Anmerkungen zur Studie auf schwarzem Baumwollboden
Dieser Artikel enthält Anmerkungen zur Studie über schwarzen Baumwollboden.
Ausgedehnte Böden, in Indien allgemein als schwarze Baumwollböden bekannt, gehören zu den problematischsten Böden aus Sicht des Bauingenieurwesens. Von den verschiedenen Faktoren, die das Quellverhalten dieser Böden beeinflussen, ist die mineralogische Grundzusammensetzung sehr wichtig. Die meisten ausgedehnten Böden sind reich an mineralischem Montmorillonit und einige wenige an Illit.
Der Ausdehnungsgrad ist im Falle des ersteren größer. Die Bodenabsaugung ist eine weitere Eigenschaft, mit der die Affinität eines Bodens für Wasser in Bezug auf das Volumenänderungsverhalten charakterisiert werden kann.
Schwarzer Baumwollboden ist schwerer Lehmboden, der von Ton zu Lehm variiert. es ist im Allgemeinen hell bis dunkelgrau gefärbt. Baumwolle wächst in dieser Art von Erde. Der Boden herrscht im Allgemeinen in zentralen und südlichen Teilen Indiens vor.
Das wichtigste Merkmal des Bodens ist, wenn er trocken ist, schrumpft er und ist hart wie Stein und hat eine sehr hohe Tragfähigkeit. In der Masse des Bodens bilden sich große Risse. Der gesamte Bereich spaltet sich auf und Risse mit einer Breite von bis zu 150 mm werden bis zu einer Tiefe von 3, 0 bis 3, 5 Metern gebildet. Wenn der Boden jedoch feucht ist, dehnt er sich aus, wird sehr weich und verliert seine Tragfähigkeit.
Aufgrund seines expansiven Charakters vergrößert es sich um 20 bis 30% des ursprünglichen Volumens und übt Druck aus. Der ausgeübte Druck nach oben wird so hoch, dass er dazu neigt, das Fundament nach oben zu heben. Dieser umgekehrte Druck im Fundament verursacht Risse in der Wand darüber. Die Risse sind an der Unterseite schmal und breiter, wenn sie nach oben gehen.
Die ungewöhnlichen Eigenschaften des Bodens machen es schwierig, Fundamente in solchen Böden zu errichten. In solchen Böden ist eine spezielle Bauweise des Fundaments erforderlich.
Grundlagen des Aufbaus der Gründung in schwarzem Baumwollboden:
ich. Die Gründungslast ist auf 5, 0 Tonnen / m² begrenzt. Wenn Wasser für das Fundament zugänglich ist, kann die Belastung andernfalls bis zu 10 t / m2 betragen.
ii. Fundamentausgrabungen erstrecken sich über die Tiefe der Risse hinaus.
iii. Der Gründungsgraben ist breiter als erforderlich und die Extrabreite ist mit körnigen Materialien gefüllt, um einen engen Kontakt von schwarzem Baumwollboden mit der Gründungsstruktur zu verhindern.
iv. Wenn die Dicke der schwarzen Baumwollbodenschichten nicht mehr als 1.200 mm beträgt. Es ist ratsam, es vollständig zu entfernen.
v. Bei wichtigen Gebäuden wird die Gründung eines RCC-Floßes empfohlen.
vi. Für gewöhnliche Gebäude kann jede der folgenden Techniken entsprechend der Eignung angewendet werden.
Bau einer sicheren Basis in schwarzem Baumwollboden:
ein. Entfernung schwarzer Baumwollerde und Füllung mit körnigem Material:
Die Tiefe, in der sich der Black Cotton-Boden befindet, und seine Dicke kann durch Beobachtung von Rissen im Boden ermittelt werden. Wenn die Tiefe gering ist, dh innerhalb von 1.200 mm, kann der Boden ausgehoben und entfernt werden. Der Fundamentgraben kann 150 mm breiter und 1.500 mm tiefer sein als die Tiefe, bei der die Risse aufhören.
Der Graben soll dann gut gerammt und verdichtet werden. Die zusätzliche Tiefe und Breite ist mit körnigen Materialien wie Ziegelkhoa, Schlacke, Sand, Moos oder Flugasche gefüllt. Die Füllung wird dann gerammt und das Fundamentbett vorbereitet. Über dem Bett kann ein normales Fundament gelegt werden. Fig. 2.10 (a).
b. Extra tiefe ausheben und mit sand und moorum füllen:
Auf einer ähnlichen Linie wie oben wird der Aushub nach dem Entfernen der schwarzen Baumwoll-Bodenschicht durchgeführt - eine zusätzliche Tiefe von bis zu 750 mm soll ausgehöhlt werden. Die Breite des Fundaments ist auf beiden Seiten um 75 mm zu vergrößern. Einzelne Ziegel an Randwand mit Schlammmörtel müssen in der Extrabreite ausgeführt werden. Das Fundamentbett soll durch Eisenstampfer gut gerammt werden.
Die zusätzliche Tiefe wird dann mit Moorum 450 mm und Sand 300 mm in Schichten von 150 mm aufgefüllt und gut gerammt. Ein normales Fundament kann über ein solches Bett gelegt werden. Die Maurerarbeiten sind 150 mm unter der Erdoberfläche (Abb. 2.10 (b)) zu beginnen.
c. Extratiefe durch Boulder füllen:
Die Aushebung erfolgt auf einer ähnlichen Linie wie oben nach Entfernung der Black Cotton-Bodenschicht. Die zusätzliche Tiefe kann mit Steinblöcken ausgefüllt werden, über die das Fundament gelegt werden kann. Die Seiten sind mit 150 mm Sand für Verbundwandfundament und 450 bis 600 mm für Hauptmauern von Gebäuden gefüllt. Abb.2.10 (c).
Spezialfundament mit ständiger Uhr- und Sandbefüllung
Die Fundamentgräben sind zwischen 1.500 und 1.800 mm tief und 450 mm breiter als erforderlich. Die zusätzliche Breite wird mit Zementbeton gleicher Breite aufgefüllt. Die zusätzliche Tiefe wird mit 300 mm tiefem Sand aufgefüllt.
Das Bett wird durch Rammen vorbereitet, über das das RCC-Floßfundament gelegt wird. Ein GI-Rohr mit einem Durchmesser von 75 mm und einem Abstand von 1.250 mm bis 1.500 mm wird von der Sockelebene bis zur Sandschicht am Boden installiert. Aufgrund von Saisonänderungen können im Boden der schwarzen Baumwolle Risse auftreten. Unterhalb des Fundaments kann Sand verloren gehen. Zusätzlicher Sand wird durch das Rohr gegossen, um den Verlust auszugleichen. Abb. 2.10 (d).
Untergeräumte Pfähle :
Unter aufgeräumte Pfähle sind gebohrte Betonpfähle mit einer oder mehreren Zwiebeln oder Rillen, die durch Vergrößern der Grundflächen der Bohrlöcher mit einem Unterreibwerkzeug gebildet werden. Aufgrund der zusätzlichen Lagerung und Verankerung der Zwiebeln bieten diese Pfähle ein wirtschaftliches und sicheres Fundament in schwarzer Baumwolle und anderen ausgedehnten Böden, in aufgefüllten Böden und anderen Böden mit ärmeren Lagerschichten.
Obwohl sie ursprünglich für die Gründung in Black Cotton-Böden entwickelt wurden, werden die Pfähle jetzt auch aufgrund der Wirtschaftlichkeit und der einfachen Installationstechnik in anderen Böden verwendet. Sie haben sich auch als geeignet und nützlich für Fabrikgebäude, Maschinenfundamente, Übertragungsleitungstürme, Masten und andere Fundamente erwiesen.
In Black Cotton und anderen ausgedehnten Böden brechen Gebäude aufgrund unterschiedlicher Bodenbewegungen. Dies wird durch abwechselndes Aufquellen und Schrumpfen des Bodens aufgrund von Änderungen seines Feuchtigkeitsgehalts verursacht.
Um diese Bewegung wirksam abzusichern, ist die beste Lösung, die Struktur in einer Tiefe zu verankern, in der die volumetrische Bodenänderung aufgrund von saisonalen und anderen Schwankungen vernachlässigbar ist. Dies wurde sowohl in flachen als auch in tiefen Schichten expansiven Bodens durch die Verwendung von Unterreihpfählen wirtschaftlich erreicht.
Bau von Pfählen:
Untergeräumte Pfähle sind einfach zu konstruieren. Die für diesen Zweck erforderliche Ausrüstung wird Unterreamer genannt. Eine Bohrlehre wird fixiert und die vertikale Bohrung erfolgt durch eine Spiralschnecke. Das Nachreiben erfolgt dann mit einem tragbaren Unterreibahlen. Der Bewehrungskäfig wird abgesenkt und der Beton eingegossen. Bentonit-Aufschlämmung dient zum Schutz der Seiten oder der Bohrung bei Hochwassertisch.
Schwarze Baumwollböden (ausgedehnte Böden) werden in Deccan und Maharashtra und Gujarat ausgiebig gefunden. Diese sind in unterschiedlichen Dicken vorhanden und werden von einem klebrigen Material unterlegt. Im unteren Teil der Schicht enthält der Boden unterschiedlich große Kankarknoten.
Bei diesen Böden handelt es sich um hoch expansive, klebrige Kunststofftone, die entweder durch Restverwitterung von Vulkangestein oder durch Verwitterung von feinkörnigen transportierten Ablagerungen in den Tälern und Flussufern stammen. Diese Böden haben eine hohe Feuchtigkeitsaffinität und zeichnen sich durch Schwellung und Schrumpfung aus.
Die blinde Verwendung von zulässigen Lasten auf Unterfugbohlen gemäß IS 2911-Teil 111-1980 ist gefährlich und unsicher. Die Tragfähigkeit des Pfahls sollte durch statische Formeln anhand von Scherparametern ermittelt und durch Belastungstests an Pfählen überprüft werden.
Bei wichtigen Bauwerken sollte eine ordnungsgemäße Bodenuntersuchung durchgeführt werden, bevor die Art und Größe der Gründung erreicht wird.
Die Position der Pfahlspitze sollte anhand des Bodenprofils festgelegt werden.
Stabilisierung des Bodens aus schwarzer Baumwolle:
Die Qualität von Black Cotton Soil kann durch die Stabilisierung mit Kalk verbessert werden.
Der Boden aus dem Bereich wird nach dem Entfernen des harten Bodenbodens mit einer Tiefe von etwa 70 bis 100 mm gesammelt. Der gesammelte Boden wird dann pulverisiert. Fettkalk (vor Ort frisch gelöscht) wird mit einem Anteil von 4% des Trockengewichts des Bodens auf den losen Boden verteilt.
Die Bodenkalk-Mischung wird anschließend in einer Drehvorrichtung oder manuell gründlich gemischt. Der Boden in kleinen Stapeln wird dann auf optimale Feuchtigkeit gebracht, nachdem er über Nacht stehen gelassen wurde. Der Gewichtsboden wird dann gründlich mit Rotavatoren vermischt. Der Boden wird dann mit einer Kraft von 8 bis 10 Tonnen verdichtet, wodurch sich eine Kruste bildet.
Die Technik wird im Allgemeinen im Straßenbau angewendet.
