Топырақты бөгет беткейлерінің орнықтылығы мен шөгуін есептеу.

Қимаға бөгет денесіндегі сүзілу ағынының депрессиялық беттік қисығын салады.

Әсер ететін күштерді сондай реттілікпен анықтайды. Профессор В.В.Фандеев сырғу қисығының ортасынан сектрорында орналастыруды ұсынады. Бұл тік төртбұрышты құру үшін төменгі беткейдің ортасынан (С-нүктесі) тік сызық және беткейге қарай бұрышы 85⁰ сызық сызады. Сосын 2.10 кестені пайдаланып, радиустарды есептейді (R₁=K₁*H_пл және R₂=K₂*H_пл), және -қа доға жүргізеді.

Кесте 1.5

Сырғу қиысығын тұрғызу үшін

Беткей коэффициенті
СБ/Нпл=R1	0.75	0.75	1.0	1.5	2.2	3.0
СБ/Нпл=R2	1.5	1.75	2.3	3.75	4.8	5.5

 

ББ′ ЖЖ′ секторында сырғу орталығын «0» таңдайды, онан радиусы «R», бөгеттің осі мен төмеңгі беткейдің қабағымен өтетіндей етіп «АД» сырғу қисығын жүргіземіз.

Бөгеттің беткейіне барлық әсер етушілерді анықтау үшін ЕВДА массивін ені В=0.1R тіке жолақтарға бөледі. Жолақтарды тіке сызықтың екі жағында орналасқан, «0» нүктесінен төмен түсірілген АД сырғу қисығымен қиылысқан жерді «0»-деп алып бөледі.

Әсер ететін күштерді кесте түрінде жүргіземіз (кесте 1.6 қараңыз).

Кесте 1.6

Топырақты бөгеттің беткейіне әсер ететін күшті есептеу

Жолақ №	Sin	Cos	H табиғи, м	h қанығу, м	h келт, м	h келт * sin	h келт * cos		tg	H келт * cos * tg	C, т/м2	L, м	C*L, кН
	0,9	0,43		-	2,5	2,25	1,07		0,7	0,75	0,2	1,23	0,25
	0,8	0,6		-	5,5	4,4	3,3		0,7	2,31	0,2	1,23	0,25
	0,7	0,7	6,5	-		4,9	4,9		0,7	3,43	0,2	1,23	0,25
	0,6	0,8	7,6	-	8,1	4,8	6,5		0,7	4,55	0,2	1,23	0,25
	0,5	0,86	7,1	0,8	5,55	2,7	4,4		0,7	3,08	0,2	1,16	0,23
	0,4	0,9	6,2	1,9	7,15	2,8	6,4		0,7	4,48	0,2	1,16	0,23
	0,3	0,95	5,4	2,6	6,7				0,7	4,2	0,2	1,16	0,23
	0,2	0,97	4,9	3,1	6,5	1,3	5,8		0,7	4,06	0,2	1,16	0,23
	0,1	0,99	3,5	3,4	5,2	0,5	4,7		0,7	3,29	0,2	1,16	0,23
			3,5	3,8	5,2				0,7		0,2	1,16	0,23
-1	-0,1	0,99	2,7	3,4	4,4	-0,4	4,3		0,7	3,01	0,2	1,16	0,23
-2	-0,2	0,97	1,9		3,4	-0,7	3,0		0,7	2,1	0,2	1,16	0,23
-3	-0,3	0,95	1,1	2,5	2,3	-0,7	2,0		0,7	1,4	0,2	1,16	0,23
-4	-0,4	0,91	0,2	1,8	1,1	-0,4			0,7	0,7	0,2	1,16	0,2
-5	-0,5	0,86	-	0,8	0,4	-0,2	0,3		0,7	0,21	0,2	1,16	0,23

 

 

Кесте 1.6 -ді толтыру тәртібі төмендегідей: қарастырылып отырған жолақ үшін sin 10-ға бөлінген оның реттік санына тең. «0» - дік жолақтың сол жағына орналасқан жолақтар үшін sin -оң, ал оң жағына орналасқан жолақтар үшін sin -теріс. Бұл жағдайда sin -ның бірінші және соңғы жолақтары жолақ үлесінің оның толық еніне қатынасына байланысты қабылданады, мысалы 9-шы жолақта sin =0.82, 5-ші жолақта sin =0.43.

формуласымен анықталады

Жолақтың осі бойынша оның орташа биіктігін өлшейді. Бөгет беткейінің бетінен (АД) депрессия сызығына дейін топырақ табиғи ылғалдылық жағдайында болады. Сондықтан бұл жолақтардың орташа биіктігі h_табиғи – ды құрайды.

Депрессия сызығынан сырғу сызығына (АД) дейін топырақ сумен қаныққан, сондықтан бұл аймақтағы жолақтардың орташа биіктігі h_қанық - деп белгіленеді.

Жолақтың келтірілген биіктігін формула бойынша анықтайды:

(1.22)

мұнда -табиғи ылғалдылықтағы топрыақтың көлемдік салмағы, т/м³; - сумен қаныққан топырақтың көлемдік салмағы, т/м³;

n = 0,35–топырақтың салыстырмалы қуыстылығы;

γ_r – топырақтың тығыздығы, топырақ түріне байланысты анықталады, т/м³; γ_В – судың тығыздығы, т/м³;

К –топырақтың ылғалдылығына байланысты коэффициент (W = 12 18 % болғанда, коэффициент К = 1,12 1,18).

= (1-0,35)*2,66*1,15=1,98

= (1-0,35)*(2,66-1)= 1,08

Егер жолақ негіздің топырағын қосатын болса, онда

; (1.23)

мұнда Һ₀ – қиманың үстіндегі тұрған судың тереңдігі.

Ішкі үйкелу бұрышы «» мен үлесті ілігу «С» аймақ бойынша, жағдайына және топырақтың физика-техникалық сипаттарына байланысты 2.12 кестемен [5,140бет] қабылданады. Мысалы, сырғу қисығы «А» дан «М»-ге дейінгі аймақта өтсе, «» болып қабылданады: «М»-нен «К»-ға дейін «»; «К»-ден «Д»-ға дейін,, «».

Кесте 1.7

және С-нің рұқсатты мәндері

Топырақтар	, табиғи ылғалдылықта	, сумен қаныққанда	С,-үлесті үгілу, т/м2.
Сазды	40-45	12-18	9-10
Саздақты	35-40	19-25	2-5
Құмды	30-35	20-27	0-0,5

Сырғу қисығының доғасының ұзындығын мына формуламен есептейді:

; (1.24)

l₁= = 1,23

l₂= = 1,16

мұнда R – сырғу қисығының радиусы, м; - доғаның орталық бұрыштары: ЛМ, МК және RO.

Орнықтылыққа арналған қосалқы коэффициентті анықтау үшін жойылған формула былайша болады:

; (1.25)

K₃ = 1,5

мұнда - үйкеліс күші; - ілігу күші; -өз салмағынан қозғалатын күш; -сүзілу ағынының гидравликалық қысымынан жылжытатын күш; r - күштерінің иықтары;

- жылжитын массивтер аймағындағы сүзілу ауданының ауданы;

J= - сол аймақтағы орташа градиент; - сол аймақтағы сүзілу ағындарының градиенттерінің параметрлері.

= 8*1,98*186,2 = 2949

= 72,8

⁼8*1,98*125,2=1983

= 618,8*0,03= 18,5

= 77,1*8 =616,8

J= ^=0,03

Одан әрі беткейдің орнықтылығы мен оның орналасуының дұрыстығы (m₂) жайлы қорытынды жасайды. Беткей орнықты деп саналады, егер

- болса (1.26)

мұнда К_Н - ғимараттың класына байланысты қабылданатын, ғимараттың жауапкершілігі бойынша сенімділік коэффициенті: I класс үшін – 1.25, II класс – 1.20, III класс – 1.15 және IV класс– 1.10; К_с – жүктеменің үйлесімділігіне байланысты коэффициент; негізгі үйлесімділік – 1.0; ерекше үйлесімділік – 0.9; құрылыс кезеңі үшін - 0.95; К_п – есептеудің қысқартылған әдісінде 0.95-ке тең және тең салмақтылық жағдайын қанағаттандыратын болса 1.0

Бөгеттерді салуға қажет материалдардың нақты көлемін белгілеу мақсатында шөгу есептеулері жүргізіледі. Ол үйме бөгеттер үшін бөгет денесі мен негізінің шөгулерінен тұрады. Бірақ құрылыс кезінде бөгет денесінің топырағы берілген көлем салмаңына дейін нығыздалады. Сондықтан шөгу негіз топырағының бөгеттің салмағымен нығыздалу есебінен болады.

Негіз топырақтарының шөгу шамасы формуламен анықталады:

= 104* = 0,4м (1.26)

мұндағы T – бөгет негізінің қабатының сығылу қалыңдығы, см;

E1 - табиғи жағдайдағы бөгет негізінің топырағының қуыстылық коэффиценті, яғни бөгет үйінділер жасамай тұрып;

Е2 – сол сияқты үйіндіні жасағаннан кейін.

Табиғы жағдайдағы бөгет негізінің топырағының сығылу қабатының ортасындағы кернеуді анықтайды:

= 1,98*0,52=1,03= 0,01 мПа (1.27)

мұндағы

1,98

 

Топырақ бөгетінің көлденең қимасын үш фигураға бөлеміз: сол жағы үшбұрыш, орта бөлігі тік төртбұрыш, оң жағы үшбұрыш.

Сосын және қатынастарын есептейміз. Осылар бойынша 1.8 және 1.9-кестелерден жүктеменің қарқынының үлесімен өлшенетін тік кернеуді қабылдайды.

B нүктесіндегі үймеден болатын кернеу:

т/ ; кн/

= 0,188 мПа (1.28)

 

С нүктесі кернеуді – сол жақ үшбұрыш, орта бөліктегі – төртбұрыш және оң жақтағы – үшбұрыштардың қосындысы ретінде табады:

= 0,113+0+0,113 = 0,23 мПа (1.29)

 

Сол жақ үшбұрыш жүктемесінен болатын кернеуді анықтайды ().

Ол үшін және табады және 1.9 - кесте бойынша анықтайды, сонда:

= =0,188 (1.30)

 

= 1,04/8 = 0,13

 

= = 0

және = болғандағы орта бөліктің кернеуі () 1.8 – кесте бойынша табылады.

=0,113 (1.31)

 

Оң жақ үшбұрыштың жүктемесінің кернеуі ()

= 0мПа

С нүктесіндегі толық кернеу кг/ немесе кн/ болады.

1.8-кесте

Біркелкі таралған жүктемелердің қарқынының үлесінеалынған кернеуінің мәні

у/в z/в	0	0.25	0.50	1.0	1.5	1.6
	2	3		5	6	7
0 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00	1,00 0,96 0,82 0,67 0,55 0,46 0,40 0,35 0,31 0,21 0,16 0,13 0,11	1,00 0,90 0,74 0,61 0,51 0,44 0,38 0,34 0,31 0,21 0,16 0,13 0,10	0,50 0,50 0,76 0,45 0,41 0,37 0,39 0,30 0,28 0,20 0,15 0,12 0,10	0 0,02 0,08 0,15 0,19 0,20 0,21 0,21 0,20 0,17 0,14 0,12 0,10	0 0 0,02 0,04 0,07 0,10 0,11 0,11 0,13 0,135 0,12 0,11 0,10	0 0 0 0,02 0,03 0,04 0,06 0,07 0,08 0,10 0,10 0,9 -

1.9-кесте

Үшбұрыш бойынша өзгеретін, Р қарқынының үлесімен есептелетін кернеуінің мәні

	-1,5	-1,0	-0,5		0,25	0,50	0,75	1,0	1,5	2,0	2,5
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,50 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00	- 0,002 0,006 0,014 0,020 0,033 0,050 0,051 0,047 0,041	- 0,003 0,016 0,025 0,048 0,061 0,064 0,060 0,052 0,041	0,004 0,023 0,042 0,061 0,096 0,092 0,080 0,067 0,057 0,050	0,0750 0,127 0,153 0,159 0,145 0,127 0,096 0,075 0,059 0,051	0,250 0,256 0,263 0,248 0,223 0,178 0,146 0,103 0,078 0,062 0,052	0,500 0,480 0,410 0,335 0,275 0,200 0,155 0,104 0,085 0,063 0,053	0,750 0,643 0,477 0,363 0,279 0,202 0,163 0,108 0,082 0,063 0,053	0,500 0,424 0,353 0,283 0,241 0,185 0,153 0,104 0,075 0,065 0,053	0,015 0,056 0,108 0,129 0,124 0,108 0,090 0,073 0,061 0,050	0,03 0,017 0,024 0,045 0,082 0,069 0,071 0,060 0,051 0,050	- 0,003 0,009 0,013 0,041 0,050 0,030 0,049 0,047 0,045

Алғашқы кернеуді () ескергенде, бөгет жалының астындағы негіздің топырағындағы кернеу былай болады:

= + 0,014= 0,273 (1.31)

болғандағы компрессорлық қисық бойынша қуыстылықтың орташа салмақтық коэффицентімен () табады.

Бөгет жалының астындағы негіздің толық шөгу шамасын формула бойынша есептейді:

= 0,4 т/м²

Үшбұрыш бойынша өзгеретін Р-нің қарқындылығының үлесімен есептелетін кернеуінің мәні келтіріледі.