Հիմքերի հիմքի տակ սթրեսային վիճակի վերլուծություն: Հիմքերի հիմքի տակ գտնվող հողերի վիճակի ուսումնասիրություն ժամանակակից էքսպրես մեթոդներով

Հիմնադրամի նստեցումը հաշվարկելու և հիմքի ամրությունը (կրողունակությունը) ստուգելու համար հարկավոր է իմանալ հիմքում լարվածությունների բաշխումը, այսինքն՝ դրա լարվածության վիճակը: Անհրաժեշտ է տեղեկատվություն ունենալ լարումների բաշխման մասին ոչ միայն հիմքի հիմքի երկայնքով, այլև դրանից ներքև, քանի որ հիմքի անկումը դրա տակ գտնվող հողաշերտի դեֆորմացիայի հետևանք է։ Հաշվարկի համար կրող հզորությունհիմքը, անհրաժեշտ է նաև որոշել հիմքի հիմքից ցածր հողի լարումները: Առանց դրա անհնար է հաստատել կտրող տարածքների առկայությունը և չափը, ստուգել թույլ հողի շերտի ամրությունը և այլն:

Հիմքում լարումների տեսական որոշման համար, որպես կանոն, օգտագործվում են գծային դեֆորմացված միատարր մարմնի համար ստացված առաձգականության տեսության լուծումները։ Իրականում հողը ոչ գծային դեֆորմացվող մարմին է, քանի որ դրա դեֆորմացիաներն ուղղակիորեն համեմատական ​​չեն ճնշմանը, ոչ էլ միատարր մարմին, քանի որ դրա խտությունը տարբերվում է խորության հետ։ Այնուամենայնիվ, այս երկու հանգամանքները էապես չեն ազդում հիմքում լարվածությունների բաշխման վրա:

Այս գլխում դիտարկվում են ոչ թե հիմքերի լարված վիճակի բոլոր հարցերը, այլ միայն հորիզոնական հարթակների երկայնքով հողում գործող նորմալ լարումների որոշման մեթոդաբանությունը:

§ 12. Լարումների բաշխումը հիմքի հիմքի երկայնքով

Կամուրջների և հիդրոտեխնիկական շինարարության մեջ, որպես կանոն, օգտագործվում են կոշտ հիմքեր, որոնց դեֆորմացիաները կարելի է անտեսել, քանի որ դրանք փոքր են նստվածքի հետ կապված տեղաշարժերի համեմատ:

Հիմքի հիմքի երկայնքով նորմալ լարումների (ճնշումների) չափումները, որոնք կատարվել են հիմքի մակարդակում տեղադրված հատուկ սարքերի միջոցով, ցույց են տվել, որ այդ լարումները բաշխվում են կորագիծ օրենքի համաձայն՝ կախված հատակի հիմքի ձևից և չափից. հողի հատկությունները, հիմքի վրա միջին ճնշումը և այլ գործոններ:

Բրինձ. 2.1. Հիմնադրամի հիմքի երկայնքով նորմալ լարումների փաստացի և տեսական դիագրամներ

Որպես օրինակ, նկ. 2.1, հոծ գիծը ցույց է տալիս նորմալ լարումների փաստացի բաշխումը (նորմալ լարումների դիագրամ) հիմքի հիմքի երկայնքով, երբ բեռը (ուժը N) շատ ավելի փոքր է հիմքի կրող հզորությունից, իսկ կետագիծը ցույց է տալիս լարվածությունը. առաձգականության տեսության լուծումների հիման վրա ստացված բաշխումը.

Ներկայումս, չնայած կուտակված փորձարարական նյութին և տեսական ուսումնասիրություններին, հնարավոր չէ յուրաքանչյուր կոնկրետ դեպքում հաստատել ճնշման փաստացի բաշխումը հիմքի հիմքի երկայնքով: Այս առումով գործնական հաշվարկներում օգտագործվում են ուղղագիծ ճնշման դիագրամներ:

Բրինձ. 2.2. Հիմնադրամի հիմքի երկայնքով նորմալ լարումների ուղղագիծ դիագրամներ ա - կենտրոնական սեղմումով; բ- էքսցենտրիկ սեղմումով և e W/A

Կենտրոնական սեղմումով (նկ. 2.2, ա) Pm, kPa լարումները ներբանի երկայնքով ենթադրվում է հավասարաչափ բաշխված և հավասար.
Pm = N/A, (2.1)
որտեղ N-ը հիմքի հիմքի երկայնքով հատվածի նորմալ ուժն է, kN; A-ն հիմքի հիմքի մակերեսն է, մ 2:

Էքսցենտրիկ սեղմումով լարվածության դիագրամը վերցվում է տրապիզոնի (նկ. 2.2, բ) կամ եռանկյունու (նկ. 2.2, գ) տեսքով: Այս դեպքերից առաջինում ամենամեծ mp և ամենափոքր Pmin սթրեսները որոշվում են արտահայտություններով.
Pmax = N/A + M/W;
Pmin = N/A - M/W (2.2)
որտեղ M - Ne-ը հիմքի հիմքի երկայնքով հատվածի ճկման պահն է, kN m (այստեղ e-ն N, m ուժի կիրառման էքսցենտրիսիտն է); W - հիմքի հիմքի տարածքի դիմադրության պահ, մ 3:

Բանաձևերը (2.2) վավեր են այն դեպքերում, երբ ճկման պահը գործում է հիմքի հիմքի իներցիայի հիմնական կենտրոնական առանցքով անցնող ուղղահայաց հարթությունում:

Հիմքի հիմքով ուղղանկյունի ձևով M, b և մեկ այլ չափի a մոմենտի գործողության հարթությանը ուղղանկյուն չափով մենք ունենք A = ab և W = ba2/6: A և W արտահայտությունները փոխարինելով (2.2) բանաձևերով և հաշվի առնելով, որ M = Ne, մենք ստանում ենք.
Pmax=N/ba(1+6e/a)
Pmin=N/ba(1-6e/a) (2.3)
Սթրեսը Pmin, kPa, որը հաշվարկվում է (2.2) կամ (2.3) բանաձևով e> W/A էքսցենտրիսիտով, ստացվում է բացասական (առաձգական): Մինչդեռ հիմքի հատակի երկայնքով հատվածում նման լարումներ գործնականում չեն կարող լինել։ Երբ e> W/A, հիմքի հիմքի եզրը, N ուժից ավելի հեռու, այս ուժի ազդեցությամբ բարձրանում է գետնից վեր։ Հիմքի հիմքի որոշակի հատվածում (այս եզրի կողմից) հիմքի և հողի շփումը խզվում է (առաջանում է, այսպես կոչված, հիմքի անջատումը հողից), և, հետևաբար, լարվածության դիագրամ P. ունի եռանկյան ձև (տե՛ս նկ. 2.2, գ): Բանաձևերը (2.2) և (2.3) հաշվի չեն առնում այս հանգամանքը, հետևաբար, դրանք չեն կարող օգտագործվել e > W/A-ի համար:

a 1, m չափը որոշելու բանաձևերը, ներբանի այն հատվածը, որի երկայնքով պահպանվում է հիմքի շփումը հողի հետ, և ամենաբարձր լարվածությունը Pmax, kPa (տես նկ. 2.2, գ), կարելի է ստանալ, եթե վերցնենք. հաշվի առնելով, որ P լարումները պետք է հավասարակշռեն N, kN ուժը, որը գործում է այս ուժին ամենամոտ գտնվող հիմքի հիմքի եզրից c հեռավորության վրա:
Սրանից բխում են երկու պայման. 1) P լարվածության դիագրամի ծանրության կենտրոնը գտնվում է N ուժի գործողության գծի վրա. 2) գծագրի ծավալը հավասար է այս ուժի մեծությանը: Հիմնադրամի ուղղանկյուն հիմքի առաջին պայմանից հետևում է
A1=3s, (2.4)
իսկ երկրորդից
(Pmax a 1 /2)b = N. (2.5)
(2.4) և (2.5) բանաձևերից մենք ստանում ենք
Pmax=2N/(3cb): (2.6)
Այսպիսով, էքսցենտրիկությամբ e> W / A = a / 6, հիմքի Pmax ուղղանկյուն հիմքի երկայնքով առավելագույն ճնշումը պետք է որոշվի բանաձևով (2.6):

Սալոնի երկայնքով լարումների բաշխման բնույթն անհայտ է, այնուամենայնիվ, պետք է պահպանել գործող բեռների և ռեակտիվ լարումների հավասարակշռության պայմանը: Քանի որ հիմքի հիմքը խորացել է գետնի մակերևույթից ներքև, ապա հիմքի կողքերի վրա կազդի հողի շերտի քաշին համապատասխանող լարվածությունը q, և նախագծային սխեման հանգեցնում է հետևյալ սխեմայի, և լարումները որոշվում են հետևյալ կերպ. հիմքից վեր ընկած հողի ծանրությունից և հիմքի հիմքի տակ լրացուցիչ ծանրաբեռնված լարումների գումարը.

Սթրեսի հաշվարկման հիմնական խնդիրները

1. Լարումների բաշխումը հիմքերի տակի երկայնքով, ինչպես նաև կառուցվածքների հողի զանգվածների հետ փոխազդեցության մակերևույթի երկայնքով (շփման լարումներ)

2. Հողի զանգվածում սթրեսների բաշխումը սեփական քաշի ազդեցությունից (բնական ճնշում)

3. Հողի զանգվածում լարումների բաշխումը կոնտակտային լարումներին համապատասխան տեղային բեռի ազդեցությունից.

Կառույցի կոշտության գնահատման չափանիշը ճկունության ցուցանիշն է (ըստ Մ.Ի. Գորբունով-Պոսադովի)

t≤1 – կառուցվածքը համարվում է բացարձակ կոշտ

Е և Ек – հիմքի և շինանյութի հողի դեֆորմացիայի մոդուլներ

l և h - կառուցվածքի երկարությունը և հաստությունը

Կառուցվածքի երկարության (l) և լայնության (b) հարաբերակցությունը կարևոր է. l/b≥10-ի համար շփման լարումների բաշխումը համապատասխանում է l/b-ի հարթության խնդրին:<10 - пространственной

Կոնտակտային սթրեսների որոշման գործում կարևոր դեր է խաղում բազայի հաշվարկային մոդելի և շփման խնդրի լուծման մեթոդի ընտրությունը:

Հիմնադրամի մոդելներ

Տեղական առաձգական դեֆորմացիաներ Էլաստիկ կիսատ

19. Սթրես հողի սեփական քաշից. Տիպիկ սթրեսային դիագրամներ երեք դեպքերի համար.

Հողերի սեփական քաշից լարումները կազմում են սկզբնական լարվածության դաշտը, որն անընդհատ փոփոխվում է հողի հաստության ավելացման կամ նվազման, տեկտոնական, սեյսմիկ ազդեցությունների պատճառով։ Կարող է փոխվել զրոյական ցիկլի ընթացքում՝ պեղումների պատճառով:

Գործնականում նրանք օգտագործում են սկզբնական լարումների պարզեցված ներկայացում և որոշվում են միայն ծանրության ուժերով

Որտեղ - Տեսակարար կշիռըհող

Հանգստի ժամանակ հողի կողային ճնշման գործակիցը

1) Ուղղահայաց լարվածություն հողի սեփական քաշից միասնական անկողնային ծածկույթի համար, և բնական սթրեսների սյուժեն նման կլինի եռանկյունու

2) Շերտերի հորիզոնական առաջացմամբ տարասեռ անկողնային ծածկույթի դեպքում լարվածության դիագրամը սահմանափակվելու է ճեղքված գծով. Յուրաքանչյուր հատվածի թեքությունը շերտի հաստության սահմաններում որոշվում է այս շերտի հողի տեսակարար կշռի արժեքով: Տարասեռությունը կարող է պայմանավորված լինել ոչ միայն տարբեր բնութագրերով, այլև մակարդակի առկայությամբ ստորերկրյա ջրեր. Այս դեպքում

Մենք հաշվարկում ենք հիմքի հիմքի վրա գործող լարումները՝ համաձայն (4.1) - (4.3) բանաձևերի։ Հաշվարկները ներկայացված են աղյուսակային տեսքով (Աղյուսակ 1):

Աղյուսակում. 1 γ f = 1.1-ը պատի ծանրության բեռի հուսալիության գործակիցն է.

γ f = 1.2 - նույնը, հողի ակտիվ ճնշմանը:

Աղյուսակ 1

Կարգավորող ուժ, kN	Նախագծային ուժ, kN	Ուսի, մ	Պահ, կՆմ
G st =. . (6 - 1,5) . 24 = 175	Գ փ = 1,1 . 175 = 192,5	0,1	- 19,3
G f \u003d (1.5. 3 -. 24 \u003d 103.3	Գ զ= 1,1 . 103,3 = 113,6	0,05	+ 5,7
E ag = 267,8	E ag \u003d 1.2. 267,8 = 321,4	2,4	+ 771,3
Ե ավ = 51,3	ԵԱ Վ = 1,2 . 51,3 = 61,6	1,15	- 73,9
Ե n = 18,5	Ե n = 1: 18,5 = 18,5	0,5	- 9,3

Գծային մասշտաբ՝ 1 ¸…..

Ճնշման սանդղակ՝ 1…..

Բրինձ. 9 Poncelet-ի կառուցում։ Հաշվարկի օրինակ

Մոմենտները հաշվարկվում են հիմքի հիմքի ծանրության կենտրոնով անցնող առանցքների համեմատ (նկ. 10-ում O կետ): Արդյունքում ակտիվ և պասիվ E nճնշումները կիրառվում են պատի վրա ճնշման ինտենսիվության դիագրամների ծանրության կենտրոնի մակարդակով: Պատի և հիմքի քաշը գտնվում է համապատասխան տարրի ծանրության կենտրոնում:

Ուժերի ուսերը թույլատրվում է վերցնել սանդղակի վրա՝ ըստ գծագրի կամ գտնել վերլուծական եղանակով։

Հաշվարկված ուղղահայաց ուժերի գումարը N 1 = 192,5 + 113,6 + 61,6 = 367,7 կՆ։

Հաշվարկված ուժերի մոմենտների գումարը Մ 1= - 19,3 + 5,7 + 771,3 - 73,9 - 9,3 = 674,5 կՆմ:

Պատի հիմքի հիմքի դիմադրության տարածքը և պահը ըստ (4.4) և (4.5) բանաձևերի.

A = b . 1 = 3 . 1 \u003d 3 մ 2;

W = = 1,5 մ 3:

պ Չրք= = = 122,6 կՊա;

p ma x = 572,3 կՊա, p min =- 327,1 կՊա:

Բրինձ. 10. Պատի խաչմերուկը, դրա վրա ազդող ուժերը և հիմքի հիմքի երկայնքով լարումների դիագրամը.

Պատի հիմքի երկայնքով լարումների դիագրամները ներկայացված են նկ. 10.

Եկեք համեմատենք գտնված լարումները հաշվարկված դիմադրության հետ.

p cf = 122,6 < = 631,4 кПа;

p m ax = 572,3 < = 757,7 кПа;

p min =- 327,1 < 0

Երեք պայմաններից վերջինը չի կատարվում, այսինքն. առաձգական սթրեսները գործում են ներբանի հետևի մասում, ինչը անթույլատրելի է:

Հիմքի հիմքի երկայնքով շրջվելու և կտրվածքի նկատմամբ պատի կայունության հաշվարկ

Գլորման կայունության հաշվարկը կատարվում է համաձայն (4.7) բանաձևի: Պահման և շրջվելու պահերը հաշվարկվում են աղյուսակային տեսքով (Աղյուսակ 2):

աղյուսակ 2

Աղյուսակում. 2, պահերը հաշվարկվում են պատի հիմքի առջևի երեսի համեմատ (Նկար 10-ում O 1 կետ), γ f \u003d 0.9-ը պատի ծանրության բեռի անվտանգության գործոնն է:

1,38 > = 0,73,

դրանք. պայմանը (4.7.) չի բավարարվում:

Հիմքի հիմքի երկայնքով պատի կայունության հաշվարկը կտրվածքի նկատմամբ կատարվում է համաձայն (4.8) բանաձևի՝ տվյալների օգտագործմամբ.

Կտրող ուժ r 1 \u003d E ag - E p \u003d 321,4 - 18,5 \u003d 302,9 կՆ:

Պահման ուժ z 1 \u003d Ψ (G c t + G f + E av) \u003d 0.3 . (157,5 + 93 + 61,6) = 93,6 կՆ։

Այստեղ Ψ = 0,3-ը գետնի վրա որմնադրությանը շփվելու գործակիցն է (Աղյուսակ 8, հավելված 2).

3,24 > = 0,82,

դրանք. պայմանը (4.8) չի բավարարվում։

Ստուգելով արդյունքի դիրքը

M II-ի և N II-ի հաշվարկն իրականացվում է ըստ (4.9) բանաձևի՝ բեռի հուսալիության գործակիցներով = 1՝ օգտագործելով Աղյուսակի տվյալները: 1.

Էքսցենտրիկություն

e 0 = = = 1,68 մ;

0,5 մ;

3,36 > = 0,8

դրանք. և այս ստուգումը ձախողվում է:

Կատարված ստուգումները ցույց են տվել, որ առաջադրանքում տրված հենապատը չի բավարարում պահանջների մեծ մասին շինարարական կանոնակարգեր. Պատը պետք է վերանախագծվի. Նորմերի պահանջներին համապատասխանության հասնելու մի քանի եղանակ կա.

Բարձրացնել պատի ներբանի լայնությունը;

Փոխեք թեքությունը և մեծացրեք պատի հետևի երեսի կոշտությունը.

Դարձրեք պատը ավելի զանգվածային;

Նվազեցրեք ակտիվ ճնշումը, փոխարինելով լցոնումը հողով ներքին շփման մեծ անկյան տակ և այլն:

ՀԱՎԵԼՎԱԾՆԵՐ

Առաջադրանք, որը պետք է կատարվի կուրսային աշխատանք

«Հենապատի հաշվարկ»

Առաջադրանք ընտրելու բացատրություններ

Ուսուցիչը աշակերտին տալիս է առաջադրանքի կոդը, որը բաղկացած է չորս թվանշանից:

Առաջին նիշը նշանակում է պատի չափերի տարբերակ (Աղյուսակ 1):

Երկրորդը լցակույտի հողի բնութագրերի տարբերակն է (Աղյուսակ 2):

Երրորդը հիմքի հիմքի հիմքում ընկած հողի բնութագրերի տարբերակն է (Աղյուսակ 3):

Չորրորդը լցավորման մակերեսի վրա հավասարաչափ բաշխված բեռի տարբերակն է (Աղյուսակ 4):

Օրինակ՝ ուսանողին տրվում է 1234 ծածկագիրը։ Սա նշանակում է, որ ուսանողը՝ ըստ աղյուսակի։ 1 վերցնում = 1 մ; b = 3 մ և այլն; ըստ աղյուսակի 2 գ zas = 19; φ = 29 աստիճան և այլն; ըստ աղյուսակի 3 հող - կոպիտ ավազ, γ zas = 19.8; ω = 0,1 և այլն; ըստ աղյուսակի 4 q = 50 կՊա:

Նկ. 11-ը ցույց է տալիս հենապատի խաչմերուկը՝ չափերի տառերով, որոնց արժեքները պետք է վերցվեն աղյուսակից: 1.

Բրինձ. 11. Հենապատի խաչմերուկ

Դասընթացի աշխատանքի նախնական տվյալներ

Աղյուսակ 1

Պատի չափերը

Անուն	Խորհրդանիշներ	Չափս	Ընտրանքներ
Վերևի լայնությունը		մ		1,2	1,4	1,6	0,8	1,0	1,2	1,4	1,4	1,6
Դրսի լայնությունը	բ	մ				5,5	2,5	3,5	4,5	5,5	3,5	4,5
Բարձրություն	Հ	մ
Խորություն	դ	մ	1,5		2,5		1,5		2,5		1,5
Հետևի թեքություն	ε	կարկուտ							- 2	- 4	-6	-8

Լցման հողի բնութագրերը

աղյուսակ 2

Անուն

Խորհրդանիշներ

Չափս

Ընտրանքներ

Տեսակարար կշիռը

գ zas

կՆ/մ 3

Ներքին շփման անկյուն

φ

կարկուտ

Հողի շփման անկյունը պատի հետևի դեմքին

կարկուտ

Լցոնման մակերեսի թեքություն

կարկուտ

- 2

- 4

- 6

- 8

- 10

Պատի հիմքի տակ գտնվող հողի բնութագրերը

Աղյուսակ 3

Անուն	Խորհրդանիշներ	Չափս	Ընտրանքներ
Պրիմինգ	-	-	նուրբ ավազ	կոպիտ ավազ	ավազոտ կավահող	կավահող	կավ
Տեսակարար կշիռը	γ	կՆ/մ 3	18,5	19,2	19,8	19,0	20,2	20,1	18,3	21,4	21,0	21,8
Խոնավություն		-	0,2	0,23	0,1	0,19	0,2	0,2	0,45	0,16		0,14
Պինդ մարմինների տեսակարար կշիռը	գs	կՆ/մ 3	26,4	26,6	26,8	26,5	26,7	26,8	26,0	27,3	27,5	27,6
Ելքի ուժ		-	-	-	-	-	0,24	0,24	0,54	0,24	0,33	0,34
Գլանափաթեթի սահմանափակում		-	-	-	-	-	0,19	0,19	0,38	0,14	0,15	0,16

Աղյուսակ 4

Առաջադրանքը պարունակում է միայն այն նախնական տվյալները, որոնք համապատասխանում են ուսուցիչից ստացված ծածկագրին:

Հենապատը գծված է մասշտաբով՝ ըստ տրված չափերի։

Հենապատի նախագծային առաջադրանքը չի փոխարինում վերնագիրդասընթացի աշխատանք.

Դիզայնի օրինակ

Պետություն ուսումնական հաստատությունբարձրագույն մասնագիտական ​​կրթություն

Հաշվարկը նպատակ ունի որոշել միջինը։ Հիմնադրամի հիմքի տակ առավելագույն և նվազագույն լարումները և համեմատեք դրանք հողի հաշվարկված դիմադրության հետ:

Որտեղ P, P max և P min-ը հիմքի հիմքի միջին, առավելագույն և նվազագույն ճնշումն են համապատասխանաբար հիմքի վրա.

N 1 - հաշվարկված ուղղահայաց բեռը բազայի վրա, հաշվի առնելով հիդրոստատիկ ճնշումը, եթե այդպիսիք կան.

M 1 - հաշվարկված պահը հիմքի հիմքի ծանրության կենտրոնով անցնող առանցքի նկատմամբ.

A-ն ներբանի տարածքն է;

W-ը հիմքի հիմքի երկայնքով դիմադրության պահն է.

y հետ - աշխատանքային պայմանների գործակից ընդունել 1.2;

y n - կառուցվածքի նշանակության հուսալիության գործակիցը, որը հավասար է 1,4;

l- հիմքի հիմքի երկարությունը

բ- հիմքի հիմքի լայնությունը

R- նախագծել հողի դիմադրություն հիմքի հիմքի տակ

Հիմքի վրա հաշվարկված ուղղահայաց բեռը որոշվում է բանաձևով.

N 1 \u003d 1.1 * (p o + p p + p f + r in + r g) * ƒ * r k,

Որտեղ p f և r g - բեռներ հիմքի և հողի ծանրությունից դրա եզրերի վրա, mN;

p in - բեռը հիմքի եզրերին ազդող ջրի քաշից (հաշվի է առնվում, եթե հիմքը կտրված է անջրանցիկ հողի մեջ), mN;

p p - span քաշը, mN;

p k - տիղմ, որը գործում է ժամանակավոր ուղղահայաց շարժվող բեռից, mN;

p o - աջակցության քաշը, mN:

N 1 \u003d 1.1 * (4.3 + 1.49) + 1.13 * 6.6 \u003d 13.00 մՆ

Հիմքի հիմքի երկայնքով դիմադրության պահը հավասար կլինի.

W=W=

Հիմնադրամի հիմքի ծանրության կենտրոնով անցնող առանցքի նկատմամբ հաշվարկված պահը հավասար կլինի.

M 1 \u003d 1,1 * T * (1,1 + h 0 + h f) \u003d 1,1 * 0,66 * (1,1 + 6,4 + 3,5) \u003d 7,98 մՆ * մ

Հիմա եկեք ստուգենք, արդյոք հիմքի հիմքի տակ գտնվող սթրեսային պայմանը կատարվում է.

P max =

P min =

P max =

Р= - կատարվեց

Р max = - կատարվում է

P min = - կատարվում է

Հիմնադրամի հիմքի տակ լարվածության ուժի բոլոր երեք պայմանները բավարարված են, հետևաբար, հաշվարկը ճիշտ է կատարվել։

3.5 Հիմնադրամի հաշվարկի հաշվարկ

, Որտեղ

Անչափ գործակից հավասար է 0,8;

G zpi - միջին ուղղահայաց (լրացուցիչ) լարվածություն i-րդ ​​շերտհող;

h i և E i - համապատասխանաբար i-րդ հողաշերտի դեֆորմացիայի հաստությունը և մոդուլը.

n-ը շերտերի քանակն է, որոնց բաժանվում է հիմքի սեղմվող հաստությունը:

Հաշվարկման տեխնիկան հետևյալն է.

1. Հիմքի հիմքից ներքեւ գտնվող հողերի սեղմելի հաստությունը բաժանվում է h i հաստությամբ տարրական շերտերի, որտեղ b հիմքի հիմքի լայնությունն է = 5,44 մ, Շերտի հաստությունը ենթադրվում է h i =։ 2,0 մ.

Տարրական շերտերի սահմանները պետք է համընկնեն հողի շերտերի սահմանների և ստորերկրյա ջրերի մակարդակի հետ:

Հատման խորությունը պետք է լինի մոտավորապես 3* b=3*5.44=16.3 մ

Այն բաժանում ենք 10 շերտի։ Հաշվարկի տվյալները մուտքագրվում են աղյուսակ 2-ում:

2. Մենք հողի սեփական քաշից որոշում ենք ուղղահայաց լարումների արժեքները հիմքի հիմքի մակարդակում և յուրաքանչյուր ենթաշերտի սահմանին:

Հողի սեփական քաշից ուղղահայաց սթրեսը հիմքի հիմքի մակարդակում

,

Որտեղ K to - կողային ճնշման գեոստատիկ գործակիցը, հավասար է 1-ի;

z i \u003d h f - հիմքի հիմքի խորությունը (z i \u003d 3.5)

y - հողի տեսակարար կշիռը ստորերկրյա ջրերի մակարդակից ցածր (որոշվում է հաշվի առնելով ջրի կշռման ազդեցությունը) y sb \u003d 10 կՆ / մ 2

Այստեղից. կՊա

z i - հաշվարկված շերտի հատակից մինչև հիմքի հատակը հեռավորությունը.

y i - i-րդ շերտի հողերի տեսակարար կշիռը: Ստորերկրյա ջրերի մակարդակից ցածր կամ գետի ջրից ցածր, բայց ջրատարից վեր ընկած հողերի տեսակարար կշիռը պետք է որոշվի՝ հաշվի առնելով ջրի կշռման ազդեցությունը. հորիզոնական հատված՝ առանց հաշվի առնելու ջրի կշռման ազդեցությունը։

Ուղղահայաց լարումների արժեքները մենք որոշում ենք հողի սեփական քաշից յուրաքանչյուր ենթաշերտի սահմանին (տվյալները մուտքագրվում են աղյուսակում): Հաշվարկի արդյունքների հիման վրա հողի սեփական քաշից կառուցում ենք ուղղահայաց լարումների դիագրամ։

3. Հիմնադրամի հիմքի տակ բնականին հավելյալ ուղղահայաց լարվածությունը որոշում ենք բանաձևով.

P- միջին ճնշումը գետնի վրա ստանդարտ մշտական ​​բեռներից

A-ն հիմքի հիմքի տարածքն է,

N 11 - հաշվարկված ուղղահայաց ուժ

N 11 \u003d p 0 + p n + p g + p in, որտեղ

p 0 - աջակցության քաշը;

p n - տարածության քաշը;

p g - ծանրաբեռնվածություն հողի քաշից իր եզրերի վրա.

p in - բեռը հիմքի եզրերին ազդող ջրի քաշից (հաշվի է առնվում, եթե հիմքը կտրված է անջրանցիկ հողով)

N 11 \u003d 4.3 + 1.49 + 5.6 \u003d 11.39 * 10 3 \u003d 11390 կՆ

P= kN/m2

Հողի մեջ լրացուցիչ ուղղահայաց լարումների բաշխման դիագրամի օրդինատների արժեքը հաշվարկվում է բանաձևով.

Սեղանից վերցված գործակիցը կախված հիմքի հիմքի ձևից:

Ուղղանկյուն հիմքի կողմերի հարաբերակցությունը

և հարաբերական խորությունը հավասար է

Մենք աղյուսակից գտնում ենք գործակիցը, հաշվարկում ենք հողում լրացուցիչ ուղղահայաց սթրեսների բաշխման դիագրամի օրդինատների արժեքները:

Հաշվարկել շերտ	շերտի համարը	Շերտի հաստությունը, h, մ	զ ի, մ	կՊա	γ i, kN/m 3		0.2	2z/b				Ե 1	Սի
կՊա	կՊա
կավ		2,8			10,0		7,0			142,38	137,19	13.000	0,057
կավ		1,5	1,5	10,0			0.60	0,927	132,0	114,63	20.000	0,025
	2,0	3,5	10,0			1,29	0,683	97,25	85,43	0,013
	2.0	5,5	10,0			2,02	0,517	73,61	62,93	0,009
	2.0	7,5	10,0			2,78	0,367	52,25	50,33	0,003
Ավազը լավ է		0,9	8,4	10,0		23,8	3,09	0,340	48,41	40,65	37.000	0,002
	2,0	10,4	10.0		27,8	3,82	0,231	32,90	29,48	0,002
	2,0	12,4	10,0		31,8	4,56	0,183	26,06	24,14	0,002
	2,0	14,4	10.0		35,8	5,30	0,156	22,21	20,43	0,001
	0.6	15,0	10,0		37,0	5,52	0,138	19,65	Ընդամենը:	0,114

4. Որոշեք սեղմվող հաստության ստորին սահմանը (BC): Այն գտնվում է հորիզոնական հարթության վրա, որտեղ պայմանը բավարարված է։

Ավանդաբար, հիմքերի և հիմքերի հետազոտության մեթոդաբանությունը և շրջանակը որոշվում են կախված պլանավորված աշխատանքի տեսակից և բարդությունից ( կապիտալ վերանորոգումշենքեր՝ առանց հիմքի բեռի ավելացման. կապիտալ վերանորոգում կամ վերակառուցում բազայի վրա բեռի ավելացմամբ. վթարային դեֆորմացված շենքերի վերականգնում «հիմք-հիմք» համակարգի ամրացումով կամ առանց դրա. գործող շենքի կողքին նոր շենքի կառուցում), որոնք որոշում են օբյեկտի գեոտեխնիկական կատեգորիան։

Հարցման նյութերը թույլ են տալիս պատասխանել հետևյալ հարցերին.

Արդյո՞ք գոյություն ունեցող հիմքերն ապագայում կարող են ապահովել շենքի (կառույցի) նորմալ շահագործման պայմանները, թե՞ անհրաժեշտ է դրանք ամրացնել կամ վերակազմակերպել։

Որքանո՞վ կարող են գոյություն ունեցող հիմքերի հիմքի հողերը լրացուցիչ բեռներ վերցնել:

Որքանով է թույլատրելի հատակների բեռի ավելացումը գետնին կամ հիմքի մոտ գտնվող մակերեսին:

Հնարավո՞ր է նոր շինություն ավելացնել գոյություն ունեցող շենքին:

Հիմքերի և հիմքերի ամրացման ո՞ր տեխնոլոգիան է ամենահարմար քննարկվող գործին։ Ինչպես վերացնել առկա թերությունները:

Որ կառույցները կարող են փրկվել, և որոնք ենթակա են ապամոնտաժման կամ վերականգնման:

Ինչպես վերականգնել շենքի տարածական կոշտությունը.

Լրացուցիչ հետազոտության խնդիրն է պարզաբանել և մանրամասնել չափերով սահմանափակված բազային գոտիները, որոնք անմիջական շփման և փոխազդեցության մեջ են հիմքերի հետ։ Վերակառուցման նպատակով հարցումներ կազմակերպելիս և անցկացնելիս պետք է հաշվի առնել հետևյալը.

Դժվար մուտք դեպի բազա՝ հիմքերի առկա կրող կառույցների առկայության պատճառով, որոնց ապամոնտաժումը և ամբողջականության խախտումը անընդունելի են.

Հիմնադրամի հողերի կազմի և սթրեսային վիճակի պահպանման անհրաժեշտությունը, քանի որ նրանք ընկալում են գործառնական բեռը շենքից (կառույցից).

Հողի հատկությունների կտրուկ տեղական փոփոխականությունը հիմքերի տակ գտնվող հիմքերում, որոնց ստեղծման համար անհրաժեշտ են հետազոտությունների շարունակականությունը կամ մանրամասնության բարձր աստիճանը ապահովելու մեթոդներ.

Վերակառուցված օբյեկտների սուղ պայմանները, որոնք պարտադրում են դժվար սահմաններհետազոտության սարքավորումների չափսերի և քաշի վերաբերյալ:

Հիմքերի տակ գտնվող հիմքերի ուսումնասիրությունը վարման փոսերի միջոցով հանդիսանում է վերակառուցման ժամանակ օգտագործվող ամենատարածված հետազոտության մեթոդը: Փոսը թույլ է տալիս տեսողական ուսումնասիրություն, հող ներթափանցել, տարբեր չափիչ և փորձարկող սարքեր մտցնել փոսից հող և զանգվածային նմուշառում: Փոսերում վերցված նմուշների վրա լաբորատոր պայմաններում կարելի է որոշել հողի հատկությունների ցուցիչները, կարող է սահմանվել հիմքի սեղմված հատվածներում ֆիզիկական և մեխանիկական բնութագրերի փոփոխություն (ինչպես ցույց է տրված վերևում):

Հիմքը բացելով մեծ քանակությամբ փոսերով և աշխատանքներով, վերցված նմուշների մեծ ծավալը կարող է հանգեցնել դրա զգալի խախտումների և թուլացման։ Փոսերի փոքր ծավալների դեպքում խնդրահարույց է դառնում պատահական անհամասեռությունների և հողի հատկությունների փոփոխականության հուսալի հայտնաբերումը: Փոսերի մեկ այլ թերությունը դրա բարձր աշխատանքային ինտենսիվությունն է, որը կապված է ծայրահեղ դժվար պայմաններում (բեռնված կառույցների տակ) աշխատանքի հետ, փոսերի ամրացման, ջրահեռացման և ջրազրկման անհրաժեշտության հետ: Բացի այդ, նմուշառումով հորատումը չափազանց դժվար է ջրով հագեցած մանր և տիղմային ավազներում, ինչպես նաև տիղմային կավային հողերում, որոնց հոսքի ինդեքսը I L > 0,5 է: Այս հանգամանքները փոսային մեթոդը դարձնում են աշխատատար և ոչ բավարար տեղեկացված փափուկ հողերի վրա վերակառուցման ժամանակ զանգվածային հետազոտությունների պայմանների համար:

SNiP 2.01.13 «Շենքերի և շինությունների վերակառուցում. Նախագծման նախնական տվյալներ. Կառույցների և հիմքերի ստուգման կանոններ» նախագիծը, որը պատրաստվել է առաջին անգամ հրապարակման համար, խորհուրդ է տալիս փոսեր փորել «հիմքի հիմքի տակ առնվազն 2 բ. , որտեղ բ - հիմքի հիմքի լայնությունը «... Այսպիսով, փափուկ հողերի վրա՝ հիմքի հիմքի լայնությունը 3 - 4 մ և երեսարկման խորությունը 2,0 մ. ընդհանուր խորությունըփորումը կկազմի 8-10 մ, ինչը ուղղակի անիրատեսական է: Միևնույն ժամանակ, SNiP-ի նախագծում, ինժեներական և երկրաբանական հետազոտությունների բաժնում, առաջարկվում է կանխատեսել տարբեր լայնությունների և խորությունների հիմքերի տակ գտնվող հողերի հատկությունների հնարավոր փոփոխություն և ամփոփել հողի խտացման վերաբերյալ տվյալները: Սակայն այսօր չկան նման նախնական տվյալներ ստանալու հստակ մեթոդներ։

Անկասկած, հիմքի հողերի հետազոտության վերաբերյալ տվյալների ծավալն ու մանրամասնության մակարդակը կախված է կառույցների վիճակից և պետք է համապատասխանի առաջարկվող վերակառուցման նպատակին: Եթե ​​առկա են հիմնական կրող կառույցների դեֆորմացիաներ կամ բեռների զգալի ավելացման անհրաժեշտություն կա, ապա հետազոտության շրջանակը պետք է առավելագույնի հասցվի:

Քննությունները պետք է լինեն արագ, նվազագույն ծավալով հողային աշխատանքներ, տեղեկատվական, թույլ տալով ապագայում օգտագործել հաշվարկի առավել առաջադեմ թվային մեթոդները։

Վերլուծելով տարբեր շինարարական նպատակներով ինժեներական և երկրաբանական հետազոտությունների կազմակերպման համաշխարհային փորձը՝ այն կարելի է նկատել որպես առաջադեմ ոլորտ. փորձարարական աշխատանքօգտագործելով շարժական in situ փորձարկման սարքավորում:

Վերակառուցման պայմաններում դաշտային էքսպրես մեթոդների առավելությունները լաբորատոր մեթոդների նկատմամբ հետևյալն են.

Դրանք հնարավորություն են տալիս ուսումնասիրել հողի համեմատաբար մեծ զանգված, ներառյալ կառուցվածքային անկայուն հողերը, որտեղ մոնոլիտների ընտրությունը գործնականում անհնար է.

Դրանք հնարավորություն են տալիս ձեռք բերել իրական տվյալներին մոտ՝ շենքերի շահագործման երկար ժամանակահատվածում ձևավորված հողի վիճակի նվազագույն աստիճանի խախտմամբ.

Հատուկ տեխնիկայի կիրառման ժամանակ հնարավոր է գնահատել հողերի լարումային վիճակը.

Նպաստել հաշվարկի ժամանակակից թվային մեթոդների օգտագործման համար հարմար տեղեկատվության ստացմանը:

Էքսպրես մեթոդների թերությունները ներառում են՝ ժամանակի ֆիքսված կետ՝ տեղեկատվություն ստանալու համար՝ առանց հաշվի առնելու ուղեկցող, փոփոխվող իրավիճակները և դաշտային որոշ մեթոդների անբավարար իմացությունը: Այս թերությունները կարելի է վերացնել՝ դաշտային փորձարկումներ անցկացնելով՝ հողերի լաբորատոր հետազոտությունների և բոլոր հնարավոր իրավիճակների գեոտեխնիկական կանխատեսման հետ համատեղ՝ վերջավոր տարրերի մեթոդով (FEM):

Գերմանիայում, Հոլանդիայում և Հյուսիսային միության երկրներում (Շվեդիա, Դանիա, Ֆինլանդիա, Նորվեգիա և այլն) կուտակված հողերի ուսումնասիրման դաշտային մեթոդների և նման աշխատանքի լավագույն փորձի վերլուծություն՝ փափուկ հողերի վրա վերակառուցման նպատակով։ , մենք կարող ենք խորհուրդ տալ. 1 - հողերի հիմքերի դինամիկ և ստատիկ ձայնավորում; 2 - հնչյունավորում՝ օգտագործելով շարժիչների համակարգ՝ հողը պտտվող կտրվածքի փորձարկման համար. 3 - հողերի փորձարկում պտուտակային մկաններով:

Լույսի զոնդերի օգտագործմամբ դինամիկ հնչեղության մեթոդը թույլ է տալիս լուծել հարցերի լայն շրջանակ ինչպես ավազոտ, այնպես էլ կավե հողերում: Ձայնավորման արդյունքներով հնարավոր է հաշվարկել հողի պայմանական դինամիկ դիմադրությունը R d բանաձևով.

Ռդ = Аkφn/h (2.16)

Որտեղ Ա -հատուկ զոնդավորման էներգիա, որը որոշվում է ԳՕՍՏ 19912-81-ի համաձայն. կ- մուրճի հարվածի և ձողերի առաձգական դեֆորմացիայի ժամանակ էներգիայի կորուստները հաշվի առնելու գործակիցը (կախված է ընդունված ձայնային միջակայքներից և տեղադրման տեսակից). φ - գործակից, հաշվի առնելով էներգիայի կորուստը գետնի վրա ձողերի շփման պատճառով. h - զոնդի ընկղմման խորությունը; Պ -մեկ գրավի դիմաց մուրճի հարվածների քանակը.

Դինամիկ հնչեղության արդյունքների հիման վրա հնարավոր է, համենայն դեպս, գնահատել ավելացման խտությունը ավազոտ հողերև, որպես առաջին մոտարկում, ուրվագծեք խտացման գոտիները երկարաժամկետ բեռից կամ քայքայման գոտիները, երբ բեռը հանվում է կամ ինչ-որ բացասական տեխնածին ազդեցություն: Բացի այդ, բանաձևով կարելի է ստանալ դեֆորմացիայի մոդուլի արժեքը տիղմային կավե հողերի համար. E \u003d 6pդ . Տիղմային կավե հողերի պայմանական նախագծային դիմադրության (ՄՊա) արժեքը որոշվում է հետևյալ կերպ.

Ռ դ	1,0	3,0	5,0	7,0
Ռո	0,1	0,25	0,4	0,55

Ավազոտ հողերի ամրության և դեֆորմացիոն հատկությունների արժեքներն ամփոփված են Աղյուսակում: 2.14. Դինամիկ ձայնային տվյալները հնարավորություն են տալիս գնահատել ավազների դինամիկ կայունությունը, ինչը շատ կարևոր է Սանկտ Պետերբուրգի, հատկապես նրա կենտրոնական մասի հատուկ պայմանների համար, որը բաղկացած է տիղմային ավազներից և ավազակավերից: Շրջակա միջավայրի մշտական ​​թրթռումային աղտոտման դեպքում կարող են լինել ավազի հեղուկացման դեպքեր՝ շահագործվող շենքերի տակ:

Ներքին շփման կարգավորիչ անկյուն (φ n և դեֆորմացիայի ստանդարտ մոդուլ Ե n ավազոտ հողերի համար

Աղյուսակ 3.14

Դուք կարող եք օգտագործել ցուցիչը N - ստանդարտ հարվածների քանակը, որոնք անհրաժեշտ են զոնդը 10 սմ խորության վրա ընկղմելու համար. N \u003d 10p / ժ.

Ազդեցությունների քանակի միջին արժեքը, երբ զոնդն ընկղմվում է 10 սմ խորության վրա, կարելի է գտնել Յու. Ս. Միրենբուրգի և Լ. Ն. Խրուստալևի (1978 թ.) մեթոդով՝ գրաֆիկա-վերլուծական մեթոդով: Դրա էությունը կայանում է նրանում, որ հողամասի N տարածքը հողաշերտի ներսում համապատասխանում է զոնդի ընկղմման վրա կատարվող աշխատանքին: Այսպիսով, իմանալով S i գծապատկերը և գնահատելով դրա մակերեսը, հաշվի առնելով h շերտի հաստությունը, կարող ենք ստանալ N-ի արժեքը կոնկրետ ընտրված շերտի համար։ Գոյություն ունենալ տարբեր համակարգերվերամշակող Ն , թույլ տալով վստահության հավանականության տվյալ պայմաններում կտրուկ բարձրացնել ստացված բնութագրերի հուսալիությունը։

Բացի այդ, օգտագործելով թեթև շարժական դինամիկ զոնդեր և շարվող ձողեր, հնարավոր է հողերը զոնդավորել վերակառուցված շենքերի հիմքում հիմքի մարմնի մեջ փորված անցքերի միջոցով:

Ստատիկ հնչյունավորումը լայնորեն կիրառվում է ինժեներական և երկրաբանական հետազոտությունների համաշխարհային պրակտիկայում՝ հիմնականում կույտային հիմքերի կրող հզորությունը կանխատեսելու համար։

Չխորանալով ստատիկ զոնդավորման տեսության մեջ (սա գիտնականների մեծ խմբի անկախ հետազոտության առարկա է), մենք նշում ենք հետևյալ կետերը, որոնք բնորոշ են մեթոդը վերակառուցման պրակտիկայում օգտագործելու համար.

Օգտագործելով հատուկ կայանքները, հնարավոր է մեծ խորության վրա հնչեղություն կատարել խիտ ժայռերի (մորենների) տանիքի որոշմամբ, որոնք կարող են հիմք դառնալ ամրացման կույտերի համար.

Ստատիկ հնչյունավորումը հնարավորություն է տալիս բացահայտել բաղադրությամբ և վիճակով տարբեր հողերի սահմանները.

Թվում է, թե հնարավոր է վանդակաճաղի անցքերի միջով զննելիս հաստատել հողի իրական դիմադրությունը (ճակատային դիմադրություն - ք 3և կողային մակերևույթի վրա շփում - զ 3) և ուղղել կույտի կրող հզորությունը վերակառուցված շենքերի հիմքում.

Անհրաժեշտության դեպքում հնարավոր է ամրացնել խտացված գոտիները (նկ. 2.19) և գնահատել հողերի քայքայման աստիճանը:

Ինչպես երևում է նկ. 2.19, ձայնագրությունն իրականացվում է նաև առկա հիմքի միջոցով։ Նույնիսկ սա ամենապարզ օրինակըցույց է տալիս շենքերի հիմքում հողի խտացման-կարծրացման աստիճանը հաշվի առնելու հնարավորությունը։ Թվում է, թե հնարավոր է գնահատել հողերի ամրությունը և դեֆորմացման բնութագրերը հիմքի մոտ և ուղղակիորեն ներբանի տակ սեղմվող հաստության սահմաններում:

Փորձարկման արդյունքները ցուցադրվում են ստատիկ հնչյունավորման գրաֆիկների վրա (տես նկ. 2.19, բ) որպես հողի խտացման և ամրացման աստիճանը բնութագրող ուղիղ գծերի միաձուլված հատվածներ վերակառուցված հիմքի հիմքում: Կարելի է առանձնացնել պայմանական գոտիներ և ենթագոտիներ՝ խտության համանման աստիճանով (/, // և. III).

Բրինձ. 3.19. Վերակառուցված հիմքերի հիմքում հողի փորձարկում ստատիկ ձայնագրմամբ. ա - մեկուսացված սեղմված գոտիներ. բ - զոնդի փորձարկման արդյունքներ

Մ.Ա.Սոլոդուխինը առաջարկում է «ինժեներական հարթեցման» մեթոդ, որը բավականին պարզ և հետաքրքիր է շինարարական պրակտիկայի համար, մասնավորապես, բնական հիմքերի և կույտերի վրա շենքերի վերակառուցման գեոտեխնիկական խնդիրների լուծման համար: Այսպիսով, օրինակ, օգտագործելով այս տեխնիկան, կարող եք գտնել ընդհանուր կողային դիմադրությունը.

Q B n \u003d Q B 3 + Htgθ (2.17)

Q B 3-ի արժեքը՝ ծածկված շերտի ներբանի երկայնքով ընդհանուր դիմադրությունը, հայտնաբերվում է արտահայտությունից

Q B 3 = (2.18)

իսկ tgθ-ի արժեքը՝ ըստ բանաձևի

tgθ= (2.19)

որտեղ n-ը Q B 3-ի ընդունված արժեքների թիվն է (նկ. 2.20) համապատասխան H խորություններում:

Վերջին 15 տարիների ընթացքում գծապատկերները օգտագործվել են վերանորոգման փուլում գտնվող ավելի քան 400 շենքերի հարցումների ժամանակ: Կատարված հաշվարկներն ըստ երկրատեխնիկական կանխատեսման հաստատվել են շենքերի դաշտային դիտարկումների երկարաժամկետ տվյալներով։

Բրինձ. 2.21. Հողի հիմնական ֆիզիկական և մեխանիկական բնութագրերի ցուցիչների կախվածությունը դինամիկ զոնդավորման դիմադրության արժեքներից թեթև շարժիչով

զոնդեր՝ ա - մեծ և միջին չափի ավազներ՝ անկախ խոնավությունից;

բ - նուրբ ջրով հագեցած ավազներ

Ձայնային տվյալների մշակումն իրականացվում է անհատական ​​համակարգիչների վրա աշխատանքի համար «zond» ծրագրի միջոցով։ Ծրագիրը բավականին պարզ է և հասանելի նախագծային ինստիտուտների և բյուրոների հետազոտական ​​խմբերի աշխատանքի պրակտիկայում օգտագործելու համար:

Ձայնավորման մեթոդների տեղեկատվական բովանդակությունը զգալիորեն ավելանում է բարդ և համեմատական ​​հետազոտությունների արդյունքում, որոնք հիմնված են ստուգաչափման կամ ձայնային ցուցիչների և լաբորատոր նմուշների վրա որոշված ​​հողերի ֆիզիկական և մեխանիկական հատկությունների բնութագրերի միջև փոխկապակցվածության վրա: Յուրաքանչյուր դեպքում, զուգահեռ հնչյունային հետազոտությունների և լաբորատոր փորձարկումների արդյունքների հիման վրա սահմանվում են հարաբերակցության կախվածություն տվյալ գենետիկ տիպի կոնկրետ հողերի համար:

Դիմումի փորձ տարբեր մեթոդներՎերակառուցման վայրերում հետազոտությունների համար հնչյունավորումը, ներառյալ թիավարման զոնդերը, օգտագործվել է գործող շենքերի հիմքերի հետազոտման հատուկ մեթոդաբանության մշակման համար: Տեխնիկան իրականացվել է երկար ժամանակ գործող կայունացված հիմքերի հետ կապված՝ կազմված ջրից: Սանկտ Պետերբուրգին բնորոշ հագեցած բարձր սեղմվող հողեր՝ ցածր ամրության ցուցանիշներով (նկ. 2.22) .

Տեխնիկան նախատեսում է, որ հողերի կառուցվածքում չկան ցեմենտացման և բյուրեղացման կապեր, իսկ տիղմային-կավային հողերի համախմբվածությունը որոշվում է միայն տիկսոտրոպ բնույթի ջրային կոլոիդային կապերով։

Շենքերի վերակառուցման մի շարք հարցեր լուծելու համար անհրաժեշտ է վերլուծել բեռի տակ հողի դեֆորմացիայի բնույթը: Գոյություն ունեցող նկուղների սուղ պայմաններում ամենահեռանկարայինը պտուտակային ձողիկներն էին: Դրանք հնարավորություն են տվել հաստատել առկա հիմքերի անմիջական հարևանությամբ գտնվող շենքերի հիմքում գտնվող հողերի դեֆորմացիոն հատկությունները:

Ս. Ն. Սոտնիկովի, Վ. Ն. Բրաժնիկի կողմից նախագծված պտուտակային դրոշմակնիքի օգտագործումը հնարավորություն տվեց սահմանել հողի դեֆորմացման բնութագրերը հատուկ վերակառուցման վայրերում գեոտեխնիկական կանխատեսումների համար, որոնք կապված են զգալի վերին կառուցվածքով հողերի լրացուցիչ բեռնման հետ: Բացի այդ, հնարավոր եղավ մոդելավորել բեռնման և բեռնաթափման տարբեր ռեժիմների հետ կապված իրավիճակներ:

Վերակառուցվելիք բազմաթիվ օբյեկտներից ընտրվել է բնորոշ մեկը, որի վրա ենթադրվում էր լուծել առաջադրանքների մի ամբողջ շարք.

2 հարկերի պլանավորված ավելացման պատճառով առկա հիմքերի բեռի ավելացում;

Բակի տնտեսական շինությունների ապամոնտաժում` գոյություն ունեցող հիմքերի վրա բազմահարկ հանրակացարանի (հյուրանոցի) կառուցմամբ.

ունիվերսալ մարզասրահով մարզահամալիրի հավելված.

Գոյություն ունեցող նկուղների խորացում.

Փորձարարական տեղամասը գտնվում էր Նևսկի թաղամասում՝ Սեդովա փողոց, 55 հասցեում: Փորձարկումներ են կատարվել պտուտակային ձողերով նկուղներ, որը բացառում է եղանակային պայմանների ազդեցությունը։ Հատակի մակերեսի մակարդակը ներբանի երեսպատումից 0,9 մ բարձր էր շերտի հիմքարտաքին պատերի տակ:

Տարածքը կազմված է դեղին տիղմային կարծր-պլաստմասսայից՝ 1,0 մ խորությունից՝ շերտավորված, իսկ 3,6 մ խորությունից՝ գորշ կավային և պլաստիկ ավազակավային միջաշերտներով: Այս շերտի հաստությունը հասել է 4,0 մ-ի։ Ներքևում կային սառցադաշտային հանքավայրեր, որոնք ներկայացված էին հազվագյուտ մանր մանրախիճով տիղմ մոխրագույն հրակայուն կավերով։ Փոսերի փորման և հորերի հորատման գործընթացում ընտրվել են մոնոլիտներ, որոնք հնարավորություն են տվել որոշել հողերի հիմնական ֆիզիկական և մեխանիկական բնութագրերը։ Ինժեներաերկրաբանական պայմանների վերլուծությունը ցույց տվեց, ի թիվս այլոց, դրոշմակնիքների փորձարկումների անհրաժեշտությունը: Օգտագործված պտուտակային ձողը բաղկացած էր կենտրոնական տակառից, սայրից, բեռնման հարթակից և հղման համակարգից: Սայրի տրամագիծը 3,6 սմ է, որը համապատասխանում է 1000 սմ 2 մատրիցի մակերեսին:

Հիմքի խորության երկայնքով հողի ուղղահայաց շարժումները չափելու համար օգտագործվել են խորության նշաններ (նկ. 2.23): Դրանք 60 մմ երկարությամբ ձող են՝ սրածայր ծայրով և 35 մմ տրամագծով պարուրաձև սայր։ Դրոշմակնիքները թաթախվել են մեռնոցը պտտելուց հետո: Փորձարկումների ընթացքում կառուցվել են ավանդական «բեռնաթափման» գրաֆիկներ (նկ. 2.24):

Հողի դեֆորմացիայի մոդուլը 0,9 մ խորության վրա (հիմքի խորություն) եղել է 1,7 ՄՊա, իսկ 2,2 մ խորության վրա՝ 1,6 ՄՊա։ Վերին հորիզոնում փորձարկվելիս այն կազմել է 13%, իսկ ստորին հորիզոնում մոտ 30% ավելացել է հետադարձելի դեֆորմացիաների համամասնությունը:

Բրինձ. 2.23. Պայմանավորվածության սխեման Նկ. 2.24. Դեֆորմացիայի կախվածություն

ճնշումից բազային հողերի պտուտակային դրոշմակնիքի խորության նշանները

(պտուտակով մեռնելու փորձարկում) վրա

խորությունը 1,1 մ (1) և 2,2 մ (2)

Պտուտակային դրոշմը հնարավորություն է տվել հաստատել վերակառուցված հիմքի մոտ գտնվող հողերի դեֆորմացիոն բնութագրերի արժեքը և վերակառուցումից հետո կանխատեսել շենքի նստվածքները: Առաջարկվող մեթոդի համաձայն՝ շենքի բնակավայրերը հաշվարկվել են նաև հին հիմքերի վրա նոր պատերի ծրագրված կառուցումից հետո։

Այսպիսով, պտուտակային դրոշմը բազմաֆունկցիոնալ է և թույլ է տալիս հողի փորձարկման այլ դաշտային մեթոդների հետ համատեղ լուծել վերակառուցման խնդիրների լայն շրջանակ՝ ավելացնելով գեոտեխնիկական համակարգի տեղեկատվական բովանդակությունը:

Ինչպես ցույց է տվել փափուկ հողերի վրա վերակառուցման երկարաժամկետ պրակտիկան, նկարագրված տեխնիկայի օգտագործումը մեծացնում է թվային հաշվարկների հուսալիությունը և հնարավորություն է տալիս բարելավել հիմքերի վերակառուցման տեխնոլոգիական մեթոդները:

3. ՀՈՂԻ ՄԵԽԱՆԻԿԱԿԱՆ ՄՈԴԵԼՆԵՐ ԵՎ ՀԻՄՔԵՐԻ ՀԱՇՎԱՐԿՄԱՆ ՄԵԹՈԴՆԵՐ.