Замин ва пойдеворлар

7.5-§.Сувга тўйинган грунтларнинг зилзила таъсирида қуйқаланиши
Айтиб ўтилганидек, тўла намланган грунтларнинг зилзила оқибатида суюқ ҳолга ўтиши, асосан акс босим _сh_z таъсирида юз бериб, бу кўпинча зарралар орасида боғланиш бўлмаган, яъни қумли, тошли ва шағалли грунтларда яққол намоён бўлади.

Юқорида келтирилган (7.12) ифодага қайтамиз. Бу ифодага асосланиб зилзила кучланиши таъсирида грунтларнинг ички ишқаланиш бурчаги  ўзгармас деб қабул қилинса, у ҳолда  _с нинг қиймати акс босим таъсирида камайиб боради ва унинг _сh_z=_с қийматида S_c=0 бўлиб, бу эса грунтнинг тўла суюқ ҳолатга ўтишини билдиради. Қолган ҳолларда, яъни _сh_z нинг барча 0 дан юқори қийматларида грунт ўзининг мувозанат ҳолатидаги силжишга қарши мустаҳкамлигидан кўра камроқ миқдордаги қийматга эга бўлади.

Демак, зилзила таъсир этганда сочилувчан грунт мустаҳкамлигини аниқлашда динамик босим қийматини излаш катта аҳамиятга эга экан.

Қумли грунтларнинг зилзилага нисбатан мустаҳкамлиги ва динамик босим қийматини излашда И.В.Ярапольский, В.А.Флорин, Н.Н.Маслов ва кўплаб бошқа олимлар анчагина иш олиб боришган. Динамик босим қийматини топиш учун турли ифодалар таклиф этилган. Улар орасида Н.Н.Масловнинг «Ўта намланган қумли грунтларнинг динамик мустаҳкамлиги» хақидаги сув сизиши назариясида келтирилган ифода ўзининг ихчамлиги ва аниқлиги билан диққатга сазовордир.

(7.13)

бунда: k_с - грунтнинг сув сизиш коэффициенти; Н - грунт қатламининг баландлиги;

z - кузатув олиб борилаётган сатҳ; _п - грунтларнинг зилзила таъсирида чўкиш коэффициенти.

Грунтларнинг зилзила таъсирида чўкиш коэффициенти уларнинг тебраниш даврида зичлигини ўзгартириш тезлигини ифодалайди:

(7.14)

бу ерда: n - грунтнинг ғоваклиги; t - вақт.

Динамик босим қийматини (7.13) ифода ёрдамида аниқлашда _п коэффициентининг аҳамияти жуда катта бўлиб, ҳар бир алоҳида шароит учун грунтнинг зичлиги, заррачаларининг йириклиги, улар сиртининг текис ёки нотекислиги, сейсмик кучининг қиймати ва унинг таъсир этиш вақти, грунтга юқоридан тушаётган юкнинг қиймати ва ҳоказоларга боғлиқ равишда махсус тажриба ёрдамида аниқланади.

7.3-расмда грунтларнинг зилзила таъсирида чўкиш коэффициентининг қийматлари келтирилган.

7.3-расм. Зилзила таъсирида грунтнинг чўкиш коэффициенти ва унинг зичлиги орасидаги боғланиш

Шуни айтиб ўтиш керакки, (7.13) ифода асосан қумли грунтлар учун таклиф этилган бўлиб, динамик босим қиймати фақат грунт қатлами чуқурлиги бўйича эгри чизиқ шаклида ўзгаради (7.4-расм).

Заррачалари ўзаро боғланган грунтлар устидан кейинги вақтда Х.З.Расуловнинг олиб борган кузатишлари, бу грунтларнинг мустаҳкамлиги зилзила таъсирида бузилиши ва динамик босим ҳосил бўлиб, унинг қийматининг ортиб бориши асосан заррачалараро боғланиш кучига ва унинг вақт бирлигида ўзгариш ходисасига боғлиқ эканлигини кўрсатади.

7.4 -расм. Динамик босимнинг грунт қатлами чуқрлиги бўйлаб ўзгариши (қум 44 %; =1000 мм/с^2)

Бундай грунтларда динамик босим h_z фақатгина қатлам чуқурлиги бўйлаб ўзгармай, балки заррачалараро боғланиш кучининг ўзгаришига мослашган ҳолда вақт бўйича ҳам ўзгариши маълум бўлди.

Шунинг учун тўла намланган, заррачалари ўзаро боғланган грунтларнинг зилзила таъсирида суюқ ҳолатга ўтиши қумли грунтларга нисбатан анча мураккаб шароитда юз беради.

Боғланиш кучининг вақт бўйича ўзгариши с_(t) қуйидагича ифодаланади:

(7.15)

бу ерда: с_(б), с_(0) - грунт заррачалари оралиғидаги боғланиш кучининг бошланғич ва охирги қийматлари;  - боғланиш кучининг ўзгаришини ифодаловчи коэффициент.

Коэффициент  тажриба орқали қуйидагича аниқланади:

(7.16)
7.5-расмда грунт заррачалараро боғланиш кучининг вақт бирлигида ўзгариш шакли тасвирланган.

7.5-расм.Грунт заррачалари боғланиш кучининг вақт бирлигида ўзгариши

Юқорида эслатиб утганимиздек, зилзила вақтида заррачалари ўзаро боғланишда бўлган намли грунтларда ҳосил бўладиган динамик босим қиймати ҳам вақт бўйича ўзгаради.

Бу ўзгариш қуйидаги ифода орқали акс этган:

(7.17)

бунда: _б - грунт заррачаларининг зилзила таъсирида чўкиш коэффициентининг бошланғич қиймати;  - динамик босим камайиш тезлигини ифодаловчи тажриба орқали аниқланадиган коэффициент; Н - зилзила таъсирида чўкиш юз берадиган қатлам баландлиги.

Динамик босимнинг вақт бирлигида ўзгариши 7.6-расмда тасвирланган бўлиб, бу ўзгаришнинг (7.17) ифодага жуда мослигини кузатиш мумкин.

7.6-расм. Динамик босим қийматини вақт бирлигида ўзгариши.

7.7 - расм. Заминларнинг юк кўтариш коэффициентлари.

Динамик босим қийматини (7.17) ифода ёрдамида аниқлашда зилзила таъсирида чўкиш юз берадиган қатлам баландлиги Н ни топиш алоҳида аҳамиятга эга. Бу қийматни қуйидаги ифодадан топилади:

(70)

Бу ифода фақат чўкиш юз берадиган қатлам баландлигини аниқлабгина қолмай, балки бу қатламнинг зилзилага бардошлигини оширувчи тадбир танлашда ҳам аҳамиятлидир.