Consolidation of disturbed and undisturbed clay and differential settlement of buildings

Abstract

Differential settlement of foundations stimulates the development of cracks in structures. However different rate of settlements could be the reason of cracks. The highest rate of settlement takes place during the consolidation period. Theoretical calculations and experimental data showed that rate of settlement of disturbed soil is higher in comparison with undisturbed soil. During the loading of undisturbed soil with structural links displacement of particles and pore pressure dissipation are slower. Pore pressure dissipation begins only after the structural links are broken, ie after the additional stress becomes higher than preconsolidation pressure. The process of disintegration of structural links is slow, therefore the rate of consolidation settlement is also slow. If there are zones of disturbed clay within the layout of building, differential settlement of building can occur. Parameters which are necessary for estimation of the primary consolidation rate of disturbed soil could be calculated using compression curve of the same soil drawn in the semi-logarithmic scale. According to the results of investigations the method described above could be used to predict the rate of primary consolidation of foundations.

Suardytos ir nesuardytos struktūros molinio grunto konsolidacija ir pastatų pagrindų nevienodi nuosėdžiai

Santrauka. Dėl pastatų pagrindų nevienodų nuosėdžių pastaio konstrukcijose atsiranda plyšių. Tačiau pasitaiko, kad plyšiai pastato konstrukcijose atsiranda dėl nevienodų nuosėdžių greičių. Didžiausi nuosėdžių greičiai būna vykstant pagrindo grunto filtracinei konsolidacijai. Jie ir turėtų būti pirmiausia įvertinti apskaičiuojant galimus nevienodus pastato atskirų dalių nuosėdžius. Eksperimentiniai ir teoriniai tyrimai rodo, kad pastato pagrindo iš suardytos sandaros molinio grunto nuosėdžių greitis yra didesnis už pagrindo iš nesuardytos sandaros grunto. Nuosėdžių greičiai suardytos sandaros grunte yra didesni todėl, kad struktūriniai ryšiai nesipriešina apkrovai, atsiranda porinis slėgis ir prasideda gruntų filtracinė konsolidacija. Nesuardytos struktūros moliniuose gruntuose filtracinė konsolidacija prasideda po to, kai įtempimai grunte suardo struktūrinius ryšius, t. y. kai apkrova į gruntą viršija jo struktūrinį stiprą. Struktüriniai ryšiai suyra pamažu, todėl dėl filtracinės konsolidacijos atsirandantys pagrindo nuosėdžiai turi mažą greitį. Jeigu pastato piano ribose yra suardytos struktūros molinis gruntas, nors ir sutankintas iki natūralaus to paties grunto tankumo, dėi skirtingų nuosėdžių greičių, kaip rodo tyrimai, gali pasitaikyti neleistinas santykinis nuosėdžių skirtumas. Suardytos struktūros molinio grunto filtracinės konsolidacijos nuosėdžių greičiui prognozuoti reikalingus rodiklius galima apskaičiuoti pagal nesuardytos struktūros to paties grunto kompresinę kreivę pusiaulogaritminiu masteliu. Tai daroma laikant, kad suardytos sandaros molinis gruntas yra be struktūrinių ryšių tarp atskirų dalelių. Kaip rodo atlikti tyrimai, minėta metodika gali būti taikoma apytiksliam pastatų pagrindų filtracines konsolidacijos nuosėdžių prognozavimui.

Article in Russian.

First Published Online: 26 Jul 2012

Keyword : -