O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus

3.2.Qumli gruntlarning dinamik turg’unligiga ta’sir

etuvchi omillar

Qumli gruntlarning dinamik turg’unligiga ta’sir etuvchi omillar ichida ichki va tashqi omillarni ajratish muhimdir. Unda ichki omillarga quyidagilarni kiritish mumkin: grunt tarkibi (mineral, moddiy, donadorlik va h.), grunt tuzilmasininh o’ziga xosligi (jinsliligi, morfologiyasi va b.), gruntning holati (zichligi, namligi), gruntning mustahkamlik ko’rsatkichlari va boshqalar. Shu bilan birga tashqi omollarni dinamik ta’sirning miqdori, uning amplituda va chastota bo’yicha qiymatlari, ta’sirning davomiyligi, tashqi yukning qiymati va hokazolar tashkil etadi.

Ushbu omillarning ta’siri o’tkazgan tajribalarimizda o’z aksini topgan. Ular haqida qisqacha to’xtalib o’tamiz.

Gruntning tarkibi. Gruntning turi, uning mineral, miqdoriy va donadorlik tarkiblari tog’ jinsning dinamik turg’unligiga to’g’ridan-to’g’ri ta’sir etadi.

Malumki, g’ovak holatdagi qumli gruntlar ularga dinamik yuk ta’sir etishi bilanoq, agar ushbu yukning miqdori shu gruntga xos bo’lgan muvozanat tezlanishining miqdoridan ortishi bilanoq o’z turg’unligini yo’qotib quyqalanish holatiga o’tadi. Ushbu holat ma’lum miqdorfa yirik zarrali gruntlarga ham tegishli, chunki ular aksariyat hollarda umumiy ko’rsatgichlarga ega. Grunt zarralarining zichlanishi ular zarralarining yirikligi bilan belgilanib juda tez vaqtda yuzaga keladi. Bunda grunt zarralarining o’lchamlari qancha yirik bo’lsa ularning quyqa holati shuncha kam vaqtni tashkil etadi.Yirik shag’allarning quyqalanish holati o’ta qisqa vaqtda yuz berib, bu vaqtni oddiy ko’z bilan kuzatish imkoni bo’lmaydi, uni faqat elektron asboblar yordamida o’lchash mumkin va u vaqt sekundning bo’lagi sifatida ifodalanadi. Ammo mayda zarrali toshlar, yirik qumlar, ayniqsa ular tarkibida changsimon va loyli zarralar ko’p miqdorni tashkil etsa quyqalanish jarayoni shunch uzoq cho’ziladi.

Yirik zarrali grunt tarkibida loyli zarralar qancha ko’p bo’lsa ularning quyqalanishi o’ziga xos bo’lib quyidagicha ro’y beradi:

1. 
   Ta’sir etuvchi dinamik yukning miqdori muvozanat tezlanishidan yuqori bo’lganda ham ushbu gruntlarning zichlanishi to’satdan yuz bermay, balki ma’lum vaqt o’tgach asta sekinlik bilan rivojlanib borad.
   
2. 
   Ularning zichlanish tezligi ham sof yurik zarralik gruntlarga qaraganda sezilarli darajada kam bo’ladi.
   
3. 
   Dinamik bosim hosil bo’lishi va uning miqdorini o’sishi nisbatan sekinroq va uzoqroq davom etadi.
   

Ushbu holatlar yirik zarralar orasidagi mayda zarrali (loyli) zarralar orasidagi bog’lanish kuchlarining buzilish jarayoni, hamda ularning o’zidan suv sizdirish qobiliyatini sustligi bilan bog’liq.

Bog’lanishli gruntlar tarkibida montmorrillonit deb nomlanuvchi loyli zarralarning mavjudligi ularning quyqalashishi uchun oson yo’l ochib beradi va bunday gruntlar zarralari atrofidagi suv qobig’i birmuncha qalin bo’lishi bois ularning bog’lanishlari bo’sh bo’ladi.

Qumlar tarkibida organik moddalarning, shuningdek, suvda oson eriydigan tuzlarning mavjudligi ham ularning dinamik turg’unligini 1,5 – 2,0 martagacha kamaytirishi kuzatildi. grunt tarkibidagi ushbu qi’shimchalar ularga ma’lum darajada elastiklik, xarakatchanlik xususiyatini bag’ishlashi bois nisbatan kichik dinamik yuklar ta’sirida ham tabiiy tuzilmasi buzilishi va quyqalanish holatini yuzaga kelishiga olib keladi.

Grunt tuzilmasining o’ziga xosligi. Qumli gruntlar ustida o’tkazgan kuzatuvlarimiz natijasi bir jinsli gruntlar qachonki zarralar sirti tekis bo’lsa xuddi shunday notekis sirtli zarralarga nisbatan dinamik ta’sirga noturg’un bo’ladilar. Shuningdek, eol gruntlar allyuviy turlariga nisbatan ham noturg’undirlar.

Gruntning zichlik – namlik holati. Gruntlarning zichlik holati ularning dinamik turg’unligiga to’g’ridan – to’g’ri aloqador. Ma’lumki grunt qancha zich bo’lsa uning mustahkamlik ko’rsatkichlari (ichki ishqalanish burchagi, bog’lanish kuchi) shuncha yuqori qiymatga ega bo’ladi. Bunday holatda bunday grunt tuzilmasini buzish uchun, o’z – o’zidan ma’lumki, birmuncha yuqori miqdorli kuch talab etiladi.

Grunt agar sof holatda bir jinsli bo’lsa (hechqanday aralashmasiz) uning namlik holati dinamik turg’unligiga ta’sir ko’rsatmaydi. Ammo gruntning tarkibida mayda zarrali, ayniqsa loyli zarralar aralashgan bo’lsa ularning miqdoriga bog’liq ravishda namlikning roli ortib boradi. Ya’ni qancha grunt namligi ko’p bo’lsa uning dinamik turg’unligi shuncha kam bo’ladi.

Tashqi omillar. Shuni ta’kidlash lozimki, grunt turiga qaramay, tashqi ta’sirning roli hamma vaqt ham muhimdir. Ko’plab o’tkazilgan tajribalar natijasi har qanday grunning qiyqalanishi dinamik kuchning miqdori bilan chiziqli bog’lanishdadir. Bunday bog’liqlikning ba’zilarini yuqorida keltirilgan chizmalarimizdan ham kuzatish mumkin.

Hisobiy tezlanishning (a_h) ning miqdori qancha katta bo’lsa gruntning dinamik turg’unligini ta’minlashga monand bo’lgan zichlik ham shuncha yuqori bo’lishi talab etiladi. Bunday talab, yuqorida aytib o’tganimizdek, a_m > a_h shartning bajarilishidan kelib chiqadi. Bunda tashqi tebranishning miqdorini ortishiga tebranish chastotasi yoki amplitudasini o’zgartirish orqali erishiladi.

Biz tomondan o’tkazilgan tajribalarda tebranishlar chastotasi va amplitudasi orasida ham o’zaro bog’lanish borligi kuzatildi.

Unda tebranish amplitudasini kamayishi yoki chastotaning ortishi gruntning dinamik turg’unligini pasayishga olib keldi.

Tabiiy zilzilalar sharoitida esa seysmik parametrlar (chastota, amplituda) tajribadan farqlanib bizga bog’liq bo’lmagan miqdorlardir. Shuning uchun bunday hollarda asosan zilzilaning davomiyligi grunt turg’unligini baholashda o’ta muhimdir.

Dinamik ta’sirning davomiyligi, ayniqsa bog’lanishli gruntlarda grunt deformasiyasini orttirishi kuzatilgan. Shu bilan birga doimiy o’zgarmas dinamik ta’sirda gruntning zichlashuvi ham turlicha bo’ladi.

Tabiiy tuzilmasi buzilgan grunt 2800 mm/c² tezlanish ta’sirida 45, 90, 180, 300 va 600 s. davomida tebratildi. Har tebranishdan so’ng 30 s. davomida tanaffus berildi. Navbatdagi tebranish jarayonida grunt deformasiyasi yangitdan davom etadi.

Tashqi yuk ta’siri. Bunda shuni ta’kidlash lozimki harqanday tashqi yuk grunt mustahkamligini oshirishda chiziqli ta’sir etadi va ma’lum sharoitlarda grunt zichligini o’rnini bosishi mumkin.

Tashqi yukning ta’siri gruntning zo’riqish holatini ortishi va uning mustahkamligini ko’payishi bilan bog’liq.

Yuqorida tahlillangan omillardan quyidagi hulosaga kelish mumkin.

Ichki omollardan – zarralar yirikligi, ularning bir jinsliligi, zarralar sirtining g’adir-budirligi, ular tarkibida begona qo’shimchalar bo’lmasligi, loyli zarralar mavjudligi, zarralar zichligining ortishi va mustahkamlik ko’rsatkichlarning ko’payishi yirik zarrali gruntning dinamik turg’unligini ta’minlaydi.

Tashqi omillardan esa gruntning dinamik turg’unligini oshirisda tashqi yukning miqdori va tebranish davomiyligi muhimdir.

3.3.To’g’on tarkibidagi qumlarning dinamik turg’unligini

ta’minlashga oid tavsiyanomalar

Grunt qatlamining dinamik turg’unligini ta’minlashga oid tadbirlarni ikki turga bo’lish mumkin:

1. 
   quyqalanish holatini yuzaga keltirmaslik;
   
2. 
   agar unung imkoni bo’lmasa quyqalanish ta’sirini kamaytirish.
   

Ushbu tadbirlarni amalga oshirish usullari turli tuman bo’lib ularning maqsadi quyidagilar bilan bog’liq.

1. 
   a_m > a_h shartni bajarish uchun muvozanat tezlanishi a_m ni oshirish, yoki
   
2. 
   Inshootni halokatga olib kelmaslik sharti bilab grunt quyqalanishi oqibatida yuzaga keladigan buzilish maydonini chegaralash.
   

Gruntli gidrotexnika inshootlari uchun 1-guruh tadbirlar ichida eng samaraliysi gruntlarni zichlash va to’g’on sirtini yuklashdir.

Gruntlarni zichlash tadbiri inshootning dinamik turg’unligini ta’minlashda o’ta muhim ahamiyat kasb etadi, chunki bu tadbir bilan gruntga xos bo’lgan muvozanat tezlanishi a_m bog’liqdir. Shuning uchun hamma vaqt ham gruntni zichlash orqali yuqoridagi muhim shartni bajarish mumkin, ya’ni:

a_m > a_h

Ushbu shartni bajarilishi bilan quyqalanish holatini yuzaga keltirmaydi. Ammo, gruntni zichlash murakkab jarayon bo’lib uni hamma holatlarda ham bajarib bo’lmaydi. Ayniqsa grunt qatlamini butunligicha zichlash lozim bo’lsa. Bunday hollarda grunt sirtini qo’shimcha yuklash tadbirini qo’llash maqsadgd muvofiq. Unda tashqi yuk sifatida turli ashyolardan foydalanish mumkin: beton plitalar, tosh-shag’al to’kmasi, yirik toshlar to’kmasi, hech bo’lmaganda inshoot tarkibidagi gruntni yetarlicha zichlab foydalanish ham mumkin. Bunday tadbirlar qo’llanganda inshoor qa’ridagi barcha nuqtalarning dinamik turg’unligi hartomonlama tadqiqot va hisoblashlar orqali tasdiqlanishi lozim. U nuqtalarning barchasida a_m > a_h shartning bajarilishini ta’minlanishi kerak.

Grunt zichligining eng ishonchli ko’rsatkichi nisbiy zichlik bo’lib ifoda yordamida aniqlanadi. Ammo hozirgi kunda ko’p qo’llaniladigan gidromexanizasiya usuli yordamida inshoot barpo etishda yuqoridagi ko’rsatkichga erishib bo’lmaydi. Bundy hollarda gruntni qo’shimcha zichlash lozim bo’ladi. Unda gruntni quruq holatda yotqizib og’ir mexanizmlar yordamida zichlash yoki bo’lmasa grunt namligini optimal miqdorga yetkazib qatlamlab zichlash usulini qo’llash talab etiladi.

So’nggi yillarga qumli gruntlarni zichlashda kuchli titratgichlardan foydalanilmoqda va yahshi natijalarga erishilmoqda.

Grunt sirtini qo’shimcha yuklash usuli amaliyotda o’zini oqlab kelmoqda. Qiyaliklar sirtini yuklash ikki usul yordamida olib boriladi:

1. 
   Qo’shimcha yuk og’irligi bilan grunt qatlamida yuzaga keluvchi quyqalanishni bostirib a_m > a_h shartni yuzaga keltirish.
   
2. 
   Grunt qa’rida yuzaga keluvchi aksbosim miqdorini tashqi yuk orqali qabul qilish.
   

Birinchi usulda tashqi yukning miqdori yoki uning qalinligi

a_m > a_h shart asosida tanlanadi, yoki quyidagi ifoda orqali hisoblab topiladi:

= + mp (3.1)

bunda , - tashqi yuk p ta’siridagi va yuk ta’sirisiz holatdagi muvozanat tezlanish; m – proporsionallik koeffisiyenti.

Shu bilan birga qiyalikli inshootlar uchun muvozanat tezlanishiga qiyalikning ta’sirini quyidagich hisobga olish talab etiladi:

= (3.2)

bunda , - burchak ostidagi qiyalik va gorizontal tekislikka oid muvozanat tezlanishi. – parametr.

U holda zahira koeffisiyenti quyidagicha aniqlanadi:

k_{z =} (3.3)

Yuqorida qayd etilgan ikkinchi usul tashqi yuk og’irligi bilan grunt qa’rida yuzaga keluvchi aks bosim (dinamik bosim) miqdorini so’ndirish orqali amalga oshiriladi.

Ushbu usulfda tashqi yukning qalinligi quyidagich aniqlanadi:

d = (3.4)

bunda - qiyalik burchagi;

- muallaq holatga keltiruvchi bosim ta’siridagi tashqi yukning og’irligi;

- suvning zichligi;



k_s – ssizish koeffisiyenti;

H – grunt qatlamining qalinligi.

Ammo, inshootning dinamik turg’unligini ta’minlashda tashqi yuk belgilashdagi birinchi variant ishonchlidir. Qiyaliklar turg’unligini belgilashdagi boshqa usullardan etiborlisi ular tarkibidagi gruntni tanlash va qiyalikni yassilash kabi tadbirlar ham muvaffaqiyat bilan qo’llanishi mumkin. Masalan, zarralar yirikligini oshirish yoki zarralar sirti g’adur-budurligini tanlash ham muhim rol o’ynaydi. Shuning uchun qumli gruntdan inshoot loyihalashda grunt zarralarining yirikligi va sirtining notekisligiga ahamiyat berish zarur bo’ladi.

Quyalik burchagini kamaytirish usuli inshoot turg’unligini oshirishi ma’lum, ammo gruntning o’ta g’ovak holatida bu tadbirning natijasi samarasiz bo’lishi ham mumkin.

Harqanday qiyalikning turg’unlik darajasi eng sodda ko’rinishda quyidagicha ifodalanishi mumkin:

(3.5)

bunda - gruntning ichki ishqalanish burchagi;

a – qiyalikning burchagi.

Yuqoridagi ifodadan dinamik ta’sir jarayonida grunt qa’rida dinamik bosim bo’lmagan holatda, ya’ni grunt o’z muvozanat holatini saqlagan holati uchun foydalanish mumkin. Bu esa ma’lumki a_m > a_h shart yuzaga kelganda ro’y beradi.

Shunday qilib, suvga to’yingan holatdagi qumlardan barpo etilgan inshootlar dinamik turg’unligini ta’minlashga qaratilgan usullarga gruntni zichlash, tashqidan yuklash kabi tadbirlar a_m > a_h shartni yuzaga kelishi uchun xizmat qilar ekan.

Ba’zi hollarda inshoot tarkibidagi gruntni o’zgartirish va qiyalikni sayyozlash usullaridan ham foydalanish mumkin.

UMUMIY XULOSALAR

1. Qumli gruntlardan tashkil topgan to’g’onlarga dinamik kuch ta’sir etganda ular tarkibidagi gruntlarning hossalarini o’zgarishi yuz beradi. Bu ozgarish, asosan, gruntning siljishga qarshiligini (mustahkamlik ko’rsatkichlarini) kamayishi hisobiga bo’ladi.

2. Tebranma xarakat jarayonida qumllarning zo’riqish holatining kamayishi

ular orasidagi govaklardagi suvda dinamik bosim yuzaga kelishi va uning muallaqlashtiruv ta’siri natijasidir. Dinamik bosimning qiymati ba’zi hollarda (kuchli zilzila sharoitida) zarralar og’irligiga teng bo’lib, gruntni quyqa holatga keltirishi ham mumkin.

3.Suvga to’yingan qumli to’g’onlarning barchasi, agar ular grunt zichligga nisbatan qo’yiladigan talabga javob bermay barpo etilgan bo’lsalar ularning dinamik turg’unligini baholash zarur.

4. Qumli to’g’onlarning dinamik turg’unligini ta’minlash ularning istalgan nuqtasida ta’sir etayotgan seysmik tezlanishning (a_h ) miqdori to’g’on tarkibidagi gruntga xos bo’lgan muvozanat tezlanishidan (a_m ) oshib ketmasligi lozim, ya’ni: a_h < a_m shart bajarilishi kerak.

5. Qumli to’g’onlarning dinamik turg’unligi asosida ular tarkibidagi gruntlarning donadorlik tarkibi yotadi. Yirik g’adir-budir sirtli zarralar dinamik turg’un hisoblanadilar.

6. Qumlarning dinamik ko’rsatkichlari: muvozanat tezlanishi (a_m ), dinamik zichlanish koeffitsiyenti () dir. Ularni harqanday holatda ham tajriba yo’li bilan aniqlash talab etiladi.

FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR

1.Аравин В.И., Нумеров С.Н. Фильтрационные расчеты гидротехнических сооружений. Госстройиздат,1985

2. Баркан Д.Д. Динамика оснований и фундаментов. Военмориздат,1968

3. Гольдштейн М. Tеории устойчивости земляных откосов. Ж. «Гидротехническое строительство», 1989, №1

4. Евдокимов П.Д. Прочность оснований и устойчивость гидросооружений на мягких грунтах. Госэнергоиздат, 1965

5. Иванов П.Л. Разжижение песчаных грунтов. Госэнергоиздат,1982

6. Красников Н.Д. Динамические свойства грунтов и методы их определения. Стройиздат,1970

7. Маслов Н.Н. Условия устойчивости водонасыщенных песков. Госэнергоиздат,1969

8. Напетваридзе Ш.Г. Сейсмостойкость гидротехнических сооружений. Госстройиздат,1960

9. Ничипорович А.А. Плотины из местных материалов. Стройиздат,1983

10. Расулов Х.З., Ибрагимов К. Портлатишга оид тўғонларю Тошкент,1987

11. Расулов Х.З. Сейсмостойкость грунтовых оснований «Узбекистан»,1984

12. Снитко Н.К. Динамика сооружений. Госстройиздат,1