3.2 Пәннің мақсаты мен міндеттері, оның оқу процессіндегі орны
«Топырақ механикасы» мен «Негіздіктер және іргетастар» бөлімдерінен тұратын «Геотехника» пәні профильдік пәндер (ПП) циклының тізімдемесіне кіреді, оны игеру «Құрылыс-050729» дайындық бағыты бойынша құрылыс бакалавры академиялық дәрежесі мен біліктілігін анықтайды.
Болашақ мамандардың топырақ механикасы негіздерін, жобалаудың қазіргі заманғы әдістері мен негіздіктер құрылысы және ғимараттар мен үймереттердің жалпы ережелерін толық игеруі аталған пәннің негізгі мақсаты болып табылады.
Алынған білімдерді топырақ механикасы мен іргетастар құрылысының практикалық мәселелерін шешу үшін қолдану пәнді зерделеудің міндеті болып саналады. Пәнді игеру, инженерлік-геологиялық ізденістер және ғимараттар мен үймереттерді жобалау, пайдалану барысында жіберілетін әртүрлі қателіктер салдарынан болатын опаттан құтылуға мүмкіндік береді.
Пәнді меңгеру үшін келесі пәндерден білім болу қажет:
Математика I, II; геотехника I; инженерлік механика I, II, III; инженерлік геодезия I; құрылыс материялдары I; сәулет I; құрылыс конструкциялары I;
Пәнді зерделеу нәтижесі бойынша студенттер білуі қажет:
- топырақтардың негізгі түрлері мен әртүрлілігін, олардың физикалық сипаттамалары мен классификациялық көрсеткіштерін;
- топырақтар механикасының негізгі заңдылықтарын, топырақтың механикалық қасиетінің сипаттамалары мен оларды анықтау әдістерін;
- негіздіктер топырағының кернеулік-деформациялық жағдайы компонентін анықтаудың нормативтік әдістерін;
- топырақ массивтерінің беріктілігін, орнықтылығын және олардың қоршауға көрсетілетін қысымын бағалау әдістерін;
- негіздіктер мен іргетастарды, жер асты және жер үсті ғимараттарын жобалаудың негізгі принциптерін;
- кіші және тереңде салынған негіздіктер мен іргетастарды орналастыру тәсілдері мен жобалауды;
- кіші және тереңде салынатын табиғи іргетастардың типтері мен конструкцияларын;
- негіздіктердің құрлыстық қасиетін түрлендіретін әдістерді жасай білу қажет:
- құрлыстың инженерлік-геологиялық ережелерін бағалау;
- кернеулік-деформациялық жағдайын, топырақ массивтерінің орнықтылығы мен көтергіш қабілетін және қоршауға көрсетілетін олардың кысымын анықтау бойынша топырақ механикасының типтік есептерін шеше білу;
- сонымен қатар олардың құрылғысын, қайта жөндеу және күшейту тәсілдерін, соның ішінде аса бір ерекше жағдайларда және негіздіктердің құрылыстық қасиеттерін түрлендіру барысында жерасты құрлыстары мен іргетастар мөлшерін анықтау және типтерін таңдау:
анықтау қажет:
- өз мамандығы және мамандандыру бойынша қазіргі заманғы құрылыстағы пәннің маңызы, сонымен қатар оның даму перспективасын.
3.3 Пәннің қысқаша сипаттамасы
Геотехника 2 пәні «Топырақтар механикасы» мен «Негіздіктер және іргетастар» бөлімдерінен тұрат.
«Топырақтар механикасы» бөлімінде топырақтардың физикалық-механикалық қасиеттері, топырақ массивтерінің кернеулі-деформацияланған жағдайда және олардың үймереттерге көрсетілетін қысымын есептеу әдістері зерделенеді. Бұл іргетастар құрылысы мен жер асты құрылыстарының эксперименталдық-теориялық негіздері.
«Негіздіктер және іргетастар» бөлімінде әртүрлі топырақ жағдайындағы негіздіктердің, іргетастар мен жер асты құрылыстарының құрылғылары мен жобалау мәселелері қаралады. Бұл бөлім қолданбалы сипатқа ие болады және геотехника саласында маманның біліктілігін қалыптастыру негізгі болып табылады.
3.4 Курстың тақырыптық жоспары
Кіріспе
1 Топырақтар табиғаты мен олардың физикалық қасиеттері.
2 Топырақтар механикасының негізгі сілтемелері мен заңдылығы.
3 Топырақтардағы кернеу мен деформацияны анықтау.
4 Топырақтардың шектік кернеулі жағдайдағы теорияның негіздері және олардың қосымшалары.
5 Негіздіктер мен іргетастарды жобалаудың жалпы принциптері.
6 Таяз орналасқан іргетастар.
7 Қадалы іргетастар және терең орналастырымды іргетастар.
8 Негіздіктерді жасанды жақсарту.
9 Ерекше жағдайларда іргетастарды жобалау және орнатудың негізгі принциптері.
10 Негіздіктер мен іргетастарды орналастыру жөніндегі жұмыстар ерекшеліктері.
3.5 Ұсынылатын әдебиет
Негізгі әдебиеттер
1 Далматов Б.И., Бронин В.Н., Карлов В.Д. и др. Механика грунтов. Ч.1. Основы геотехники в строительстве. – М. : АСВ, 2000.
– 204 c.
2 Далматов Б.И., Бронин В.Н., Карлов В.Д. и др. Основания и фундаменты. Ч.2. Основы геотехники. – М. : АСВ, 2002. – 392 c.
3 Межгосударственный свод правил по проектированию и строительству: Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений: МСП 5.01-102-2002. – Астана, 2005. – 106 с.
4 Строительные нормы и правила: Основания зданий и сооружений: СНиП РК 5.01.01- 2002. – Астана, 2002. – 83 с.
5 Ухов С.Б., Семёнов В.В., Знаменский В.В. и др. Механика грунтов, основания и фундаменты. – М. : Высшая школа, 2002.
– 566 с.
6 Цытович Н.А. Механика грунтов. – М. : Издательство Высшая школа, 1983. – 288 с.
Қосымша әдебиеттер
7 Берлинов М.В. Основания и фундаменты: учебник. – М. : Высшая школа, 1999. – 319 с.
8 Берлинов М.В., Ягупов Б.А. Примеры расчета оснований и фундаментов. М. : Стройиздат, 1986. – 173 с.
9 Веселов В.А. Проектирование оснований и фундаментов.
– М. : Стройиздат, 1990. – 415 с.
10 ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. – М. : МНТКС, 1995. – 43 с.
11 Далматов Б.И., Бронин В.Н., Голли А.В. и др. проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений. – М. : АСВ, 2001. – 440 c.
12 Жусупбеков А.Ж. Строительные свойства оснований фундаментов сооружений на подрабатываемых территориях. – Алматы : Гылым, 1994. – 162 с.
13 Исаханов Е.А., Мусаев Т.С., Механика грунтов : учебное пособие. – Алматы : Ана тiлi, 1996. – 120 с.
14 Козионов В.А. Методы лабораторных испытаний грунтов.
– Павлодар : НИЦ ПГУ им. С. Торайгырова, 2006. – 109 с.
15 Козионов В.А. Основания и фундаменты: методические
указания к курсовому проектированию. – Павлодар : ПГУ
им. С. Торайгырова. – 2005. – 51 с.
16 Малышев М.В., Болдырев Г.Г. Механика грунтов. Основания
и фундаменты (в вопросах и ответах). – М. : Изд-во АСВ, 2000.
– 320 с.
17 Основания, фундаменты и подземные сооружения. Справочник проектировщика./Под ред. Е.А.Сорочана, Ю.Г.Трофименкова.
– М. : Стройиздат, 1985. – 480 с.
18 Оспанов С.О., Хомяков В.А., Козионов В.А. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Геотехника II», раздел «Основания и фундаменты». – Алматы : КазГАСА, издательский дом «Строительство и архитектура», 2008. – 32 с.
19 Строительные нормы и правила: Свайные фундаменты : СНиП 2.02.03-85. – М. : Стройиздат, 1985. – 46 с.
20 СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и
фундаменты. – М. : Стройиздат, 1988.
21 Шутенко Л.Н., Гильман А.Д., Лупан Ю.Т. Основания и
фундаменты. – Киев : Высшая школа, 1989. – 328 с.
22 Штоль Т.М., Теличенко В.И., Феклин В.И. Технология
возведения подземной части зданий и сооружений. – М. : СИ, 1990.
4 Геотехника 2 оқытуға арналған әдістемелік нұсқаулар
Кіріспе
Негізгі түсініктер мен анықтамалар. Курс құрамы және басқа пәндермен байланысы. Курстың негізгі есептері және олардың шешу ерекшеліктері. Іргетас құрылысы жайы қысқаша тарихи мәлімет. Курстың қазіргі замаңғы құрылыстағы мәні.
1 бөлім Топырақтар механикасы
4.1 Топырақтар табиғаты мен олардың физикалық қасиеттері
Тақырыптың мазмұны. Пайда болуы, топырақтардың құрамдас элементтері, топырақтардағы құрылымдық байланыстар. Топырақтардың классификациялық көрсеткіштері және физикалық жағдайларының сипаттамасы. Тұрақсыз тармақтық байланыстағы топырақтардың әртүрлілігі.
Тақырыпты оқуға арналған ұсыныстар. Бұл тақырыпты оқу барысында, студент ең алдымен топырақтар – кез келген тау жыныстары мен қыртыстарының көп компонентті жүйесінің уақыт бойынша өзгеретінін, оларды адамзатың инженерлік қызметінің объектісі ретінде тануын анық білуі қажет. Топырақтың негізігі компоненттерін жақсы білуі қажет: топырақтың қаңқасын құрайтын минералдық түйіршіктерді (қатты фаза); топырақтағы судың түрлері (сұйық фаза); топырақ кеуегінде газдың бос, адсорбирленген және қысылған күйін (газ тәрізді фаза) білу қажет.
Бұл компоненттердің сандық қатыстары және физикалық–химиялық, электромолекулярлық және басқа компоненттердің өзара қатынасы топырақтың табиғатын және олардың құрылыс қасиеттерін анықтайтының естен шығармау қажет.
Топырақтың құрылымын меңгеруге көп назар аудару қажет, ол үймереттерді тұрғызу кезінде негіздіктер мен орта үшін топырақтардың қасиеттерін анықтайтын негізгі фактор болып табылады.
Топырақтардағы судың қасиеттері мен негізгі түрлерін білу қажет. Судың атқаратын ролін түсіну – топырақ қаңқасына судың байланысы, консистенциясы және тұрақтылық әрекеті сияқты сұрақтарға жауап табады.
Топырақтардың негізгі физикалық жағдайының сипаттамасын және оларды анықтау тәсілдерін, сонымен қатар есептік жолмен алынатын туынды сипаттамаларды білу қажет. Ғимараттар мен үймереттердің негізін алдын ала топырақтың құрылыс қасиеттерін бағалау үшін топырқтарды классификациялауға үйрену қажет. Мұнда ғимараттар мен үймереттердің негізі үшін негізгі геологиялық құрылыс элементтерін білу қажет.
Топырақтардың ерекшеліктерін отырғызымдылық, ісімдік, тұздандырылған, қатқан және т.б. босаңқы–құрылымдық байланыстарымен мұқият қарап шығу қажет. Бұл ерекшеліктері негіздіктер мен іргетастарды жобалау әдістерін таңдауға көмектеседі.
Ұсынылатын әдебиет: [1, 10-24 б.], [5, 13-58 б.], [6, 9-25 б.].
Тақырыпты зерделеу нәтижесі бойынша студент топырақтардың негізгі түрлері мен әртүрлілігін, онымен қоса топырақтардың босаңқы-құрылымдық байланыстармен (отырғызымдылық, ісімдік және т.б.) ерекшеліктерін, олардың физикалық сипаттамалары мен классификациялық көрсеткіштерін білу қажет.
Тақырыпты зерделеу нәтижесі бойынша студент құрылыстағы инженерлік-геологиялық шарттарына баға бере білу қажет.
Өзін-өзі бақылау сұрақтары
1 Топырақтарды құрайтын элементтерді атаңыз.
2 Топырақтардың құрылымы мен текстурасы дегеніміз не?
3 Топырақтардың ішкі байланыстарына сипаттама беріңіз.
4 Құрылыс алаңындағы топырақтардың физикалық жағдайының негізгі көрсеткіштерін және оларды анықтау әдістерін келтіріңіз.
5 Құмды және сазды топырақтарды қандай көрсеткіштері бойынша классификациялайды?
6 Топырақтардағы судың түрлері мен қасиеттерін атаңыз.
7 Ғимараттар мен үймереттер негізінің геологиялық құрылысының негізгі элементтерін атаңыз.
8 Топырақтардың қандай түрі отырғызымдылық және ісімдік сазға жатады? Тұздалған топырақтардың ерекшелігі неде?
4.2 Топырақтар механикасының негізгі сілтемелері мен заңдылықтары
Тақырыптың мазмұны. Топырақтар механикасының деформациялану ортасына қолданылатын сілтемелер: міндет қою, топырақтар компоненттерінің сығылымы; топырақтардың негізгі есептік үлгілері.
Топырақтардың механикалық қасиеттері: сипаттамалары; негізгі сұлбалар мен зертханалық сынақ режімдері. Топырақтардың деформациялану заңдылықтары, тығыздау заңдылығы, желілік деформациялау принципі. Топырақтардың су сіңірулігі, ламинарлы сүзу заңы. Топырақтар төзімділігі, Кулон заңы, Кулон–Мора теориясы. Топырақты далада сыңаудың негізгі әдістері. Топырақтардың есептік сипаттамаларын шығару.
Тақырыпты оқуға арналған ұсыныстар. Берілген тақырыпты оқып меңгерудің кезінде студент алдын-ала топырақтар механикасының есептік үлгілері мен топырақтардың деформациялану ерекшеліктері сияқты негізгі эксперименталдық–теориялық сілтемелерімен танысу қажет. Бұл тақырыпты оқу барысында студент топырақтың дисперсті, ұнтақталған материал екенін, оның біртекті дене емес екендігін анық білуі қажет. Бұл топырақтардың ерекшеліктері оның механикалық тапсырмаларын есептеу үшін жалпы деформациялық денелердің механикалық заңдылықтарын білу жеткіліксіз екендігін, ол үшін топырақтардың өзіне ғана тән заңдылықтарды білу қажет екендігін көрсетеді. Осындай негізгі заңдылықтарға жататындар:
тығыздау заңы, топырақтардың сығылатынын сипаттайды;
фильтрация заңы, топырақтардың сусіңіргіштігін анықтайды;
жылжуға қатысты кедергі заңы;
желілік деформациялану принциптері, топырақтардың құрылымдық-фазалық деформациясы.
Студент топырақтардың бос таралуда жан-жақты жұмылдырылған күштің әсерінен кернеулік–деформацияланған ерекшеліктерін білуі қажет. Ең маңыздысы, студент лабораториялық және далада сынаудың қорытындысы бойынша топырақтың сығылуын анықтау әдістерін меңгеру керек.
Жылжуға топырақтардың кедергесі және оны сипаттайтын заңдылық туралы сұрақтар құрылыс практикасы үшін аса маңызды. Лабораториялық және далада сынауда топырақтардың ішкі үйкелу табиғатына, жылжуға төзімділікті анықтау әдістерінің принципіне назар аудару қажет.
Топырақтардың фильтрация коэффициенті арқылы анықтау әдістері бойынша оның сусіңіргіштігіне, сусіңіргіштік мөлшеріне топырақтар құрамының әсерін оқып меңгеруге көңіл бөлу қажет.
Топыраққа желілік деформация принципінің қолдану шартын және топырақтардың құрылымдық-фазалық деформациясын толық түсіну қажет. Топырақтар механикасында қолданылатын меңгерілген материалдың жетілуіндегі келесі негізгі есептегіш моделдерді білу қажет: топырақтың желілік деформациялануының теориясының моделі; сүзілген консолидация теориясының моделі; топырақтың шектелген кернеулі жағдайының теориясының моделі; топырақтың желілік емес деформациясының теориясы туралы түсінік.
Оқылған тақырыптың қорытындысында топырақтың нормативтік және есептік механикалық сипаттамаларын анықтайтын әдістемені меңгеру қажет.
Ұсынылатын әдебиет: [1, 25-73 б.], [5, 58-124 б.], [6, 26-66 б.].
Тақырыпты зерделеу нәтижесі бойынша студент топырақтардың негізгі заңдылықтарын, топырақтардың механикалық қасиеттерінің сипаттамаларын және оларды анықтау әдістерін, топырақтардың негізгі есептік модельдерін білу қажет.
Тақырыпты зерделеу нәтижесі бойынша студент топырақтардың механикалық сипаттамаларын еске ала отырып құрылыстағы инженерлік–геологиялық шарттарына баға бере білу қажет.
Өзін-өзі бақылау сұрақтары
1 Топырақтар механикасының негізгі заңдылықтарын құрыңыздар.
2 Топырақтар механикасындағы негізгі заңдылықтардың практикада қолданылуын атаңыздар.
3 Топырақтардың негізгі механикалық қасиеттерін атап шығыңыздар.
4 Топырақтардың деформациясының сипаттамаларын анықтау әдістерін атаңыздар.
5 Компрессия дегеніміз не? Компрессиондық қисықтың теңдеуін жазыңыздар. Компрессиондық қисықтың түрлерін атаңыздар. Топырақтардың тығыздалу заңын құрыңыздар.
6 Топырақтардың бүйірлік қысымының коэффициенті дегеніміз не?
7 Компрессиондық және үшосьті сынаудың нәтижесі бойынша топырақтардың сығылуының сипаттамалары қалай анықталады?
Топырақтардың беріктік сипаттамаларын анықтау әдістерін
атаңыздар.
Жылжуға топырақтардың сынау сұлбалары қандай болады?
Топырақтардың жылжуға ішкі кедергісі немен анықталады?
Топырақтардың ұстасуы дегеніміз не және оның табиғаты
қандай?
Сеппелі және байланыстық топырақтар үшін Кулон мен
Кулон-Мора заңдарын құрыңыздар.
Сазды топырақтардағы бастапқы градиент деп нені атайды?
Қандай факторлар сазды топырақтардың фильтрлеу
қасиеттеріне әсер етеді?
Топырақтардағы гидродинамикалық қысым дегеніміз не?
Топырақтардағы суды ламинарлы фильтрлеу заңын
құрыңыздар.
Топырақтардың сызықтық деформациялануының принципін
құрыңыз және оның қолдану шарттарын атаңыз.
Топырақтардың құрылымдық–фазалық деформациялануы
дегеніміз не?
Топырақтардағы тиімді және бейтарап қысымы дегеніміз не?
20 Топырақтардың негізгі есептік модельдерін атап шығыңыздар.
4.3 Топырақтардағы кернеу мен деформацияны анықтау
Тақырыптың мазмұны. Кеңістік және жазықтық жағдайда жұмылдырылған күш және біркелкі бөлінген жүктеме салдарынан болған топырақтағы кернеу. Іргетас табанындағы кернеу. Топырақтың меншіктік салмағынан болған кернеу.
Топырақтар деформациясының түрлері. Тұтас жүктеме барысындағы топырақ қабатының шөгуі. Соңғы шөгуді анықтаудың практикалық әдістері. Уақыт аралығындағы шөгуді есептеу жөніндегі түсінік.
Тақырыпты оқуға арналған ұсыныстар. Іргетастардың негізінде күштердің өсуінің әсер етуі топырақтардың кернеулік күйінің фазаларын түсіну, сонымен қатар топырақты негіздердің есептеу модельдерін білу оқу материалының маңызы болып табылады. Негіздердің керенеуленген күйін қарастыру үшін, бәрінен бұрын сызықты–деформацияланған жартылай кеңістіктің бетіне түсірілген (Буссинеска есебі), шектелген өлшемдегі алаңдарға біркелкі орналастырылған, жұмылдырылған күштің іс–әрекетінің кернеуді анықтауды үйрену керек. Осы материалды жақсы меңгергеннен кейін, бұрыштық нүктелер әдісі бойынша кернеуді анықтауға, әртүрлі жүктеменің әсерінен кернеудің қосындысының әдістерін қарастыруға, жазықтық жағдайда кернеуді бөлуге, қатты негізде шектелген қалың қабатында кернеуді бөлуінің тәсілдеріне өтуге болады. Сонымен қатар, топырақтың кернеулік күйінің графикалық бейнелеу әдістерін білу керек: топырақ массивінің горизонталь және вертикаль қималарының кернеу эпюралары мен бірдей кернеу сызықтарын.
Студент қатаң және иілгіш іргетас табанындағы қатынастық кернеудің таралуы туралы білу қажет. Іргетас тәжірибе есептеулері үшін негізіндегі топырақтың өз салмағынан болатын кернеуді анықтауды үйренуі керек.
Топырақтың деформациясын игеру кезінде студент ең алдымен оның түрлері мен шартталған физикалық себебі мен топырақтың тығыздық теориясы негізгі есептерін шығаруды анықтау. Тұтас жүктеме әсерінен топырақ қабатында шөгуін анықтау әдістерімен танысу қажет. Іргетас отыруын есептеу әдістерін жақсылап меңгеру қажет: шөгіндінің есептік сұлбасын серпімді сызықтық– деформациясын жартылай кеңістік түрінде негізін сығушы қабаты аралығында шөгіндінің жекеленген қабатын қосындысы әдісі, есептік сұлбасының шеткі қалыңдықтың сызықтық–деформацияланатын қабат түрінде қолдану әдісі; топырақ қабатының эквивалентті әдісі. Сығылушы қабатының қуат көлеміне әсер етуші факторларды және ғимараттық шөгу көлемін білу қажет, негізгі көршілес іргетастың жүктемесінен туындайтын қысымының әсерін ескере отырып іргетастың отыруын анықтауды игеру керек. Тақырыпты игерудің соңғы кезеңінде іргетас отыруын уақыт бойынша топырақты сүзу консолидация теориясы негізінде формулаға байланыстыра қарастыру қажет.
Ұсынылатын әдебиет: [1, 102-155 б.], [5, 125-145 б.; 188-228 б.], [6, 74-108 б.; 162-218 б.].
Тақырыпты меңгеру нәтижесінде студентке білу қажет: топырақ негізінің кернеулі-деформацияланған жағдайының (сызықтық–деформациясы жартылай кеңістік, шеткі қалыңдық қабаттары) компонентерінің іргетастан түсетін жүктеме әсерінен топырақтың өз салмағынан сондай–ақ іргетас табанында қатынастық кернеулердің таралуын мөлшерлік әдістерін қарастыру қажет.
Тақырыпты меңгеру нәтижесінде студент істей білу керек: топырақтың механикалық ғимарат пен үймереттердің іргетас негіздеменің кернеулі деформацияланған жағдайында берілетін жүктеменің типтік есептерін шешу.
Өзін өзі бақылау сұрақтары
1 Топ негіздемесінің кернеулік деформация жағдайын анықтауға топырақ механикасының негізгі сілтемелері неден тұрады?
2 Бір нүктеге шоғырланған жүктеменің әсері кезіндегі вертикаль сығылатын кернеуді анықтайтын формуланы жазыңыздар.
3 Бір нүктеге шоғырланған күштің әсері кезіндегі бірдей кернеулер сызығын сызыңыздар (изобаралар).
4 Жүктеменің әсерінен жазықтық есеп талаптарында негіздіктің тік және көлденең қималары бойынша кернеулер қалай жіктеледі?
5 Бұрыштық нүктелер әдісі бойынша топырақтағы кернеулер қалай анықталады?
6 Негіздіктегі кернеуліктердің эпюраның сипатына іргетастың пішіні мен өлшемдері қандай әсерін тигізеді?
7 Судың өлшеулі әсерін ескере отырып қабатталған негіздемелердің және топырақтың өзіндік салмағынан болатын кернеуін қалай анықтауға болады?
8 Орта және ортадан тыс кернеулер салулары жағдайындағы іргетас табанындағы қатынастық кернеулер қалай таралады?
9 Топырақтың деформация түрлерін және оның себептерін атаңыздар.
10 Тұтас бір өлшемді таралған жүктеме әсерінен топырақтың қабатының біркелкі шөгуін есептеу қалай жүргізіледі?
11 Іргетас астындағы сығылушы қабаттың қуатының шамасына қандай факторлар әсер етеді?
12 Қабаттың элементарлы қосындылау әдісі бойынша іргетастың шөгуін қалай анықтауға болады?
13 Топырақтың эквивалентті қабаты дегеніміз не және эквивалентті қабаттың қуаты қалай анықталады?
14 Топырақтың эквивалентті әдісі бойынша іргетастың отыруы қалай анықталады?
15 Іргетас отыруының уақыт бойынша есептеу тәртібі, реті.
4.4 Топырақтардың шектік кернеулі жағдайдағы теориясы негіздері және олардың қосымшалары
Тақырып мазмұны. Негіздеме үдемелі жүктеме әсер ету барысындағы топырақта болатын механикалық үрдістер. Топырақтың шектік тепе–тендігін теңестіру. Негіздіктер топырағына бағытталған бастапқы және шектік жүктеме. Топырақтың есептік кедергісі.
Еңістер мен баурайлардың орнықтылығы: орнықтылықты бұзу түрлері; еркін еңістер мен баурайлар орнықтылығының элементарлық міндеттері; топырақ массивтерінің орнықтылығын қатаң және жуық бағалау әдістері.
Қоршау конструкцияларына бағытталған топырақ қысымын анықтау: жалпы ережелер; активті және пассивті қысымдар.
Тақырыпты оқуға арналған ұсыныстар. Бұл тақырыпты оқудан бұрын студент нүктедегі топырақтың шекті тепе–теңдігі туралы жүктеменің үздіксіз өсуі кезіндегі топырақтың кернеулі күйінің кезеңдері жайлы білу керек. Осы тақырыпта тұтасқан және сусымалы топырақтың шекті тепе–теңдігінің шартын, топыраққа түсетін бастапқы және шекті кризистік жүктемені және оларды анықтау тәсілдерін; топырақ қасиеттерінің әсерін, іргетас өлшемін және топырақты негізін шекті жүктемесі шамасына салу тереңдігін оқыту керек.
Топырақтың есептік кедергісі ұғымын және оны анықтаудың нақты әдістерін меңгеруге ерекше көңіл аудару қажет.
Шекті кернеулік күй теория қосымшасының сырғыса кезіндегі топырақтың баурайлар және еңіс, беткейдің орнықтылығын бағалауға, сонымен қоса топырақтың қоршауға түсетін қысымы сұрақтарын талдап, жақсылап қарастыру қажет. Еңіс пен баурайлар орнықтылығын есептеу әдістерін қарастыру кезінде графикалық- аналитикалық әдістерді бөлшекетеп және жақсылап меңгеру қажет, және сүзуші ағынның қысымын еңістің орнықтылығына әсерін ескеруді үйрену керек.
Қоршауға түсіретін топырақтың қысым теориясы топырақ механикасының маңызды сұрағы болып табылады. Қоршаушы конструкцияларды есептеу кезіндегі кездесетін негізгі ұғымдармен терминалогияларды меңгеру керек, тіреу қабырғасына, төкпенің бетінің көлбеуіне және топырақтың біртексіздігіне топырақтың қысымын аналитикалық анықтай алу, тіреу қабырғаларына топырақтың қысымын анықтаудың графикалық әдістерімен танысу. Тақырыпты оқудың соңғы кезеңінде жер асты құрылыстарына топырақтың қысымы арналған сұрақтарын оқу қажет.
Ұсынылатын әдебиет: [1, 156-186 б.], [5, 145-188 б.], [6, 109-161 б.].
Тақырыпты меңгеру нәтижесінде студент топырақты сілеменің орнықтылығын, беріктілігін және қоршауларға түсетін қысымдарын бағалау әдістерін білуге міндетті.
Тақырыпты меңгеру нәтижесінде студент топырақты сілеменің және олардың қоршауларға түсетін қысымдарын орнықтылығы мен көтергіш қабілетін анықтау бойынша типтік есептер шеше білу керек.
Өзін өзі бақылау сұрақтары
Нүктедегі топырақтың шекті тепе-теңдігіне анықтама
беріңіздер.
Үздіксіз өспелі жергілікті жүктеменің әсері кезіндегі
топырақтың кернеулі күйінің кезеңдерін атаңыздар.
Сеппелі және байланыс топырақтар үшін шектік тепе-теңдік
теориясының негізгі теңдеуін келтіріңіздер.
Топыраққа бастапқы кризистік жүктемені анықтау үшін
формула жазыңыз және оны талдаңыздар.
Іргетаспен берілетін жүктемелердің негізгі түрлерінен
негіздің орнықтылығын жоғалтуына сәйкес шекті қысымды қалай табуға болады?
ҚНжЖ ҚР 5.01.01-2002 бойынша топырақтың есептік
кедергісі қалай анықталады және бұл шаманың физикалық мағынасы қандай?
Еңістің орнықтылығын жоюдың негізгі себептерін
атаңыздар.
Еңістің орнықтылығы сырғанаудың дөңгелек цилиндрлік беті
әдісімен қалай анықталады?
Табиғи еңіс бұрышы дегеніміз не және ол қалай анықталады?
Сүзуші күштер еңіс орнықтылығына қалай әсер етеді?
Топырақтың тіреу қабырғасына қысымын анықтау әдісіне
негізгі сілтемелерін атаңыздар.
12 Тіреу қабырғаға топырақтың активті және пассивті қысымы дегеніміз не, қалай олар анықталады?
13 Қысымның мөлшеріне тіреу қабырғаның көлбеулігі қалай әсер етеді?
14 Топырақты қабаттап қатпарлағанда қабырғаның артқы қырынан және топырақ бетінде біркелкі бөлінген жүктеме салдарынан болғанда қысымның үлестіруінің эпюраларын сызыңыздар.
2 бөлім Негіздіктер мен іргетастар
4.5 Негіздіктер мен іргетастарды жобалаудың жалпы принциптері
Тақырыптың мазмұны. Ғимараттардың негізбен өзара әсерлеріне баға беру; ғимараттар мен негіздің деформациялық түрлері, олардың жұмыстарына бақылау жүргізу. Шектік күй бойынша негіздерді жобалаудың принциптері. Іргетастардың типтері мен тереңдік салуды таңдау.
Тақырыпты оқуға арналған ұсыныстар. Үймереттер мен ғимараттардың негізі мен іргетастарын жобалаудың базалық әдісі – шектік күйдің екі тобымен есептеледі: бірінші топ бойынша – көтеру қабілеті бойынша (негіздің төзімділігі мен тұрақтылығын қамтамасыз ету); екінші топ – деформациялар бойынша (шөгу, иілу, және т.б.) үймерет пен ғимараттарды қалыпты пайдалануға кедергі тудырушылар. Осы бағдарламаның бөлімін студент жақсы білу керек.
Шектік күй бойынша есептеулер жүргізгенде күтетін деформациялар және негіздің көтеру қасиеті шектелген деформациямен және минималды керекті көтеру қабілетімен сәйкестіріледі. Оларды үймерет пен ғимараттардың құрылымдардың ерекшеліктерін, оларды тұрғызу әдісі мен басқа факторларды еске ала отырып анықтаймыз.
Шектік күй бойынша есептеулерді жақсы меңгеру үшін, үймереттер мен ғимараттардың қатандылығының классификациясы туралы, үймереттер мен ғимараттардың деформациялық түрлері, олардың пайда болу себептері туралы білу қажет.
Үймереттер мен ғимараттардың іргетастарының жүктемесі және негізге әсерлер ғимарат пен негіздің немесе іргетас пен негіздің бірігіп жұмыс істеуін қарастырғанда есептелінуі қажет. Іргетасты жобалаудың негізгі этаптардың біреуі - табанның тереңдік салуын таңдау. Табанның тереңдік орналастыруының негізгі ережелерін, олардың минималды өлшемін анықтайтын факторларды білу қажет.
Тақырыпты оқып үйрену барысының қорытынды кезеңінде негіздердің және іргетастардың жобалау ретін, техника- экономикалық жобалау есептеулерінің маңыздылығын біліп алу қажет.
Ұсынылатын әдебиет: [2, 21-60 б.], [ 5, 246-269 б.; 278-283 б.], [7, 84-112 б.].
Тақырыпты оқып үйрену барысында студент негіздерді және іргетастарды, жер асты мен жердегі құрылымдардың жобалаудың негізгі принциптерін білу керек.
Тақырыпты оқып үйрену барысында студент шектік күй топтарын есептеу үшін таңдауды, қатаңдылық бойынша үймереттер мен ғимараттарды классификациялау, іргетасқа жүктемені анықтау, үймереттер мен ғимараттардың деформацияларының шектік күйін табу, іргетастардың тереңдік салуын орнатуды білу керек.
Өзін өзі бақылау сұрақтары
1 Шектік күй бойынша негіз бен іргетастарды есептеудің негізгі мақсатын түсіндіріңіздер.
2 ҚНжЖ ҚР 5.01.01-2002 бойынша үймереттер мен ғимараттардың негізін есептеудің шектік күй бойынша топтарын атаңыздар.
3 Шектік күйдің қай тобы негізгі болып саналады, неге?
4 Негіздердің көтеру қабілеті бойынша есептеуі қай жағдайда болады?
5 Қатаңдылық бойынша үймереттер мен ғимараттар қалай классификацияланады және ғимараттардың әр түрлі қатаңдылыкпен біркелкі емес шөгулерге сезімталдығы қандай?
6 Үймереттер мен ғимараттардың негізгі деформация түрлерін атаңыз. Неге Құрылыс нормалары мен ережелері олардың шамаларын шектейді?
7 Үймереттер мен ғимараттарда біркелкі емес шөгулердің пайда болуының негізгі себептерін атаңыздар.
8 Біркелкі емес шөгудін ғимаратқа әсерін болдыртпауға негізгі шараларды сипаттаңыздар.
9 Ғимараттардың іргетастарына жүктемелер қалай анықталады?
10 Деформация, көтеру қабілеті бойынша негіздерді есептеуде қандай жүктемелердің жиыны қолданылады?
11 Іргетастардың тереңдік салуы қалай алынады және қандай факторларды ескеру қажет?
12 Негіздер мен іргетастарды жобалау және құру мақсатының түйіні неде?
13 Негіздер мен іргетастарды жобалаудың реті қандай?
4.6 Таяз орналасқан іргетастар
Тақырыптың мазмұны. Іргетастардың түрлері мен құрылысы. Іргетастарды жобалаудың реттілігі. Қатаңды іргетастар табанының өлшемін анықтау. Шөгуді есептеу және топырақтың баяу төселімдік қабатының қысымын есептеу. Негіздіктің көтеру қабілетін және тұрақтылығын есептеу. Иілгіш іргетастарды жобалаудың негізгі шарттары.
Тақырыпты оқуға арналған ұсыныстар. Таяз орналасқан іргетастар құрылыс тәжірибесінде кең таралған. Ол іргетас типтерінің ең негізгісі. Тақырыпты меңгеру алдында іргетастарды жобалау күрделі комплексті есеп екенін ұмытпау керек. Оларды есептеу үшін көптеген факторларды ескеру қажет:
- іргетас негізінің және жер үсті конструкциялық
құрылымдарының бірлескен жұмысы;
құрылыс алаңының геологиялық және гидрогеологиялық
жағдайы, құрылыс аймағының климаты туралы мәліметтер;
салынатын үймереттің немесе ғимараттардың
берілгендерінен, жергілікті құрылыс жағдайларынан мәліметтер;
құрылыс жұмыстарын орындаудың әдістерінен және т.б.
Жұмыс барысында студент жеке (бағаналы) іргетастарды орталық тік жүктемеге есептеуге, тік, көлденең күштердің және иілу моменттің бірлескен әрекетіне; бағаналарға және іргелерге арналған таспалы іргетастарды; төлелері бар ғимараттардын іргетастарын; іргетастарды құрастыруды үйрену; іргетастарды құру үшін түрлі материалдардың қолдану жағдайын білу керек.
Тақырыпты оқып үйрену кезінде іргетастарды шектелген күй бойынша есептеуді мұқият қарау керек.
Сонымен қатар, жергілікті және жалпы серпімді деформациялар әдісі арқылы иілгіш іргетастарды есептеудің негізгі принциптерін оқып-үйренуі қажет.
Ұсынылатын әдебиет: [2, 61-103 б.], [5, 269-305 б.], [7, 113-194 б.].
Тақырыпты оқып үйрену барысында студент таяз орналасқан іргетастардың негізгі типтері мен құрылымын, қолданылған материалдар мен қолдану саласын; әр түрлі сұлбаларда жүктеменің орналасқанына байланысты қатаңды іргетастардың өлшемдерін анықтау, шектелген күй бойынша жобалау принциптерін; иілгіш іргетастардың негізгі әдістемесін білу керек.
Тақырыпты оқып үйрену барысында студент таяз орналасқан іргетастардың тиімді құрылымдарын таңдау; орталық және орталықтан тыс салынған жүктеме қезіндегі қатаңды іргетастардың табанының өлшемін анықтау; топырақтың баяу төселімдік қабатын беріктікке тексеру; шектелген күй бойынша негіздерді есептеу керек.
Өзін өзі бақылау сұрақтары
1 Таяз орналасқан іргетастардың классификациясына мысал келтіріңіздер.
2 Жұмыс түріне байланысты іргетастар қалай бөлінеді?
3 Іргетасты құрғанда қандай материалдар қолданылады? Материалдардың жеке түрлерінің қандай жетістіктері мен кемшіліктері болады?
4 Қай кездерде құрама және монолитті іргетастар қолданылады?
5 Орталық және орталықтан тыс жүктеме жағдайда қабырға асты және бағанаға қатаң іргетастар өлшемдері қалай анықталады?
6 Үзінді іргетастарды көрсетіңіз.
7 Шектік күйдің екінші тобы бойынша негізді қалай есептейді?
8 Көтеру қабілеттілігі мен тұрақтылығы бойынша негіздіктер мен іргетастардың есептеуін қалай орындайды?
9 Серпімді деформация әдісімен іргетастарды қалай есептейді (Винклер-Фусс әдісі)?
10 Серпімді жартылай кеңістікте иілгіш іргетастарды қалай есептейді (М.И. Горбунов-Посадов, Б.Н. Жемочкин, И.А. Симвулиди әдістері)?
4.7 Қадалы іргетастар және терең орналасқан іргетастар
Тақырыптың мазмұны. Қадалы іргетастар мен қада түрлері, олардың топтастырылуы. Қаданың көтерушілік қабілеті мен есептік кедергілерін анықтау. Қадалы іргетастарды жобалау мен есептеу тәртібі; деформация бойынша есептеуге арналған есептік сызба; қаданың «қабылдамау» түсінігі.
Іргетастарды терең орналастырылған саласындағы классификация; қада қабаттары; тесу тіректері; түсірмелі құдықтар; кессондар; «топырақтағы қабырға» тәсілімен орнатылатын үймереттер. Олардың жұмыстары мен есептеу ерекшеліктері.
Тақырыпты оқуға арналған ұсыныстар.
Түрлі ғимараттар мен үймереттер құрылысын салу тәжірибесінде
таяз орналасқан іргетастары сияқты қадалы іргетастар да кеңінен тараған.
Осы тақырыптың материалдарымен жұмыс істеуді қада және қадалы іргетастардың классификациясын оқып үйренуден бастау керек:
– топыраққа сығылған жүкті беру әдісі бойынша;
– қада әзірлеу үшін қолданылатын материалдар бойынша;
– қада әзірлеу және топыраққа сіңу әдісі бойынша;
– қаданың бойлық және көлденең қималарының геометриялық
пішіні бойынша;
– ростверктің тік жазықтықта (жоғары және аласа) жатқан қалпы
бойынша.
Қадалы іргетас құрылымын және қада материалдарын таңдау құрылыс алаңының инженерлік–геологиялық жағдайына және құрылыс сұлбасы мен салмағына байланысты жүзеге асырылады. Осы және өзге де жағдайларда қаданың әртүрлі үлгілерінің берілген сыни баға бойынша артықшылығы мен кемшілігіне назар аудару қажет.
Сондықтан техникалық–экономикалық көрсеткіштер маңызды роль атқаруы тиіс.
Содан кейін тік және көолденең жүктемелердің әсерінен дара қаданың (ілінген қада және тіреуіш-қада) кедергісін анықтаудың негізгі әдістерін қарастыру қажет. Сонымен қатар топырақтың қарама-қарсы үйкелісін есепке ала отырып, қада шегінде баяу төселімдік қабаты болуына көңіл аудару керек.
Қаданың есептік кедергісін статистикалық және динамикалық сынау нәтижесі бойынша, сондай-ақ топырақты байқап қарау нәтижесі бойынша анықтау әдісін игеру өте маңызды.
Студент қада айналасындағы топырақтың кернеулі-деформацияланған күйі және оның көтеру қабілетіне әсері; топырақ қасиеттерінің қада кедергісіне әсері жайлы түсініктерді меңгеруі керек.
Аласа және жоғары ростверкпен қадалы іргетастарды жобалаудың негізгі ережесін, қадалы іргетастарды жобалауға қойылатын құрылыс нормалары мен ережелерінің талаптарын ұқыпты оқып – үйренуі қажет. Студент ең шектеулі жағдайлары ылдамдық жағдайы бойынша қадалы іргетастарды есепке ала білуі тиіс (оның жекелеген элементтерінің беріктік жағдайы және тұрақтылықтық негізі, өзгеру негізі бойынша).
Қада және қадалы іргетастар құрылысы технологиясының «қабылдамау» ұғымын анықтау және қағылатын қада үшін қада орнату жабдығын таңдау принциптерінің ерекшелігін де қарастыру керек.
Терең орналасқан іргетастарын үйрену кезінде, алдымен оларды қолдану жағдайына көңіл аударуды қажет етеді, терең орналасқан іргетастар негізі жұмыстың ерекшелігі болып табылады.
Шектеулі жағдай бойынша терең орналасқан іргетастар негізінің есебін жақсы игеру керек.
Студент түсірмелі құдықтарды зерделей отыра, олардың түрлерін, құрылымдық элементтерін, сондай–ақ құдықтарды түсіру кезінде жұмыстардың жүргізілу ерекшелігін қарастыруы тиіс. Түсірмелі құдықтардың есеп және құрылымдық принциптерін игеру қажет. Құрылыс тәжірибесінде кеңінен қолданылатын жинақталған темір бетон қабығынан жасалған іргетастар ерекше назар аударуды қажет етеді.
Кессондық іргетастарды қарастыра отыра, кессон құрылысының ұғымын анықтап алу керек; түсірмелі құдықтардан кессонға мақсатқа сәйкес ауысуға мәжбүр ететін шартын талдау; түсіру барысында кессонның әртүрлі қалыптағы әрекет етуші күшін анықтау әдісіне, кессоннан топырақты өңдеу және шығару тәсілдері, кессондық жұмыстар кезінде техника қауіпсіздігі және еңбекті қорғау жөніндегі негізгі талаптарға көңіл бөлу.
Бұрғы тірегін зерделеуге көше отыра, олардың құрылысы мен жүргізілетін жұмыстарға көңіл аудару керек. «Топырақтағы қабырға» тәсілімен салынатын іргетастардың қазіргі құрылыстағы маңызы ерекше. Осы тәсілді үйрену кезінде, басымдыққа ие болатын, олардың құрылыс технологиясын нақты игеру қажет. Одан әрі іргетастардың құрылымдық шешімі және құрылымының технологиясына байланысты негізгі құрылымдық түрлері мен есебінің ерекшеліктері қарастырылсын.
Ұсынылатын әдебиет: [2, 104-157 б; 205-219 б.], [5, 305-353 б.; 378-405 б.], [7, 195-252 б.].
Студент тақырыпты меңгеру нәтижесінде мыналарды білуі тиіс:
қада түрлері, қадалы іргетастар мен терең орналасқан іргетастар, сондай-ақ қадалы іргетастар мен терең орналасқан іргетастарды жобалау мен есептеу тәртібін.
Студент тақырыпты зерделеу нәтижесінде қада түрлерін, қадалы іргетастар мен терең орналасқан іргетастарды таңдау, олардың мөлшерлерін анықтау және құрастыруды орындау, сондай-ақ шектелген жағдайы бойынша есепті жүзеге асыра білуі тиіс.
Өзін өзі бақылау сұрақтары
1 Қадаларды анықтаңдар және қадалы іргетастың негізгі элементтерін атап беріңіздер.
2 Қадалар мен қадалы іргетастардың классификациясын атаңыздар.
3 Қада жасау үшін қандай материалдар қолданады? Олардың артықшылықтары мен кемшіліктері.
4 Қазіргі құрылыста неғұрлым кеңінен қолданылатын қада түрлерін атаңыздар, және оның құрылысын сипаттап беріңіздер.
5 Топырақты негіздерде жасалатын қадалардың классификациясын беріңіздер.
6 Қаданы қағу кезінде пайда болатын құбылыстарды атаңыздар. Бұл құбылыстар әр түрлі топырақ түрлерінде қалай пайда болады?
7 Топырақ және материал бойынша қаданың көтеру қабілеті қалай анықталады?
8 Практикалық және динамикалық әдістерде, статикалы барлау әдісінде және қаданы статикалық жүктемемен сынау әдісінде үйкеліс қадаларының көтеру қабілетін қалай анықтайды?
9 Теріс үйкеліс есебімен қаданың көтеру қабілеті қалай анықталады?
10 Горизонталды және вертикалды жүктемелер мен моменттердің бірлескен әрекетінде қаданы қалай есептейді?
11 Жеке қаданың топ қада жұмысынан айырмашылығы қандай?
12 Қандай жағдайда көлбеу қадалар қолданылады?
13 Шектелген күйлердің бірінші және екінші топтары бойынша қадалы іргетастар қалай есептеледі?
14 Қадалы іргетастарын жобалаудың реттілігі қандай?
15 Центрлі және центрден тыс жүктелі қадалы іргетастар қалай есептеледі?
16 Қадалы іргетастың толық тұрақтандырылған шөгуі қалай анықталады?
17 Қаданың төменгі ұшының жазықтығындағы топырақтың төзімділігі бойынша қадалы іргетасты тексеру қалай жүргізіледі?
18 Терең орналасқан іргетастың түрлерін атаңыздар.
19 Терең орналасқан іргетастың саяз орналасқан іргетастан айырмашылығы қандай?
20 Түсірмелі құдықты қолдану саласы қандай? Қазіргі құрылыста қолданылатын түсірмелі құдық түрлерін атаңыздар.
21 Түсірмелі құдықтың есебі қандай жүктемелерге апарады?
22 Жұқа бүйірлі қабық түрлерін атаңыздар.
23 Қабықты жайғастыру әдістері: жаншу, тербеу, бұрау әдістерін сипаттаңыздар.
24 Кессон құрылысының мәні неден тұрады? Кессондарды қолдану саласы қандай?
25 Кессон құрылысы мен жабдықтау сұлбасын бейнелеңіздер.
26 Тіректі құрылғыны қабықсыз терең орналастырудың мәні неде?
27 Вертикалды және горизонталды жүктемелер мен моменттердің бірлескен әрекетіне шектеулі күйлері бойынша терең орналастырылған іргетастар негіздіктерін есептеу қалай жүргізіледі?
4.8 Негіздіктерді жасанды жақсарту
Тақырыптың мазмұны. Негіздіктердің құрылыстық қасиеттерін түрлендірудің негізгі әдістері; құрылстық топырақтарды тығыздау және бекіту.
Тақырыпты оқуға арналған ұсыныстар. Тақырыпты оқу кезінде, іргетастың табиғи беріктігін жүргізу үшін өзінің алдына нақты шарт қоюлуы қажет. Одан әрі негіздіктерді жасанды жақсартудың кең тараған негізгі әдістерін: құрылыстық топырақтарды тығындау және бекітуін игеру қажет.
Топырақ негізінің құрылысы, шпунттық қоршау, бүйір жақтағы артық салмақты пайдалану және топырақты арматуралау құрылымдық әдіске жатады. Топырақ негізін қарастыру кезінде олардың мөлшерін анықтау, сондай–ақ олардың механикалық сипаттамасын тағайындау принциптерін оқып үйрену тиіс. Жаңа тәсіл – геотекстильден арматуралауды тиянақты оқып үйрену қажет. Жердің тығыздауы ауыр таптағыш құралмен жердің беткі қабатын тығыздау, терең динамикалық күштермен, топырақ және құм қадалармен терең тығыздау, статистикалық салмақты қолдану, сондай–ақ жасанды суды төмендету топырақты тығыздауға кіреді. Осы әдістерді оқу барысында қазаншұңқырларды таптау – үдемелі әдісне назар аудару керек.
Топырақты бекіту үшін химиялық, электрохимиялық, және термикалық әдістерді, кірігу, шайырлау, битумдау және топырақтандыру, сондай–ақ гидролы үзіліс және сорғалап ағу технинологиясы қолданылады. Осы әдістерді қарастыру кезінде техникалық-экономикалық тиімділігіне және оларды пайдаланудың экологиялық аспектісіне көңіл аудару керек.
Негіздердің артықшылықтары мен кемшіліктеріне сыни баға берілуі тиіс, сондай-ақ негіздіктерді жасанды жақсартудың әрбір әдісін қолдану саласын білу қажет.
Ұсынылатын әдебиет: [2, 158-187 б.], [5, 353-378 б.], [7, 253-268 б.].
Студент тақырыпты оқып үйрену кезінде негіздіктердің құрылыстық қасиетінің құрылу әдістерін білуі тиіс.
Тақырыпты оқу нәтижесінде студент негіздіктердің құрылыстық қасиеттерін құруда іргетастың өлшемдерін анықтап, түрлерін таңдауын білуі қажет.
Өзін өзі бақылау сұрақтары
1 «Әлсіз топырақ» түсінігі нені сипаттайды?
2 Қиыршық тасты жастықшаларды қандай жағдайларда
қолданылған орынды?
3 Топырақ жастықшалардың өлшемдері қалай анықталады?
4 Ауыр салмақтаумен топырақты қандай тереңдікке дейін
тығыздауға болады?
5 Геотекстиль қандай мақсатта қолданылады?
6 Қандай топырақты қадалармен тығыздауға болады? Қадалардың негізгі тағайындалуы қандай?
7 Қандай топыраққа гидравликалық-сілкілдетіп тығыздау әдісін қолданған жөн?
8 Қазаншұңқырларды тығыздау қалай орындалады?
9 Қандай жағдайларда топырақты цементтеу қолданылады?
10 Қандай жағдайларда топырақты силикаттау және битумдау қолданылады?
11 Топырақты электрмен бекіту қалай орындалады?
12 Қандай топырақ термиалық әдіспен бекітілуі мүмкін және ол қалай орындалады?
13 Іргетастарды жасанды түрде жасалған негізде жобалаудың ерекшеліктері?
4.9 Ерекше жағдайларда іргетастарды жобалау және орнатудың негізгі принциптері
Тақырыптың мазмұны. Отырғызылымдық, ісімдік, тұздандырылған, әлсіз, сеппелі, элювиалдық және жарлы топырақтардың іргетастары.
Динамикалық, сейсмикалық жүктеме кезіндегі және жұмыс істейтін аймақтағы іргетастар. Негіздіктер мен іргетастарды қайта құру және күшейту.
Тақырыпты оқуға арналған ұсыныстар. Ерекше топырақ жағдайларында құрылатын үймереттер мен ғимараттардың іргетасын жобалауда олардың өзіне тән қасиеттерін есепке алған жөн. Әртүрлі жағдайларда үлкен шөгулердің пайда болуына әкелетін себептерді анықтауға ерекше көңіл бөлу қажет, өйткені ол кейін шөгулермен жүргізілетін күрес іс-шараларын таңдауда бағыт беруге көмектеседі.
Сары топырақтарда және топырақты шөгінді топырақтарда салынатын іргетастарды оқу барысында сары топырақтардың қалыңдығының шөгінділігін бағалау, негіздіктер мен іргетастарды жобалаудың негізгі ережелері, шөгінді топырақтардың көтеру қабілетін жоғарлату бойынша құрылыстық шаралар сияқты маңызды сұрақтарды анықтау керек. Сонымен қатар топырақтардың шөгінділік қасиеттерін жою әдістеріне сынау анализін жасау маңызды болып табылады.
Ісілуік және тұздандырылған топырақтарда іргетасты жобалауды оқығанда олардың механикалық сипаттамасы мен негіз қасиетін жақсарту бойынша іс–шараларды мұқият зерттеу қажет.
Мәңгі тоң топырақтарда ғимараттардың іргетастарын салу және жобалау ерекше қиыншылықтар туғызады, өйткені мәңгі тоң топырақтар құрылымдық жағынан тұрақсыз. Студент мәңг тоң аудандарында негіз бен іргетасты жобалау кезінде құрылыс нормасы мен ережесі бойынша негізгі қағидаларды білуі қажет.
Әлсіз топырақта салынатын үймереттер мен ғимараттардың негізін жобалаудың ерекшелігін оқығанда бірінші шектелген күйіне көңіл аудару қажет, сондай–ақ екінші шектелген күйі бойынша есептеу ерекшелігіне де тоқтала кеткен жөн. Біркелкі емес шөгіндерге деген құрылыстық сезімталдығын азайту бойынша және іргетас негізін жақсарту бойынша іс–шараларды оқу керек.
Жарлы және элювиалдық негіздерді оқыған кезде топырақтың құрылымына, желдетіп кету дәрежесіне жәнеде шектелген күйілері бойынша есептеулеріне көңіл аудару керек.
Осы тақырыпта сонымен қатар құрылысқа сейсмикалық әсер етуді де оқыған дұрыс, сейсмикалық күштің әсеріне негіз бен іргетас есептерінің принциптерін білу, сондай-ақ құрылысты сейсмикалық аудандарда салған жағдайда негіз бен іргетас құрудағы таңдау ерекшелігін білу жөн. Машина астындағы іргетас құрылымын білу маңызды.
Негіз бен іргетасты қайта құру және күшейту мәселелерін оқығанда негізгі конструктивті шешімдерді қарастырған жөн. Және де қазіргі тәсілдерге көңіл аудару қажет: ғимаратты қадаларға «отырғызу», негіз топырағына құрылыс ерітіндісімен инъекция жасау арқылы бекіту, және ғимараттарды құрылған үймереттермен қосып жобалаудың ерекшеліктеріне де тоқтап кету керек.
Ұсынылатын әдебиет: [2, 220-334 б.], [5, 429-558 б.], [7, 268-312 б.].
Тақырыпты оқу нәтижесінде студент мынаны білуі тиіс: ерекше жағдайларда іргетастың жобалану ерекшелігін, соның ішінде жобалаудың кезектесуі, ұсақ және терең қыртысты іргетас пен негізді құру, қадалы іргетастардың ерекшелігін және жасанды негіздің қолданылуын.
Тақырыпты оқу нәтижесінде студент мынаны істей білуі тиіс: жерасты құрылысы мен іргетас мөлшерін анықтауды және оның түрлерін таңдауды, оларды құрастыру әдісін, ерекше жағдайда шектелген күй бойынша есепті жүргізуді жүзеге асыруды.
Өзін өзі бақылау сұрақтары
1 Қандай топырақ құрылымы жағынан тұрақсыз болып табылады? Түрлерін атап шығыңыздар.
2 Қандай себептермен топырақтың құрылымы бұзылады?
3 Қандай топырақты әлсіз деп атайды? Әлсіз топырақта құрылыс жүргізу үшін қолданылатын іс-шаралар және құрылымдық шешімдерді атаңыздар.
4 Топырақтың қай түрлері отырғызылымдыларға жатады?
5 Сары топырақтарда іргетастарды құру бойынша негізгі әдістерін атаңыздар.
6 Отырғызылымды топырақтың қасиеттерін негізде сақтай отырып іргетастарды қолданудың құрылымдық шешімдерін атаңыздар.
7 Қандай топырақ ісімді деп аталады? Ісімді топырақта құрылыс жүргізуде қолданылатын іс–шаралар мен шешімдерді атаңыздар.
8 Сеппелі топырақта ғимарат іргетасының құрылуы қалай іске асырылады?
9 Тұздандырылған топырақта іргетас құрғанда қолданылатын шешімдер мен іс–шараларды атаңыздар.
10 Жұмыс істейтін аймақтағы іргетас құрылысы қалай жүзеге асырылады?
11 Қандай топырақтар мәңгілік тоңды деп аталады? Мәңгі тоң топырақты аумақтарда құрылыс жүргізу мен жобалаудың принциптерін атаңыздар және қабылданған принциптерге байланысты ғимараттар мен үймереттердің құрылымдық шешімдерін атаңыздар.
12 Өндірістік және шаруашылық жабдықтау машиналарынын түрлерін атап шығыңыздар. Осындай машиналар үшін іргетастарға қандай талаптар қойылады?
13 Кезеңді және соққы әрекетіндегі машиналар үшін іргетасын есептеуде қолданылатын негіздің есептік сипаттамасын атаңыздар.
14 Динамикалық тәртіпте жұмыс істейтін машиналар үшін іргетастарының есебін қалай орындайды?
15 Сейсмикалық құбылыс деп нені атайды және негіздер мен іргетастарды жобалауда оларды қалай есепке алады?
16 Сейсмикалық құбылыстардың жағымсыз әсерін кеміту үшін қандай құрылымдық іс-шаралар қолданылады?
17 Негіздер мен іргетастарды күшейту әдістерін және олардың қолданылу шарттарын атаңыздар.
4.10 Негіздіктер мен іргетастарды орналастыру жөніндегі жұмыстар ерекшеліктері
Тақырыптың мазмұны. Топырактың табиғи құрылымын сақтау және негіздіктерді дайындау. Шұңқыр қабырғаларынын тұрақтылыгын қамтамасыз ету. Керi көму мен көпiршеге қойылатын талаптар. Шұңқырларды, iргетастарды және ғимараттарды жер асты суларынан қорғау. Геотехникалық мониторинг.
Тақырыпты оқуға арналған ұсыныстар. Осы тақырыпта негізді дайындаудың жалпы талаптары мен жерасты суы деңгейінен төмен немесе жоғары орналасқан іргетасты құру жұмыстарының тәртібі қарастырылады. Қазаншұңқырлардың құрылысына, әртүрлі топырақты және гидрогеологиялық жағдайда қазаншұңқырдың еңселерінің бекітілуіне, еңселерді бекіту құрылымдарына және бекіту элементтерінің есебіне көңіл аудару қажет. Қазаншұңқырлардың фильтрацияға қарсы қоршаулардың түрлерін анықтайтын жағдайларды анық елестеу керек және осындай қоршауларды құрылысы мен құрылымын білу қажет: шпунтты қоршаулар; силикаттау, цементтеу және битум құюды қолданып жасалған перделер; суға қаныққан топырақты жасанды қатыру.
Ашық су әкетудің ұйымдастыруын, жерасты суы деңгейінің уақытша төмендеуі, қазаншұңқырларды жерасты суы деңгейінен төмен орнату кезіндегі топырақтың электркептірілуін мұқият оқып білу қажет.
Студент жұмыс өндірісінің осы тәсілі немесе басқа тәсілі топырақтың табиғи қасиеттерінің бұзылуын жібермеуі керектігін түсіну керек. Әр тәсіл қазіргі механизацияланған және жылдам құрылыс талаптарына сай және экономикалық түсінікті болуы тиіс.
Іргетастың су өткізу және топырақтың ылғалдылығымен күресудің қазіргі тәсілдерін, сонымен қатар жерасты суының агрессивті әрекетінен іргетасты қорғау шараларын оқып білу қажет.
Тақырып қорытындысында геотехникалық мониторинг мақсатын, мәнін, ұйымдастырылуы мен жүргізілуін оқып білген жөн.
Ұсынылатын әдебиет: [2, 67-70 б.; 362-377 б.], [5,405-428 б.], [7, 178-194 б.].
Тақырыпты оқу нәтижесінде студент мынаны білуі тиіс: Топырақтың табиғи құрылымын сақтау іс-шараларын, қазаншұңқыр қабырғаларының тұрақтылықпен қамтамасыз ету әдісін, іргетас құрылысын құрудағы жұмыс өндірісінің ерекшеліктерін, ылғал мен жерасты суларынан іргетасты сақтау тәсілдерін және геомониторинг мәнісін.Тақырыпты оқу нәтижесінде студент мынаны істей білуі тиіс: қазаншұңқырды жобалауды, топырақтың табиғи құрылымын сақтайтын әдістерді, ғимараттың жерасты құрылымдарын су өтуден сақтау.
Өзін-өзі бақылау сұрақтары
1 Қазаншұңқыр қабырғаларының тұрақтылығын қалай қамтамасыз етеді?
2 Жоғары ұшы бос шпунтты қабырға қалай есептеледі?
3 Қазаншұңқыр қабырғаларын бекіту қандай құрылғылар көмегімен орындалады?
4 Анкерлік құрылғылардың түрлерін, қолданылу шарттары мен негізгі элементтерін атаңыз.
5 Ашық су әкетуді қолданудың аумағын және жерасты су деңгейін жасанды төмендетуді көрсетіңіз.
6 Қандай жағдайларда көпқабатты құрылғылар қолданылады?
7 Суға қаныққан топырақты жасанды қатыру қалай орындалады және қандай жағдайларда бұл әдісті қолданған жөн?
8 Дренажды жүйелер көмегімен жерасты суларымен күресті қалай жүзеге асырады?
9 Ғимаратты топырақ ылғалынан қалай қорғайды?
10 Жерасты суларының аз және көп мөлшерлі ағын кезінде үй асты гидроизоляциясын қалай орналастырады?
Әдебиеттер
1 Ананьев В.П., Потапов А.Д. Инженерная геология: учебник. – М. : Высшая школа, 2000. – 511 с.
2 Ананьев В.П., Передельский Л.В. Инженерная геология и гидрогеология: учебник. – М. : Высшая школа, 1980. 271 с.
3 Берлинов М.В. Основания и фундаменты: учебник. – М. : Высшая школа, 1999. – 319 с.
4 Далматов Б.И., Бронин В.Н., Карлов В.Д. и др. Механика грунтов. Ч.1. Основы геотехники в строительстве. – М. : АСВ, 2000.
– 204 c.
5 Далматов Б.И., Бронин В.Н., Карлов В.Д. и др. Основания и фундаменты. Ч.2. Основы геотехники. – М. : АСВ, 2002. – 392 c.
6 Добров Э.М. Инженерная геология : учебное пособие. – М. : Издательский центр «Академия», 2008. – 224 с.
7 Передельский Л.В., Приходченко О.Е. Инженерная геология : учебник. – Ростов н/Д: Феникс, 2006. – 448 с.
8 Типтiк оқу бағдарламасы. Геотехника 2 / Оспанов С.О., Хомяков В.А., Козионов В.А. – Алматы, 2007. – 11б.
9 Типовая учебная программа. Геотехника 2 / Оспанов С.О., Хомяков В.А., Козионов В.А. – Алматы, 2007. – 11с.
10 Типтiк оқу бағдарламасы. Геотехника 1 / Оспанов С.О., Хомяков В.А. – Алматы, 2007. – 11б.
11 Типовая учебная программа. Геотехника 1 / Оспанов С.О., Хомяков В.А. – Алматы, 2007. – 11с.
12 Ухов С.Б., Семёнов В.В., Знаменский В.В. и др. Механика грунтов, основания и фундаменты. – М. : Высшая школа, 2002.
– 566 с.
13 Филькин Н.А., Воронин А.М., Ясонова Н.И. Инженерная геология : методические указания к курсу и задания к контрольной работе. – М. : ВЗИСИ, 1988. – 23 с.
14 Филькин Н.А., Воронин А.М., Ясонова Н.И. Механика грунтов, основания и фундаменты: методические указания к курсу. - М. : ВЗИСИ, 1988. – 23 с.
15 Цытович Н.А. Механика грунтов. – М. : Издательство
Высшая школа, 1983. – 288 с.
Мазмұны
Кіріспе
|
3
|
1 «Геотехника 1» пәні туралы жалпы мағлұматтар
|
4
|
1.1 Пән туралы мәліметтер
|
4
|
1.2 Пәннің мақсаттары мен міндеттері, оның оқу процессіндегі орны
|
4
| 1.3 Пәннің қысқаша сипаттамасы |
5
| 1.4 Курстын тақырыптық жоспары |
6
| 1.5 Ұсынылатын әдебиет тізімі |
6
|
2 Геотехника 1 оқытуға арналған әдістемелік нұсқаулар
|
7
|
2.1 Геология негіздері
|
7
|
2.2 Минералдар
|
8
|
2.3 Тау жыныстары
|
9
|
2.4 Эндогенді процесстер
|
10
|
2.5 Экзагенді процесстер
|
12
|
2.6 Гидрогеология негіздері
|
15
|
2.7 Топырақтану негіздері
|
18
|
3 Геотехника 2 пәні туралы жалпы мәліметтер
|
19
|
3.1 Пән туралы берілгендер
|
19
|
3.2 Пәннің мақсаты мен міндеттері, оның оқу процессіндегі орны
|
20
|
3.3 Пәннің қысқаша сипаттамасы
|
21
|
3.4 Курстың тақырыптық жоспары
|
21
|
3.5 Ұсынылатын әдебиет
|
22
|
4 Геотехника 2 оқытуға арналған әдістемелік нұсқаулар
|
23
|
4.1 Топырақтар табиғаты мен олардың физикалық қасиеттері
|
24
|
4.2 Топырақтар механикасының сілтемелері мен негізгі заңдылықтары
|
25
|
4.3 Топырақтардағы кернеу мен деформацияны анықтау
|
28
|
4.4 Топырақтардың шектік кернеулі жағдайдағы теориясы негіздері және олардың қосымшалары
|
30
|
4.5 Негіздіктер мен іргетастарды жобалаудың жалпы принциптері
|
32
|
4.6 Таяз орналасқан іргетастар
|
34
|
4.7 Қадалы іргетастар және терең орналасқан іргетастар
|
35
|
4.8 Негіздіктерді жасанды жақсарту
|
39
|
4.9 Ерекше жағдайларда іргетастарды жобалау және орнатудың негізгі принциптері
|
40
|
4.10 Негіздіктер мен іргетастарды орналастыру жөніндегі жұмыстар ерекшеліктері
|
43
|
Әдебиеттер
|
45
|
Достарыңызбен бөлісу: |