Gruntlarning mexanik xossalari

GRUNTLARLARGA ISHLOV BERISH USLUBLARI VA MEXANIZATSIYA VOSITALARI

Poydevor zaminidagi gruntlar o`zining xususiy og`irligi va inshootdan uzatiladigan yuklar ta`sirida, ma`lum darajada zo`riqgan holatda bo`ladi. Gruntning xususiy og`irligidan hosil bo`ladigan bosim tabiiy bosim deyiladi. Chuqurlik oshgan sayin bu bosimning qiymati ham ortib boradi.

Inshootdan uzatiladigan yuklar zamindagi gruntda qo`shimcha bosimni yuzaga keltiradi. Tabiiy va qo`shimcha bosimlar ta`sirida grunt qatlamlarida normal() va urinma() kuchlanishlar hosil bo`ladi. Normal kuchlanishlar gruntning zichlanishiga, urinma kuchlanishlar esa grunt qatlamlarining o`zaro siljishiga sabab bo`lishi mumkin.
Ma`lumki, grunt zarrachalari tishlashish yoki ishqalanish kuchlari hisobiga bir-biri bilan o`zaro bog`langan. Agar normal va urinma kuchlanishlar zarrachalar orasidagi bog`lanish kuchlaridan katta bo`lsa, zarrachalarning o`zaro siljishi yoki surilishi hisobiga deformatsiyalanish (zichlanish yoki siljish) sodir bo`ladi.
Deformatsiyalanishi bo`yicha gruntlar elastiko-plastik jismlar turiga kiradi. Grunt zarrachalari, ularning sirtidagi bog`langan suv va qamralgan havo elastik deformatsiyalanadi. Plastik (qoldiq) deformatsiyalanish, asosan gruntdagi g`ovaklar hajmining kamayishi hisobiga sodir bo`ladi. Bunda, g`ovaklardagi suv yoki havo pufakchalari qisman yoki butunlay siqib chiqarilishi mumkin.
1. Gruntlarning zichlanish ko`rsatkichlari

Tashqi yuk ta`sirida grunt zarrachalarining o`zaro siljishi, surilishi va yanada zichroq joylashuvi natijasida ular orasidagi g`ovaklik kamayib, grunt zichlanadi. Inshootdan uzatiladigan amaldagi bosim qiymatlarida, grunt qattiq zarrachalarining hajmiy deformatsiyalanishi (zichlanishi) deyarlik sodir bo`lmaydi, shu sababli, gruntning zichlanishi undagi g`ovaklar hajmining kamayishi hisobiga yuz beradi.

Ma`lumki, serg`ovak va siljishga kam qarshilik ko`rsatadigan gruntlar zichlanuvchan bo`ladi. Gruntlarning zichlanishga moyilligini aniqlashda ular zarrachalari orasidagi bikr bog`lanish kuchining qiymati ahamiyatlidir. Tarkibida yuqori qiymatli bikr bog`lanish kuchiga ega bo`lgan qoya gruntlari amalda zichlanmaydi deb qabul qilingan.
Gilli va sochiluvchan gruntlarning zichlanishi jarayonida qattiq zarrachalar o`zaro yaqinlashadi, natijada zarrachalar orasidagi bog`lanish kuchi oshadi. G`ovaklari suvga to`yingan gruntlar ma`lum miqdordagi suvning sizib chiqishi hisobiga zichlanadi. Bu esa o`z navbatida, grunt namligining kamayishiga olib keladi.
Tashqi yuk ta`sirida gruntlarning zichlanishi hamma vaqt plastik (qoldiqli) deformatsiyalanish shaklida namoyon bo`ladi. Gilli va sochiluvchan gruntlarga xos bo`lgan bu xususiyat zichlanish qonuniyatiga bo`ysunadi.
Gruntlarning zichlanish qonuniyatlarini maxsus asboblar (odometrlar, stabilometrlar va h.k.) yordamida o`rganish mumkin. 1-rasmda grunt namunasini odometrda sinash sxemasi ko`rsatilgan. Odometr tsilindrsimon taglikdan, xalqadan va porshendan tashkil topgan qurilmadir. Odometrda sinaladigan grunt namunasi suvga to`la to`yingan bo`lish kerak.
Gruntdagi suvning, zichlanish jarayonida erkin chiqib ketishi uchun, odometr tagligi va porshenda maxsus teshikchalar qoldirilgan. Odometr suvli idish ichiga joylashtiriladi.
Gruntni zichlanishga sinash jarayonida, porshen orqali namunada qo`shimcha bosim hosil qiladigan har xil qiymatlardagi kuch (N) ta`sir ettirilsa, gruntning cho`kishi (S) kuzatiladi.

1 – rasm. Grunt namligini odo-

metrda sinash sxemasi: 1–taglik; 2 – rasm. Zichlanish egri chizig`i
2–xalqa; 3–porshen; 4–suvli idish

Odometrdagi namuna faqat vertikal yo`nalishda siqilgani uchun, grunt g`ovakligining o`zgarishini quyidagicha ifodalash mumkin:

n = S/h , (1)

bu yerda h – namunanig boshlang`ich balandligi.

Namunadagi qattiq zarrachalar hajmi sinov jarayonida o`zgarmasdan qoladi. Agar gruntning boshlangich g`ovaklik koeffitsientini е₀ bilan belgilasak va (2.7)-ifodadan _s = _d(1+е₀) ekanligini nazarda tutsak, (2.6)-ifodaga ko`ra, namunadagi qattiq zarrachalarning solishtirma hajmi:

m = 1/( 1 + e₀ ) . (2)

(1)- va (2) formulalar nisbati g`ovaklik koeffitsientining o`zgarishini tavsiflaydi, ya`ni:

e = (1 + e₀) S/h.

e = e₀ – e bo`lganligi uchun :

e = e₀ - (1 + e₀) S/h. (3)

Har xil p = N/A (bu yerda A - namunaning ko`ndalang kesim yuzasi) bosimlardagi g`ovaklik koeffitsientlari asosida qurilgan bog`lanishga kompression (zichlanish) egri chizig`i deyiladi (2 - rasm).

O`zgaruvchan yuklanishning tabiiy p<sub>g</sub> bosimdan inshootni ekspluatatsiya qilish davridagi p<sub>э</sub> bosimgacha bo`lgan oraliqlarida, zichlanish egri chizig`ini shartli ravishda AV to`g`ri chiziq bilan almashtirish mumkin. Ushbu holda g`ovaklik koeffitsientining o`zgarishi quyidagicha ifodalanadi:

e = e₀ - m₀p . (4)

Bunda AV to`g`ri chiziq qiyalik burchagining tangensiga teng bo`lgan m₀ kattalik gruntning siqiluvchanlik koeffitsienti deb ataladi va uning qiymati:

m₀ = ( e₁ - e₂ )/( p_э - p_g ) . (5)

(3) – ва (4) – ifodalarni taqqoslashdan:

m₀ p = ( 1 + e₀ ) S/h ёки m₀ / (1 + e₀ ) = S/( hp ) . (6)

(6)-tenglamaning chap qismi m_v = m₀/(1 + e₀ ) – nisbiy siqiluvchanlik koeffitsienti deyiladi.