Тemir yo’l muhandisligi

1.1.3. Polosali yuklamada zo'riqishlar hisobini tashkil qiladigan sxemalari
Mazkur kurs loyihasining 1.1.2-bandi ma’lumotlari asosida ko'tarma tanasidagi grunt zo'riqishlari va zichligini aniqlash uchun hisobiy sxema tuzilgan va 4-rasmda keltirilgan.

4-rasm. Ko’tarma gruntining zo’riqishlari va zichligini aniqlash uchun hisobiy sxema


Zo’riqishlar hisobi ular eng kata bo’lgan yer polotnosi o’qi bo’yicha amalga oshirilgan.

1.1.4. Poyezddan tushadigan muvaqqat yuklamalar hamda doimiy yo’l yuqori qurilmasi ta’siri hamda ko’tarma gruntining o’zidan tushadigan yer polotnosi “tanasi”dagi zo’riqishlarni aniqlash
Zo'riqishlar hisobi ko'tarma gruntlari, ko'tarma va asoslar cho'kishlari, o'yiqlar asosiy maydonchasi va ko'tarma asoslarining gruntlari turg'unligini (shishib chiqishga qarshilik ko'rsatishi) aniqlash uchun amalga oshiriladi. Alohida hollarda hisob-kitoblar kesiklar va yonbag’irlarning turg'unligini baholash uchun asos bo'lib xizmat qilishi mumkin. Shuningdek zo'riqishlarni yer polotnosining ba'zi himoya va mustahkamlash inshootlarini loyihalashtirishda ham bilish talab etiladi.
Ko'tarmalar yer polotnosi, shuningdek o'yiqlar asosiy maydonchasi ostidagi gruntlarning yuqori qatlamlari bugungi kunda gruntlarning yuklama ostida amaliy qayishqoq ishlashini ta'minlaydigan darajaga qadar zichlashtiriladilar. Shuning uchun yer polotnosi va uning asosidagj zo’riqishni hisob-kitob qilish uchun qayishqoqlik nazariyasiga oid ba’zi masalalar yechimlaridan foydalanish mumkin. Yer polotnosi yoki uning asosiga har qanday tashqi ta’sirlarni to'g'ri burchak va uchburchak shakldagi alohida polosali yuklamalar yig'indisi ko'rinishida tasavvur etish va shundan keyin har bir elementar yuklamadan tushadigan yuklamalami jamlash, birlashtirish mumkin. Bizning holda ikkita yuklamadan: lokomotivdan tushadigan vaqtinchalik va yo'lning yuqori qurilmasi og'irligidan tushadigan doimiy yuklama.
Qayishqoqlik nazariyasidan ma’lumki, bir tekis polosali yuklamalar uchun (5-rasm) «М» nuqtadagi kuchlanishlar (zo'riqishlar) quyidagi formulaga binoan aniqlanadi:
σ_i= - [β₁ + sin2 β₁- β₂ - sin2 β₂], kPa

5-rasm. Tashqi to’g’ri burchakli yuklamalarning yarim bo’shliqqa ko’rsatadigan ta’sir sxemasi
«Minus» belgisi zo'riqishlar siqiluvchan ekanligini ko'rsatadi. β₁ va β₂ burchaklar ular yuklamani cheklab turgan vertikallardan boshlab soat strelkasi bo'ylab hisoblanganida musbat hisoblanadi.
Amaliy hisob-kitoblarda, odatda, yuqorida keltirilgan tenglamadan emas, balki ushbu tenglama asosida P_i=1 uchun tuzilgan J_i qiymatlari jadvallaridan foydalanadilar (1-ilova; 1.2-jadv.). Bu holda izlanayotgan:
σ_i = - J₂·P_i ; J_z = f ( y_i / b_i , J_i / b_i)
bu yerda: J_z - bir tekis taqsimlangan yuklamalar intensivligi birligiga to'g'ri keladigan kuchlanish (zo'riqish) vertikal tarkibiy qismi ulushi;
Y_i - to'g'ri burchak polosali yuklamalar og'irlik markazidan kuchlanish (zo'riqish) aniqlanadigan nuqtagacha bo'lgan gorizontal bo'yicha masofa.
Yer polotnosi gruntining o'z og'irligidan kuchlanish (zo'riqish) lar σ_γ yarim bo'shliqda [4;5] formula bo'yicha aniqlanadi:
σ_γ = -γh_i , kPa
bu yerda: γ - gruntning solishtirma og'irligi, kN/m³;
h_i - grunt qatlami qalinligi, m.
Bizning holda, qatlamma-qatlam (ko'p qatlamli massivda) aniqlashda:
σ_γί= - Σγ_ih_i
Shu tarzda, ko'tarmaning istalgan nuqtasidagi siqadigan kuchlanish (zo'riqish) lar. Quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi:
σ_οί= σ_ni + σ_bci+ σ_γί
bu yerda: σ_bc–yo'lning yuqori qurilmasi og'irligidan tushadigan kuchla­nish (zo'riqish), kPa;
σ_ni - lokomotiv yuklamalaridan zo'riqishlar, kPa;
σ_γί – ko'tarma gruntining o'z og'irligidan tushadigan kuchlanish (zo'riqish), kPa.
σ_ni va σ_bc zo'riqishlar hisobi 1-jadvalda belgilab berilgan. σ_γί zo'riqishlar hisobi ko'tarma grunti zichligini hisob-kitob qilish jarayonida bajariladi.
1-jadval
Yer polotnosi grunlaridagi σ_bc va σ_п zo’riqishlarni hisoblash

Hisobiy nuqtalar	m	Yo’l yuqori qurilmasidan tushadigan doimiy yuklar				Lokomotivdan tushadigan vaqtinchalik yuklar
0	0	0	0	1	16		32.91	0	0	1,0		32.21
1	3	0,65	0	0,73	14,68		19.30	1,11	0	0,51		9.84
2	6	1,30	0	0,45	7,2		19.30	2,22	0	0,28		5.40
3	9	1,96	0	0,31	4,96		19.30	3,33	0	0,19		3.67
4	12	2,61	0	0,24	3,84		17.70	4,44	0	0,15		2.90
5	15	3,26	0	0,197	3,15		17.70	5,55	0	0,12		2.31
6	17.6	3,46	0	0,187	2,99		17.70	5,88	0	0,11		2.12

1.1.5. Ko'tarma tanasini zichlashga hisoblash

Ko'tarmalarni individual loyiha bo'yicha tiklashda ular gruntlarining zichligi belgilangan me’yorlarga muvofiq qabul qilinadi. Biroq, ba’zi hollarda individual loyihalashtirish, ayniqsa baland ko'tarmalar loyihasi yoki ortiqcha namlangan vа shu kabi o'ziga xos jihatli gruntli loyihalami ishlab chiqishda gruntlar zichligi hisob-kitob bo'yicha ko'tarmada amal qilayotgan siqiladigan zo'riqishlar funksiyasi sifatida ham qabul qilinishi mumkin. Quruq gruntning minimal zichligi talab qilinib, p_d, t/m³, u zichlanayotgan ko'tarmaning istalgan qatlamida quyidagicha aniqlanishi mumkin:
ρ_d =
ρ_d=
ρ = ρ_d(1+W) = (1+W)
bu yerda: ρ_s - grunt zarrachalari zichligi, t/m³ ;
ρ - gruntning tuzilish zichligi, t/m³ ;
W - gruntning birlik ulushlaridagi vazn (og'irlik) namligi;
e_oi - gruntning mazkur nuqtadagi g'ovakliligi hisobiy koeffitsiyenti. Quyidagi nisbatlar mavjud:

ρ_d =

bu yerda: g - erkin tushishning tezlashishi, m/s²;
γ – gruntning solishtirma og'irligi, kN/m³;
γ_d-quruq gruntning solishtirma og'irligi, kN/m³
γ_s– gruntning solishtirma og'irligi, kN/m³;
Ko'tarma gruntining qavatma-qavat zichligini hisoblab aniqlashda dastlab ko'tarma gruntining o'z og'irligidan tushadigan, grunt solishtirma og'irligiga bog'liq bo'lgan zo'riqishlar aniqlab topiladi:
γ_i = ,
e_oi va γ_i hisobiy qiymatlari zichlashtirish va zichlikni nazorat qilishni soddaligi va qulayligi uchun zichlashtirilayotgan ko'tarma qatlamini butun eni bo'yicha bir xil deb olinadi. e_oi hisobiy qiymatlari gruntning kompression egri chizig'iga ko'ra taxminan topiladi (6-rasm):
е_oi= e_аhi - k_е (∆ е_аi- ∆ е_oi)
bu yerda: e_аhi - ko'tarmaning mazkur nuqtasidagi doimiy bosimdan tushadigan yuklama shoxobchasi va grunt σ_аi va gruntning g'ovaklilik koeffitsiyenti. Bunda
σ_аi= σ_всi+ σ_γi , кPа
Δе_а-σ=σ_аi bo'lganida yuklama olinishidagi yuklamalar ordinatalari orasidagi farq;
k_e - vaqtinchalik yuklamalarning ko'p martaligi, davomiyligi va qo'yilish usulini hisobga olgan koeffitsiyent, k_e=1,1-1,6.
Loyihada qabul qilinishicha k_e =1.5
e_oi va γ_i ni aniqlashda ularning ko'tarma gruntlari vaqtinchalik poyezd yuklamalari ta'siri ostida deyarli qayishqoq bosqichda (muayyan yaqinlashtirish bilan) ishlaydigan qiymatlari topiladi.
Talab etilgan zichlikning hisob-kitobini yer polotnosining o'qi bo'ylab amal qiladigan, ya'ni avvalroq zo'riqishlar aniqlangan joylardagi zo'riqishlar bo'yicha amalga oshiramiz. Hisob-kitob 2-jadvalda bajarilgan.
2-jadval
Yer polotnosi grunlaridagi talab etilgan solishtirma og’irligini hisoblash

Hisobiy Nuqtalar
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
0	16	0	16	0.787	0.107	32.91	48.91	0.095	0.774	11.82
1	14.68	35.46	50.14	0.767	0.113	9.84	59.98	0.089	0.740	12.05
2	7.2	72.3	79.5	0.750	0.082	5.40	84.9	0.081	0.749	11.98
3	4.96	107.82	112.78	0.734	0.071	3.67	116.45	0.070	0.733	12.09
4	3.84	145.08	148.92	0.723	0.063	2.9	151.82	0.061	0.720	12.19
5	3.15	182.85	186	0.710	0.053	2.31	188.31	0.052	0.709	12.26
6	2.99	220.68	223.67	0.700	0.047	2.12	225.79	0.47	0.700	13.12

6-rasm. Ko’tarma va asos gruntlarining kompression egri chiziqlari
Ko'tarma turg'unligi bo'yicha hisob-kitoblarni bajarish uchun ko'tarma tanasi gruntining g'ovakliligi solishtirma og'irligining o'rtacha qiymatini bilish zarur.

bu yerda: H_k - ko'tarma balandligi, m; vazifaga ko'ra H_k = 17.6 m; е_оо, е_о1, е_оп-1- ko'tarma gruntining har bir hisobiy qatlami yuqori sathining grunt g'ovakliligi; (2-jadvalga qar.).

Zo'riqishlar yuklamalarining, ko'tarma grunti solishtirma og'irligi va g'ovakliligini ko'rgazmali tahlil qilish uchun 1 va 2-jadval ma’lumotlari asosida ushbu tavsif epyuralari qurilgan (7-rasm).



7-rasm. Yer polotnosi o’qi bo’yicha σ, γ, e epyuralari