Конструкциялау

Красным обозначены ответы на русском и ответы которые не написаны

Ответов нет билетах 16-3 вопрос, 18-1 вопрос, 19-1 вопрос, 20-1 вопрос, 22-весь билет,

Вопрос,

1. Геотехника пәнінің мақсаты мен міндеті. Басқа пәндермен байланысы.

Геотехника пәні топырақтардың физикалық-механикалық қасиеттері, топырақ массивтерінің кернеулі-деформацияланған жағдайын және олардың үймереттерге көрсетілетін қысымын есептеу әдістері қаралады. Геотехника –инженерлі геология, тау жынысының механикасы, топырақтың механикасы, яғни іргетастың құрылуы. Геотехника пәнінің мақсаты инженерлік – құрылыстық істе қолданылатын инженерлік геология аймағында теориялық және практикалық білімдердің негізін меңгеру, ал міндеті – білімдерді геологиялық жағдайларды талдау кезінде практикалық сұрақтарды шешуде, іргетас құрылысының және топырақтар механикасының есептерін шығару үшін бастапқы материалдарды жинауда пайдалану. Инженерлік геологияның мазмұны бар білім беру бағдарламаларында «Геотехника 1» пәніне сәйкес келеді.

2. Қаданың қажетті санын анықтау, оларды ростверкте орналастыру және

конструкциялау

.Қада деп ғимарат салмағын топырақтың жер бетінен төмен орналасқан бөлігіне беруге арналған іргетас түрі..

Қадалы іргетастарды есептеу 5 жолдан тұрады:

1) Ғимараттың іргетасқа түсетін жүктеме мөлшерін анықтау;

2)Ростверг табанының орналасу биіктігін анықтау;

3)Қаданың типін түрін өлшемдерін таңдап алу;

4)Қаданың көтергіштік қабілетін және оның есептік көтергіштігін анықтау;

5)Қаданың қажетті санын анықтау.

Анықталған қадалар санын ір гетас жоспарына қатарлап немесе шахмат тәртібімен орналастырады.Қадалы іргетас ортадан жүктелгенде ростверк табанындағы қадалар бір келкі арақашықтықта орнатылады.

Ростверк – жүктемені негізге беретін қадалы немесе бағаналы фундаменттің жоғарғы бөлігі.Ростверк монолитті немесе құрамалы түрде қадалардың басын біріктіреді.Ростверктің кеңістікте орналасуына байланысты3 түрі бар:төмен,көтеріңкі,биік орналасқан. Ростверк плита немесе арқалық түрінде жасалып бағаналардың жоғарғы бөлігін қосып, ғимараттың тіреуіш бөлігі қызметін атқарады.

а)жерден төмен орналасқан іргетас

б) көтеріңкі орналасқан

в) биік орналасқан( гидротехникалық құрылымдар мен жертөлемі қабаттары бар ғим)

Егер ростверк топырақтың немесе судың деңгейінен айтарлықтай жоғары орналасса биік орналасқан деп;

Көтеріңкі деп егер ростверктің табаны топырақтың деңгейімен бірдей орналасса;

Төмен деп егер топыраққа көмілген болса.

3. Терең орнатылған іргетас түрлері және ерекшеліктері

Ауыр ғимараттың қалыпты пайдалануын қамтамасыз ету үшін оларлың іргетастары өте терең орнатылады. Мұндай іргетастарды қолдану аймағы: ерекше биік ғимараттар, көпірлер, порттық ғимараттар, тереңдетіп орналастырылған жер асты тунельдеп және т.б. ғим-р мен им-р.

Терең орнатылған іргетас түрлері:

· Қабықшалы іргетастар. Қалыңдығы 12-15 см, орнату тереңдігі 30 м-ге дейін. Материалы бетоннан, кірпіштен, темірбетоннан. Орналасу технологиясыбойыншамонолитті н/е құрамалы. Құрамалы темірбетоннан жасалған жағдайда оның биіктігі 3-6 м. Бұл іргетас топыраққа дірілдеткіш қуатты балға н/е батырғыш арқылы енгізіледі.Кіргізген сайын енгізуіне байланысты топырақ шығарылып отырылады.Топырақтан шығару үшін гидроэлеватор қолданылады. Кемшілігі топыраққа енгізу барысында толқулар жанындағы ғимараттарға әсер етеді. Сол себепті мұндай іргетастарды қалалық жерде қолдануға болмайды. Мұндай көбіне көпір құрылысына пайдаланады.

· Түсірмелі құдықтар. Түсірмелі құдықтар ірге тасы көбінесе жер асты ғимараттар үшін қолданылады. Олар: сорғы станциялары, суқабылдағыштар, донна пештер, үздіксіз болат құю қондырғылары, жер асты гараждары, көпірдің ірге тасы тіректері және т.б. Түсірілмелі құдықтың құрылғысы мынадай. Топырақ бетіне ең бірінші белгілі бір биіктікте құдықты қалау орындалады, содан соң ішкі бетінде топырақты өңдейді. Кейін құдықты өз салмағының ықпалымен өңделмеген топыраққа енгенге дейін түсіреді. әрі қарай құдықтың қалауын өсіріп, бұл жұмысты бірнеше рет қайталайды.

Түсірілмелі құдықтардың жобалау 3 кезеңнен тұрады: бірінші кезеңде – жобалау тәжірибесі және жуықтап есептеу негізінде конструктивтік элементтердің геометриялық өлшемдері анықталады; екінші – құрылыс алаңының топырақ ерекшелігіне байланысты орналасу тәсілін анықтау; үшінші кезеңде топырақтың беріктілік шарттарына сәйкес қабылданған өлшемдер тексеріледі. Тексеру Лями формуласымен жүргізіледі:

- тусирмели кудыктын сырткы радиусы
- ишки радиусы
- буйирлик кысым

· Кессондар негізінен су ішінде және топырақ суларының деңгейі жоғары болған құрылыс аймағында қолданылады.

Түсірмелі құдықпен салыстырғанда кессондарда суда сыртқа шығару ауа қысымы арқылы атқарылады

Кессонның негізгі жұмыс бөлігі –камера оның ішінде жұмысшылар топырақты өңдеп пульпа (жидкость)түрінде жоғарыға шығарады

Жұмыс камерасындағы қысым мөлшері топырақ суының гидростатикалық қысымнан сәл үлкенірек

Жұмыс істеу мерзімі аз себебі көп жұмыс істесе клессон ауруына ұшырайды

Орнату тереңдігі 30-40 метрден аспайды

Топырақ қабырға. Топырақты орды өңдегеннен кейін, оның ішін монолитті бетонмен, құрастырылмалы элементтермен, әртүрлі балшықты цементтік қоспалармен толтырып, нәтижесінде жүк көтергіштік, жабу конфигурациялары мен фильтрге қарсы жабдықтар пайда болады. Кәдімгі іргетасты ашық қазаншұңқырларда орнату әдісімен салыстырғанда «топырақтағы қабырға» әдісінің көптеген айырмашылығы бар: жер асты жұмысының көлемі 5...6 дейін азаяды, болатты шпунт пен прокатты пішін қолданылмайды, топырақ пен қабырға арасындағы ор азаяды.

1.Топырақтардың пайда болуы, түрлері. Топырақ құрылымы

Топырақтың пайда болуы, түрлері.

Топырақ - су, ауа, жылу, өсімдік және тірі ағзалардың әсерінен, тау жыныстарының үгілуі нәтижесінде жер қыртысының беткі қабатында пайда болған ерекше табиғи құрылым. Пайда болуына байланысты мынадай түрлері бар: магма, метаморфтық, шөгінді.Шөгінді топырақтар құрлықтық және теңіз шөгінділер деп аталады. Құрлықтық шөгінділер: делювиальді–атмосфералық жауын, қар әсерінен қия беткейлерде немесе етегінде пайда болады; элювиальді – өзі орналасқан жерінде сақталып қалған; еловые – желдің әсерінен пайда болған; дельтовые – өзендердің сағаларында жиналған шөгінділер; аллювиальді – сулардың алып кетуінен пайда болған шөгінділер.

Топыраққұрылымы– топырақтың жетілген кезде көлемі мен пішіні, құрамы әртүрлі болатын жеке бөліктерге (құрылымдық бөліктер, агрегаттар) бөліну қабілеті.

1. Құрылымыжоқ, шан-тозаңды, борпылдақ;

2. Құрылымымайдатүйіртпекті, мөлшеріоқдәрідейшамамен 0,5-1 мм;

3.Дәнді түйіртпекті, диаметрі 1-5 мм;

4.Жаңғақты құрылым, бөлшектері 5-10 мм;

5.Майда кесектіқұрылым. 10 мм-денірі;

6. Ірікесектіқұрылым, топырақбөлшектерініңкөлемібірнеше см-гежетеді.

Топырақ құрамы бойынша: қатты (минерал), сұйық (су), газ

2. Құрамалы қадалар және оларды топыраққа енгізу

Құрамалы қадалардың негізгі ерекшеліктері салмағы жеңіл,оңай жасалуы,тасымалдауға ыңғайлы және өте берік болып келеді.Осы қаситтеріне байланысты бұл қаданы нашар топыраққа немесе нығыз топырақ кезінде қолданылады және деформацияланбайды.Бұл қадалар ілмелі болып келеді.Құрамалы қада көп қабатты уйлер салған кезінде,ауыр ғимараттар салған кезде және қырлы жерлерде уйлер салғанда қолданады.

Құрамалы қаданы жерге енгізу үшін бұрғыламалы машина қолданылады және олар ілмелі болып келеді, сондықтан қадалар іргетасты плитканың астында жатады.

3. Қабықшалы ( қауашақтар) іргетастар, олардың ерекшеліктері

· Қабықшалы іргетастар. Қалыңдығы 12-15 см, орнату тереңдігі 30 м-ге дейін. Материалы бетоннан, кірпіштен, темірбетоннан. Орналасу технологиясыбойыншамонолитті н/е құрамалы. Құрамалы темірбетоннан жасалған жағдайда оның биіктігі 3-6 м. Бұл іргетас топыраққа дірілдеткіш қуатты балға н/е батырғыш арқылы енгізіледі.Кіргізген сайын енгізуіне байланысты топырақ шығарылып отырылады.Топырақтан шығару үшін гидроэлеватор қолданылады. Кемшілігі топыраққа енгізу барысында толқулар жанындағы ғимараттарға әсер етеді. Сол себепті мұндай іргетастарды қалалық жерде қолдануға болмайды. Мұндай көбіне көпір құрылысына пайдаланады.

1. Табиғи және жасанды негіздер. Олардың түрлері.

Негіз деп ғимараттан түсетін қысымды қабылдайтын, өзіне тән ерекшеліктерімен қалыптасып жинақталған топырақ қабатын айтады. Негіздер табиғи және жасанды болып екіге бөлінеді. Табиғи жағдайда жинақталған топырақтарды еш шаралар қолданбай, сол күйінде күш-салмақ түсіріп пайдаланғанда негіз табиғи болады. Кейбір жағдайларда құрылыс алаңындағы топырақтардың механикалық қасиеттері күш-салмақ көтеруге жеткіліксіз болғандықтан, оларды алдын-ала әртүрлі әдістермен жақсартады, күшейтеді немесе топырақтардың біршама бөлігін ауыстырады. Сондықтан, мұндай жертабанды жасанды деп атайды.

2. Қадалар және қадалы іргетастар түрлері

Қада дегеніміз - ағаштан, бетоннан, темірбетоннан, металлдан жасалатын ұзын стержень. Ол жерге дайын күйінде әртүрлі машиналармен, құрал-жабдықтармен кіргізіледі немесе алдын-ала бұрғыланып қазылған скважиналарға құйылып тік немесе көлбеу бағытта орнатылады.

Қадалы іргетас деп жоғарғы басы ростверкпен біріктірілген қадалар тобын айтады. Ростверк ғимараттан түсетін күштерді қадаларға таратып түсіріп, олармен бірге жұмыс істейді. Қадалы іргетастың негізі болып олардың ұшынан төмен жатқан топырақ қабаттары есептелінеді. Қадалы іргетастар өте үлкен күштерді қабылдауға жарамды, олар күштерді тереңде жатқан берік, қатты топырақтарға түсіреді. Қабат саны тоғыз және оданда көп болатын ғимараттар үшін қадалы іргетастарды жиі пайдаланады.

Жұмыс істеу ерекшелігіне байланысты қадалар 2 бөлінеді: тірек қада,ілмеқада.

Қадалардың жұмыс істелуіне байланыстыжеке қада,тізбекті орналасқан қада,топтап орналасқан қада,алаңға орналасқан қада. Бұл қадалардың бірігіп жұмыс істеу үшін,оларды ростверкке байланыстырады. Ростверк монолитті немесе құрамалы түрде қадалардың басын біріктіреді.

Ростверктің кеңістікте орналасуына байланысты3 түрі бар: төмен,көтеріңкі,биік орналасқан.

Қадалар материалына байланысты ағаштан, бетоннан, темірбетоннан, металдан жасалады.

Дайындалу технологиясына байланысты құрамалы және құймалы түрінде болады.

Қадалы іргетастардықадалар бұтасы,қадалар таспасы,жеке қада,қадалардың тұтас өрісі сияқты түрлерге бөледі.

Қадалар бұтасы- жеке конструкция,мысалы бағандар астына орнатылады. Бұтадағы қадалар саны кемі 3 болады.

Қадалар таспасы- ғимараттар қабырғаларының немесе басқа да ұзын құрылғылардың астында, кейде бір қатарлы, кейде көп қатарлы қылып орнатады.

Жеке қадаларды- бағандардан немесе басқа элементтерден түсетін салмақты жалғыз қада қабылдай алғанда қолданады.

Қадалардың тұтас өрісі- ауыр ғимараттардан салмағын көтеруге арналған. Олар, қабылданған жоспарлық ретпен,бүкіл құрылыс алаңы бойынша орнатылып, бастары тұтас темірбетонды тақтамен жабыла біріктіріледі.

Егер ростверк топырақтың немесе судың деңгейінен айтарлықтай жоғары орналасса биік орналасқан деп;

Көтеріңкі деп егер ростверктің табаны топырақтың деңгейімен бірдей орналасса;

Төмен деп егер топыраққа көмілген болса.

Құрамалы қадалар

Құрамалы қадалардың негізгі ерекшеліктері салмағы жеңіл,оңай жасалуы,тасымалдауға ыңғайлы және өте берік болып келеді.Осы қаситтеріне байланысты бұл қаданы нашар топыраққа немесе нығыз топырақ кезінде қолданылады және деформацияланбайды.Бұл қадалар ілмелі болып келеді.Құрамалы қада көп қабатты уйлер салған кезінде,ауыр ғимараттар салған кезде және қырлы жерлерде уйлер салғанда қолданады.

Құрамалы қаданы жерге енгізу үшін бұрғыламалы машина қолданылады және олар ілмелі болып келеді, сондықтан қадалар іргетасты плитканың астында жатады.

Топырақта дайындалатын қадалар, олардың ерекшелктері

құрылыста — ғимараттардың жүктемесін грунтгы іргеге беру үшін түгел немесе жартылай жерге қағьшған өзекті элемент (бөрене, брус). Ағаштан, бетоннан, темірбетоннан және темірден дайыңдалады. Грунтқа (жерге) дайын күйінде қағып енгізілетін қақпа Қада және алдын ала үңгіленген ұңғымаларда дайындалатын толтырма Қада бөліп қарастырылады. Мелиорациялық құрылыста көбінесе толық қималы шаршы темірбетон, қуыс дөңгелек қуысты шаршы қақпа Қада пайдаланылады. Көпірлердің іргесін түрғызу үшін, тірек қабырғалардың конетрукцияларында, ғимаратастындағы жеке тіреулердің іргетасын салу және қабырғалық конструкциялар үшін (әсіресе ыза сулардың деңгейі жоғары және әлсіз грунтгардағы); Гидрометрияда — табиғи су көздерінде (көл, бөген, өзен, канал) су деңгейін өлшеуге арналған жабдық. Қадалар ағаштан, темірбетоннан немесе металдан дайындалады. Қадалармен жабдықталған гидрологиялық бекеттерде қадалар бір СЫЗЬІҚТЬІҢ бойына, өзендегі ағыстың бағытына көлденең, бастары шамамен, бір-бірінен 0,6—0,8 м биіктікте орналастырылады. Қадалардың жер бетінен биіктігі, әдетте, 0,2—0,4 м- ден аспайды, ал жоғары қаданың басы судың ең биік деңгейінен 0,25—0,5 м жоғары орналасуы керек, ал төменгі қада судың төменгі деңгейінен 0,25—0,5 м төмен болуы шарт.

Қада жұмыстары өнеркәсіптік және азаматтық, ауыл шаруашылық және көлік құрылыстарының үймереттері мен ғимараттарының қадалы фундаменттерін құрғанда орындалады және кешенді- механикаландырылған технологиялық процестердің жиынтығы болып табылады. Қадалар үймерет немесе ғимарат жүгін топыраққа беру және әлсіз топырақтардың көтергіш қабілетін арттыру үшін және су кіруді, жер асты және жер үсті откелдер салғанда топырақтың құйылуын немесе мүжілік құлауын болдырмау үшін жағалар қабырғаларын қоршау және басқа жағдайларға арналады. Қада жұмыстарының кешенді процестерінің құрамына кіретіндер: дайындық процестері (жартылай фабрикаттар дайындау, қадаларды әзірлеу немесе оларды дайындау және қадаларды батыруға даярлау); көлік процестері (қадалар мен жартылай фабрикаттарды жеткізу) және негізгі процестер (дайын қадаларды батыру немесе толтыратын қадалар жасау). Қада қағу жұмыстары орындалған соң әдетте қадалы роствектер жасалады.

Қада және қадалы фундаменттер түрлері

Қадалар топыраққа батыру тәсілі бойынша: дайын түрінде топыраққа әр түрлі тәсілмен қағылатын – қағылмалы және тікелей топыраққта жобалық жағдайда дайындалатын – толтырмалы болуы мүмкін.

Жұмыс өзгешілігі бойынша діңгек-қада және аспалы қадаға бөлінеді. Діңгек-қадалар ғимарат жүгін өздерінің төменгі ұштарымын тікелей тығыз топырақтарға береді,ал аспалылар – ғимараттың жүгін ең алдымен топырақта өздерінің бүйір жақ беттерінің үйкелеу кедергісімен береді. Қадалар материалдар түрі бойынша: ағаш, бетон, темірбетон, металл және қиыстырылған болады. Көлденең қима пішіні бойынша шаршы, тік бұрышты, көп қырлы, дөңгелек, жаппай қималы және қуыс құбырлы, қабықша-қада, ұзындығы бойынша бір қалыпты және ауыспалы (пирамида тәрізді) қималыға бөлінеді. Ростверк – қадаларды біріктіретін түзіліс және топырақ негізіне ғимарат жүгін біркелкі беру үшін қызмет етеді. Ростверктер құрамалы, құрамалы-құймалы және тұтас құймалы арқалық және тақта түрінде болады.

3. Түсірілмелі құдықтар, олардың ерекшеліктері

. Түсірмелі құдықтар іргетасы көбінесе жер асты ғимараттарда қолданылады. Олар сорғыш станциялары, су қабылдағыштар, донна пештері, жер асты паркингі т.б.

Түсірмелі құдықтар орнатуда оның ауырлық күшін пайдаланамыз.

Олар бетоннан, тастан, кірпіштен, темірбетоннан жасалады.

Сонымен қатар зауыттық жағдайда дайындалған құрамалы темірбетоннан жасалады.

Топыраққа енуін жеңілдету үшін астыңғы жағын, яғни төменгі ұшын пышақ ретінде қарастырады. Металл немесе т,емірбетон пайдаланылады. Өлшемдері диаметрі: 6-42 м, орналасу тереңдігі: 40-45м, қалыңдығы: 0,3-0,6м.

Топыраққа енгізу барысындағы сыртқы топырақ кедергісін азайту үшін пышақты қабырғадан 10 см-ге артық етіп жасайды. Қабырға топырақтағы құлап кетпеу үшін бұл аралықта тексотропты көйлек пайдаланамыз. Тексотропты көйлек бентонентті саз балшық ерітіндісінен тұрады. Ерітінді деңгейі әрдайым жер бетінен 0,5 м-ге биік орналасуы керек.

1.Топырақ құрамындағы су түрлері

Топырақтағы сулар 3 күйде болады: байланысу дәрежесіне байланысты:

1) берік байланысқан;

2) осал байланысқан;

3) еркін байланысқан.

Бос сулар гравитациялық және капилярлы болады.

Берік байланысқан суды бөліп шығару үшін топырақты 105˚С-ге дейін қайнатады.

2. Табиғи негізге іргетасты жобалау реті

Профессор Б.И.Далматов іргетастар мен негіздерді жобалау барысында үш принципті ұстауды усынады:

Бірінші принцип. Іргетастардың грунтты негіздерін олардың шекті күйлері бойынша есептеу.

Екінші принцип. Үйдің жер үстіндегі бөлігінің, іргетасының, грунтты негіздерінің бірге бүтіндей бір жүйенің құрамында үйлесімді және берік жұмыс атқаруының қажеттілігін ескеру.

Үшінші принцип. Мынадай деректерге сүйене отырып, іргетастар мен негіздерді жобалауды комплексті /жинақты/ түрде шешу: а) құрылыс алаңының инженерлік-геологиялык және гидрогеологиялық жағдайлары; б) салынатын үйдің грунтты негізінің әркелкі шөгуінің жер бетінен жоғары орналаскан конструкцияларға /үйдің қаңқасына/ тигізетін әсерін бағалау; в) жер казу жүмыстарын жүргізу мен іргетас орнатудың тиімді тәсілдерін қолдану.

Сөйтіп, іргетастар мен негіздерді жобалау ғылыми негізде шешуді қажет ететін күрделі инженерлік мәселелер қатарына жатады. Сон- дықтан мұндай жоба жүргізгенде бірнеше альтернативті варианттар қарастырылып, олардың техника-экономикалық көрсеткіштерін салыстыру арқылы іргетастардьң ең тиімді конструкциясы таңдалынып алынады. Содан кейін қаланатын үйдің іргетастары астындағы грунтты негіздерімен коса есептелініп олардың табандарының қажетті өлшемдері анықталынады. Есептеу барысында салынатын үйлердің іргетастарының шөгуі оның мүмкін болатын шекті мәнінен төмен, іргетастардың грунтты негізі орнықты және олардың конструкциясы берік деген тұжырымдардың орындалуын қамтамасыз етеді.

Грунтты негіздердің сығылуына байланысты іргетастардың шөгуі көбінесе үйдің жер бетіндегі бөлігін /қаңқасын/ қисайтуға әкеп соғады. Сондықтан іргетастарды жобалауды олардың грунтты негіздерін екінші шекті күй /деформация/ бойынша есептеу арқылы жүргізеді.

Ерекше жағдайда іргетастардың негіздерін бірінші шекті күй /беріктігі, орнықтылығы/ бойынша есептеу қажет болуы мүмкін.

Өндірістік және азаматтық құрылыста салынатын үйлер мен ғимараттардың іргетастары мен негіздерін жобалауды құрылыс нормаларының /СНиП/ нүсқауларына сай жүргізеді. Бірақ та, сонымен қатар жергілікті табиғи жағдайлардың ерекшеліктерін еекеретін нормативті және техникалың нүсқаулардың да қолданылуы мүмкін.

Іргетастың конструкциясын есептеу оның материалдарының қасиеттерін ескере отырып бірінші шекті күй /беріктік/ бойынша жүргізіледі.

Агрессивті ортада пайдаланкяатын темірбетоннан жасалған ірге- тастарды есептеу үшінші шекті күй /жарықшақтануға бекемдік/ бойынша жүргізіледі.

Жалпы іргетастарды жобалау кезінде олардың салу тереңдігін, табанының өлшемдерін , конструкциясының тиімді түрін анықтауға мән беріледі.

3. Кессондар, олардың ерекшеліктері

Кессон (франц. caіsson – жәшік) – 1) су астында немесе сулы жерде құрылыс-жөндеу жұмыстарын жүргізген кезде судан қорғайтын (яғни суды жібермейтін) құралым, оның ішіндегі су сорғы арқылы айдап шығарылады. Негізінен көпір тірегін,гидротехникалық құрылыстар салғанда, кеме табанын жөндегенде қолданылады; 2)металлургияда – ішіндегі су айналымымен немесе суды буландыру арқылы суытылатын болат темірден жасалған суытқыш қорап. Олардан шахталы, Кивцэт пештерінің суытылатын қабырғалары құрастырылады. Жұмыс камерасында қысым мөлшері топырақ суының гидростатикалық қысымынан сәл үлкен. Мартен пештері көмейінің газ жолдарын суыту және оларға белгілі бір пішін беру үшін де пайдаланылады. Шахталы пештің жоғары темп-ра әсер ететін бөліктері түгелдей суытқыш қораппен жабдықталады. Сумен салқындату барысында Кессонның ішкі беті суытылған қатты өнім қабатымен қапталып, Кессонның істен шығуына мүмкіндік бермейді. Кессонның сыртқы бетінің қызу темп-расы оны жабуға пайдаланылған отқа төзімді материалдың қасиетімен анықталады; 3) ұшақ қанатына әсер етуші күшті қабылдайтын қорап пішінді құралым (лонжерон).

Кессон ауруы, декомпрессиялық ауру – су астындағы жоғары атмосфералық қысымнан, су бетіндегі қалыпты атмосфералық қысымға жедел көтерілген кезде адам организмінде байқалатын патологиялық жағдай. Кессон ауруымен су астына сүңгушілер, су асты жұмыстарын арнайы жәшік – кессон ішінде атқаратын адамдар жәнеұшқыштар ауырады.

1.Топырақтың негізгі физикалық қасиеттері.Оларды анықтау жолдары.

Топырақтың физикалық қасиетін шартты түрде негізгі және туынды деп 2-ге бөледі. Топырақтың негізгі физикалық қасиетіне топырақтың тығыздығы (ρ), топырақтың қатты бөлшегінің (минерал) тығыздығы (ρ_s), топырақтың ылғалдылығы (W).

Негізгі көрсеткіштері далада немесе лабораторияда жүргізілген тәжірибе бойынша анықталады.

1) Топырақтың тығыздығы оның табиғи кедергі массасының алып жатқан көлеміне қатынасы ρ=m/v

2) Топырақтың қатты бөлшегінің тығыздығы - (минерал) қатты бөлшегінің массасының сол көлемге қатынасы ρ_s=m/v (аспап, артық суын алып тастайды)

3) Топырақтың құрамындағы ылғалдылық (судың мөлшері) W=m₂/m₁ , %

Бұдан басқа лабораториялық жолмен топырақ жұмсақ күйден аққыш күйге ауысатын күйіне сәйкес келетін ылғалдылық W_L

Топырақтың қатты күйден жұмсақ күйге ауысатын күйіне сәйкес ылғалдылық W_P

W_P– иілуіне (жайылуына) сәйкес келетін ылғалдылық.

Қатты жұмсақ аққыш

О W_PW_L W

2. Әлсіз негізге іргетасты жобалау реті

Суға қаныққан әлсіз топырақты іргетастар,сонымен қатар биогенді топырақтар,торфталған,сапрофел.Олардың қасиеттері құрамына байланысты әр түрлі.Мұнда сүзілу заңдылықтары ескеріледі.Жобалау барысында негізінен қатаң жобаланады.Іргетастары тұтас темірбетонды белдеулер қолданылады.Сонымен қатар әлсіз топырақты жақсарту үшін құм жастықты орнату,ауыр таптағышпен нығыздау,ішінен нығыздау(қада) сияқты конструктивті шаралар қолданылады.Егер әлсіз топырақтар 12м-ден үлкен болса,қадаларды тағайындаймыз.Егер қалыңдағы 7м-ге дейн болса құмды жастықтар пайд-з.

Іргетас –ғимараттар мен имараттардың жер асты немесе су асты коснст. бөлігі. Олар: ғимараттың салмағын қабылдап негіз топырағына беруге арналған.

Іргетас табаны – іргетастың негізбен байланысқан беті. Оның өлеміне ғимараттың орнықтылығы мен беріктілігі тікелей байланысты.

Іргетастар мен негіздер жобалауда мынадай негізгі қағидаларды сүйенеді:

1)іргетастар негіздерін, олардың шектік күйлері бойынша жобалау қағидалау

2)ғимараттың «жер үсті конструкциясы- іргетас, негізі» бір жүйенің құрамында үйлесімді, берік және сенімді жұмыс атқару қажеттілігі.

Бұл қағидаларға сәйкес ғимараттың іргетасы мен негіздері кешенді түрде жобаланады

-құрылыс алаңының инженерлік-геологиялық ерекшеліктері

-ғимарат констр топырақ негізінің әр-түрлі шөгуіне әсері

-іргетастарды орнату жұмыстарын тәсілдері.

3. «Топырақтағы қабырға» («стена в грунте») , олардың ерекшеліктері

«Топырақтағы қабырға» («стена в грунте») , олардың ерекшеліктері.Үлкен қалаларда,жерасты кеңістікті игеру мақсатында көптеген прогрессивті жерасты ғимараттар салынуда.Соңғы кездері топырақтағы қабырғаларды көп қолданады. Бұл әдістің негізі терең орнатылған имараттардың қабырғалары топырақтағы әр түрлі конфигурациядағы тар және терең орларда салынады.Ордағы топырақты шығарғаннан кейін оның ішін монолитті бетонмен,құрамалы элементтермен,әр түрлі балшықты-цементті қоспалармен толтырылады.Яғни,топырақтағы қабырға жерасты ғимараттардың қабырға рөлін атқарады. «Топырақтағы қабырға» әдісі өнеркәсіптік(технологиялық жерасты бөлмелер,коммуникационды туннельдер),энергетикалық(көліктік галереялар,атом реакторлар),азаматтық,гидротехникалық,көліктік имартатардың жерасты бөліктері мен конструкцияларын салуда қолданады.

1.Топырақтың физикалық қасиеттерінің туынды көрсеткіштері

Туында көрсеткіштер: құрғақ топырақтың тығыздығы , кеуектік n, кеуектік коэффициенті е, ылғалдылық дәрежесі , иілімділік сан I_p, аққыштық көрсеткіші I_L.

Құрғақ топырақтың тығыздығы - қатты бөлшектер массасының топырақтың бүуіл көлеміне қатынасы,

(2.4)

немесе

(2.5)

мұнда - топырақ тығыздығы, т/м³;

- топырақ ылғалдылығы.

2,5 формула келесі пайымдау негізінде алынған. V көлемді топырақ массасы . Бөлшектерінің массасы . Топрырақтағы су массасы . Сонда топырақ ылғалдылығын келесі формуламен анықтауға болады

(2,6)

Топырақтың кеуектілігі n деп - топырақтың бірлік көлеміндегі кеуектер көлемін айтады және кеуектер көлемінің V_n топырақ көлеміне V қатынасымен өрнектеледі:

(2.7)

Топырақтың кеуектілік коэффициенті е - кеуектер көлемінің V_n түйіршіктер көлеміне V_s қатынасы арқылы өрнектеледі:

(2.8)

Үш негізгі физикалық көрсеткіштерді біле отыра кеуектілік коэффициентін келесі формуламенесептеуге болады

-1 (2.9)

Бұл формула былай алынған. V көлемді топырақта V_s көлемді қатты бөлшектер және V_n көлемді кеуектер орын алады, олар (2.4) және (2.1) формулалар негізінде келесі түрде анықталады:

ал

Содан кейін (2.8) формулаға сәйкес (2.9) формуланы аламыз. Кеуектілік коэффициенті е біле тұра кеуектілікті n есептеу қиындыққа соқпайды. (2.7) формула бойынша , ал . Демек 1/ n = (V_s+V)/V_n = (V_S/V_n) + 1, бірақ та (2.8) бойынша . Сонда , бұдан

(2.10)

Топырақтың ылғалдылық дәрежесі деп - топврақ кеуектерінің сумен толтыру дәрежесін айтады жіне топырақтың табиғи ылғалдылығының w толық ылғал сыйымдылығына w_sat қатынасымен өрнектейді:

(2.11)

Толық ылғалдылық сыйымдылық w_sat - топырақтың барлық кеуектерінің сумен түгелдей қанығуымен сипатталады

(2.12)

мұнда = 1 г/см³ - судың тығыздығы.

Сонда (2.11) формулаға w_sat мәнін қойсақ

(2.13)

Иілімділік сан I_p - шаңды-балшықты топрақтардың шекаралық ылғалдылықтарының айырмасы, яғни:

Аққыштық көрсеткіші I_L. - шаңды-балшықты топрыақтардың табиғи кү"іне баға беру үшін қолданылады

(2.15)

Инженерлік есептерде меншікті салмағы деген түсінік пайдаланылады: топрыақтың қатты бөлшектерінің менщікті салмағы , топырақтың меншікті салмағы , құрғақ топырақтың меншікті салмағы .

Есептеу формулалары:

, және ,

мұнда = 9,81 м/с² ( 10 м/с²).

Топырақтың меншікті салмағының өлшем бірлігі: Н/м³, кН/м³, МН/м³.

Жер асты сулары деңгейінен төмен жатқан топырақтар үшін судың әрекетінен жеңілдеген топырақтың негізгі салмағы

(2.16)

формуласымен анықталады.

Бұл жерде - судың меншікті салмағы (10кН/м²).

Жоғарыда келтірілген туынды көрсеткіштер топырақтардың маңызды сипаттамасы болаы және олардың дұрыс анықталуына топырақтардың механикалық қасиеттеріне баға беру дәлдігі тәуелді.

2. Қаданың жүк көтергіш қабілеті қалай анықталынады

Құрылыс нормалары бойынша (ҚНжЕ 5.01.03.-2002) әр қадаға түсетін есептік жүк мына формуламен анықталады.

мұндағы, - жеке қаданың негіздегі топырақтың есептік көтергіштің қабілеті

- сенімділік коэффициенті (1,4 тең)

- тіреуіш қабырғалы қадалар үшін

мұндағы, - қадалардағы топырақтағы жұмыс жағдай коэффициенті.Ол 1 ге тең.

- қаданың ұшындағы топырақтың есептік кедергісі

Оның мәні мынадай жағдайларға байланысты қабылданады:

а)тасты және аз сығылатын топырақтарға тірелетін қадалар үшін =2000кПа

б)барлық құймалы қадалар үшін

мұндағы, - сумен қаныққан

- топырақ бойынша сенімділік коэффициенті 1,4 тең

- құйма және бұрғылы сомен қатар, қабыршақ қадаларды, тас топырақты бекіту тереңдігі

- сыртқы диаметрі

в) қада-құбырлар үшін

Тірек қадаларда олардың көтергіштік қабілеті, шойынның сығылуға беріктігі бойынша анықталады.

Мұндағы: – қадалардағы топырақтағы жұмыс жағдай коэффициенті

– қаданың бойлық иілу коэффициенті

– бетондағы жұмыс істеу жағдай коэффициенті

– бетонның бойлық сығылуға беріктілігі

А – қаданың көлденең қима ауданы

– арматураның бойлық сығылуға есептік кедергісі

– барлық бойлық арматуралардың көлденең аудандарының қосындысы

Ары қарай есептеуде мен кіші мәні қабылданады.

Ілме қаданың көтергіштік қабілетін анықтау құрамалы қаданың көтергіштік қабілеті қада ұшының және қаданың бүйір қабырғаларының кедергілерінің қосындысы бойынша анықталады.

Мұндағы: – қадалардағы топырақтағы жұмыс жағдай коэффициенті

– қадаларды батыру әдісінің топырақтың есептік кедергісі

– тигізетін әсерін ескеретін және үшінші кесте бойынша қабылданатын қадалардың ұшына төмен және бүйір жақ бетінде орналасқан жұмыс жағдай коэффициенті

– қабырға периметрі көлденең қимасының сыртқы периметрі

– 2-ші кесте бойынша анықталатын қадалардың бүйір жоқ негізінде топырақ і қабаты бетіндегі кедергісі

– қадаларды бүйір жақ бетінің жанасатын топырағының қалыңдығы

Қадалардың көтергіштік қабілетін сынақ әдістерімен анықтау(динамикалық, статикалық зондттау әдісі немесе статикалық жүктемемен сынау әдісі) арқылы жүргізіледі.

Динамикалық әдіс - жұмыстың тереңдігі пайда болған кезде іске асады. Бұл әдіс қаданы ұрумен жүргізіледі, сонымен қатар қаданың топыраққа енуінен пайда болатын кедергі арқылы анықталады. Динамикалық сынақ – қаданы толтырып енгізгеннен кейін жүргізіледі, яғни жобаны орындаудан бас тартуға дейін және оның «демалысы ». ҚНжЕ бойынша «демалыс» қадалар үшін үш тәуілікті құрайды, балшықты топырақтар үшін- алты тәуілік.

Статикалық жүктеме әдісі - келесі сұлба (сурет 5.3) б-ша жүргізіледі. Гидравликалық домкрат көмегімен статикалық жүктеме салынып оның шегу шартын және оның көлемі өлшенеді. Сынақтың қорытындысы б-ша ось бойына кесте тұрғызылады «шөгу-жүктеме» (сурет 5.4)

Сурет 5.3 Статикалық жүктеме б-ша қаданың сынақ сұлбасы 1 және 5 - анкерлік қада; 2- тіреуіш арқалық; 3- домкрат; 4-сынақ қада; 6-насос

Сурет 5.4 S шөгу Р жүктемесіне тәуелділік кестесі

3. Сары шөкпе топырақтар негізіндегі іргетастарды жобалау ерекшеліктері

Олардың негізгі ерекшелігі:

· Олардың ылғалдылығы шамадан асқан жағдайда сыртқы салмаққа немесе өзінің салмағы әсерінен қосымша шөгуі. Олардың структурасы тұрақсыз.

· Макрокеуектілігі, яғни көзге көрінетін вертикалды кеуектілік.

· Құрамы: шаңды сазды және саздақ

· Ылгалдылығы аз, ылғалдылық дәрежесі Sr=0.4-0.5.

Оны су түскен жағдайда топырақ жұмсарып, қатты кристал материалдар арасындағы байланыс азайып, беріктігі бірден азаяды.

Шөкпе топырақтардың негізгі көрсеткіштері мыналар:

ü Салыыстырмалы шөкпелілік Esl

ü Бастапқы шөкпелі қысым Psl

ü Бастапқы шөкпелі ылғалдылық Wsl

1. Топырақтардың жіктелуі. . Ірі сынықты және құмды топырақтар

Тиімді және сенімді іргетас түрлерін, топырақтың қасиеттерін жақсарту әдістерін, іргетасты орнату тәсілдерін және топырақтарды бекіту әдістерін таңдауға, негізінде, жертабан (негіз) топырақтарының жіктелуі жатады. Топырақтар тасты және тассыз болып жіктеледі. Тасты топырақтар бөлшектерінің өзара байланысы қатаң, беріктігі өте жоғары , кеуектігі аз, іс жүзінде суды өткізбейді әрі сығылмайды. Жалпы тасты топпырақтар 3топқа бөлінеді: магмалық, метаморфтық және шөгінді цементтелген. Тассыз топырақтар – бөлшектерінің өзщара байланысы бос, цементтелмеген шөгінді тау жыныстары. Бұл тау жыныстары тобына ірі сынықты, құмды, шаңды-балшықты, биогенді және жасанды топырақтар жатады. Ірі сынықты топырақтар – құрамы әр т үрлі келген түп тау жыныстары мен минералдардың кесектерінен құралған шөгінді жыныстары. Ірі сынықты және құмды топырақтарды жіктеу ірілі-ұсақты құрамына, ылғалдылығына және тығыздығына байланысты. Ірі сынықты топрықтарға құрамында (массасы бойынша) өлшемдері >2мм бөлшектердің мөлшері 50%астам, цементтелмеген топырақтар жатады. Құмлды топырақтар – кварцтың, дала шпаттарының, слюдалардың т.б. тау жыныстарының әртүрлі өлшемдегі бөлшектерінен құралған, құрғақ күйінде сусымалы, су өткізгіштігі жоғары, сығылғыштығы төмен шөгінді жыныстар. Құмды топырақтарға құрамында (массасы бойынша) өлшемдері >2мм бөлшектердің мөлшері 50% кем топырақтар жатады. Ірі сынықты топырақтар ірілі-ұсақты құрамына байланысты: қой тасты, жұмыр тасты , малта тасты; құмды топырақтар: ірі, орташа ірілікті, ұсақ және шаңды болып жіктеледі. Ірі сынықты және құмды топырақтар ылғалдылық дәрежесіне байланысты аз ылғалды, ылғалды және суға қаныққан болып жіктеледі. Құмды топрыақтар бітімінің тығыздығына байланысты тығыз, орташа тығыз, борпылдақ болып ажыратылады.

2. Әлсіз негізге іргетасты жобалау реті

Іргетастар мен негіздер жобалауда мынадай негізгі қағидаларды сүйенеді:

1)іргетастар негіздерін, олардың шектік күйлері бойынша жобалау қағидалау

Бұл қағидаларға сәйкес ғимараттың іргетасы мен негіздері кешенді түрде жобаланады

-құрылыс алаңының инженерлік-геологиялық ерекшеліктері

-ғимарат констр топырақ негізінің әр-түрлі шөгуіне әсері

-іргетастарды орнату жұмыстарын тәсілдері.

3. Шөкпе топырақтар негізіндегі ғимараттардың орнықтылығын қамтамасыз

ету үшін қандай шаралар қолданылады?

Шөкпе топырақтың негізгі көрсеткіштері салыстырмалы шөкпелі,бастапқы шөкпелі қысым,бастапқы шөкпелі ылғалдылық.

Салыстырмалы шөкпелі-берілген қысыммен топырақтың сулануы кезінде қосымша сығылуы.Салыстырмалы шөкпе мәні 0,01 болса топырақ шөкпелі болады.

Бастапқы шөкпелі қысым-суға қаныққан да топырақтың шөкпелік қасиетінің көрініс алатын ең аз қысымы.Оны лаб/қ жолмен анықталады.

Бастапқы шөкпелі ылғалдылық-минимальды ылғалдылық болып қарастырылады,бұл ылғалдылықта топырақтың шөгу қасиеттері көрініс табады.

1. Шаңды сазды топырақтарды құрылыстық жіктелуі

Шаңдық-сазды топырақтарды құрылыстық жіктеуде топырақ ылғалдылығының маңызы зор.Топырақтың ылғалдылығына қарай сазды топырақ аққыштық ,иілгіштік және қатты жағдайда болуы мүмкін,басқаша айтқанда,оның аққыштық ,иілгіштік және қаттылық консистенциясы бар.Бір консистенцияның екіншісіне ауысуы болып жататын ылғалдылықты аққыштық шегі және жайылу шегін деп аталады. және ылғалдарын анықтау әдістемесі келтірілген.

айырмашылығы топырақтың иілгіштік саны деп атайды.Иілгіштік саны ылғалдылықтың ауқымын көрсетеді,бұл ретте сазды топырақ өзіне тән иілгіштік жағдайда болады.

Иілгіштік санына қарай шаңды-сазды топырақтарға атау беріледі.

Құмдақ

Саздақ

Саз

Сазды топырақтардың тығыздығы олардың консистенциясымен айқындалады.

2. Қадалы іргетас негізінің шөгуін анықтау

Қадалы іргетастың шөгуі табиғи негіздегі шартты іргетас секілді топырақ механикасы әдісінің бірімен анықталады.

- үстінен – топырақтың бетін жоспарлау;

- астынан – қаданың жазықтықпен төменгі бөлігінің деңгейінде;

- қырларынан –шеткі қадалардың сыртқы қырларынан тұратын тік жазықтықтармен мәнінде.

мәні қадалармен батырылатын, топырақтың ішкі үйкелісінің орташа мәні сияқты анықталады

(5.13)

мұндағы және ішкі үйкеліс бұрышы (екінші шекті жағдай бойынша есептеулерге) және ростверк табанынан қадаларға дейінгі өтілген топырақ қабатының қалыңдықтары.

Шөгуді анықтағанда шартты іргетастың өзіндік салмағына қадалар мен ростверктің салмағын, сонымен қатар шартты іргетастың көлемінде топырақтың салмағын жатқызады.

Шартты іргетас табанының өлшемін өрнектер бойынша анықтайды

(5.14),

(5.15)

мұндағы , – шеткі қадалардың сыртқы қыры шегіндегі өлшемдері, м;