«НЕГІЗДЕР МЕН ІРГЕТАСТАР» пәнінен
ДӘРІС КОНСПЕКТІСІ
Дәріс 1.
(2 сағат, 1 апта)
Тақырыбы: «Негіздер мен іргетастарды жобалаудың негізгі
принциптері»
Дәріс жоспары:
Дәріс жоспары:
1. Негіздер мен іргетастар туралы түсініктер.
2. Негіздер мен іргетастарды жобалауға қойылатын негізгі
талаптар.
3. Қаттылық бойынша құрылыстардың типтері және олардың
деформацияларының сипаты
4. Ұсақ Іргетастардың біркелкі емес шөгінділерінің пайда болу
себептері
Негіздер мен іргетастарды жобалауға келесі принциптер негіз болды:
1) шекті жай-күйлер бойынша құрылыс негіздерін жобалау;
2) жүйенің бірлескен жұмысын есепке алу: "негіз–іргетас–құрылыс";
3) бірлесіп қарау нәтижесінде Іргетастардың, негіздің тірек және төсем
қабаттарының түрін таңдау кезіндегі факторларды кешенді есепке алу:
- құрылыс алаңының инженерлік-геологиялық жағдайларын;
құрылымның
ерекшеліктері
және
оның
тірек
конструкцияларының біркелкі емес жауын-шашынға сезімталдығы;
- іргетастарды дайындау және іргетастарды салу бойынша
жұмыстарды орындау әдістері.
1.2 Негіздер мен іргетастарды жобалауға қойылатын негізгі
талаптар
Іргетастарды жобалау мыналарды қамтиды:

ғимараттар мен құрылыстардың беріктігі мен пайдалану
сенімділігі (конструкциялардың деформациясы шекті мәндерден
аспауы тиіс)

негіз топырақтарының беріктік және деформациялық
қасиеттерін, сондай-ақ іргетас материалының беріктігін барынша
пайдалану;

іргетастың минималды құны, материалдық сыйымдылығы
және еңбек сыйымдылығы;

құрылыс мерзімін барынша қысқарту.
Сонымен қатар, іргетастар келесі негізгі талаптарды қанағаттандыруы
керек:
1.
жеткілікті беріктік пен беріктікке, сондай-ақ аязға
төзімділік пен суға төзімділікке ие болыңыз;
2.
төңкеруге және табан бойынша ығысуға орнықтылығы
болуы тиіс;
3.
шөгінділердің орташа (ең жоғары) және салыстырмалы
айырмасының шекті шамаларынан аспауы тиіс;
4.
құрылыс ұйымдарының заманауи техникалық деңгейі
тұрғысынан жеткілікті технологиялық болу.
1.3 Қаттылық бойынша құрылыстардың типтері және олардың
деформацияларының сипаты
Мүлдем
икемді
құрылымдар.
Мұндай
құрылыстар
негіз
топырақтарының онымен жанасатын барлық нүктелердегі қозғалысынан
кедергісіз өтеді және мұндай құрылыстардың конструкцияларында қосымша
кернеулер тіпті біркелкі емес жауын-шашынмен де болмайды. (Мысал:
автомобиль немесе темір жолдың жер төсемі, жағалаулар, бөгеттер және т.
б.)
Сурет 1.1 Теміржол үйіндісі
Өте қатты құрылымдар. Мұндай құрылымдардың табаны базаның
деформациясының кез-келген түрінде толығымен тегіс болып қалады. Бұл
құрылымдардың біркелкі емес тұнбасы тірек құрылымдарының қисықтығын
тудырмайды. Қатты құрылымнан қысым біркелкі бөлінеді, бірақ
топырақтағы реактивті қысым (іргетастың табанындағы байланыс кернеуі)
ер-тоқым тәрізді. (Мұржалар, су мұнаралары және т.б.).
Сурет 1.2 Абсолютті қатаң қондырғы
Абсолютті қатаң қондырғы. Көптеген ғимараттар мен құрылыстар,
олар кернеулерді іргетастың табаны бойынша қайта бөледі, бірақ сонымен
бірге ішінара негіз бетінің қозғалысын қадағалайды. Қосымша күштер
құрылымдық элементтерде деформацияны және олардағы жарықтардың
пайда болуын тудырады. Жарықтар пайда болған кезде құрылымның
қаттылығы төмендейді, ал табандағы қысым қайта бөлінеді.
Сурет 1.3 Шектік қаттылығы бар қондырғылар
1.4 Ұсақ Іргетастардың біркелкі емес шөгінділерінің пайда болу
себептері
1.4.1 Іргетастардың шөгінділерінің негізгі компоненттері
Проф. Б. и. Далматовтың пікірінше, жалпы жағдайда әр іргетастың
тұнбасы бес терминнің қосындысы ретінде ұсынылуы мүмкін:
S = Sупл + Sразупл + Sвы п+ Sрасстр+ Sэкспл
(1.1)
Sупл - Іргетастардың жүктемесінен кернеулердің жоғарылауы кезінде
бұзылмаған құрылым топырақтарының тығыздалуы нәтижесінде тұнба;
Sразупл – топырақ қазу кезінде олардағы кернеулердің азаюына
байланысты шұңқырдың түбінен төмен жатқан топырақтың жоғарғы
қабаттарының тығыздалуымен байланысты тұнба;
Sвып – пластикалық деформациялардың дамуы кезінде іргетастың
астынан топырақты сығу (шығару) нәтижесінде тұнба;
Sрасстр – жұмыс өндірісі кезінде топырақтың табиғи құрылымы
бұзылған кезде олардың сығымдалуының артуы нәтижесінде дамитын
ыдыраудың тұнбасы;
Sэкспл - ғимаратты немесе құрылысты пайдалану кезеңінде негіз
топырақтарының кернеулі жай-күйінің немесе деформативтілігінің өзгеруіне
байланысты тұнба.
1.4.2 Біркелкі емес шөгінділер Sупл
Табиғи қысымнан асатын кернеулердің әсерінен топырақ
деформацияланады. Деформациялар негізінен топырақ кеуектерінің
көлемінің азаюы (тығыздалуы) және жекелеген бөлшектердің немесе
топырақ агрегаттарының пішінінің бұрмалануы (серпімді деформациялар)
салдарынан дамиды. Серпімді деформациялар, әдетте, қалдықтан бірнеше есе
аз. Осыған байланысты сыртқы жүктеменің әсерінен пайда болатын жауыншашын тығыздалған шөгінділер деп аталады, Дегенмен олар серпімді
деформацияларды қамтиды. Құрылымның жекелеген бөліктеріндегі
тығыздаудың жауын-шашыны, әдетте, базаның гетерогенділігіне және негіз
топырақтарының кернеулі күйінің гетерогенділігіне байланысты бірдей емес.
Негіздің гетерогенділігі:
- қабаттарды сыналаумен
- әртүрлі Топырақтардың линза тәрізді жатуымен;
- қабаттардың тең емес қалыңдығы;
- топырақтың гетерогенділігі;
- құрылыстың жекелеген бөліктерінің астында әртүрлі топырақ
қабаттарын пайдалану (ғимараттың ауыр бөлігінен қысымды неғұрлым
тығыз төселетін топыраққа беру);
- құрылыстың жекелеген бөліктерінің астындағы топырақты бір
мезгілде шоғырландыру.
Негіздегі топырақтың кернеулі күйінің гетерогенділігі:
- бірдей емес жүктемемен іргетастарды , осыған байланысты артық
нагруженный іргетасы тиесілі жасау үлкен сауап. Алайда, табанның
астындағы бірдей қысымды қабылдау негіздегі топырақтың кернеулі күйінің
айырмашылығын жоққа шығармайды;
- көрші Іргетастардың өзара әсері, нәтижесінде ғимараттың ортаңғы
бөлігінде орналасқан Іргетастардың негізі ең үлкен күш әсерін сезінеді, ал
жиектері мен бұрыштарында орналасқан Іргетастардың негізі аз әсер етеді;
- іргетастарды бір мезгілде тиеу;
- кейбір іргетастарды толық жүктемеу.
Топырақ құрылымының бұзылуы негізінен төрт себепке байланысты
мүмкін:
- метеорологиялық әсерлерден;
- жер асты сулары мен газдың әсері;
- механизмдердің динамикалық әсер етуі;
- құрылысшылардың өрескел қателіктерінің нәтижесінде.
Метеорологиялық әсерлер топырақты мұздату және еріту, сулану,
кептіру және шөгу кезінде жұмсарту және ісіну кезінде құрылымданудан
көрінеді.
Сазды топырақты мұздату және еріту кезінде олардың көлемінің
айтарлықтай өзгеруі мүмкін. Жоғары ылғалданған топырақтар 40% - ға дейін
көтерілген кезде көлемде ұлғаюы мүмкін. Жүктеме астында еріген кезде
мұндай топырақтар шөгу деп аталатын деформациялар береді. Қатты
топырақты мұздату іргетастарды салу кезінде ғана емес, сонымен қатар жер
үсті құрылымдарын орнату кезінде де қауіпті.
Еріту кезінде шөгу процесі біркелкі дамымайды: топырақ ғимараттың
оңтүстік жағында тез ериді және ішкі қабырғалар мен бағандардың астына
қарағанда тезірек ериді, сығылу мен батпақтанудың жоғарылауына ие
болады. Бұл көбінесе жүктеме кезінде оның деформациясының біркелкі
болмауына әкеледі.
Шұңқырдың түбінен төмен орналасқан сазды топырақ атмосфералық
жауын-шашынмен ылғалданған кезде ол жұмсарады және ісінеді.
Топырақтың саздылығы (икемділік саны) неғұрлым көп болса және шұңқыр
тереңірек болса, ылғалдың капиллярлық көтерілуіне байланысты жер асты
суларының деңгейінен жоғары орналасқан топырақтың ісінуі соғұрлым көп
болуы мүмкін. Топырақтың ісінуі және тығыздалуы сығымдаудың
жоғарылауына әкеледі, бұл оның біркелкі емес жауын-шашынына ықпал
етеді. Топырақ құрылымын сақтау үшін жер үсті суларын шұңқырдан
шығару керек. Шұңқырдың өзі топырақтың төменгі қабаттарын ылғалдан
сақтау үшін 0,15-0,2 м аз мөлшерде дамиды. Қорғаныс қабаты іргетасты
орнатпас бұрын дереу алынып тасталады.
Құрылыс маусымы кезінде жоғары ауа температурасында шұңқырдың
түбінен топырақтың қарқынды кебуі байқалуы мүмкін, бұл олардың
шөгуімен бірге жүреді. Кейіннен олардың ылғалдылығын қалпына келтіру
кезінде бұл топырақтың ісінуі нәтижесінде Іргетастардың көтерілуіне әкелуі
мүмкін.
Жер асты суларының әсері гидростатикалық қысымның,
гидродинамикалық қысымның әсерінен топырақтың бөлінуіне әкеледі.
Механикалық және химиялық жұрнақтар.
Егер су қабаттар арқылы шұңқырға енсе, ол топырақ негізінен сазды
және шаңды бөлшектерді алып тастай алады. Бұл құбылыс механикалық
жұрнақ деп аталады. Топырақ негізінің қаңқасының минералдары еріген
кезде химиялық жұрнақ пайда болады, бұл топырақтың физика-механикалық
қасиеттерін нашарлатады.
Механизмдердің динамикалық әсері және шұңқырдың түбіне соққы
беру шұңқырдың түбінен төмен орналасқан сумен қаныққан шаңды-сазды
Топырақтардың айтарлықтай қайта құрылуына әкелуі мүмкін.
Технологиялық нормалардың өрескел қателіктері көбінесе негізді
қайта құрылымдауға әкеледі. құрылысшылардың жиі кездесетін
қателіктеріне мыналар жатады:
- топырақты сұрыптау және оны сапасыз кері төсеу;
- бұрын салынған Іргетастардың жанындағы терең қазаншұңқырлардан
өту;
- қазаншұңқырлардың алдын ала өтуі;
- қазаншұңқырларды өндірістік және шаруашылық сулармен су басу;
- қазаншұңқырлардан суды арнайы шұңқырларды (зумпфтарды)
орнатпай айдау.
Құрылыс жұмыстарын жүргізу кезінде негіз топырақтарының
табиғи құрылымын мүмкіндігінше сақтауға тырысу керек.
БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ
1. Негіздер мен іргетастарды жобалаудың негізгі принциптері.
2. Құрылыс алаңының инженерлік-геологиялық қимасы
3. Топырақтың физикалық-механикалық сипаттамалары
4. Негіздер мен іргетастарды жобалауға қойылатын талаптар
5. Құрылыстың типтары олардың деформациялық сипаты
Негізгі оқу әдебиеті:
1.Тюлюбаева, З.Д. Геология негіздері мен топырақтар механикасы Алматы:
ҚазККА, 2015.- 76 б.
2. Кодуто, Д.П. Костерин Э.В. Основания и фундаменты. М: Высшая школа,
2010 г.
3. Сборник задач по курсу „Механика грунтов, основания и
фундаменты”.Ухов С.Б. и др. М: МИСИ. 2013. -211
4. Квашнин М.Я. Методические указания к практическим занятиям по
дисциплине «Основания и фундаменты». Алматы: КазАТК, 2014 г.
Қосымша оқу әдебиеті:
5. Геология негіздері мен топырақтар механикасы - пәні бойынша
зертханалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар З.Д.
Тюлюбаева.- Алматы: КазАТК, 2015.- 36 б.
6. Топырақтану және топырақтар механикасы С.Қ.Шилибеков Тараз,2011125б
7. Геотехника II в примерах и задачах: Учебное пособие. Квашнин М.Я.
Алматы: Каз АТК. 2010