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

Қ атты сығ ылғ ыш балшық ты топырақ тағ ы іргетастар. Еліміздің бастапқ ы аймақ территориясын қ ұ рылыс алаң дары алып жатыр, кө бінесе ә лсіз суғ а қ анық қ ан балшық ты топырақ пен қ апталғ ан, ылғ алдану дә режесі жә не бү кіл дефформация модулі , қ ысым интервалы 0, 05...0, 3 МПа. Бұ л структурағ а, қ ұ рамғ а жә не белгілерге таспалы балшық тар, тең із жә не тұ щы майлылығ ы бар, суғ а қ анық қ ан орманды топырақ тар ие. Ал ә лсіз топырақ қ а – заторфты топырақ ты жатқ ызуғ а болады, оның негізгі кө рсеткіші – беріктігі мен дефформация қ асиеттері, ә лсіз балшық ты топырақ тардың да қ асиеттеріне жақ ын.

Ә лсіз суғ а қ анық қ ан балшық ты топырақ тар келесі физика-механикалық қ асиеттерімен сипатталады:

1. Ө те ү лкен жә не бірқ алыпсыз сығ ылғ ыштығ ы бар. Бұ ндай топырақ тағ ы ғ имарат пен ү ймереттер ү лкенжү ктерді кө тере алады, кейбір жағ дайларда 1, 5...2 м, бұ л ғ имараттың пайдалануынын жарамсыздық қ а ә келеді.

2. Ә лсіз суғ а қ анық қ ан балшық ты топырақ тарды нығ ыздау ө те ү лкен уақ ытты алады. Сондық тан шө гу ө те жай басталады.

3. Тө мен беріктікке ие. Ішкі ү йкелу бұ рышы мен менщікті ілінісуі 4...10 жә не 0, 006...0, 25 МПа қ ұ райды. Сондық тан бұ ндай топырақ ты ғ имарат пен ү ймереттің орнық тылығ ын қ амтамасыз ету ө те қ иын.

4. Ә лсіз суғ а қ анық қ ан балшық ты топырақ тардың стуктуралық қ асиеттері, олардың тө мен «структуралық беріктік сығ ылғ ыштығ ы» мен ортық тылық сыздық пен сипатталады. Стуктуралық ортық тылық сыздық қ а кө біне лайлар ие. Лайлы топырақ ө зінің беріктігін жә не деформация қ асиеттерін бірден су немесе ылғ ал тисе ө згереді. Бұ ндай топырақ та іргетасты орнату кә дімгі ә діспен оң айғ а тү спейді. Бұ л ү шін қ ұ мды тұ ғ ырық ты тұ рғ ызу керек. Оның кө мегімен іргетастан тү сетін интенсивті қ ысымды азайтады, сонан соң оны жабынның ә лсіз топырағ ына біртұ тастай бө лшектейді. Сонымен бірге, қ ұ мды тұ ғ ырық ығ ысу аймақ тарының пайда болуын азайтып, судың фильтрациясын жоғ арғ ы бағ ытта орнатып, гидродинамикалық қ ысымды азайтады. Бұ л ә діс эффективтілігін жоғ арылатады, егер де қ ұ мды тұ ғ ырық астына вертикальді қ ұ мды дреналарды орналастырса.

Ә лсіз топырақ тарды іргетас ретінде қ олданғ анда, барлық жағ дайларды қ арастыру керек. Ө йткені пайдалану периодты уақ ытта топырақ тың кернеулі кү йін сақ тап, пайда болатын қ осымша шө гуді болдырмау ү шін. Кернеулі кү йдің ө згеруі, сонымен бірге ө згеруі мү мкін, егер де ғ имарат қ асында басқ а да қ ұ рылыс жұ мыстарын жү ргізген жағ дайда не болмаса жер асты су дең гейі тү сіп қ алса.

Ә лсіз топырақ та ғ имарат не ү ймеретті салуда кейбір шараларды қ арастырғ ан жө н, ө йткені олар конструкцияның орнық тылығ ын қ ұ рылыс жә не пайдалану барысында орната алады:

1. Ғ имаратқ а немесе оның кейбір жеке бө ліктеріне қ ұ рылыстық кө терме жасайды, яғ ни ғ имаратты пайда болатын шө гуден жоғ ары орналастырады.
2. Ғ имараттың иілгіштігін жоғ арылату, ө йткені оның жер асты иілгіштік бө лігі шө гуші дең гейге орналасып, соң ында конструкйияда қ осымша ә рекеттерді болдырмау ү шін.
3. Ғ имарат конструкцияларына қ осымша беріктікті беру арқ ылы, оның қ осымша ә рекеттерден пайда болатын біртұ тас емес шө гуде пайдалана алу: қ абырғ ада арматураны орналастырады, оның кө мегімен созылымды ә рекеттер пайда болғ ан кезде, арматура ө з кедергісін жоғ арылатады, сонымен бірге монолитті темірбетон белде сыртқ ы жә не ішкі қ абырғ ада орналастырады.
4. Іргетасты қ иылысу таспалары немесе біртұ тас темірбетонды плиталар ретінде қ олдану.
5. Негізгі конструктивті шешімдер: жоспарда ғ имарат қ ұ рылғ ысын жай конструкция ретінде кө рсету, конструкцияның габаридті ө лшемдерін кран асты желілерде жобалау, лифтерді бағ дарлау т.б.

Бұ л шараларды пайдалану ә лсіз іргетастар ү шін инженерлі-геологиялық ерекшеліктері анық талғ ан жағ дайда орындалады. Қ орытынды шешім – техника-экономикалық салыстырулар негізінде қ аралады.

Ісінетін топырақ тағ ы іргетастар. Балшық ты топырақ ты қ атар, ө зінің кө лемін ылғ алдылық тың ө згеруінен ө згертеді. Бұ л минералды бө лшектерде гидратты қ абық шалардың судың адсорбция ә серінен пайда болады.

Белгілі кернеуде ісіну бірден басталмайды. Минималды кернеу, егер де ісіну жоқ болса, оны ісіну қ ысымы деп атайды. Балшық ты топырақ тың ісіну дә режесі топырақ ты сулау сынақ тарынан анық талады. Сынақ тардың шешімдерінен топырақ тың қ атысты ісінуі анық талады:

, (8.1)

мұ нда:

h_sat – ү лгінің сулануынан кейінгі биіктігі;

– топырақ ү лгісінің биіктігі;

s_ztl - қ ысым болғ ан жағ дайда:

s_ztl =s_zp + s_zq + s_zad, (8.2)

мұ нда:

s_zp – іргетас жү ктемесінің вертикальді қ ысымы;

s_zp – іргетастың ө з салмағ ынан пайда болатын вертикальді қ ысымы;

s_zad – қ осымша вертикальді қ ысым, ол келесі формуламен анық талады:

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

мұ нда: k_q – коэффициенті Қ НжЕ 2.02.02-83 бойынша алынады.

Ісіну топырағ ынын кө теру негізіндегі биіктігі (сурет 8.1):

h_sw = e_swih_ik_swi, (8.4)

мұ нда:

– топырақ тың і-нші қ абатына қ атысты ісіну;

– топырақ тың і-нші қ абатының қ алың дығ ы;

– коэффициент, СНиП бойынша алынады;

– қ абат саны, бұ ғ ан топырақ тың ісіну аймақ тары орналасады.

Сурет 8.1 Іргетастың ісінуі кө теру негізіндегі есепті сұ лбасы

DL–жоба белгісі; FL-іргетас табанының белгісі; BSW–ісіну аймағ ының тө менгі шекарасы

Топырақ тың кебуі кезіндегі қ атысты сызық тық шө гуі:

, (8.5)

мұ нда:

h_n - ө те ү лкен ылғ алдылығ ы бар топырақ ү лгісінің биіктігі;

h_d - топырақ тың кебуі мен ылғ алдылық тың азаю уақ ытындағ ы ү лгі биіктігі;

Іргетас негізінің шө гуі, бұ л оның кебуімен анық талады:

, (8.6)

мұ нда:

e_shi – топырақ тың қ атысты сызық тық шө гуі;

h_i – топырақ тың і-нші қ абатының қ алың дығ ы;

k_sh – коэффициент, 1, 3-ке тең;

n – топырақ тың шекті аймағ ындағ ы шө гуші қ абаттар саны. Оның шекарасы эксперимент бойынша анық талады немесе 5м-ге тең.

Алынғ ан есептеулер алгебралық есептеумен есептеліп, оның нә тижесі дефформация белгілерінен жоғ ары болса, онда норма бойынша, келесі шараларды қ олданады: біртұ тас емес шө гуге байланысты конструкцияның кө тергіштік мә нін азайтады; дефформацияны азайту.

Топырақ ты суландырудан ө ткізбей–ақ, оғ ан аудан қ орғ ану шараларын қ олдануғ а болады. Бұ л шараның қ иындығ ы мынада, топырақ негізінің ісінуі ә детте локальді тү рде ө теді. Осығ ан сә йкес ғ имараттың 1 қ абатының едендерін аражабыннан жасайды. Егер ісіну қ ысымы ү лкен болмаса, онда топырақ ты ісінбейтін топырақ пен алмастырады. Кейде қ ұ мды тұ ғ ырық ты қ олданады, бұ л топырақ тың біртұ тастық сыз ісінуін жә не негіз топырағ ын орнық тылығ ын қ амтамасыз етеді. Берілген шаралар, техника – экономикалық есептер негізінде қ олданылады.

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

Бақ ылау сұ рақ тары:

1. Қ андай іргетас структурасы – орнық сыз деп аталады?

2. Ә лсіз іргетасқ а қ андай іргетастар жатады жә не олардың спецификалық ерекшеліктері қ андай?

3. Ә лсіз суғ а қ анық қ ан балшық ты іргетастарда орналасқ ан қ ұ рылғ ылардың ерекшеліктері ше?

4. Сары шө гуші топырақ тың структуралық орнық сыздығ ы неге байланысты тү йінделеді?

5. Сары шө гуші топырақ ты іргетастың жобадағ ы ерекшеліктері неде?