Құрылыстың инженерлік - геологиялық жағдайларын бақылау

Мазмұны

 

Кіріспе

1. Алғашқы мәліметтер
2. Құрылыстың инженерлік - геологиялық жағдайларын бақылау
3. Іргетастың алдын – ала өлшемдерін анықтау
1. Іргетас салу тереңдігін анықтау
2. Іргетас табанының алдын – ала өлшемдерін анықтау
3. Іргетасты құрылымдау
4. Іргетастың шөгуін анықтау

Қорытынды

Қолданылған әдебиеттер тізімі

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кiрiспе

 

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	Есептік кескіндер	Бойлық күш N, кН	Момент М,кН*м	Құрылыс аймағы
4	Аралас типті көп қабатты  тұрғын үй	1-1 3-3	1000,0 200,0	35,0 25,0	Қарағанды қаласы

 

Курстық жоба Қарағанды қаласына арнайы өңделген. Құрылыс алаңының жер бедері тұрақты. Алаңның геологиялық  құрылымы геологиялық ұңғымалармен сипатталған, ұңғыма басының белгісі 104,9м.

Жер бетінен топырақтың бірінші қабаты 

Қабаттың қуаты -1,9м

Топырақтың гранулометриялық құрамы:

> 2- 1%

2,0-0,5- 21%

0,5-0,25- 25%

0,25-0,1- 20%

<0,1- 33%.

Табиғи ылғалдылық W₀ =22%

Аққыштық, иленгіштік шегі W_L = 0, W_Р = 0

Топырақтың меншікті салмағы  γ=18,6 кН/м³

Топырақтың қатты түйіршіктерінің  салмағы γ_S = 26,1 кН/м³

Топырақтың сығылғыштық  коэффициенті а=0,16 МПА^-1

Топырақтың сүзілу коэффициенті К_ф = 310^-4 см/с

Жер бетінен топырақтың екінші қабаты 

Қабаттың қуаты -5,5м

Топырақтың гранулометриялық құрамы:

> 2- 0%

2,0-0,5- 1%

0,5-0,25- 4%

0,25-0,1- 8%

<0,1- 87%.

Табиғи ылғалдылық W₀ =26%

Аққыштық, иленгіштік шегі W_L = 29, W_Р = 18

Топырақтың меншікті салмағы  γ=18 кН/м³

Топырақтың қатты түйіршіктерінің  салмағы γ_S = 26,5 кН/м³

Топырақтың сығылғыштық  коэффициенті а=0,14 МПА^-1

Топырақтың сүзілу коэффициенті К_ф = 810^-4 см/с

Жер бетінен топырақтың үшінші қабаты

Қабаттың қуаты -5,0м

Топырақтың гранулометриялық құрамы:

> 2- 0%

2,0-0,5- 13%

0,5-0,25- 14%

0,25-0,1- 17%

<0,1- 56%.

Табиғи ылғалдылық W₀ =21%

Аққыштық, иленгіштік шегі W_L = 24, W_Р = 14

Топырақтың меншікті салмағы  γ=20,8 кН/м³

Топырақтың қатты түйіршіктерінің  салмағы γ_S = 26,9 кН/м³

Топырақтың сығылғыштық  коэффициенті а=0,075 МПА^-1

Топырақтың сүзілу коэффициенті К_ф = 210^-4 см/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Құрылыстың инженерлік-геологиялық жағдайын бақылау
1. Құрылыс алаңының топырақ қасиетін бағалау

Бірінші топырақ  қабаты

1. Гранулометриялық құрамы және иленгіштік саны бойынша топырақ түрін анықтау:

_{Ip=0 және өлшемі 0,1мм-ден ірі түйіршіктер масса мөлшері 75%-тен аз, яғни тозаңды құм.}

2. _{Топырақ кеуектілігінің коеффициентін анықтау}

Топырақтың тығыздық күйі – тығыздығы орташа

3. Топырақтың ылғалдылық дәрежесін анықтау

Сусыма топырақтың ылғалдылық күйі – ылғалды

4. Топырақтың механикалық сипаттамаларын анықтау

а) топырақтың есептік кедергісі  R₀=150 кПА

б) топырақтың деформациялығы мен беріктік сипаттамалары (ҚР ҚНжЕ бойынша анықталады)

c_n=2 кПа, φ_n=26⁰, E=11МПа

Екінші топырақ қабаты

1. Гранулометриялық құрамы және иленгіштік саны бойынша топырақ түрін анықтау:

_{Сазды топырақ түрі - саздақ.}

2. _{Топырақ кеуектілігінің коеффициентін анықтау}

3. Топырақтың ылғалдылық дәрежесін анықтау

4. Аққыштық көрсеткіші бойынша сазды топырақтың табиғи жағдайдағы күйін анықтау

Сазды топырақ күйі – жұмсақ иленгіш

5. Топырақтың механикалық сипаттамаларын анықтау

а) топырақтың есептік кедергісі  R₀=161,5 кПА

б) топырақтың деформациялығы мен беріктік сипаттамалары (ҚР ҚНжЕ бойынша анықталады)

c_n=16 кПа, φ_n=16⁰, E=8МПа

Үшінші топырақ қабаты

1. Гранулометриялық құрамы және иленгіштік саны бойынша топырақ түрін анықтау:

_{Сазды топырақ түрі - саздақ.}

2. _{Топырақ кеуектілігінің коеффициентін анықтау}

3. Топырақтың ылғалдылық дәрежесін анықтау

4. Аққыштық көрсеткіші бойынша сазды топырақтың табиғи жағдайдағы күйін анықтау

Сазды топырақ күйі – жұмсақ иленгіш

5. Топырақтың механикалық сипаттамаларын анықтау

а) топырақтың есептік кедергісі  R₀=243,84 кПА

б) топырақтың деформациялығы мен беріктік сипаттамалары (ҚР ҚНжЕ бойынша анықталады)

c_n=- кПа, φ_n=-⁰, E=-МПа

 

 

 

 

 

 

 

2-кесте-Топырақтың физикалық-механикалық  қасиеттері

Топырақтың толық атауы	Топырақ сипаттамасының мәндері
	γ, кН/м3	γs, кН/м3	е	Sr	IL	Kf, м/сут	Е, кПа	φ, град	С, кПа	R0, кПа
Тозаңды құм	18,6	26,5	0,74	0,79	-	3,1*10-5	11	26	2	150
Жұмсақ иленгіш саздақ	18,0	26,5	0,855	0,8	0,73	8,1*10-6	8	16	16	161,7
Жұмсақ иленгіш саздақ	20,8	26,9	0,565	0,99	0,7	2,1*10-5	-	-	-	243,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Іргетастың алдын – ала өлшемдерін анықтау
1. Іргетастың салу тереңдігін анықтау

Нормативті тондану тереңдігі  Қарағанды қаласы үшін: d_fn=1,85 м.

Несущий слой основания- супесь влажная.

Есептік тондану тереңдігі  келесі формуламен анықталады:

d_f=d_fn×k_n=1,85*0,5=0,925м

где k_h=0.5

 

2. Іргетас табанының алдын – ала өлшемдерін анықтау

Негіздің көтергіш қабат  тозаңды құм (γ=18,6)

Тозаңды құм үшін негіз  топырағының есептік кедергісі  b=2 м болғанда келесі формуламен анықталады:

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,

мұндағы γ _с1, γ_с2 – жұмыс жағдайының коэффициенті:

γ _с1=1.25; γ _с2=1.2;

k- коэффициент, 1,1 қабылданады;

M γ, М_q, M_c-КНжЕ бойынша алынады:

M_q=4,37;M γ =0.84; M_c=6,90;

K_z- коэффициент, 1,0-ге тең (b<10 м);

b- іргетас табанының ені: b=7,5м;

γ _II= іргетас табанынан төмен орналасқан топырақтың меншікті салмағының есептік мәні, кН/м³: γ _II=18,6;

γ^’ _II- іргетастың салу тереңдігінен жоғары жатқан топырақтың қабаттар бойынша орташа меншікті салмағы, кН/м³: γ _{‘ II}=18,6;

c_II-іргетас табаны астында жатқан топырақтың ілінісу күшінің есептік мәні, кПа: c_II=2;

d₁- іргетастың салу тереңдігі: d₁=0,925 м;

d_b- жертөле тереңдігі: d_b=2,2м;

R=1,25*1,2/1,1*{0.84*1*2*18,6+4.37*0,925*18,6+(4,37-1)*2.2*18.6+6,9*2}=1,36*{31,25+75,19+137,9+13,8}=351,07 кПа

3. Іргетасты құрылымдау

Іргетас табаны бойынша орташа қысымды анықтау

Р_II=( N_0II / A) + γ_cp*d_f= (200/1,56)+18,6*0,925= 145,41 кПа

 PII=145,41 кПа << 351,07 кПа болғандықтан, в= 1,2 м деп аламыз.

R=1,36[0,84*1*1,6*18,6+4,37*0,925*18,6+(4,37-1)*2,2*18,6+6,9*2]=344,1

Р_II=200/1,248+17,21=338,2

Жолақ іргетас табанының  енін 1,2 м деп аламыз.

 

 

 

 

 

 

 

4. Іргетастың шөгуін анықтау

Іргетас шөгуін қабаттарды қосу әдісімен анықтау:

1. Іргетас табаны бойынша орташа қысым Р_II = 338,2
2. Іргетас астындағы қосымша қысым Р₀= Р_II – γ_IId = 320,99
3. Іргетас астындағы негіз топырағының сығылғыш қалыңдығы элементарлы қабаттарға бөлінеді

h_i = 0,4b = 0,4*1,2=0,48

4. Негіздің тереңдігі бойынша қосымша кернеулердің өзгеру эпюрасы құрылады

σ_zp = Р₀*α, мұндағы α ҚНжЕ бойынша анықталынатын коэффициент

5. σ_zpi топырақтың әрбір бөлінген қабаты шегінде қосымша кернеулердің орташа мәндері:

σ_zp1 = 144,12МПа

σ_zp2 = 51,36МПа

σ_zp3 = 24,72МПа

6. Топырақтың өз салмағынан негіздің тереңдігі бойынша тік кернеулердің үлестіру эпюрасы тұрғызылады

σ_zg = d+

σ_z0 = d= 17,21Мпа

σ_zg1 =35,066Мпа

σ_zg2 =52,922Мпа

σ_zg3 =130,72Мпа

7. Негіздің сығылу шегін шартпен тексеру

σ_zpi ≤ 0,2σ_zg

24,72≤26,14

8. Сығылғыштық шегінде топырақтың барлық қабаттарындағы шөгуді анықтау

, мұндағы өлшемсіз коэффициент

S = 4,6см

Іргетастың шөгу эпюрасы

 

 

 

 

 

 

 

Қорытынды

Геологиялық қимаға сәйкес құрылыс аймағының бедері тұрақты және абсолюттi белгiлерi 104,9м-ден 105,3м-ге дейін. Негiз келесi топырақ қабаттарынан тұрады: 1 қабат -  тығыздығы ортша тозаңды құм; 2 қабат – жұмсақ иленгіш саздақ; 3 қабат – жұмсақ иленгіш саздақ.

Есептеулер мәліметтері бойынша іргетастың салу тереңдігі 0,925м. Іргетастың түрін таңдау кезінде ең экономикалық тиімдісі және еңбек көлемді болып құрамалы жолақ іргетас табылды.

Іргетас шөгуін есептеуде  жүктеме әсерінен топырақ деформациясы 4,6 см, яғни шекті рұқсат етілген  шөгуден аспайды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Қолданылған әдебиеттер тізімі

1. Е.Е. Оразалы, Ә.Т.Мұхамеджанова «Құрылыс мамандығының студенттері үшін курстық жобаны орындауға арналған әдістемелік нұсқау», «геотехника II пәні бойынша»; Қарағанды 2012ж
2. Берлинов М.В. «Основания зданий и сооружений»: Москва, 1968г.
3. СНиП 5.01-01.2002 «Основания зданий и сооружений»: Москва, Стройиздат., 1983г.
4. СНиП 5.01-03.2002 «Свайные фундаменты»: Москва, Стройиздат., 1985г.