Ші Дәріс. Әлсіз шаңды-балшықты, суға қаныққан және ісінетін топырақтар негізіндегі іргетастарды жобалау ерекшеліктері

Қатты сығылғыш балшықты топырақтағы іргетастар. Еліміздің бастапқы аймақ территориясын құрылыс алаңдары алып жатыр, көбінесе әлсіз суға қаныққан балшықты топырақпен қапталған, ылғалдану дәрежесі және бүкіл дефформация модулі , қысым интервалы 0,05...0,3 МПа. Бұл структураға, құрамға және белгілерге таспалы балшықтар, теңіз және тұщы майлылығы бар, суға қаныққан орманды топырақтар ие. Ал әлсіз топыраққа – заторфты топырақты жатқызуға болады, оның негізгі көрсеткіші – беріктігі мен дефформация қасиеттері, әлсіз балшықты топырақтардың да қасиеттеріне жақын.

Әлсіз суға қаныққан балшықты топырақтар келесі физика-механикалық қасиеттерімен сипатталады:

1. Өте үлкен және бірқалыпсыз сығылғыштығы бар. Бұндай топырақтағы ғимарат пен үймереттер үлкенжүктерді көтере алады, кейбір жағдайларда 1,5...2 м, бұл ғимараттың пайдалануынын жарамсыздыққа әкеледі.

2. Әлсіз суға қаныққан балшықты топырақтарды нығыздау өте үлкен уақытты алады. Сондықтан шөгу өте жай басталады.

3. Төмен беріктікке ие. Ішкі үйкелу бұрышы мен менщікті ілінісуі 4...10 және 0,006...0,25 МПа құрайды. Сондықтан бұндай топырақты ғимарат пен үймереттің орнықтылығын қамтамасыз ету өте қиын.

4. Әлсіз суға қаныққан балшықты топырақтардың стуктуралық қасиеттері, олардың төмен «структуралық беріктік сығылғыштығы» мен ортықтылықсыздықпен сипатталады. Стуктуралық ортықтылықсыздыққа көбіне лайлар ие. Лайлы топырақ өзінің беріктігін және деформация қасиеттерін бірден су немесе ылғал тисе өзгереді. Бұндай топырақта іргетасты орнату кәдімгі әдіспен оңайға түспейді. Бұл үшін құмды тұғырықты тұрғызу керек. Оның көмегімен іргетастан түсетін интенсивті қысымды азайтады, сонан соң оны жабынның әлсіз топырағына біртұтастай бөлшектейді. Сонымен бірге, құмды тұғырық ығысу аймақтарының пайда болуын азайтып, судың фильтрациясын жоғарғы бағытта орнатып, гидродинамикалық қысымды азайтады. Бұл әдіс эффективтілігін жоғарылатады,егер де құмды тұғырық астына вертикальді құмды дреналарды орналастырса.

Әлсіз топырақтарды іргетас ретінде қолданғанда, барлық жағдайларды қарастыру керек. Өйткені пайдалану периодты уақытта топырақтың кернеулі күйін сақтап, пайда болатын қосымша шөгуді болдырмау үшін. Кернеулі күйдің өзгеруі, сонымен бірге өзгеруі мүмкін, егер де ғимарат қасында басқа да құрылыс жұмыстарын жүргізген жағдайда не болмаса жер асты су деңгейі түсіп қалса.

Әлсіз топырақта ғимарат не үймеретті салуда кейбір шараларды қарастырған жөн, өйткені олар конструкцияның орнықтылығын құрылыс және пайдалану барысында орната алады:

1. Ғимаратқа немесе оның кейбір жеке бөліктеріне құрылыстық көтерме жасайды, яғни ғимаратты пайда болатын шөгуден жоғары орналастырады.
2. Ғимараттың иілгіштігін жоғарылату, өйткені оның жер асты иілгіштік бөлігі шөгуші деңгейге орналасып, соңында конструкйияда қосымша әрекеттерді болдырмау үшін.
3. Ғимарат конструкцияларына қосымша беріктікті беру арқылы, оның қосымша әрекеттерден пайда болатын біртұтас емес шөгуде пайдалана алу: қабырғада арматураны орналастырады, оның көмегімен созылымды әрекеттер пайда болған кезде, арматура өз кедергісін жоғарылатады, сонымен бірге монолитті темірбетон белде сыртқы және ішкі қабырғада орналастырады.
4. Іргетасты қиылысу таспалары немесе біртұтас темірбетонды плиталар ретінде қолдану.
5. Негізгі конструктивті шешімдер: жоспарда ғимарат құрылғысын жай конструкция ретінде көрсету, конструкцияның габаридті өлшемдерін кран асты желілерде жобалау, лифтерді бағдарлау т.б.

Бұл шараларды пайдалану әлсіз іргетастар үшін инженерлі-геологиялық ерекшеліктері анықталған жағдайда орындалады. Қорытынды шешім – техника-экономикалық салыстырулар негізінде қаралады.

Ісінетін топырақтағы іргетастар. Балшықты топырақты қатар, өзінің көлемін ылғалдылықтың өзгеруінен өзгертеді. Бұл минералды бөлшектерде гидратты қабықшалардың судың адсорбция әсерінен пайда болады.

Белгілі кернеуде ісіну бірден басталмайды. Минималды кернеу, егер де ісіну жоқ болса, оны ісіну қысымы деп атайды. Балшықты топырақтың ісіну дәрежесі топырақты сулау сынақтарынан анықталады. Сынақтардың шешімдерінен топырақтың қатысты ісінуі анықталады:

, (8.1)

мұнда:

h_sat – үлгінің сулануынан кейінгі биіктігі;

– топырақ үлгісінің биіктігі;

s_ztl - қысым болған жағдайда:

s_ztl =s_zp + s_zq + s_zad, (8.2)

мұнда:

s_zp – іргетас жүктемесінің вертикальді қысымы;

s_zp – іргетастың өз салмағынан пайда болатын вертикальді қысымы;

s_zad – қосымша вертикальді қысым, ол келесі формуламен анықталады:

s_zad =k_qg (d+z), (8.3)

мұнда: k_q – коэффициенті ҚНжЕ 2.02.02-83 бойынша алынады.

Ісіну топырағынын көтеру негізіндегі биіктігі (сурет 8.1):

h_sw = e_swih_ik_swi, (8.4)

мұнда:

– топырақтың і-нші қабатына қатысты ісіну;

– топырақтың і-нші қабатының қалыңдығы;

– коэффициент, СНиП бойынша алынады;

– қабат саны, бұған топырақтың ісіну аймақтары орналасады.

Сурет 8.1 Іргетастың ісінуі көтеру негізіндегі есепті сұлбасы

DL–жоба белгісі; FL-іргетас табанының белгісі; BSW–ісіну аймағының төменгі шекарасы

Топырақтың кебуі кезіндегі қатысты сызықтық шөгуі:

, (8.5)

мұнда:

h_n - өте үлкен ылғалдылығы бар топырақ үлгісінің биіктігі;

h_d - топырақтың кебуі мен ылғалдылықтың азаю уақытындағы үлгі биіктігі;

Іргетас негізінің шөгуі, бұл оның кебуімен анықталады:

, (8.6)

мұнда:

e_shi – топырақтың қатысты сызықтық шөгуі;

h_i – топырақтың і-нші қабатының қалыңдығы;

k_sh – коэффициент, 1,3-ке тең;

n – топырақтың шекті аймағындағы шөгуші қабаттар саны. Оның шекарасы эксперимент бойынша анықталады немесе 5м-ге тең.

Алынған есептеулер алгебралық есептеумен есептеліп, оның нәтижесі дефформация белгілерінен жоғары болса, онда норма бойынша, келесі шараларды қолданады: біртұтас емес шөгуге байланысты конструкцияның көтергіштік мәнін азайтады; дефформацияны азайту.

Топырақты суландырудан өткізбей–ақ, оған аудан қорғану шараларын қолдануға болады. Бұл шараның қиындығы мынада, топырақ негізінің ісінуі әдетте локальді түрде өтеді. Осыған сәйкес ғимараттың 1 қабатының едендерін аражабыннан жасайды. Егер ісіну қысымы үлкен болмаса, онда топырақты ісінбейтін топырақпен алмастырады. Кейде құмды тұғырықты қолданады, бұл топырақтың біртұтастықсыз ісінуін және негіз топырағын орнықтылығын қамтамасыз етеді. Берілген шаралар, техника – экономикалық есептер негізінде қолданылады.

Негізгі әдебиет: 1[231-233;239-241], 2[263-235;273-277]

Бақылау сұрақтары:

1. Қандай іргетас структурасы – орнықсыз деп аталады?

2. Әлсіз іргетасқа қандай іргетастар жатады және олардың спецификалық ерекшеліктері қандай?

3. Әлсіз суға қаныққан балшықты іргетастарда орналасқан құрылғылардың ерекшеліктері ше?

4. Сары шөгуші топырақтың структуралық орнықсыздығы неге байланысты түйінделеді?

5. Сары шөгуші топырақты іргетастың жобадағы ерекшеліктері неде?

Дата добавления: 2015-12-08