Ші Дәріс. Әлсіз топырақтарды жасанды жолмен нығыздау және бекіту

Әрдайым әлсіз топырақ ғимарат немесе үймереттердің негізгі ретінде қолданылады. Әлсіз топыраққа жататындар: көтергіштік қабілеті сонша аз, бұл қабілетпен іргетас табанының өлшемдерінің үлкею мүмкін емес, топырақ негізінің физика-механикалық сипаттары талаптандырылатын шаралармен сәйкестенбесе.

Топырақ негізінің қасиеттерін табиғи шаралармен өзгертуге болады: конструктивті, нығыздау, бекіту.

Конструктивті шаралармен топырақ негізінің жұмысын жеңілдету. Негізгі шараларға жататындар: топырақты тығырықтың құрылғысы, шпунтты шектеуді қолдану, қырлы себіндіні орнату.

Топырақты тығырықты іргетасы қатты қысылған ғимарат пен үймереттің іргетасын ауыстыруда және ол малтатастан, ірі және орташа топырақтан, қиыршықтастан, шлактан, минералды қалдықтардан жасалады (сурет 9.1).

Сурет 9.1 Топырақты тығырықтың есептік сұлбасы

α=30…40 – қысымды бөлу бұрышы

Топырақты тығырықтың өлшемдері есептеулер нәтижесінен анықталады. Тығырықтың қалыңдығы келесі талаптар бойынша анықталады:

1) тығырықтың шөгуі мен астыңғы қабаттардың әлсіз топырақ астынан іргетас әсерінен шекті белгілерден аспау керек. ҚНжЕ 2.02.01-83 анықталады.

2) Тығырықтың табаны бойынша талап орындалады.

s_zq + s_zp£R_z, (9.1)

мұнда:

s_zq – іргетастың өз салмағынан түсетін қосымшалы вертикальді кернеу;

s_zp – сыртқы жүктемеден түсетін қосымшалы вертикальді кернеу;

R_z - әлсіз топырақ қабатының есепті кедергісі, СНиП бойынша анықталады.

Топырақты тығырықтың өлшемдері талаптар бойынша есептеледі, бұл әлсіз топырақтың орықтылығынан топыраққа әсер ететін горизонтальді күштерден анықталады. Бұл жағдайда мына шарт орындалу керек:

E_п>Е_а (9.2)

мұнда:

Е_п - әлсіз топырақтың пассивті қысымы;

Е_а – тығырықтың активті қысымы, екі күштен тұрады:

Е_а = Е_а' + Е_а ", (9.3)

мұндағы:

Е_а' – тығыырықтың жоғарғы бөліктен іргетасқа түсетін бөлінген жүктеме;

Е_а" – іргетас арқылы берілетін топырақ тығырықтың жүктемесі.

Топырақты тығырықтың орнықтылығын қамтамасыз ету үшін:

³1,2...1,5 (9.4)

Шпутты шектеуді қолданады, егер әлсіз топырақ іргетастан шығып кеткен жағдайда (сурет 9.2). Бұны болдырмау үшін, тығыз топырақты шпунтты шектеумен толтырады. Бұл жағдайда іргетастың шөгуі үлкен мөлшерде болуы мүмкін. Сондықтан бұндай қорытынды үлкен мөлшердегі шөгудің шегінен асқан жағдайда шешімін табады.

Сурет 9.2 Шпунтты қоршаудың құрылғы сұлбасы

1 – іргетасты плита; 2 – шпунтты қоршау; 3 – тығыз топырақ;

4 - әлсіз топырақ; 5 – дренажды қабатша

Себіндімен толықтыруды топырақтың сыртқы бетке қарай шығу аймақтары мен ғимараттың орнықтылығы үшін орындалады. Топырақты сыпыру қабаттар мен орындалады, оның ұзындығы арнайы есептеулермен анықталады. Бұндай толықтырмалар негіздің орнықтылығын жоғарлатуға мүмкіндік береді.

Топырақты нығыздау шаралары. Топырақтың нығыздаудың келесі түрлері қолданылады: үстіңгі, тереңдікке вибро нығыздау, жарулар арқылы, статикалық жүктемелер мен топырақты дреналар көмегімен, суды азайту мен қадамалы іргетастың құрылғысы көмегімен орындалады. Балшықты және құмды топырақтың үстіңгі бетін нығыздау көбінесе ауыр тромбалардың көмегімен орындалады. Бұл жағдайда нығыздалу тереңдігі тромбаның тығыздығы мен ылғалдылығына тәуелді, оның диаметрі, салмағы мен оның тромбыға жақындауы мына формуламен анықталады:

h_упл=k_yd, (9.5)

мұнда:

d – тромбылау диаметрі;

k_y – пропорционалдық коэффициент, құмдар үшін - 1,55; саздақ үшін – 1,45; балшық үшін – 1,0

Тромбылаудың салмағын оның топырақ қысымын талаптылық қамтамасыз етуінен 0,015...0,20 МПа жоғары емес.

Балшықты топырақты нығыздау оның оптимальді ылғалдылығынан анықтайды:

w_опт=w_р—(1...3%), (9.6)

мұнда:

w_p – қию шекарасындағы ылғалдылық.

Егер топырақ ылғалдығы оптимальді ылғалдылықтан аз болса, онда қазаншұңқырды сумен толтырып, ылғалдылыққа жеткізеді. Су салмағы:

G=g_d(w_oпт—w)h_уплA, (9.7)

мұнда:

w – топырақтың табиғи ылғалдылығы;

А – қазаншұңқырдың түбінің сулану ауданы.

Ал балшық пен құмды топырақтарды нығыздау олардың сулану дәрежесіне тәуелді емес.

Тромбылау бетінің түсуі:

(9.8)

мұнда:

g_d – құрғақ топырақтың өзіндік салмағы;

g_{d упл} – құрғақ топырақтың өзіндік орташа салмағы.

Нығыздалу сызығының қалыңдығы іргетас шекарасынан 0,2 м көп аспау керек және әрбір бетте диаметрі тромбылаудан аз болмау тиіс.

Топырақты ауыр тромбылаумен нығыздау динамикалық әсердің көмегімен, оны іргетасқа және оның сынуына жақын орналасқан ғимарат пен үймереттерге әсер етеді. Осы жағдайға байланысты тромбылауды 50 кН дейінгі салмақта нығыздау қашықтығы 10 м көп болмау керек. Егер жақын орналасқан ғимараттардың қабырғаларында жарықтар болса не болмаса тіпті жарамсыз күйде болса, онда ғимаратқа дейінгі қашықтық 15 м дейін. Егер инженерлі жүйелер асбестцементпен болса, ғимаратқа дейінгі қашықтық 15 м көп болады.

Іргетасқа жүргізілетін ауыр тромбылауды бастамастан бұрын бұл аймаққа сынақ жұмыстарын жүргізе бастайды: топырақ жетіспеушілігінің көлемі жобаланады, соғу саны, нығыздалу тереңдігі т.б. есептеледі.

Жұмсақ құмды топырақтар 0,5...1,5 м тереңдікте әртүрлі вибро машиналар көмегімен нығыздалады. Негізгі нығыздалу қабатының қалыңдығы (9.1-кестеде) келтірілген. Тереңдікте нығыздау, құмды топырақтардың суға қаныққан күйінен арнайы тереңдетілген виброторлардың екі тәсілмен орындалады: вибраторды құмға түсіру немесе сырықтың вибратордың үстіңгі бөлігімен бірге енуі. Вибронығыздау суға қаныққан құмды нығыздау 1...10 м тереңдікте жүргізеді.

Шаңды құмдар мен орманды шөгуші топырақты нығыздау камуфлетті жарулар көмегімен орындалады. Жарудан кейін, құмның үстіңгі беті шөгеді.

9.1-кесте

Дата добавления: 2015-12-08