Инженерлік - геологиялық жағдайлардың және құрылыс ауданы топырақтарының физика - механикалық сипаттамаларын, ғимарат астына табиғи негіздер мен іргетастарды жобалаудың тәжірибелік есептерін шешу жолдары

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 14 бет
Таңдаулыға:

Кіріспе

Іргетастар мен негіздерді жобалау деп салынатын үйлер мен ғимараттардың негізі ретінде қолданылатын топырақтардың құрылысқа қажетті қасиеттерін есептеу, сараптау арқылы дұрыс бағалай және ескере отырып, орнататын іргетастарды материалдарын, өлшемдерін, яғни конструкциясының тиімді түрін анықтауды атайды.

Топырақты негіздердің сығылуына байланысты іргетастардың шөгуі көбінесе жер үстіндегі бөлігін қисайтуға әкеп соғады. Сондықтан іргетастарды жобалауды олардың топырақты негіздерін екінші шекті күй бойынша есептеу бойынша есептеу арқылы жүргізеді.

Өнеркәсіптік және азаматтық құрылыста салынатын үйлер мен ғимараттардың іргетастары мен негіздерін жобалауды құрылыс нормаларының нұсқауларына сай жүргізеді. Сонымен қатар жергілікті, аймақтық табиғи және техногендік жағдайлардың ерекшеліктерін ескеретін нормативті және техникалық нұсқаулардың да қолданылуы мүмкін.

Жалпы іргетастарды жобалу кезінде олардың салу тереңдігіның, табанының өлшемдерінің дұрыс анықталуына және конструкциясының тиімді түрінің қабылдануына үлкен мән береді.

1. Алғашқы мәліметтер

1 - кесте

Ғимарат жөнінде мәліметтер

Ғимарат сұлбасының нөмірі

Ғимарат атауы

Бойлық күш

N, кН

Момент

М, кН*м

Ұстын қимасы см

Ғимарат сұлбасының нөмірі: 3

Ғимарат атауы: Өндірістік ғимарат

Бойлық күшN, кН:

510

1380

2000

МоментМ, кН*м:

39, 3

840

112

Ұстын қимасы см:

30*30

50*50

50*60

Құрылыс алаңының жер бедері тұрақты. Алаңның геологиялық құрылымы геологиялық ұңғымалармен сипатталған, ұңғыма белгісі 70, 0 - 78, 0

1. Бірінші қабат: Шаң-тозанды гипс мөлшері 10-20%

γ - топырақтың меншікті салмағы, кН/м ³ , γ= 19, 2

γ _s - қатты түйіршіктердің меншіті салмағы, кН/м ³ γ _s = 27, 2

К _ф = 4, 1х10 ^-7 , см/с

а= 0, 160 МПа ^-1

W - топырақтың табиғи ылғалдылығы W=28%

W _L - топырақтың аққыштық шегі W _L = 34%

W _p - топырақтың иленгіштік шегі W _p =24%

ρ _w - судың тығыздығы, т/м ³ , ρ _w = 1

2. Екінші қабат: Шаң-тозанды гипс мөлшері 10-20%

γ - топырақтың меншікті салмағы, кН/м ³ , γ= 18

γ _s - қатты түйіршіктердің меншіті салмағы, кН/м ³ γ _s = 27, 6

К _ф = 2, 2 х10 ^-7 , см/с

а= 0, 04 МПа ^-1

W - топырақтың табиғи ылғалдылығы W=30%

W _L - топырақтың аққыштық шегі W _L =41%

W _p - топырақтың иленгіштік шегі W _p =22%

ρ _w - судың тығыздығы, т/м ³ , ρ _w = 1

3. Үшінші қабат: Базальт

γ - топырақтың меншікті салмағы, кН/м ³ , γ= 26, 2

γ _s - қатты түйіршіктердің меншіті салмағы, кН/м ³ γ _s = 26, 6R _сығ = 16МП

2. Құрылыс алаңына инженерлік геологиялық сипаттама беру

2. 1. Топырақтардың физика-механикалық қасиеттерін анықтау.

Есептеулер нәтижесінде алынған топырақтардың физикалық көрсеткіштері:

Бірінші қабат:

Топырақтың тығыздығы:

ρ= γ/g

ρ= 19, 2/9, 81=1, 96 т/м ³

Қатты түйіршіктердің тығыздығы:

ρ _s =γ _s /g,

ρ= 27, 2/9, 81=2, 77 т/м ³

Кептірілген топырақ тығыздығы:

ρ _d = ρ/(1+W),

ρ _d = 1, 96/(1+0, 28) =1, 53 т/м ³

Кеуектілік:

n= (1- ρ _d /ρ _s ) х100,

n= (1-1, 531/2, 77) х100=44, 72%

Кеуектілік коэффициенті:

е= (ρ _s - ρ _d ) /ρ _d,

е= (2, 77-1, 531) /1, 531=0, 809

Өлшенген күйдегі тығыздығы:

ρ _sb =(ρ _s - ρ _w ) /(1+е),

ρ _sb =(2, 77-1) /(1+0, 809) =0, 978 т/м

Суға қаныққандық коэффициенті:

S _r =(W х ρ _s ) /(e х ρ _w ),

S _r =(0, 28х2, 77) /(0, 809 х1) =0, 958

Иленгіштік саны:

J _p = W _L -W _p ,

J _p =0, 34-0, 24=0, 1=10%

Консистенция көрсеткіші:

J _L = (W-W _p ) /J _p ,

J _L = (0, 28-0, 24) /0, 1=0, 4=40%

Шөгу көрсеткіші:

П= (e _L -e) /(1+e),

П=(0, 9418-0, 809) /(1+0, 809) =0, 0734

e _L = (W _L х ρ _s ) /ρ _w ,

e _L = 0, 34х2, 77/1=0, 9418

Анықталған сипаттамаларға байланысты топырақ түрі- саздақ, қатты, суға қаннықан. с _n =43кПа, φ=16, Е=11 МПа

Екінші қабат:

Топырақтың тығыздығы:

ρ= γ/g,

ρ= 18/9, 81=1, 83т/м ³

Қатты түйіршіктердің тығыздығы:

ρ _s = γ _s /g,

ρ= 27, 6/9, 81=2, 81 т/м ³

Кептірілген топырақ тығыздығы:

ρ _d = ρ/(1+W),

ρ _d = 1, 83/(1+0, 3) =1, 407 т/м ³

Кеуектілік:

n= (1- ρ _d /ρ _s ) х100,

n= (1-1, 407/2, 81) х100=49, 9%

Кеуектілік коэффициенті:

е= (ρ _s - ρ _d ) /ρ _d,

е= (2, 81-1, 407) /1, 407=0, 997

Өлшенген күйдегі тығыздығы:

ρ _sb =(ρ _s - ρ _w ) /(1+е),

ρ _sb =(2, 81-1) /(1+0, 997) =0, 906 т/м

Суға қаныққандық коэффициенті:

S _r =(W х ρ _s ) /(e х ρ _w ),

S _r =(0, 3х2, 81) /(0, 997 х1) =0, 845

Иленгіштік саны:

J _p = W _L -W _p ,

J _p =0, 41-0, 22=0, 19=19%

Консистенция көрсеткіші:

J _L = (W-W _p ) /J _p ,

J _L = (0, 30-0, 22) /0, 19=0, 42=42%

Шөгу көрсеткіші:

П= (e _L -e) /(1+e),

П=(1, 15-0, 997) /(1+0, 997) =0, 077

e _L = (W _L х ρ _s ) /ρ _w ,

e _L = 0, 41х2, 81/1=1, 15

Анықталған сипаттамаларға байланысты топырақ түрі- саз, шаңтозаңды, суға қаннықан. с _n =32 кПа, φ=11, Е=8 МПа

Үшінші қабат:

Топырақтың тығыздығы:

ρ= γ/g,

ρ= 26, 2/9, 81=2, 67 т/м ³

Қатты түйіршіктердің тығыздығы:

ρ _s = γ _s /g,

ρ= 26, 6/9, 81=2, 71 т/м ³

R _сығ = 16МПа.

Топырақ түрі: минералдар Базальт

3-кесте. Топырақтың физико-механикалық сипаттамалары

1. Саздақ, қатты, суға қаныққан

1. Саздақ, қатты, суға қаныққан: ρ т/м ³

ρ _d

т/м ³

ρ _s

т/м ³

ρ _sb

т/м

S _r

I _P

I _L

МПа

1. Саздақ, қатты, суға қаныққан: 1. 96

1. 53

2. 77

0. 978

44, 7%

0, 958

10%

40%

0, 809

0. 073

1. Саздақ, қатты, суға қаныққан: 2. Саз, щаң-тозаңды, суға қаныққан.

1. Саздақ, қатты, суға қаныққан: ρ т/м ³

ρ _d

т/м ³

ρ _s

т/м ³

ρ _sb

т/м

S _r

I _P

I _L

МПа

1. Саздақ, қатты, суға қаныққан: 1. 83

1. 407

2. 81

0. 906

49. 9%

0. 845

19%

42%

0. 997

0. 077

1. Саздақ, қатты, суға қаныққан: 3. Базальт

1. Саздақ, қатты, суға қаныққан: ρ т/м ³

ρ _s

т/м ³

R _сығ

_Мпа

1. Саздақ, қатты, суға қаныққан: 2. 67

2. 71

2. 2 Анықталған топырақтарға сипаттама беру

Топырақ - деп құрылыс мақсатында пайдаланатын жер қабығының беткі қабаттарының үгілуінен түзілген сусыма немесе байланысқан борпылдақ тау жыныстарын айтамыз. Олар жаратылысына байланысты тау жыныстарының континенттік немесе теңіздік шөгінділерден пайда болады.

Саздақ - құм-сазды түйірлерден тұратын болбыр шөгінді тау жынысы. Саздақта көлемі 0, 01 мм-ден ұсақ саз түйіршіктер (30 - 50%), қалғанында 0, 01 мм-ден үлкендеу құмайт пен құм түйірлері (50 - 70%) кездеседі. Құрамындағы саздың мөлшеріне байланысты саздаққа 7-ден 17-ге дейін пластикалық қасиет тән. Саздақтың дөңбектасты, ұсақ құмды және шаң-тозаң тәрізді түрлері кездеседі.

Саз- құламаларда тұрақты және су бұзып кетуіне қарсы келе алатын топырақ; жолдың негізі үшін жақсы материал болып табылады.

Базальт - қоңырқай түсті эффузивті магмалық таужынысы. Құрамындағы кремний диоксидінің (SіО2) мөлшері бойынша (42 - 55%) негізді жыныстарға жатады. Базальттың жер қойнауында кристалданған тектесі - габбро. Базальт бетон өндірісінде, құнды құрылыс және безендіру материалдары ретінде қолданылады.

3 Іргетас түрін таңдау және жобаланатын ғимаратты бағалау

3. 1 Ғимараттың құрылымдық схемасы мен жүктемелерді жинақтау

Жобалау тапсырмасында құрылыс алаңшасының жоспарлы бетінің деңгейінде берілген іргетастар кескіні үшін тұрақты N ₁ = 510кН, N ₂ = 1380 кН, N ₃ = 2000 кН бойлық жүктемелер мен М _l =39, 3 кН·м, М ₂ =840 кН·м,

М ₃ =112 кН·м иілу моменттерінің нормативтік мәндері келтірілген. Олардың мәнін және мүмкін болатын эксцентриситетін бағалау қажет.

Ғимараттың құрылымдық ерекшеліктері оның біркелкі емес шөгулерге сезгіштігімен ерекшеленеді. Ғимараттың құрылымдық сұлбасын талдау негізінде ҚР ҚНжЕ бойынша ғимарат пен негіздіктің шекті жіберілетін біріккен деформациялары анықталынады. Ұсыныстардың көмегімен қаттылыққа баға беріледі.

3. 2 Ғимараттың астына іргетастардың нұсқаларын таңдау

Құрылыстың инженерлік - геологиялық жағдайларына, ғимараттың құрылымдық ерекшелігіне байланысты негіздер мен іргетастарды орнатудың әртүрлі нұсқалары болуы мүмкін (құрама, бағаналы, қадалы, тақталы және т. б. ), салу тереңдігінің өзгеруімен, құрылыс материалдары мен бұйымдарымен қолданылатын орнату тәсілімен түсіндірілуі мүмкін.

Нұсқаларды таңдағанда берік топырақты негіздер үшін табиғи негізді іргетас қолайлы екендігін ескеру керек.

Егер топырақтың берік қабаты қандай да бір тереңдікте болса және орта және әлсіз беріктікті қабатпен жабылса, онда қадалы іргетасты пайдалану қолайлы. Бұл жағдайда жасанды бекітілген негіздерді орнатудың әртүрлі нұсқалары болуы мүмкін. Іргетасты табиғи негізді берік топырақтан орнату мүмкіндігі арнайы есептеулермен дәлелдену керек.

3. 3 Іргетас өлшемдерін анықтау

Іргетас табанының алдын-ала өлшемдерін анықтау үшін графо-аналитикалық тәсілді қолдану ұсынылады.

Алдымен топырақтың R есептік кедергісінің іргетас табанының b іргетас табанының кейбір мәндерімен беріледі де, оларға сәйкес келетін R мәндерін ҚР ҚНжЕ бойынша мына формуламен анықтайды.

R=γ _c1 *γ _c2 / k ( M γ k _z b γ _II + M _q d _I γ _II + (M _q - 1) d _b γ _II +M _c c _II ), кПА,

Р _II =( N _0II / 1*в) + γ _cp *d

мұндағы γ _с1 , γ _с2 - жұмыс жағдайының коэффициенті:

γ _с1 =1. 2; γ _с2 =1, 4; k= 1 қабылданады;

M γ, М _q , M _c -КНжЕ бойынша алынады:

M _q =3. 15; M γ =0. 53; M _c =5, 75;

K _z - 0, 8-ге тең (b<10 м) ;

b- іргетас табанының ені;

γ _II = іргетас табанынан төмен орналасқан топырақтың меншікті салмағының есептік мәні, кН/м ³ : γ _II =27. 4;

γ ^’ _II - іргетастың салу тереңдігінен жоғары жатқан топырақтың қабаттар бойынша орташа меншікті салмағы, кН/м ³ : γ _‘ _II =27, 2;

c _II -іргетас табаны астында жатқан топырақтың ілінісу күшінің есептік мәні, кПа: c _II =37, 5;

Осыдан R=P _II шартын қанағаттандыратын іргетастар табанының енінің өлшемдерін алдық: b ₁ =1, 1 м; b ₂ =2, 7 м; b ₃ =3, 7 м;

4-кесте. Іргетас сипаттамалары

Іргетас нөмірі

Бойлық күш

N, кН

Ұстын қимасы, м

Ені b, м

Ұзындығы а, м

Ұстын асты іргетас биіктігі, м

Іргетас тақтасы биіктігі, м

Марка

Іргетас қимасы, м

Іргетас нөмірі: 1

Бойлық күшN, кН: 510

Ұстын қимасы, м: 0, 3*0, 3

Ені b, м: 1, 5

Ұзындығы а, м: 1, 8

Ұстын асты іргетас биіктігі, м: 0, 8

Іргетас тақтасы биіктігі, м: 0, 45

Марка: ФА 13-18

Іргетас қимасы, м: 0, 9*0, 9

Іргетас нөмірі: 2

Бойлық күшN, кН: 1380

Ұстын қимасы, м: 0, 5*0, 5

Ені b, м: 2, 7

Ұзындығы а, м: 3, 6

Ұстын асты іргетас биіктігі, м: 0, 8

Іргетас тақтасы биіктігі, м: 0, 45

Марка: ФА 55-60

Іргетас қимасы, м: 1, 2*1, 2

Іргетас нөмірі: 3

Бойлық күшN, кН: 2000

Ұстын қимасы, м: 0, 5*0, 6

Ені b, м: 3, 6

Ұзындығы а, м: 5, 4

Ұстын асты іргетас биіктігі, м: 0, 8

Іргетас тақтасы биіктігі, м: 0, 45

Марка: ФА 109-114

Іргетас қимасы, м: 1, 2*1, 2

3. 4. Іргетастың салу тереңдігін анықтау

Іргетастың салу терендігін анықтау үшін климаттық факторлар ескеріледі (тоңдануы, еруі, сулануы, кебуі) . Кей топрықтар аяз әсерінен тоңған кезде ісінді (ұлғаяды) . Сондықтан барлық топырақты аяздан ісінетін және ісінбейтін деп бөледі.

Іргетастардың табанының астында жатқан топырақтардың тоңдануының мүмкіндігін анықтау үшін топырақтың нормативтік тоңдану (мұздану) тереңдігін (d _fn ) білу керек. Бұл өлшемнің мәнін беті қардан ашылған жер қабатын тоңдану тереңдігін ұзақ мерзімде бақылау жүргізу арқылы тағайындайды.

Топырақтың есептік тоңдану тереңдігі ( d _f )

d _f =k _h d _fn

мұнда k _h - үйдің жылу режимінің сыртқы іргетастардың астында орналасқан топырақтарға тигізетін әсерін ескеретін коэффициент.

d _fn =1. 7м k _h =0, 5 d _f =1. 7*0, 5=0. 85м

d ₁ - іргетастың салу тереңдігі:

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.