Note di studio sul suolo di cotone nero

Questo articolo fornisce note di studio sul suolo di cotone nero.

Suoli espansivi, popolarmente conosciuti come terreni di cotone nero in India, sono tra i terreni più problematici dal punto di vista della costruzione di ingegneria civile. Tra i vari fattori che influenzano il comportamento gonfiore di questi terreni, la composizione mineralogica di base è molto importante. I terreni più espansivi sono ricchi di montmorillonite minerale e alcuni in illite.

Il grado di espansione è più nel caso del primo. L'aspirazione del suolo è un'altra qualità che può essere utilizzata per caratterizzare l'affinità del suolo per l'acqua nel suo comportamento di variazione del volume.

Il terreno di cotone nero è un terreno argilloso pesante, che varia da argilla a terriccio; è generalmente di colore da grigio chiaro a grigio scuro. Il cotone cresce in questo tipo di terreno. Il suolo prevale generalmente nelle parti centrali e meridionali dell'India.

La caratteristica più importante del terreno è, quando asciutto, si restringe ed è dura come la pietra e ha una capacità portante molto elevata. Grandi fessure si formano nella maggior parte del terreno. L'intera area si divide e le fessure larghe fino a 150 mm si formano fino ad una profondità di 3, 0 - 3, 5 metri. Ma quando il terreno è umido si espande, diventa molto morbido e perde capacità portante.

A causa del suo carattere espansivo, aumenta di volume fino al 20% al 30% del volume originale ed esercita una pressione. La pressione verso l'alto esercitata diventa così alta che tende a sollevare le fondamenta verso l'alto. Questa pressione inversa nella fondazione causa crepe nel muro sopra. Le fessure sono strette in basso e sono più larghe mentre salgono.

Le caratteristiche insolite del suolo rendono difficile la costruzione di fondamenta in tale terreno. In questo tipo di terreno è necessario un metodo speciale di costruzione delle fondamenta.

Principi di costruzione del fondamento nel suolo di cotone nero:

io. Il carico di fondazione è limitato a 5, 0 tonnellate / mq. se c'è l'accessibilità dell'acqua alla fondazione, altrimenti il ​​carico può arrivare fino a 10 tonnellate / mq.

ii. Lo scavo della fondazione è esteso oltre la profondità delle fessure.

iii. La trincea di fondazione è più ampia del necessario e la larghezza extra è riempita con materiali granulari per impedire il contatto intimo del terreno di cotone nero con la struttura di fondazione.

iv. Se lo spessore del suolo di cotone nero non supera i 1.200 mm. è consigliabile rimuoverlo completamente.

v. In caso di edifici importanti, si consiglia la fondazione della zattera RCC.

VI. Per gli edifici ordinari può essere adottata una qualsiasi delle seguenti tecniche in base all'adeguatezza.

Costruzione di una fondazione sicura nel suolo di cotone nero:

un. Rimozione del terreno di cotone nero e riempimento con materiale granulare:

La profondità alla quale il Black Cotton Soil esiste e il suo spessore può essere accertato osservando le crepe nel terreno. Se la profondità è bassa, cioè entro 1.200 mm, il terreno può essere scavato e rimosso. La fossa di fondazione può essere fatta 150 mm più larga e profonda 1.500 mm sotto la profondità alla quale le fessure cessano.

La trincea sarà quindi ben piantata e compattata. La profondità e la larghezza extra devono essere riempite con materiali granulari come il mattone khoa, il cenere, la sabbia, il moorum o il flyash. Il ripieno deve quindi essere speronato e preparato il letto di fondazione. Sopra il letto, si possono posare fondamenta normali. Fig. 2.10 (a).

b. Scavare profondità e riempire di sabbia e moorum:

Su una linea simile come sopra, lo scavo viene effettuato dopo la rimozione dello strato di terreno di cotone nero - scavare una profondità extra fino a 750 mm, la larghezza della fondazione deve essere di 75 mm più larga su entrambi i lati. Nella larghezza extra deve essere costruito un mattone singolo su muratura con malta di fango. Il letto di fondazione deve essere ben rodato da un pestello di ferro.

La profondità supplementare deve quindi essere riempita con moorum 450 mm e sabbia 300 mm in strati di 150 mm e ben rodata. La base normale può essere posata su tale letto. Il lavoro in muratura deve essere avviato a 150 mm sotto il livello del suolo Fig. 2.10 (b).

c. Riempire la profondità extra con boulder:

Lo scavo è fatto sulla linea simile come sopra dopo la rimozione dello strato di terreno di cotone nero. La profondità extra può essere riempita con massi di pietra, su cui può essere posata la fondazione. I lati sono riempiti con sabbia 150 mm per la fondazione della parete composta e da 450 a 600 mm per le pareti principali degli edifici Fig.2.10 (c).

Fondazione speciale con costante disposizione di orologio e riempimento di sabbia:

Le trincee di fondazione sono realizzate da 1.500 a 1.800 mm di profondità e larghezza di 450 mm più larghe del necessario. La larghezza extra è riempita con cemento cementizio di uguale larghezza. La profondità extra viene riempita con sabbia profonda 300 mm.

Il letto viene preparato mediante speronamento, su cui viene posata la fondazione della zattera RCC. Il tubo GI da 75 mm di diametro con intervallo da 1.250 mm a 1.500 mm viene installato dal livello dello zoccolo esteso fino allo strato di sabbia sul fondo. A causa di cambiamenti stagionali, si possono verificare delle crepe nel terreno Black Cotton. Potrebbe esserci una perdita di sabbia sotto la fondazione. La sabbia supplementare deve essere versata attraverso il tubo per compensare la perdita Fig. 2.10 (d).

Mucchi sotto-alesati :

Le pile sotto-alesate sono mucchi di calcestruzzo annoiato con uno o più bulbi o risme formati ingrandendo le basi dei pozzi con uno strumento di alesatura. A causa del cuscinetto aggiuntivo e dell'ancoraggio ottenuto dai bulbi, queste pile forniscono fondamenta economiche e sicure in Black Cotton e in altri terreni espansivi, in terreni riempiti e altri suoli con strati sovradimensionati.

Sebbene inizialmente innovate per la fondazione nel suolo Black Cotton, le pile sono ora utilizzate anche in altri terreni, grazie anche all'economia e alla semplice tecnica di installazione. Sono stati anche trovati adatti e utili per edifici di fabbriche, fondazioni di macchine, torri di linee di trasmissione, pali e altri basamenti.

In Black Cotton e in altri tipi di terreno espansivo, gli edifici si spezzano a causa di movimenti differenziali del terreno. Ciò è causato da gonfiore e restringimento alternati del terreno dovuti a cambiamenti nel suo contenuto di umidità.

Per proteggersi efficacemente da questo movimento, il rimedio migliore è quello di ancorare la struttura a una profondità in cui il cambiamento volumetrico del terreno dovuto a variazioni stagionali e altre è trascurabile. Ciò è stato ottenuto economicamente sia in strati superficiali che in strati profondi di terreno espansivo utilizzando pile sotto-alesate.

Costruzione di pile:

Le pile sotto-alesate sono semplici da costruire. L'attrezzatura richiesta per lo scopo è chiamata scrematore. Una guida noiosa viene fissata in posizione e quindi la barenatura verticale viene eseguita da una coclea a spirale. L'alesaggio viene quindi effettuato da un alesatore portatile. La gabbia di rinforzo viene abbassata e il cemento versato. La bentonite liquida viene utilizzata per proteggere i lati o il foro in caso di falda acquifera.

Suoli di cotone nero (terreni espansivi) si trovano estesamente in Deccan e Maharashtra e Gujarat. Questi si trovano in spessori variabili e sono coperti da un materiale appiccicoso. Nella parte inferiore dello strato, il terreno contiene noduli kankar di varie dimensioni.

Questi terreni sono argille altamente espansive, appiccicose, di plastica derivate da agenti atmosferici residui di rocce vulcaniche o da agenti atmosferici di depositi trasportati a grana fine che si trovano nelle valli e nelle rive dei fiumi. Questi terreni hanno una grande affinità con l'umidità e sono caratterizzati dal loro gonfiore e restringimento.

L'uso cieco del carico ammissibile sui mucchi sotto-alesati come da IS 2911 -Parte 111-1980 è pericoloso e pericoloso. La capacità di carico della pila dovrebbe essere calcolata con formule statiche utilizzando i parametri di taglio del terreno e verificata eseguendo prove di carico su pile.

Per le strutture importanti, l'esplorazione del suolo deve essere eseguita prima di arrivare al tipo e alle dimensioni della fondazione.

La posizione della punta del pelo dovrebbe essere decisa in base al profilo del suolo.

Stabilizzazione del suolo di cotone nero:

La qualità del Black Cotton Soil può essere migliorata stabilizzandola con la calce.

Il terreno dall'area viene raccolto dopo aver rimosso il terreno duro superiore di profondità circa 70 a 100 mm. Il terreno raccolto viene quindi polverizzato. La calce grassa (appena spremuta nel sito) è distribuita sul terreno sfuso al tasso del 4% del peso secco del suolo.

La miscela terreno-calcare viene quindi miscelata a fondo in un dispositivo rotativo o manualmente. Il terreno in piccole pile viene quindi portato a umidità ottimale dopo aver lasciato la notte. Il terreno del peso viene quindi miscelato a fondo con i rotavatori. Il terreno viene quindi compattato con rullo di alimentazione da 8 a 10 tonnellate con conseguente crosta consolidata.

La tecnica è generalmente adottata nei lavori stradali.