Мундариҷаи коршиноси бойгонӣ: Матн ва формулаҳои сканшуда ҳисоби назариявии таърихиро нигоҳ медоранд, аммо тадқиқоти геотехникӣ, лоиҳаи девори нигоҳдорӣ, ҳисобкунии устуворӣ, арзёбии девори мавҷуда, нақшаи ҳафриёт ё дастурҳои иҷроиш нестанд. Фишори замин ва об аз хоки мушаххас, стратификация, фишурдашавӣ, заҳкашӣ, обҳои зеризаминӣ, геометрия, ҳаракати деворҳо, бори иловагӣ, шабнам ва таъсири сейсмикӣ вобаста аст. Барои ҳар як ҳолати воқеӣ, корҳои тафтишотӣ, маълумоти лабораторӣ, стандартҳои дуруст ва санҷиши муштарак аз ҷониби муҳандиси ваколатдори геотехникӣ ва сохторӣ талаб карда мешавад.
Имрӯз, Саво Кусич ба тирезаҳои чӯбӣ, тирезаҳои ҳезум-алюминий, тирезаҳои фармоишӣ, дар ва дархост барои нархнома. Ин мақола як бойгонии таърихӣ боқӣ мемонад ва пешниҳоди тарҳрезии геотехникӣ, ҳисоб ё сохтани деворҳои нигоҳдорӣ нест.
Фишори замин ба деворҳои нигоҳдорӣ
Массаи замине, ки аз девори нигоҳдорӣ пуштибонӣ мешавад, ба он фишор оварда, майл дорад онро ба таври тарҷума ба пеш тела диҳад (расми 1a) ё тела диҳад (расми 1b). Миқдори фишори замин E аз якчанд омилҳо вобаста аст, ки аз ҷумла муҳимтарин хосиятҳои физикии хок, деформатсияи девор, намии хок ва ҳолати обҳои зеризаминӣ, баландии девор, бори беруна ва ноҳамвор будани сатҳи даруни девор.
_ Сурат1— харакати тарчумавй ва гардиши девори такьягох._
Фишори замин дар ҳолати оромӣ
Агар девори нигоҳдорӣ сахт ва ғайри қобили ҳаракат бошад, фишори ба он таъсиркунанда _фишори замин дар ҳолати оромӣ номида мешавад ва бо E ишора мешавад.0. Махз хамин фишорест, ки дар хоки вайроннашуда дар чукурии мушохидашуда дар зери таъсири вазни худи хок ва эхтимол аз боркунии пешакии кабатхои пеш эрозшуда хукмфармост. Фишори замин дар ҳолати оромӣ нодир аст ва танҳо дар ҳолатҳои муайян ба амал меояд, масалан, дар деворҳои нигоҳдорӣ, ки дар сангҳои сахт асос ёфтаанд, пас бо профилҳои пӯшидаи нақбҳо ва қубурҳо ва бо бандарҳои азим, ки комилан ҳаракат надоранд (расми 2).2).
Расм 2 — фишори замин дар ҳолати оромӣ дар доки азим.
Фишори фаъоли замин
Агар девори такякунанда дар зери таъсири фишор E ба пеш харакат кунад ё дар атрофи нуктаи пои А, ё ягон нуктаи поёние, ки дар хоки фишурдашаванда холатхои мукаррари мебошанд, ба истиснои иншоотхои пушида ва азими дар боло зикршуда гардиш кунад, пас массаи замин дар паси девор васеъ мешавад. Агар ҳаракати девор ба қадри кофӣ калон бошад, як қисми хоки паси девор, призмаи ABCA канда шуда, аз сатҳи лағжиш AC ба поён мелағжад (расми 2).2). Фишоре, ки призмаи лағжиш ба девори нигоҳдорӣ мерасонад фишори фаъоли замин номида мешавад ва бо Еа ишора мешавад. Ин фишор аз фишори дар ҳолати оромӣ хеле пасттар аст, тақрибан0,5ба0,7 Э0_. Аз сабаби лағзиши призмаи заминӣ ABCA, фишорҳои буриш τ дар қад-қади сатҳи ҳаракаткунанда AC фаъол мешаванд, ки ба лағзиш муқобилат карда, фишори заминро кам мекунанд. Дар лахзае, ки призмаи ABCA ба лаѓжидан сар мекунад, фишорњои буриш τ ба ќимати баландтарини худ мерасанд, яъне дар ин лањза ќимати фишори фаъоли замин E хурдтарин аст. Аз ин рӯ, Ea арзиши поёнии фишори замин аст.
Санҷишҳои Терзаги фишори замин бо маводи қум дар девори баландии h=1,50 mнишон дод, ки барои расидан ба арзиши поёнии фишори фаъоли замин Ea, ҷойивазкунии миёнаи уфуқии девори Δl аз5/10.000баландии девор ё гардиши болои девор Δl аз1/5.000_ч_ атрофи пои А.
Фишори пассивии замин
Агар ба девор аз берун ба тарафи даруни хок фишор оварем (расми 3), девор ба ақиб ҳаракат мекунад ва хок фишурда мешавад. Вакте ки харакати девор ба андозаи муайян Δl мерасад, призмаи гилин ABCA аз замин чудо мешавад, ки онро сатхи AC дар зери таъсири минбаъдаи кувваи беруна ба боло тела медихад. Муқовимате, ки хок ба таъсири қувваи беруна дар лаҳзаи ҷудошавии призма ABCA медиҳад, фишори пассивии замин Ep мебошад. Ин баландтарин ҳадди ниҳоии болоӣ аст, ки фишори замин метавонад ба он бирасанд.
Фишори замин дар ҳолати оромӣ ба таври таҷрибавӣ муайян карда мешавад, дар ҳоле ки фишори фаъол ва ғайрифаъоли заминро бо роҳи ҳисоббарорӣ бо истифода аз усулҳои аналитикӣ ё графикӣ ва дар асоси донистани хусусиятҳои физикии хок, ки одатан тавассути воситаҳои лабораторӣ муайян мекунанд, муайян кардан мумкин аст.
Расм 3 — фишори пассивии замин ва призмаи лағжиш.
Муҳим барои барнома: ҳолати фаъол, ғайрифаъол ва бекорӣ на танҳо аз рӯи номи сохтор интихоб карда мешаванд. Ҳаракати деворҳои иҷозатдодашуда, фишорҳои муассир, шароити дренажшуда ё хушкнашуда, сатҳ ва тағирёбии обҳои зеризаминӣ, бори иловагӣ ва эҳтимолияти талафоти хок дар пеши девор бояд нишон дода шаванд. Интихоби нодурусти ҳолати фишор метавонад устувориро дар муқобили лағжиш, чаппашавӣ, қобилияти бардошти хок ва мустаҳкамии девор зери хатар гузорад.
Муайян кардани коэффисиенти фишори ором K0
Дар сурати ба таъсири фишори статикӣ дучор шудани девори нигоҳдорӣ, барои андозагирии девори нигоҳдорӣ бояд фишори статикии E0, ки аз фишори фаъоли заминӣ зиёдтар аст, қабул карда шавад. Андозаи он дар байни фишори фаъол ва пассивии замин, вобаста ба намуди хок ва фишурдани он аст.
Дар умқи t поёни сатҳи замин фишори амудӣ аз вазни худи хок σt = γ·t аст. Агар имкони васеъшавии паҳлуи хок мавҷуд набошад, фишори уфуқӣ σh = γ·t·K0, ки дар он K0 = σh/σt.
K0 фишори ором аст. Коэффисиенти фишори оромиро тавассути озмоиши сеаксиалӣ ба таври зерин муайян кардан мумкин аст.
Намунаи хоки вайроннашуда аз умқи фишори ором гирифташуда дар дастгоҳи сеаксиалӣ ҷойгир карда мешавад, ки дар он фишори паҳлуӣ σ3 ҳангоми татбиқи сарбории амудӣ σ1 танзим карда мешавад, то ки деформатсияи паҳлуӣ ба деформатсияи паҳлуӣ баробар нашавад. сифр. Қиматҳои шиддатҳои таъсирбахш σ’1 ва σ’3 ба диаграммаи σ’1 – σ’3 татбиқ карда мешаванд (расми 4) ва хати рости қисми тангенси ба даст оварда мешавад. ки арзиши K0 = σ’3/σ’1 муайян мекунад.
Расми 4 — муайян кардани коэффисиенти K__0 фишори оромӣ бо санҷиши сеаксиалӣ.
Мувофиқи Петерман, арзишҳои тахминии коэффисиенти фишори оромӣ инҳоянд
барои реги фишурда K0 = 0,40 – 0,45
барои реги фуҷур K0 = 0,45 – 0,50
барои гил K0 = 0,60 – 0,75
Арзишҳои лабораторӣ: Диапазони тахминии дар поён овардашуда қисми матни аслӣ боқӣ мемонанд, вале ҷойгузини санҷиши намояндагии намуна, модели геологӣ ва арзишҳои тарҳрезӣ нестанд. Нишондиҳии OCR-и формулаҳо, зерхатҳо ва апострофҳо бояд пеш аз ҳама гуна ҳисобҳо бо манбаи бонуфуз тафтиш карда шаванд.
Усулхои муайян кардани фишори фаъоли замин — назарияи Кулон
Кулон бори аввал назарияи фишори заминро нашр кард (1770. сол), дар асоси тачрибаи кор. Вай ба девори тахтае, ки хоки фуҷурро дастгирӣ мекард, назар кард. Дар як лаҳза ӯ деворро бардошт, ки дар он массаи замин дар сатҳи лағжанда AC ба кунҷи а бо кунҷи уфуқӣ моил шуда, ба поён афтид (расми 2).5). Вазни W призмаи замини лағжанда ABC, ки бо сатҳи релеф BC, сатҳи лағзиш AC ва девори нигоҳдорӣ AB маҳдуд шудааст, дар як вақт ба девори нигоҳдорӣ ва сатҳи лағзиш таъсир мерасонад. Бузургии фишори фаъоли замин Ea аз ҷониби Кулон аз рӯи ду фарзияи зерин муайян карда шуд:
-
он ки сатхи харакаткунанда сатхи хакикй аст;
-
он ки се кувваи таъсиркунанда: вазни призмаи харакаткунанда W, муковимати девори такякунанда Еа ва муковимати соиш Q кад-кади сатхи харакаткунанда AC дар як нукта бурида мешаванд, яъне хамвории куввахо баста аст. Мувофики ин фарзия, дар холати мувозинати хадди вазн W дар як вакт бо муцови-мати девори такьякунанда Еа ва муқовимати соиш Q қад-қади сатҳи лағзиш бекор карда мешавад.
_ Сурат5— муайян кардани фишори фаъоли замин аз руи назарияи Кулон._
Фарзияҳои қаблӣ ба воқеият мувофиқат намекунанд. Сатҳи лағжиш на рост, балки сатҳи каҷ аст. Кубури се кувваи таъсиркунанда танхо дар як холат вучуд дорад, ки сатхи релефи паси девор уфуки, сатхи дохилии девор амудй ва самти кувваи _Еа горизонталй буда, дар дигар мавридхо вучуд надорад. Аммо, сарфи назар аз ин каҷравӣ, муайян кардани фишори фаъоли замин ҳанӯз ҳам ба назарияи Кулон асос ёфтааст, зеро он дар бисёр ҳолатҳо қобили истифода аст.
Барои муайян кардани фишори фаъоли замин Еа Кулон тахмин кард, ки аз таъсири вазни массаи замин W харакати девори такякунанда ва ба вучуд омадани призмаи ABC фишори фаъоли замин ба амал меояд. Фарз мекунем, ки муқовимати дохилии хок танҳо аз соиш иборат аст. Кулон вазни W-ро ба ду ҷузъ тақсим мекунад, ки яке ба самти қувваи фишори фаъоли замин Ea, дигаре ба самти муқовимати фрикционии натиҷавӣ Q дар сатҳи лағжиш (расми 2).5б). Дар ин кор, Кулон минбаъд чунин тахмин мекунад, ки ҷузъ дар кунҷи соиши дохилӣ бо нормал ба сатҳи лағзиш AC амал мекунад ва ҷузъи Ea бо кунҷи инҳироф δ бо нормал ба сатҳи дарунии девор AB амал мекунад. Қувваи W аз рӯи самт, бузургӣ ва самт муайян карда мешавад.
Барои сатҳи додашудаи лағжиш дар кунҷи α бо уфуқӣ, қувваи W аз сатҳи призмаи заминӣ ABC барои дарозӣ ба даст оварда мешавад.1,0 mперпендикуляр ба нақша ва вазни ҳаҷмии хок γ, W=AΔABC x1,00x γ. Қувваҳои Ea ва Q аз рӯи самт маълуманд. Дар асоси нақшаи қувваҳо (расми.5б) ва теоремаи синус, ки мо дорем:
_ Сурат6— ходисаи дар як нукта буридани куввахои амалкунанда._
Ин намуна танҳо дар ҳолате дуруст аст, ки релеф уфуқӣ бошад (v=0), сатхи дарунии девор амудй (θ=0) ва самти қувваи Ea уфуқӣ (δ=0) яъне вақте ки девор комилан ҳамвор аст (расми 2).6).
Барои ин парвандаи махсуси ба ном Рэнкин мо дорем:
Вазни W дар ин ҳолат W = аст0.5·γ·h_2/tg_α, ки γ вазни ҳаҷмии хок аст.
Агар мо арзиши пешинаро ба муодилаи Ea ворид кунем, мо мегирем:
Муодилаи қаблӣ ба сатҳи худсарона ҳаракаткунанда AC дахл дорад. Бо вуҷуди ин, қувваи Ea-ро барои сатҳи муҳими лағжиш, яъне он чизе, ки дар он лағзиш эҳтимоли бештар рух медиҳад, муайян кардан лозим аст. Он сатҳе хоҳад буд, ки арзиши баландтарини фишори фаъоли заминро max Ea медиҳад.
Барои баландии додашудаи девор H ва кунчи доимии соиши дохилии кабулшуда ϕ, кимати фишори фаъоли замин бо кунчи тамоили α сатхи харакаткунанда ба уфуки фарк мекунад. Қимати max Ea ба даст меояд, агар мо Ea-ро бо α фарқ кунем ва дифференсиалиро ба сифр баробар кунем:
Формула ҳисобкунак нест: муодилаҳои сканшуда метавонанд нишондиҳандаҳо, индексҳо, кунҷҳо ва аломатҳои нохонда дошта бошанд. Онҳо бидуни муқоиса бо манбаи боэътимоди коршинос, тафтиши воҳидҳо, фарзияҳои моделӣ ва назорати мустақили натиҷаҳо ба лоиҳа нусхабардорӣ карда намешаванд. Ҳисоб бояд об, дренаж, сарборӣ дар тоҷи девор, таъсири сейсмикӣ ва ҳама ҳолатҳои маҳдуди мувофиқро дар бар гирад.
Муайян кардани кунҷҳои ϕ ва δ
Кунҷи соиши дохилӣ ϕ дар лаборатория муайян карда мешавад. Андозаи он аз намуди хок, намӣ ва фишурдани он вобаста аст. Барои намудҳои муайяни хок, арзиши кунҷи ϕ одатан дар ҳудуди ҳудуди дар ҷадвали 1 додашуда фарқ мекунад.
Ҷадвали 1 — қиматҳои тахминии кунҷи соиши дохилии ϕ барои навъҳои муайяни хок.
Кунҷи инҳироф δ қувваи Еа аз сатҳи муқаррарӣ ба сатҳи дарунии девор ба деформатсияи девор ва хоки паси он ва ноҳамвор будани сатҳи дарунии девор вобаста аст. Агар нишебшавии замин нисбат ба ҷойгиршавии девор, ки маъмултарин ҳолат аст, зиёд бошад, он гоҳ кунҷи δ мусбат аст, соиши байни девор ва замин ба боло амал мекунад. Агар сукунати девор нисбат ба сукунати замин зиёд бошад, ки ин як холати истисноист, он гох кунчи δ манфй буда, соиши байни девор ва замин ба поён амал мекунад. Қиматҳои маҳдудкунандаи кунҷи δ барои сатҳи комилан ҳамвор девори δ=0, барои комилан ноҳамвор δ=ϕ мебошанд. Умуман, δ=2/3_ϕ_ бо назардошти он, ки хоки девор аз намшавии сахт ҳамеша муҳофизат карда мешавад, қабул карда мешавад. Агар хоки паси девор ба заминҷунбии сахт дучор шавад, δ=ϕ/2 қабул карда мешавад ва агар он хеле тар бошад δ=0.
Қиматҳои тарҳрезии кунҷҳо: арзишҳои ҷадвалӣ ва тавсифӣ ϕ ва δ мустақиман ба макони мушаххас татбиқ карда намешаванд. Интихоби параметрҳо бояд ба намуд ва ҳолати хок, усули насб ва фишурдасозӣ, дренаж, ҳаракати пешбинишудаи девор, ноҳамвории тамос ва равиши лоиҳаи дахлдор мувофиқат кунад.
Тақсими фишори замин дар паси девор ва нуқтаи ҳамлаи қувваи Ea
Расм 7 — тақсимоти фишори замин ҳангоми гардиши девори нигоҳдорӣ дар атрофи нуқтаи пои A.
Тақсимоти фишори замин дар рӯи сатҳи даруни девор аз деформатсияи девори нигоҳдорӣ, шакли сатҳи хок дар паси девор ва шакли сатҳи дарунии девор вобаста аст.
Нуқтаи ҳамлаи фишори фаъоли замин Ea аз тақсимоти фишор дар рӯи сатҳи дохилии девор ва шакли он вобаста аст. Он ҳамеша дар баландии маркази вазнинии сатҳи диаграммаи фишор аст.
Кулон қабул кард, ки фишори замин дар паси девор бо умқ ба таври хаттӣ афзоиш меёбад, ба монанди об, ба истилоҳ. тақсимоти гидростатикии фишори замин (расми 7). Аммо, тақсимоти фишори гидростатикӣ танҳо дар ҳолате вуҷуд дорад, ки девор дар атрофи пои A ё ягон нуқтаи поёнтар давр мезанад, дар ҳоле ки дар ҳама ҳолатҳои дигар аз он дур мешавад.
Агар девори нигоҳдорӣ дар атрофи нуқтаи пои A ё ягон нуқтаи поёнтар гардиш кунад, хок ба поён ҳаракат мекунад (расми 7a), дар ҳоле ки ҳеҷ гуна тела ба тарафи дохили хок вуҷуд надорад. Дар ин маврид лағзиши хок дар сатҳҳои муқовимати камтарин M1C1, M2C2… параллел ба сатҳи лағжиш AC ба амал меояд, ки ҳангоми гардиши девор барои ба вуҷуд омадани прилишҳои кофӣ ба вуҷуд меояд. ABCA.
Аз ин рӯ, дар ин ҳолат, фишор мутаносибан бо чуқурӣ меафзояд, яъне тақсимоти фишори замин мувофиқи гидростатикии Кулон аст. Диаграммаи фишори фаъоли замин дар асоси донистани қувваи Ea ва баландии девор h гирифта мешавад, зеро қувваи Ea ба майдони диаграммаи фишори abc баробар аст (расми 2).7б):
Ea=x·h/2, аз куҷо x=2Ea/h,
яъне азбаски Ea = ½ γh2Ка, x = γhKa.
_ Сурат8— таксимоти фишори замин хангоми гардиши девор дар болои В ё ягон нуктаи баландтари L._
Агар девори такякунанда дар болои девор B ё ягон нуқтаи баландтар L гардиш кунад (расми 2).8а), дар ќисми боло ба тарафи дохили хок тела ба амал меояд, ки дар натиља он дар ќад-ќади сатњи муќовимати камтарин ба боло тела дода мешавад M1C1, М2C2…
Ҳангоми гардиши ба қадри кофӣ калони девор сатҳи лағжанда AC ба вуҷуд меояд, ки дар баробари он призмаи лағжиш ҳангоми экструзия ба поён ҳаракат мекунад. Дар натиљаи тела додани хок дар ќисмати боло фишори пассивии замин пайдо мешавад, ки он аз фишори фаъол хеле баланд аст ва дар он ќисмат диаграммаи фишор bd ба фишори пассивии Ep мувофиќат мекунад (расми 8b). Азбаски фишори умумии замин Еа аз андозаи призмаи замини ABCA вобаста аст ва ба сатхи секунчаи диаграммаи фишор abe баробар аст, ин диаграмма дар рафти минбаъдаи худ то он даме ки сатхи он ба сатхи секунча abe баробар шавад, кам мешавад. Диаграммаи воқеии фишор дар ин ҳолат каҷхатти bc мебошад, ки онро математикӣ муайян кардан мумкин нест. Аммо маркази вазнинии S сатхи диаграммаи ac аз маркази вазнинии сатхи диаграммаи секунча болотар аст, ки барои устувории девори такякунанда камтар мусоид аст, зеро нуктаи хучуми кувваи _Еа баландтар аст. Ба гуфтаи Терзагӣ, он дар нисфи баландии девори такягоҳ ҷойгир аст.
Агар девори такякунанда ҳангоми тарҷума ба пеш ҳаракат карда шавад (расми 9a), фишоре, ки пеш аз ҳаракат ба фишори замин дар ҳолати оромӣ мувофиқат мекард E0 кам мешавад, ки дар ин сурат сатҳҳои муқовимати камтар ба назар намерасанд, аммо ҳангоми ҳаракат ба қадри кофӣ калон, сатҳи AC приниши замин ба вуҷуд меояд, ки дар баробари AB AC _ slishing ба вуҷуд меояд. ба поён меафтад. Азбаски фишори умумӣ ба майдони секунҷаи диаграммаи фишор abe баробар аст (расми 9b), диаграммаи фишор дар ҷараёни минбаъдаи он коҳиш меёбад. Диаграммаи воқеии фишор хати каҷшудаи ac мебошад, ки онро математикӣ муайян кардан мумкин нест. Ба гуфтаи Терзаги, маркази вазнинии S дар баландии 0,40 – 0,45_h.
Расм 9 — тақсимоти фишори замин ҳангоми ҳаракати тарҷумаи девори нигоҳдорӣ ба пеш.
Бо назардошти усули муайян кардани фишори замин ҳамчун арзиши экстремалӣ, бузургтарин барои фаъол ва камтарин барои пассив, назарияи Кулон ҳамчун усули экстремалии муайян кардани фишори замин баррасӣ мешавад.
Эзоҳҳои ниҳоии муҳандисӣ: тақсимоти фишор ва нуқтаи ҳамла аз роҳи воқеии деформатсияи сохтор вобаста аст. Илова ба фишори замин, фишори заҳкашӣ ва гидростатикӣ, устувории глобалӣ ва дохилӣ, лағжиш, ҷобаҷокунӣ, борбардорӣ ва ҷойгиршавии хок, устувории девор ва таҳкурсӣ, эрозия, шусташавӣ, марҳилаҳои кофтуков ва устувории муваққатӣ бояд тафтиш карда шаванд. Ҳолати девори мавҷуда, ки ҳаракат, тарқишҳо, буришҳо ё ихроҷи беназорати обро нишон медиҳад, ташхиси фаврии касбиро талаб мекунад.