Ші Дәріс. Әлсіз топырақтарды жасанды жолмен нығыздау және бекіту

Ә рдайым ә лсіз топырақ ғ имарат немесе ү ймереттердің негізгі ретінде қ олданылады. Ә лсіз топырақ қ а жататындар: кө тергіштік қ абілеті сонша аз, бұ л қ абілетпен іргетас табанының ө лшемдерінің ү лкею мү мкін емес, топырақ негізінің физика-механикалық сипаттары талаптандырылатын шаралармен сә йкестенбесе.

Топырақ негізінің қ асиеттерін табиғ и шаралармен ө згертуге болады: конструктивті, нығ ыздау, бекіту.

Конструктивті шаралармен топырақ негізінің жұ мысын жең ілдету. Негізгі шараларғ а жататындар: топырақ ты тығ ырық тың қ ұ рылғ ысы, шпунтты шектеуді қ олдану, қ ырлы себіндіні орнату.

Топырақ ты тығ ырық ты іргетасы қ атты қ ысылғ ан ғ имарат пен ү ймереттің іргетасын ауыстыруда жә не ол малтатастан, ірі жә не орташа топырақ тан, қ иыршық тастан, шлактан, минералды қ алдық тардан жасалады (сурет 9.1).

Сурет 9.1 Топырақ ты тығ ырық тың есептік сұ лбасы

α =30…40 – қ ысымды бө лу бұ рышы

Топырақ ты тығ ырық тың ө лшемдері есептеулер нә тижесінен анық талады. Тығ ырық тың қ алың дығ ы келесі талаптар бойынша анық талады:

1) тығ ырық тың шө гуі мен астың ғ ы қ абаттардың ә лсіз топырақ астынан іргетас ә серінен шекті белгілерден аспау керек. Қ НжЕ 2.02.01-83 анық талады.

2) Тығ ырық тың табаны бойынша талап орындалады.

s_zq + s_zp£ R_z, (9.1)

мұ нда:

s_zq – іргетастың ө з салмағ ынан тү сетін қ осымшалы вертикальді кернеу;

s_zp – сыртқ ы жү ктемеден тү сетін қ осымшалы вертикальді кернеу;

R_z - ә лсіз топырақ қ абатының есепті кедергісі, СНиП бойынша анық талады.

Топырақ ты тығ ырық тың ө лшемдері талаптар бойынша есептеледі, бұ л ә лсіз топырақ тың орық тылығ ынан топырақ қ а ә сер ететін горизонтальді кү штерден анық талады. Бұ л жағ дайда мына шарт орындалу керек:

E_п> Е_а (9.2)

мұ нда:

Е_п - ә лсіз топырақ тың пассивті қ ысымы;

Е_а – тығ ырық тың активті қ ысымы, екі кү штен тұ рады:

Е_а = Е_а' + Е_а ", (9.3)

мұ ндағ ы:

Е_а' – тығ ыырық тың жоғ арғ ы бө ліктен іргетасқ а тү сетін бө лінген жү ктеме;

Е_а" – іргетас арқ ылы берілетін топырақ тығ ырық тың жү ктемесі.

Топырақ ты тығ ырық тың орнық тылығ ын қ амтамасыз ету ү шін:

³ 1, 2...1, 5 (9.4)

Шпутты шектеуді қ олданады, егер ә лсіз топырақ іргетастан шығ ып кеткен жағ дайда (сурет 9.2). Бұ ны болдырмау ү шін, тығ ыз топырақ ты шпунтты шектеумен толтырады. Бұ л жағ дайда іргетастың шө гуі ү лкен мө лшерде болуы мү мкін. Сондық тан бұ ндай қ орытынды ү лкен мө лшердегі шө гудің шегінен асқ ан жағ дайда шешімін табады.

Сурет 9.2 Шпунтты қ оршаудың қ ұ рылғ ы сұ лбасы

1 – іргетасты плита; 2 – шпунтты қ оршау; 3 – тығ ыз топырақ;

4 - ә лсіз топырақ; 5 – дренажды қ абатша

Себіндімен толық тыруды топырақ тың сыртқ ы бетке қ арай шығ у аймақ тары мен ғ имараттың орнық тылығ ы ү шін орындалады. Топырақ ты сыпыру қ абаттар мен орындалады, оның ұ зындығ ы арнайы есептеулермен анық талады. Бұ ндай толық тырмалар негіздің орнық тылығ ын жоғ арлатуғ а мү мкіндік береді.

Топырақ ты нығ ыздау шаралары. Топырақ тың нығ ыздаудың келесі тү рлері қ олданылады: ү стің гі, терең дікке вибро нығ ыздау, жарулар арқ ылы, статикалық жү ктемелер мен топырақ ты дреналар кө мегімен, суды азайту мен қ адамалы іргетастың қ ұ рылғ ысы кө мегімен орындалады. Балшық ты жә не қ ұ мды топырақ тың ү стің гі бетін нығ ыздау кө бінесе ауыр тромбалардың кө мегімен орындалады. Бұ л жағ дайда нығ ыздалу терең дігі тромбаның тығ ыздығ ы мен ылғ алдылығ ына тә уелді, оның диаметрі, салмағ ы мен оның тромбығ а жақ ындауы мына формуламен анық талады:

h_упл=k_yd, (9.5)

мұ нда:

d – тромбылау диаметрі;

k_y – пропорционалдық коэффициент, қ ұ мдар ү шін - 1, 55; саздақ ү шін – 1, 45; балшық ү шін – 1, 0

Тромбылаудың салмағ ын оның топырақ қ ысымын талаптылық қ амтамасыз етуінен 0, 015...0, 20 МПа жоғ ары емес.

Балшық ты топырақ ты нығ ыздау оның оптимальді ылғ алдылығ ынан анық тайды:

w_опт=w_р—(1...3%), (9.6)

мұ нда:

w_p – қ ию шекарасындағ ы ылғ алдылық.

Егер топырақ ылғ алдығ ы оптимальді ылғ алдылық тан аз болса, онда қ азаншұ ң қ ырды сумен толтырып, ылғ алдылық қ а жеткізеді. Су салмағ ы:

G=g_d(w_oпт—w)h_уплA, (9.7)

мұ нда:

w – топырақ тың табиғ и ылғ алдылығ ы;

А – қ азаншұ ң қ ырдың тү бінің сулану ауданы.

Ал балшық пен қ ұ мды топырақ тарды нығ ыздау олардың сулану дә режесіне тә уелді емес.

Тромбылау бетінің тү суі:

(9.8)

мұ нда:

g_d – қ ұ рғ ақ топырақ тың ө зіндік салмағ ы;

g_{d упл} – қ ұ рғ ақ топырақ тың ө зіндік орташа салмағ ы.

Нығ ыздалу сызығ ының қ алың дығ ы іргетас шекарасынан 0, 2 м кө п аспау керек жә не ә рбір бетте диаметрі тромбылаудан аз болмау тиіс.

Топырақ ты ауыр тромбылаумен нығ ыздау динамикалық ә сердің кө мегімен, оны іргетасқ а жә не оның сынуына жақ ын орналасқ ан ғ имарат пен ү ймереттерге ә сер етеді. Осы жағ дайғ а байланысты тромбылауды 50 кН дейінгі салмақ та нығ ыздау қ ашық тығ ы 10 м кө п болмау керек. Егер жақ ын орналасқ ан ғ имараттардың қ абырғ аларында жарық тар болса не болмаса тіпті жарамсыз кү йде болса, онда ғ имаратқ а дейінгі қ ашық тық 15 м дейін. Егер инженерлі жү йелер асбестцементпен болса, ғ имаратқ а дейінгі қ ашық тық 15 м кө п болады.

Іргетасқ а жү ргізілетін ауыр тромбылауды бастамастан бұ рын бұ л аймақ қ а сынақ жұ мыстарын жү ргізе бастайды: топырақ жетіспеушілігінің кө лемі жобаланады, соғ у саны, нығ ыздалу терең дігі т.б. есептеледі.

Жұ мсақ қ ұ мды топырақ тар 0, 5...1, 5 м терең дікте ә ртү рлі вибро машиналар кө мегімен нығ ыздалады. Негізгі нығ ыздалу қ абатының қ алың дығ ы (9.1-кестеде) келтірілген. Терең дікте нығ ыздау, қ ұ мды топырақ тардың суғ а қ анық қ ан кү йінен арнайы терең детілген виброторлардың екі тә сілмен орындалады: вибраторды қ ұ мғ а тү сіру немесе сырық тың вибратордың ү стің гі бө лігімен бірге енуі. Вибронығ ыздау суғ а қ анық қ ан қ ұ мды нығ ыздау 1...10 м терең дікте жү ргізеді.

Шаң ды қ ұ мдар мен орманды шө гуші топырақ ты нығ ыздау камуфлетті жарулар кө мегімен орындалады. Жарудан кейін, қ ұ мның ү стің гі беті шө геді.

9.1-кесте