه گیری کنیم. اما فقط متخصصان می توانند پس از بررسی زمین شناسی میزان ضخامت آن را بگویند. واضح است که شن روان نه تنها مشکل ایجاد می کند، بلکه می تواند خطرناک نیز باشد و نباید با آن شوخی کرد.

اقدامات احتیاطی هنگام کار با ماسه روان

مراقب ایمنی خود باشید و اقدامات احتیاطی را انجام دهید

ویژگی های فونداسیون بر روی شن روان

نیروی فشار پی بر روی زمین به مساحت این پی بستگی دارد. اگر یک دال یکپارچه به عنوان پی انتخاب شود، توزیع بهینه بارها حاصل می شود مشروط بر اینکه ابعاد ساختمان در پلان با خطوط دال منطبق باشد. این همیشه توجیه پذیر نیست نقطه اقتصادیچشم انداز. اگر انواع فونداسیون نواری اتخاذ شود، عرض پایه آنها باید تا حد امکان بزرگ باشد. شن روان دارای استحکام پایینی است و باید تا حد امکان فشار وارده بر آن را کاهش دهید.

تمام کارهای خاکبرداری باید با دقت زیادی انجام شود. اگر سفتی شن های روان شکسته شود، ماسه های روان به سمت بالا بالا می روند و در نتیجه لایه های خاک با فرونشست جابه جا می شوند. علاوه بر این، حوادث ناشی از کار امکان پذیر است ارتباطات مهندسیپیشرفت‌ها و صخره‌ها و تغییر شکل‌های درجات مختلف سازه‌های باربر ساختمان‌های مجاور. قاعده این است که تمام کارهای حفاری منحصراً در بالای عمق ماسه روان انجام می شود.

استفاده از تجهیزات ویژه سنگین برای ساخت فونداسیون بر روی شن‌های روان غیرممکن است، این امر می‌تواند به دلیل ناپایداری شن‌ها در شرایط ارتعاش و تأثیرات مکانیکی منجر به باز شدن آنها شود. تمام کارهای خاکبرداری باید به صورت دستی انجام شود. بنابراین، هنگامی که یک انتخاب وجود دارد، سازندگان پایه های شمع را ترجیح می دهند.

ماسه روان شامل شن، خاک رس و آب است. شن‌های روان در اعماق یخبندان نیروهایی را از خود نشان خواهند داد. در هر صورت، خاک‌افشانی به درجات مختلف امکان‌پذیر است، بنابراین آرماتوربندی قاب‌های آرماتور در فونداسیون‌ها (گریلاژ) روی شن‌های روان انجام می‌شود.

بالشتک شن و ماسه یا سنگ خرد شده زیر فونداسیون به ضخامت 300-400 میلی متر با دستگاه ضد آب اجباری می باشد. بر حسب لایه مواد رولبتن را در نوار پی، دال یا ترکیبی از آنها بریزید. پس پر کردنپایه با ماسه ساخته شده است.

یک منطقه کور گسترده در اطراف محیط فونداسیون تمام شده برای محافظت از سازه های زیرزمینی از آب اتمسفر الزامی است.

در عمل ساخت و ساز، مفهوم "شن و ماسه سریع" اغلب با آن مواجه می شود. مخصوصاً هنگام اجرا کار ساخت و سازدر شهرهای بزرگ ماهیت شن های روان به طور کامل مورد مطالعه قرار نگرفته است. همچنین این فرض وجود دارد که دلیل تشکیل شن های روان نشت فاضلاب از آن است سیستم های فاضلاب. اما شن های روان در مکان هایی نیز یافت می شود که هیچ اثری از فعالیت انسانی وجود ندارد.

ماسه‌های روان انواعی از خاک‌های لوم شنی و دیگر خاک‌های ریزدانه هستند که توسط آب به حالت مایع در می‌آیند که در شرایط خاص به قدری متحرک می‌شوند که مانند مایع در جریان هستند. من می خواهم توجه داشته باشم که شن های روان و رودخانه های زیرزمینی چیزهای کاملاً متفاوتی هستند. اگر رودخانه زیرزمینیبه عنوان یک قاعده، وضعیت پایداری دارد، می توان رفتار شن های روان را تنها با انجام مقدار کافی بررسی های زمین شناسی پیش بینی کرد.
شن روان در تجلی خود حجمی است که توسط خود طبیعت مهر و موم شده است که در داخل آن ماسه ریز اشباع شده از آب تحت فشار چندین اتمسفر قرار دارد. همانطور که توسط مطالعات ژئوفیزیک مهندسی انجام شده با استفاده از روش پروفایل لرزه ای طیفی (SSP) نشان داده شده است، ماسه های روان در زمین به صورت هاله های بسته ترسیم می شوند.

بهش دست نزن وگرنه...

ماسه های روان به دلیل تحرک و ظرفیت باربری کم، برای استفاده به عنوان پی نامناسب هستند. در عین حال، یک خانه می تواند روی شن های روان بایستد و هیچ ناراحتی را تجربه نکند، زیرا ماسه روان می تواند فشار بسیار بالایی را تحمل کند. اما فقط تحت یک شرط - حفظ سفتی. اگر فرصت‌هایی برای حرکت شن‌های روان به وجود بیاید (مثلاً یک سنگر یا گودال حفر شده)، آنگاه ممکن است خاک به سادگی از زیر خانه دور شود. در این حالت ، فونداسیون به طور کامل یا جزئی پشتیبانی خود را از دست می دهد ، در نتیجه آن قسمت هایی از ساختمان که مستقیماً بالای ماسه روان قرار دارند شروع به فرو رفتن در زمین می کنند. سپس ریزاختلال در خاک ایجاد می شود و ماسه روان نیز از طریق آن شروع به بیرون آمدن می کند.

اولین تجلی آغاز فرآیند، آبگرفتگی زیرزمین ها است. گاهی اوقات به نظر می رسد که خاک در آنجا بالا می رود، اما اینطور نیست - در واقع، خانه در حال غرق شدن است. میزان نشست بستگی به کار انجام شده در محله، وضعیت خاک و میزان نقض شرایط هیدرولوژیکی دارد. مرحله بعدی ایجاد ترک در آن است سازه های باربرخانه ها. بنابراین در اثر رها شدن شن های روان از زیر قسمت جنوبی منزل شماره 8 خیابان. Dvinskaya در سنت پترزبورگ، این بخش پشتیبانی خود را از دست داد و سقوط کرد.

در نتیجه سقوط (در ژوئیه 2002)، 4 نفر جان باختند. در روند انجام کار با هدف گسترش خاکریزی کانال Obvodny در سنت پترزبورگ، محتویات شن های روان که در آنجا قرار داشتند شروع به جریان مستقیم به داخل کانال کردند. خانه شماره 48، واقع در بیش از 50 متری کانال، بلافاصله پس از شروع حرکت شمع ورق در قسمت میانی آن، شروع به فرو رفتن شدید در زمین و فروریختن کرد. به همین ترتیب، خانه‌هایی در بزرگراه کشیرسکوی مسکو پس از اینکه شروع به ساختن گودال پایه برای یک گاراژ زیرزمینی در فاصله‌ای از آنها کردند، فروریختند. و در نتیجه شروع ساخت ساختمانی در پارک به نام. ساخاروف (سن پترزبورگ) شیب خانه نقطه چین بود که در کنار محل ساخت و ساز قرار داشت.

نمونه دیگر خانه موروزی در خیابان لیتینی در سنت پترزبورگ است که در سال 2006 به دلیل کار ساخت و ساز در یک سایت همسایه، خاک زیر فونداسیون جابجا شد. وضعیت دقیقاً به همین ترتیب در هنگام ساخت هتل قصر Corinthia Nevsky (نوسکی، 57) ایجاد شد: پس از ترکیدن ساختمان های همسایه 55 و 59 در درزها، آنها باید با عجله اسکان داده می شدند و تخریب می شدند.

یکی از ویژگی های موذی شن روان این است که در طول کار ساخت و ساز و تحت تأثیر ساختاری که از قبل کار می کند، مرز بالایی آن بالا می رود و اغلب به سطح بسیار نزدیک می شود. بنابراین، کوچکترین نفوذ به زمین، به عنوان مثال در هنگام تعمیر ارتباطات (که هنوز در خارج از شن های روان قرار داشتند)، می تواند نامطلوب ترین عواقب را ایجاد کند.

ما ساخته ایم و خواهیم ساخت

حتی در دوران باستان، سازندگان با ماسه های شناور اشباع شده از آب مواجه می شدند. و هنگامی که نیاز به برپایی ساختمان های سنگی ایجاد شد، به طور جدی به فکر رام کردن شن های روان افتادند. در سنت پترزبورگ، که به معنای کامل این کلمات بر روی یک باتلاق ساخته شده بود، خانه ها بر روی قایق های چوبی قدرتمند نصب شده بودند که برای توزیع یکنواخت بار کار می کردند. درخت به دلیل کمبود اکسیژن پوسیده نشد.

با گذشت زمان، پروژه های ساختمانیدر مقیاس بزرگتر شد و روش های مبارزه با شن های روان مؤثرتر شد. سازندگان مترو به ویژه اغلب مجبور بودند از آنها در عمل استفاده کنند. هنگام حفر تونل ها و معادن، به طور سنتی از اقدامات حفاظتی مانند سپرهای ویژه، کیسون ها و انجماد استفاده می شد.

آخرین روش محبوب ترین شد، اما همیشه خود را توجیه نمی کرد. تایید این موضوع فرسایش متروی سن پترزبورگ بین ایستگاه های لسنایا و پلوشچاد موژستوا است. پیش نیاز این حادثه، ساخت سریع صحنه عمیق برای کنگره بیست و پنجم حزب بود که قرار بود از ماسه های آبزی عبور کند. برای عبور سریع از شن های روان، از فناوری انجماد خاک با تجهیزات گران قیمت برودتی استفاده شد. در سال 1974، آب به داخل تونل که هنوز در حال ساخت بود، سرازیر شد. حفره ای به ابعاد 400 در 200 متر و عمق 3 متر در خیابان Polytechnicheskaya ظاهر شد. آسفالت بالا آمد، ریل های تراموا ترکید، چندین ساختمان به طرز خطرناکی کج شدند، ترک هایی ظاهر شد و ساختمان اداری کارخانه اکتبر سرخ ویران شد. سپس خاک منجمد شد، اما در سال 1995 ترافیک در سایت باید به مدت 9 سال بسته می شد - تا زمانی که تونل های کنارگذر جدید به بهره برداری رسید.

با این حال، نیز وجود داشت نمونه های موفقیخ زدن شن های روان تجربه ساخت یک ساختمان بلند وزارت راه آهن در دروازه سرخ در مسکو را می توان واقعا بی سابقه دانست. هنگام انجام شناسایی خاک، مشخص شد که بخشی از گودال آینده توسط ماسه روان و بخشی توسط خاک رس اشغال شده است. بر این اساس، لبه فونداسیون قسمت مرتفع باید در طی فرآیند انجماد بالا آمده باشد.

و لبه مقابل، تحت تاثیر وزن فولاد و سازه های بتنیاجازه دهید رسوب ته نشین شود پس از انجام محاسبات کنترلی، طراحان تصمیم گرفتند ساختمان را با انحراف از حالت عمودی نصب کنند تا پس از ذوب شدن زمین به حالت عادی خود بازگردد. در همان زمان، هر لایه انحرافات خاص خود را از عمودی داشت. در نتیجه، پس از مستقر شدن پایه، قاب از شیب اولیه خلاص شد و فقط یک شیب جزئی در جهت مخالف دریافت کرد.

ساختمان دانشگاه دولتی مسکو نیز روی شن های روان قرار دارد. در طول ساخت آن، واحدهای انجماد قدرتمند واقع در زیر فونداسیون، شن های روان را در شرایط پایدار نگه داشتند. علاوه بر این، این ساختمان بر روی یک پایه جعبه‌شکل اساساً جدید ساخته شد که با رفتار خاک "انطباق" می‌یابد: بسته به جایی که شن‌های روان از آن عبور می‌کنند، پایین می‌آید یا بالا می‌رود. در اینجا صرفه جویی مستقیم وجود دارد: نیازی به پر کردن یک گودال غول پیکر با بتن نیست، همانطور که آمریکایی ها هنگام ساخت آسمان خراش های خود انجام دادند.

با این حال، متأسفانه، نمونه های زیادی از از دست دادن کنترل بر شن های روان وجود دارد. تنها در سن پترزبورگ ده ها شیء بزرگ رسوایی وجود دارد. گودالی در نزدیکی ایستگاه راه‌آهن مسکوفسکی که در محل آن قرار است یک مجتمع خرید و سرگرمی تا ماه مه 2010 ساخته شود، مرحله دوم تئاتر ماریینسکی، خانه‌هایی در Nevsky Prospect، خیابان Kolokolnaya ...

به طور کلی، به گفته کارشناسان، سنت پترزبورگ به برنامه "تقویت پایه ها" نیاز دارد، یعنی خاک های ضعیف، و برنامه ای به مقیاس بزرگ ترمیم نما.

مسکو شناور

اما این تنها سنت پترزبورگ نیست که با مشکل شن روان مواجه است. به طور فزاینده ای، صداهای نگران کننده در مطبوعات شنیده می شد، از ترس اینکه پایتخت به زودی به آرامی به زیرزمین می رود. کارشناسان مناطق انتهای جنوبی بلوار گوگولوفسکی را آماده فروپاشی در حفره‌های زیرزمینی ارزیابی می‌کنند، شن‌های روان را در نزدیکی نیو آربات و بولشایا دمیتروفکا مملو از تصادفات جدی می‌دانند و به خطر گسیختگی‌های افقی در پارک فیلفسکی اشاره می‌کنند که در اطراف آن توسعه فعال در حال وقوع است. . وب سایت محبوب Аpartment.Ru فهرستی از مناطق بالقوه خطرناک مسکو را در اختیار عموم قرار می دهد که خرید مسکن در آنها نامطلوب است.

"Quicksand" یک مفهوم شناخته شده برای مسکوئی ها است. در دهه 60، دهانه ها و فروچاله ها در بزرگراه Khoroshevskoye ظاهر شدند که بلافاصله در چندین ساختمان جدید سقوط کردند. حفره های زیر این ناحیه نتیجه تخلیه مداوم مخازن زیرزمینی است. اطلاعات بسیار جالبی وجود دارد که تعداد کل چاه هایی که در سراسر قلمرو مسکو نفوذ می کنند می تواند به 900 هزار برسد. به طور طبیعی، همه آنها در مخازن زیرزمینی موجود، کارست و مصنوعی انباشته می شوند و به ماسه های پلیستوسن ختم می شوند. و این است - وضعیت خوببرای تشکیل شن های روان

وضعیت اضطراری سال 2001، زمانی که خانه ای در مالایا دمیتروفکا در حین نصب فاضلاب فرو ریخت، در خاطره مسکوئی ها تازه است. ساخت و ساز در خیابان Aviatsionnaya (شمال غربی مسکو) در سواحل رودخانه مسکو در دهه 90 آغاز شد. مجتمع مسكوني"Scarlet Sails" با ارتفاع بیش از 190 متر فونداسیون بتنیاین شیء مسیرهای طبیعی آب های زیرزمینی را که دشت سیلابی استروژینو را پر کرده بود مسدود کرد. معلوم نیست عواقب این ساخت و ساز چه خواهد بود.

درمان یا پیشگیری؟

تعداد کمی از ساکنان خیابان اولیانوفسکی در کراسنویارسک می دانند که محله آنها روی شن های روان واقع شده است، که در یک زمان (تقریبا 20 سال پیش) نگرانی های جدی در مورد قابلیت اطمینان ساختمان ها ایجاد کرد. در حال حاضر پی منازل مستحکم شده و شن های روان هیچ خطری ندارد. وضعیت در مسکو Cheryomushki بر اساس سناریوی مشابه توسعه یافت.
امروزه تکنیک های کافی وجود دارد که به شما امکان می دهد استراتژی خود را برای مقابله با شن های روان برای هر مورد خاص انتخاب کنید. اول از همه، لازم به یادآوری است که شن روان می تواند هم درست و هم نادرست باشد (طبق طبقه بندی دانشمند شوروی A.F. Lebedev). بنابراین، شن‌های روانی که دارای ذرات کلوئیدی کمتر از 001/0 میلی‌متر هستند که اساساً به عنوان روان‌کننده عمل می‌کنند، درست نامیده می‌شوند و شن‌های روان که ویژگی‌های آن تنها تحت فشار هیدرودینامیک قابل‌توجه آبی که از آن عبور می‌کند ظاهر می‌شود، کاذب نامیده می‌شود. شن و ماسه واقعی در هنگام یخ زدن دچار ریزش شدید می شود، آب را ضعیف فیلتر می کند و وقتی خشک می شود، میکروارگانیسم ها نقش زیادی در تشکیل آن دارند. از آنجایی که شن های روان واقعی به خوبی آب را رها نمی کنند، هنگام تخلیه آنها از جاروبرقی و زهکشی الکتریکی استفاده می شود. برای تخلیه شن های روان کاذب از چاه ها و چاه های لوله استفاده می شود.

برای مبارزه با شن های روان در هنگام ساخت اشیاء بزرگ، روش "دیوار در خاک" امروزه رایج است. از آن در ساخت مرحله دوم تئاتر ماریینسکی در سن پترزبورگ استفاده خواهد شد. برای اجرای موفقیت آمیز این پروژه بلندمدت، سازندگان باید 2278 حلقه چاه در محل حفاری و 2190 حلقه چاه را سیمان کنند. این به شما امکان می دهد هم از خود گودال و هم از ساختمان های اطراف محل ساخت و ساز پشتیبانی کنید.

مهم‌ترین چیز این است که فراموش نکنید در حالی که در برخی مکان‌ها می‌توان ساختمان‌های صد طبقه ساخت، در برخی دیگر حتی ساخت ساختمان‌های نه طبقه در حال حاضر به یک اقدام خطرناک تبدیل شده است. موفقیت هر شرکتی در آماده سازی دقیق آن نهفته است. بنابراین، قبل از شروع ساخت و ساز، لازم است یک بررسی زمین شناسی شایسته از سایت با استفاده از روش SSP انجام شود. از آنجایی که شن های روان توسط مناطقی از اختلالات تکتونیکی کنترل می شوند، باید نقشه برداری شوند. اثربخشی چنین پیش بینی تأثیر کار ساخت و ساز بر خانه های ساخته شده بارها آزمایش شده است. بنابراین، اگر منطقه ای از اختلالات زمین ساختی از زیر خانه عبور کند، می توانید مطمئن باشید که کار ساخت و ساز در ادامه این منطقه باعث انتشار شن های روان می شود.

ماسه روان خاکی است به شکل ماسه و لوم شنی، اشباع از آب. هنگام پردازش یا حفر گودال ها روی شن های روان، خاک مایع می شود.

در شرایط طبیعی، ماسه روان آب بندی می شود و ذرات ماسه اشباع شده با مایع تحت فشار قرار می گیرند.

ماسه‌های روان را می‌توان در همه جا یافت، اما اغلب در آن یافت می‌شود منطقه باتلاقی. ساختن بر روی شن و ماسه آسان نیست.

خاک شن های روان آب آزاد نمی کند. با کوچکترین ضربه شروع به تار شدن و جاری شدن می کند. که در زمان زمستانشن‌های روان در طول سال در معرض یخبندان شدید قرار دارند. خطر شن روان در این است که اگر یکپارچگی آن نقض شود و گودالی حفر شود، شروع به فرو ریختن می کند و ماسه از دیوارها می ریزد. سطح آب و شن و ماسه، با وجود عمیق شدن، همیشه در حال افزایش است.

ساختمانی که روی ماسه روان ساخته شده است را می توان به لایه های پایینی خاک کشید. دیوارهای خانه در حال ترکیدن هستند وزن خود، و پایه ویران می شود.

برای ساخت موفقیت آمیز یک ساختمان بر روی ماسه روان، باید تعدادی از ویژگی های فنی را رعایت کرد.

هنگام انتخاب پایه ای که کل سازه روی آن قرار می گیرد، عمق ماسه روان و ضخامت آن را در نظر بگیرید.

هنگام چیدمان فونداسیون روی ماسه روان، نکات زیر را به خاطر بسپارید:

1. استفاده از تجهیزات سنگین ساختمانی نامطلوب است تا به یکپارچگی خاک آسیب نرساند و ترانشه را سیل کند.
2. کار خاکبرداری نباید بر لایه مشکل تأثیر بگذارد.
3. پایه باید تا حد امکان گسترده باشد. در مورد استفاده از فونداسیون نواری، عرض نوار تا حداکثر مقدار ممکن افزایش می یابد.
4. هنگام چیدمان پایه مرحله اجباریزهکشی در محل ساخت و ساز وجود خواهد داشت.
5. ساخت هر پایه، به استثنای نوع شمع، بر روی بستر شن و ماسه انجام می شود.
6. به دلیل ریزش شدید ماسه روان، یک تسمه تقویت شده در فونداسیون تعبیه شده است.

برای احداث ساختمان بر روی ماسه روان از انواع پی استفاده می شود:

1. نوار.
2. توده.
3. یکپارچه اسلب.

اگر ماسه روان در سطح 1 متر قرار داشته باشد و خاک پایدار در عمق 3 تا 5 متر باشد، پایه خانه ساخته می شود. پایه شمعبا توری ساخته شده از یکپارچه.

زمانی که لایه شناور از سطح صفر تا حداقل سه متر قرار دارد، از یک پی کم عمق نواری استفاده می شود.

دال یکپارچه زمانی استفاده می شود که خاک ناپایدار در سطح 1 متر رخ دهد، در حالی که پایه پایدار باید به 5 متر برسد.

به سختی می توان به تنهایی به عمق یک پایه شناور و پایدار کمک گرفت.

اجرای مرحله به مرحله فونداسیون روی خاک شناور

قبل از پی ریزی، باید یک چاه حفر کنید و از خاک نمونه برداری کنید تا نوع لایه شناور مشخص شود. درجه شناوری بستگی به اندازه قطعات شن و ماسه دارد.

هنگامی که ترانشه برای فونداسیون آماده شد، آب اضافی با یک پمپ برداشته می شود و یک لایه زهکشی گذاشته می شود. عایق رطوبتی روی زهکشی گذاشته می شود. سپس یک لایه بتونی ریخته می شود.

در عرض 3-5 روز، بتن سخت می شود و پس از آن به مراحل بعدی ساخت و ساز می روند.

فونداسیون شمعی تنها زمانی استفاده می شود که عمق دقیق شن روان مشخص باشد. پایه فونداسیون در زیر ماسه روان در یک لایه پایدار قرار می گیرد. برای تقویت شمع ها، گریلاژ را با ستون های بتن آرمه می بندند.

یک پایه یکپارچه در هنگام ساخت یک ساختمان ساخته شده از آجر و سنگ ساخته می شود. قبل از پی ریزی، ضخامت ریختن بتن را تعیین کنید. برای هر ساختمان فردی است. عرض بهینه یکپارچه برای ماسه روان نباید نازکتر از 35 میلی متر باشد. پایه یکپارچه از یک قاب تقویت شده با سطح مقطع میله ها از 12 تا 16 میلی متر استفاده می کند.

یک پایه یکپارچه باید در یک زمان و بدون وقفه ریخته شود تا از فرو ریختن دال در آینده جلوگیری شود.

عایق بندی فونداسیون روی شن روان

عایق کاری فونداسیون به شما این امکان را می دهد که از فونداسیون در برابر اثرات دمای پایین محافظت کنید و از یخ زدگی جلوگیری کنید. عایق خارجی از ورود آب های زیرزمینی و بارش جلوگیری می کند.

عایق کاری بتن از خارج باعث بهبود کیفیت آن و حفظ سازه برای مدت طولانی می شود.

برای عایق بندی از فوم پلی استایرن و فوم پلی استایرن استفاده می شود. روی پایه قرار می گیرد و با ماستیک ساختمانی محکم می شود.

عایق کاری با فوم پلی اورتان با پاشیدن ماده ای که به فوم تبدیل می شود انجام می شود. این نوععایق بهینه ترین است، زیرا گرما را 3 برابر بهتر حفظ می کند و در یک روز اعمال می شود.

شن های روان مشکلات زیادی را در ساخت و ساز ایجاد می کنند. اگر فونداسیون شناور مختل شود، جریان آب ترانشه را پر کرده و خاک پخش می شود. حذف تجهیزات ساختمانی از چنین منطقه ای دشوار است. بنابراین قبل از پی ریزی خاک از نظر ضخامت پایه پایدار و قسمت شناور به دقت بررسی می شود تا مشکلی در پی ریزی ایجاد نشود.

وجود ماسه روان در لایه های خاک، ساخت بخش زیرزمینی سازه را پیچیده می کند و اغلب به نامناسب بودن مکان برای ساخت و ساز شناخته می شود. ولی فن آوری های مدرنبه شما امکان می دهد با شرایط خاص زمین شناسی کنار بیایید و پایه ای را روی شن های روان نصب کنید. چندین گزینه برای ساخت پایه یک خانه در خاک های ناپایدار وجود دارد. انتخاب آنها با محل شن روان نسبت به سطح صفر و همچنین ضخامت آن تعیین می شود.

چرا ماسه روان خطرناک است؟

ماسه روان یک لایه مهر و موم شده است که از خاک شنی یا لومی شنی اشباع شده با آب تحت فشار تشکیل شده است. دارای قوام نیمه مایع چسبناک است. به خودی خود ، چنین لایه ای موذی نیست ، اما با کوچکترین نقض یکپارچگی شن و ماسه ، توده آب تحت فشار شروع به شکستن دهانه می کند و ماسه و سایر ذرات خاک را با خود می برد. در نتیجه:

• تغییرات در رژیم هیدروژئولوژیکی در سایت؛
• کاهش ظرفیت باربری خاکهای واقع در بالای ماسه روان.
• نشست ناهموار سطح خاک؛
• تغییر شکل سازه های واقع در مجاورت نزدیک؛
• تخریب تاسیسات

علاوه بر این، ماسه های روان اشباع شده با ذرات خاک رس در طول دوره انجماد خاک خطرناک هستند، زیرا در معرض ریزش شدید قرار دارند. این واقعیت باید در اسناد طراحی در نظر گرفته شود.

مشکل اصلی در ساخت فونداسیون بر روی شن‌های روان، اطمینان از غیرممکن بودن در معرض قرار دادن و آسیب رساندن به استحکام سازند اشباع از آب است.

در فرآیند طراحی و ساخت خانه بر روی خاک های ناپایدار، لازم است اقدامات مربوط به تسطیح ظرفیت باربری لایه های زمین انجام شود. باید به خاطر داشت که نادیده گرفتن اقدامات پیشنهادی توسط طراحان می تواند منجر به عواقب ناگواری شود، از دهانه های کج گرفته تا فرونشست و تخریب جدی.

راه های مبارزه

سیستم زهکشی که در زیر سطح سازند مشکل قرار دارد می تواند ماسه های روان را در زمین تخلیه کند. در آینده می تواند از ظهور مجدد آن جلوگیری کند، اما برای عملکرد صحیح زهکشی، ممیزی های سیستماتیک مورد نیاز خواهد بود.

هنگامی که شن روان عمیق است، نصب سیستم زهکشی می تواند بسیار دشوار یا از نظر مالی بی سود باشد، مهم نیست که چقدر عالی باشد، بنابراین توجه بیشتری به انتخاب نوع فونداسیون می شود. اگر انجام زهکشی غیرممکن باشد، لازم است یک گزینه طراحی برای قسمت زیرزمینی انتخاب کنید که از تماس آن با ماسه روان جلوگیری کند. در موارد شدید، آن را به حداقل می رساند.

• کم عمق فونداسیون نواریمناسب برای شرایط خاک با ماسه روان زیر علامت انجماد خاک.
• یک پایه شمع زمانی نصب می شود که یک لایه مشکل با ضخامت کوچک در فاصله 0.5-1 متر از سطح خاک قرار گیرد، اگر خاک های پایدار در زیر آن وجود داشته باشد که بتواند بارهای عمودی از سازه آینده را تحمل کند. نکته این است که شمع ها از لایه ضعیف عبور کرده و روی یک پایه محکم قرار گیرند.
• پی دال خود را با جنبه مثبتدر شرایطی که خاک های متراکم در عمق زیاد (بیش از 6 متر) و ماسه روان در عمق کم (حدود 1-1.5 متر) قرار دارد.

هنگامی که سطح آب زیرزمینی بالا است و شن های روان نزدیک به سطح زمین قرار می گیرند، گزینه هایی برای ساخت اولیه خاکریز از خاک های غیر سنگین در محل ساخت و ساز اغلب در نظر گرفته می شود. کوبیدن لایه های شن و ماسه، در این مورد، باید بدون دخالت تجهیزات سنگین انجام شود، زیرا افزایش بار تأثیر منفی بر شن های روان دارد.

شرایط زمین سایت ساخت و سازتوسط تحقیقات زمین شناسی تعیین می شود. در عین حال، سطح آب زیرزمینی، عمق شن‌های روان و ضخامت آن مشخص می‌شود. همسایه هایی که قبلاً خانه ساخته اند می توانند در مورد محل احتمالی خاک مشکل دار در سایت به شما بگویند. اما اگر هیچ کدام وجود ندارد، باید سعی کنید به طور مستقل وجود یا عدم وجود آن را تعیین کنید.

احتمال یافتن شن های روان در مناطق پست، در تالاب های قبلی، یا در مکان هایی که حداقل حجم کمی از آب وجود داشت، بسیار زیاد است.

می توانید با حفر چاه یا حفر چاه در محل ساخت و ساز به عمق بیش از بیش از لایه مشکل پی ببرید. نشانگر استانداردیخ زدگی خاک در این منطقه اگر گودبرداری با ماسه مایع پر شود و دیواره های آن شناور باشد، می توان گفت که ماسه روان در منطقه وجود دارد. برای تعیین ضخامت لایه، باید با متخصصان تماس بگیرید، زیرا نمی توانید به تنهایی متوجه عمق آن شوید.

ویژگی های فونداسیون بر روی شن روان

برای ساختن صحیح پایه روی شن های روان با دستان خود، باید قوانین خاصی را که توسط متخصصان توصیه می شود را دنبال کنید. ما مهمترین آنها را معرفی می کنیم.

برای کارهای خاکینباید از تجهیزات سنگین ساختمانی استفاده شود، بنابراین ترانشه های نوارها و اسلب های یکپارچه باید به صورت دستی حفر شوند. با توجه به این شرایط، توسعه دهندگان ساختارهای شمع را ترجیح می دهند، که حجم زیادی از کار را حذف می کند.

وجود ذرات آب و خاک رس در شن های روان نشان دهنده این است که خاک در حال بالا آمدن است. صرف نظر از عمق آن، تغییر شکل‌های فصلی لایه‌های خاک تا یک درجه خود را نشان می‌دهد. یک قفس تقویت شده نصب شده در بدنه فونداسیون یا گریلاژ به تراز کردن بارها کمک می کند.

هرچه فونداسیون پهن تر باشد، فشار کمتری به زمین وارد می کند. اگر از منظر توزیع بهینه بارها از ساختمان به مشکل ماسه روان نگاه کنیم، به عنوان قسمت زیرزمینی آن، انتخاب یک دال یکپارچه که خطوط آن با ابعاد خانه در پلان منطبق است، صحیح تر است. اما این گزینه پایه همیشه توجیه اقتصادی ندارد. در مورد ساختار نوار، تا حد امکان به عرض بیشتری نیاز دارد.

شن‌های روان از استحکام کافی برخوردار نیستند، بنابراین فشار وارده به آن‌ها باید تا حد امکان کاهش یابد.

ترانشه ها باید با دقت حفر شوند تا از باز شدن شن های روان جلوگیری شود. اگر یکپارچگی نقض شود، ماسه روان ممکن است شکسته شود، و در نتیجه - جابجایی لایه های خاک و فرونشست لایه های خاک. چنین وضعیتی مملو از ظاهر تغییر شکل در سازه های نگهدارنده ساختمان های مجاور و وقوع شرایط اضطراری در خطوط لوله برق موجود است. فراموش نکنید که هر حفاری باید بالاتر از سطح ماسه روان باشد. عدول از این قانون ممنوع است.

نوار و دال یکپارچه باید با بتن بر روی یک بستر شن و ماسه ای که در بالای عایق رطوبتی گذاشته شده است، ریخته شود. ضخامت لایه زیرین باید در 35 ... 40 سانتی متر باشد. در امتداد محیط فونداسیون تمام شده در اجباریلازم است یک منطقه کور گسترده ایجاد شود که بتواند از طریق زهکشی سازمان یافته بارش از ساختار زیرزمینی در برابر رطوبت محافظت کند.

تمهیدات امنیتی

نگرش سهل انگارانه به اقدامات احتیاطی ایمنی هنگام کار در منطقه ای که ماسه روان در خاک وجود دارد می تواند منجر به تراژدی شود. اگر به طور اتفاقی یک لایه در معرض ماسه اشباع از آب تحت فشار به یک گودال بشکند، در عرض چند دقیقه آن را سیل می کند. شن روان مانند بادکنکی پر از آب است که در حالت بسته خطرناک نیست اما در صورت پاره شدن غیر قابل کنترل است. پنهان شدن از جریان ماسه چسبناک دشوار خواهد بود و حذف آن از حفاری کار دشواری خواهد بود. بنابراین، ارزش دارد اقدامات احتیاطی و حداکثر اقدامات ایمنی را از قبل انجام دهید. برای انجام این کار شما نیاز دارید:

• دامنه های یک گودال یا سنگر را با سپرهای چوبی تقویت کنید.
• یک نردبان را در یک مکان خاص نصب کنید تا در صورت نفوذ توده مایع بتوانید به سرعت به لبه حفاری صعود کنید.
• یکی از کارگران را در طبقه بالا بگذارید تا به صورت بصری محل را نظارت کند و در صورت لزوم کمک کند.
• رعایت کنید قوانین عمومیو فن آوری برای ساخت پی در خاک های مشکل ساز.

بررسی کامل ترکیب خاک در سایت در حال ساخت به تصمیم گیری صحیح در انتخاب فونداسیون به موقع و محافظت در برابر آن کمک می کند. مشکلات احتمالیمتعاقبا. ما نباید فراموش کنیم که تنها تحقیقات واقعی اطلاعات واقعی را در مورد شرایط خاک ارائه می دهد، با در نظر گرفتن اینکه کدام متخصصان گزینه بهینه و اقتصادی را برای یک پایه قابل اعتماد برای یک خانه پیدا می کنند.