Негіз топырақтарының шөгуін анықтау

12. Негіз топырақтарының шөгуі s_sl үстінен үлкен аудандарды сулау (3.2 және 3.5 тт. қараңыз), сондай-ақ астынан жерасты су деңгейінің көтерілуі салдары­нан оның ылғалдылығы артқан кезде мына формула бойынша анықталады.

, (13)

мұнда _sl,i – 13-ші тармақтың нұсқауларына сәйкес анықталатын топырақтың i-ші қабатының салыстырмалы шөкпелілігі;

h_i – i-қабаттың қалыңдығы;

k_sl,i – 14-тармақтың нұсқауларына сәйкес анықталатын коэффициент;

n – 16-тармақтың нұсқауларына сәйкес қабыл­данатын h_sl шөгу аймағы бөлінген болатын қабаттар саны.

13. Топырақтың салыстырмалы шөкпелілігі _sl бүйірі ұлғаюының мүмкіндігі жоқ топырақ үлгілерін сығуға сынау негізінде мына формула бойынша анықталады:

, (14)

мұнда h_n,p және h_sat,p- – тиісінше табиғи ылғал­дылықтағы және оның толық сумен қаныққаннан кейінгі (w = w_sat) p қысымдағы үлгінің биіктігі. Бұл жерде p қысым сыртқы жүктемелерден және топырақтың өз салмағынан қарастырылып жатқан тереңдіктегі вертикаль кернеуге тең болады. Соны­мен бірге, шөкпенің жоғарғы аймағындағы топырақ­тың шөгуін анықтағанда – p = _{zp +} _zg; шөкпенің төменгі аймағындағы топырақтың шөгуін анық­тағанда да тура солай зиянды үйкеліс күштерінен болатын қосымша жүктемелерге ескеріледі (3.4 және 3.8 т.т. қараңыз).

h_n,g – табиғи ылғалдылығы p = _zg болғандағы тура сол үлгінің биіктігі.

Топырақтың салыстырмалы шөкпелілігі оның сумен толық қаныққан кезде (w_sl = w < w_sat) - ^/_sl мына формула бойынша анықталады:

, (15)

мұнда w – топырақтың ылғалдылығы;

w_sat – топырақтың сумен толық қаныққанды­ғына сәйкес келетін ылғалдылық;

w_sl – бастапқы шөкпелік ылғалдылық (3.3 т.);

_sl – (14)-формула бойынша анықталатын сумен толық қаныққан топырақтың салыстырмалы шөкпелілігі.

14*. (13)-формулаға кіретін k_sl,i коэффициенті:

b = 12 м болғанда – шөгу аймағы аралығын­дағы топырақтың барлық қабаттары үшін 1-ге тең етіп қабылданады;

b = 3 м болғанда – мына формула бойынша есептелінеді:

, (16)

мұнда р – іргетас табанының астындағы орта­ша қысым, кПа (кгс/см²);

p_sl,I – 15-тармақтың нұсқауларына сәйкес анық­талатын i-қабаттың бастапқы шөкпелі қысымы, кПа (кгс/см²);

р₀ – 100 кПа (1 кгс/см²) -ге тең болатын қысым;

3 м < b < 12 м болғанда – b = 3 м және b = 12 м болған кезде алынған k_sl,i мәндерінің аралығында интерполяция арқылы анықталады.

Топырақтардың өз салмағынан шөккенін анық­тағанда H_sl = 15 м болғанда k_sl = 1 және H_sl  20 м болғанда k_sl = 1,25 етіп қабылдау керек, ал Н_sl аралығындағы мәндері кезінде k_sl коэффициенті интерполяция арқылы анықталады.

15. Бастапқы шөкпелі қысым p_sl ретінде мына­ларға сәйкес келетін қысым алынады:

топырақтарды сығымдағыш құралдарда зертха­налық сынауы кезінде – салыстырмалы шөкпелілік _sl 0,01-ге тең болатын қысым;

алдын-ала суланған топырақтарды штамппен дала сынақтарында – «жүк-шөгу» кестесіндегі про­порционалдық шегіне тең болатын қысым;

сынақ қазаншұңқырларында топырақтарды су­лағанда – топырақтың өз салмағынан шөгуі болатын жерден бастап алған тереңдігінде топырақтың өз салмағынан болатын вертикаль кернеу.

16. Шөгетін аймақтың қалыңдығы h_sl мыналарға тең етіп қабылданады (4-ші сурет):

h_sl = h_sl,р – сыртқы жүктемелерден болатын топырақ шөгуін s_sl,p анықтағандағы шөкпенің жоғарғы аймағының қалыңдығы (3.4 т.), осы жердегі көрсетілген аймақтың төменгі шекарасы _z = _zp + _zg = p_sl (4а,б сурет) тереңдігіне немесе _z мәні _z,min > p_sl болса минимальды (4,в сурет) болатын тереңдігіне сәйкес келеді;

h_sl = h_sl,g – топырақтың өз салмағынан болатын топырақ шөгуін s_sl,g анықтағандағы шөкпенің төмегі аймағының қалыңдығы (3.4, 3.5 т.т.), яғни _z = р_sl немесе _z,min > p_sl болса _z мәні минимальды болатын z_g тереңдігінен бастап шөкпелі қабаттың төменгі шекарасына дейін.

17. Үстінен аз ауданды (суланатын ауданның ені B_w шөкпелі қабат өлшемінен Н_sl аз) сулағандағы топырақтың өз салмағынан болуы мүмкін шөкпе s^/_st,g мына формула бойынша анықталады:

,

(17)

мұнда s_sl,g – 12-тармағына сәйкес анықталатын өз салмағынан топырақ шөкпесінің максимальды мәні.

4-сурет. Негіз шөкпелерінің есебіне арналған сұлба

a – өз салмағынан шөкпейді s_{sl, g} (5 см-ден аспайды), шөкпенің жоғарғы аймағында h_sl,р тек сыртқы жүктемелерден ғана шөгуі s_sl,р мүмкін (топырақ күйлерінің I типі); б, в, г, - z_g тереңдігінен бастап алғандағы шөкпенің төменгі аймағында h_sl,g өз салмағынан шөгуі s_sl,g мүмкін (топырақ күйлерінің II типі); б – шөкпенің жоғарғы және төменгі аймақтары қосылмайды, бейтарап аймағы h_n бар; в – шөкпенің жоғарғы және төменгі аймақтары қосылады; г – сыртқы жүктемелерден шөкпейді; 1- топырақтың өз салмағынан болатын вертикаль кернеулер _zg; 2 – топырақтың өз салмағынан және сытқы жүктемелер­ден болатын вертикаль қосынды кернеулер _z = _zp + _zg ; 3 – бастапқы шөкпелі қысымның тереңдігі бар өзгеріс p_sl; Н_sl – шөкпелі топырақтар (шөкпелі қатқа­бат) қабатының қалыңдығы; d – іргетасты орналас­тыру тереңдігі.