«informatika va at»

Dissertatsiya mavzusining dolzarbligi
Gruntlarning deformatsiyalanuvchanligining grunt kuchlanganlik holatiga mos qonuniyatlari gruntlar mexanikasining asosiy masalalaridan biri hisoblanadi. Bu masalaning asosiy vazifasi bino va asos gruntlarining birgalikdagi ishini hisobga olgan holda kutiladigan deformatsiyalar miqdorini nazariy tahlil qilish uslublarini ishlab chiqishdan iboratdir.
Murakkab geologik sharoitlardagi hozirgi zamon qurilishlarining rivojlanishi asos gruntlarining deformatsiyasiga grunt namlik rejimining ta'sirini hisobga oluvchi yangi hisoblash uslublarini yaratish vazifasini qo’yadi. o’ta cho’kuvchan gruntli asoslarda turli omillarning birgalikdagi ta'siri asos grunti muvozanatini buzadi va gruntda mexanik jarayonlarining rivojlanishiga va yuzaga kelishiga sabab bo‘ladi.
Lyossli o’ta cho’kuvchan gruntlarda mexanik jarayonlar oddiy zichlangan gilli gruntlardagidan sezilarli farq qiladi. Bu esa grunt skeleti tabiiy strukturasining kuchlanishlar va grunt namlik darajasining birgalikdagi ta'siri natijasida o’zgarishiga aytiladi.
Lyossli gruntlar o’ta cho’kishi nazariyasining rivojlanishiga Yu.M.Abelev, M.Yu.Abelev, V.P.Anan'ev, X.A.Askarov, Yu.A.Bagdasarov, L.G.Balaev, Ya.D.Gil'man, M.N.Gel'deshteyn, A.A.Grigoryan, N.Ya.Denisov, V.I.Krutov, A.Ya.Kirillov, P.A.Konovalov, S.N.Klyapikov, L.K.Larionov, G.M.Lojize, G.M.Mavlonov, A.A.Mustafaev, N.A.Ostapev va boshqalar katta xissa kushishdilar.
Bularning ilmiy tadqiqotlari va ko‘p sonli tajribalari shuni ko‘rsatadiki, lyossimion gruntlarning o’ta cho’kish deformatsiyalari bu qatlam gruntlarining tarixiy shakllanishi jarayonining o‘ziga xos jihatlariga bog‘liqligi bo‘lib ularning zichlanmagan holda saqlanishini asoslaydi
Miqdoriy jihatdan eng katta o’ta cho’kish deformatsiyalari donador strukturali va yuqori darajada g‘ovaklikka ega bo‘lgan gruntlarda kuzatilar ekan. Lyossli gruntlarning tabiiy yetishi sharoitlaridagi mustahkamligi grunt zarrachalarini urab olgan oxaktoshning, gipsning va boshqa tuzlarning simentlarshtiruvchi faoliyati bilan xarakterlanadi.
Lyossli gruntlarda namlikning va zichlashtiruvchi bosimning oshishibilangruntlarning strukturaviy mustahkamligi uzgaradi va grunt zarrachalarining siljishi aloxida zarrachalarining va agregatlarining bir – biriga nisbatan kompakt joylashishi evaziga qushimcha zichlashishi yuzaga keladi.
Bu jarayon ta'sirida grunt umumiy g‘ovakligi ta'sir etaetgan bosimga mos holatgacha kamayadi. o’ta cho’kuvchan gruntlar strukturasi turg‘un bo‘lmagan gruntlar ularning zarrachalarining ilashuvchanligi bir tomondan suvli , kaloidli bog‘lanishlariga bog’liq bo‘lsa, ikkinchi tomonda sementlovchi kristallizasion bog‘lanishlariga bog‘liq. Bu bog‘lanishlarning suvga chidamsizligi o’ta cho’kuvchan gruntlar strukturasining bosim ostida suv shimganida buzilishining asosiy sababi hisoblanadi. Strukturasi turgun bo‘lmagan gruntlar deb, shunday gruntlarga aytiladiki, ularda tashqi fizik maydonlar ta'siri evaziga ichki strukturasining buzilishi yoki sezilarli o’zgarishi kuzatiladi. Bular esa asos gruntlari fizik – mexanik xossalarining o’zgarishini, notekis cho’kishlarining kamayishini taqoza qiladi. Ammo gruntga bo‘ladigan bosimning ma'lum qiymatlarida lyoss gruntlarining strukturasi ular tuliq suvga shimmagan holida xam kuzatiladi. Professor Z.R.Ter-Martirosyan tomonidan o’tkazilgan tajribalar shuni ko‘rsatadiki notekis namlanish muhitida deformatsiyalanish jarayoni nafaqat kuchlanishga, balki namlikning miqdoriga ham bog‘liq ekan. Bu esa bir qancha bir xil grunt namunalari, tajribalar asosida namlikning W0dan Wk gacha taxminan pog‘onasimon oshishida ko‘rish mumkin. Namlikning shishi bilan gruntning zichlashuvchanligi oshayapti, ya'ni uning deformatsiya moduli kamaya boshlayapti. Shunday qilib lyossli o’ta cho’kuvchan gruntlarga bir vaqtning uzida mexanik va fizik omillar ta'sir etganda ular sezilarli darajada deformatsiyalanadi va bu jarayonda grunt tabiiy strukturasining tubdan o’zgarishi va uning yangi holatga kelishi kuzatiladi. Bu jarayonda deformatsiya egri chizig‘ining pog‘onali o’zgarishini xisobga olish grunt defformasion ko’rsatkichlarini tashqi fizik maydon ta'siri funksiyasi kabi aniqlash imkonini beradi. Grunt deformatsiya modulining namlikka bog’liq ravishda o’zgarishi ko’rsatilgan. Ma'lumki, o’ta cho’kuvchanlik lyoss grunlarining deformatsiyalanish ko’rsatkichlari ularning namligiga yuqori darajada bog’liq. Namlikning oshishi bilan grunt deformatsiya moduli sezilarli darajada kamayadi Ya'ni boshlang’ich mikdolariga nisbatan 4 – 5 marta va undan ortik darajada kamayishi mumkin Puasson koeffisienti kam uzgarib odatda doimiy qabul qilinadi. Lyoss va qumoq gruntlar deformatsiya modulining o’zgarishiga grunt namligi o’zgarishining (tabiiy namlikdan to’liq suv shimgan xolatiga qadar) tajribalari shuni ko’rsatadi, bir xil g’ovaklikka ega bo’lgan gruntlarda xam deformatsiya modulining miqdorlari grunt namligiga bog’liq ekan. Bu yerda shuni ta'kidlash kerakki, lyoss gruntlar deformatsiya modulining kompressiya tajribalari orqali o’rganilgan miqdorlari, usha gruntlarning statik yuk ta'sirida shtamp tajribalari orqali aniqlangan deformatsiya moduli qiymatlaridan juda katta miqdorda farq qiladi. Farqlar 300 – 400 % gacha boradi
A.A.Mustafaev lyoss gruntlar defformasion ko’rsatkichlariga namlikning ta'sirini o’ta cho’kuvchan gruntlarda namlikning grunt mineral zarrachalari, kristallik panjarasi bilan o’zaro ta'sirlashishi mexanizmi yuzaga kelishi bilan tushuntiradi. o’ta cho’kuvchan gruntlarni tashkil etuvchi mineral agregatlar muayyan sharoitlarda kristall ichkarisiga suv molekulalarini tortib oluvchi xarakatchan kristallik panjarasi tuzilishiga ega bo’lishi mumkin va shu sababli plastik deformatsiyalanish xususiyatiga ega bo’ladi. Yu.M.Abelev fikricha o’ta cho’kish deformatsiyasining sababi grunt suv shimganida grunt zarrachalari orasidagi qovushqoqlikning buzilishi va natijada zarrachalar kontakt nuqtalaridagi yuzaga keladigan urinma kuchlanishlarining grunt struktura mustaxkamligi kuchidan oshib ketishidir.
A.K.Larionov fikricha o’ta cho’kish grunt muxitidagi tashqi va ichki omillarning o’zaro murakkab ta'sirlashishi natijasida ro’y beradi. Tashqi omillarga gruntning kuchli namlanishi va unga bo’ladigan dinamik ta'sirlarni kiritsa, ichki omillarga gruntlarning yuqori darajada g’ovakdorligi va bu grunt strukturasining suvga chidamsizligidir.
A.A.Mustafaev va S.K.Alievlar « Boshlang’ich namlik » deb taxminan plastiklikning pastki chegarasidagi namlikka teng namlikni qabul qilishadilar. Bu xolatda gruntda intensivligi kuchlanganlik xolatiga mos bo’lgan plastik deformatsiyalar yuzaga kela boshlaydi.
V.I.Krutov va A.N.Golushenkolar laboratoriya sharoitida boshlang’ich namlik miqdorini aniqladilar va uni shunday miqdorga teng qilib olish kerak dedilarki, bu namlikda lyossmon gruntda nisbiy o’ta cho’kish =0,01 bo’lishi kerak deyishadilar.
Yuqorida keltirilgan ma'lumotlardan ko’rinib turibdiki «o’ta cho’kishning boshlang’ich namligi » (ayrim xollarda «kritik namlik» deb yuritiladi) masalasi aniq yechilmagan. Tadqiqotchilarning fikrlari ayrim xollarda bir biriga karama – qarshi bu namlikning miqdori lyossli gruntlarning turli xarakterli namliklariga tenglashtiriladi.
Fikrimizcha A.A.Mustafaev va S.N.Alievlarning lyossli gruntlar deformatsiyalanganlik kuchlanganlik xolatini ularning namligi va o’ta cho’kish jarayonining fizik moxiyatibilanbog’lanishi bir muncha tugrirokdir. Ular o’ta cho’kish deformatsiyasi jarayonining asosiy belgilovchi omillari sifatida o’ta cho’kishning boshlang’ich namligini (Wsl); o’ta cho’kishning boshlang’ich bosimini
( Rsl ), nisbiy o’ta cho’kuvchanlikni xamda gruntlarning namlik va mexanik ko’rsatkichlarini qabul qilishadilar.
Ko’pchilik tadqiqotchi olimlarning ma'lumotlariga ko’ra namlangan lyossli gruntlarda o’ta cho’kish deformatsiyasi «o’ta cho’kishning boshlang’ich bosimi» deb ataluvchi ma'lum bir minimal vertikal bosimda yuzaga keladi. Bu bosimda lyossli gruntning suv shimgan xolida strukturaviy mustaxkamligi buziladi. Turli rayonlar uchun «boshlang’ich o’ta cho’kish bosimi» katta diapazonda (0,02 0,3 MPa) uzgaradi.
Shunday qilib o’ta cho’kish deformatsiyasi yuzaga kelishi uchun bir vaktning uzida quyidagi ikki shart bajarilishi kerak: gruntning nisbiy o’ta cho’kuvchanligi = 0,01 bo’lgan kuchlanganlik xolatiga mos keluvchi gruntning namlik darajasi Sr dan va unga bo’ladigan bosim Rsl dan kam bo’lmasligi kerak ekan.
Nisbiy o’ta cho’kuvchanlik o’ta cho’kish jarayoniing ketishini xarakterlaydi. U gruntga uzatiladigan bosimga gruntning namlik darajasiga, g’ovaklikka va grunt tarkibiga sezilarli darajada bog’liq
Bu chukurlik bo’yicha notekis uzgaruchan murakkab ko’rsatkichning matematik ifodasini tuzish juda katta qiyinchilik to’g’diradi.
Ba'zi ishlarda zichlashtiruvchi bosimning darajali funksiyasi sifatida yoki bosim va namlikka bog’liq bulishgan ikki funksiyaning Ko’paytmasi ko’rinishida ifodalashga xarakat qilingan [ 23 ].
Nisbiy o’ta cho’kuvchanlik kundalang kesim yuzasi va 60sm2 dan balandligining diametriga nisbati 1:3,5 dan kam bo’lmagan grunt namunalarining kompressiya tajribalari asosida aniqlanadi [35].
Bunda nisbiy o’ta cho’kuvchanlik quyidagi ifoda yordamida aniqlanadi:
,
bu yerda: hpr - tabiiy namlikka ega bo’lgan grunt namunasining, yonga kengayish imkoniyati mavjud bo’lmagan sharoitida inshootdan va yuqori katlam gruntlarining xususiy ogirliklarining bosimlari yigindisidan iborat bo’lgan bosimga teng yigindi bosim bilan siqilgan xolatidagi balandligi (mm);
hsat.r – yigindi bosim ostida bo’lgan grunt namunasining u to’liq suvga tuyingan xolatidagi balandligi (mm);
hpr – tabiiy namlikka ega bo’lgan usha grunt namunasining xususiy ogirligidan yuzaga keluvchi tabiiy bosim bilan siqilandan keyingi balandligi (mm).
Laboratoriya tajribalari amaliyotida kompression asboblar yordamida nisbiy o’ta cho’kuvchanlikni aniqlashning ikki usuli mavjud (bir egri chiziqli va ikki egri chiziqli usullar).
Ko’pchilik tadqiqotchilarning fikricha lyoss gruntlarining poydevor ostidagi o’ta cho’kish deformatsiyasi asosan vertikal yunalishda ro’y berar ekan. Bunday xulosaga kelishiga tadqiqotchilar tomonidan o’tkazilgan Ko’p sonli tajribalar asos buldi.
Gersevanov nomidagi asoslar va yer osti inshootlari ilmiy tekshirish instituti tomonidan Krasnodarda o’ta cho’kuvchan lyoss gruntlarning shtamp ostida deformatsiyalanuvchi zonasini o’rganish bo’yicha dala tajriba- tadqiqotlari o’tkazildi Tajriba maydoni gruntlari 5 m kalinlikdagi allyuvial kelib chikishga ega bo’lgan qumoq (suglinok) grunt. Grunt g’ovakligi 50% atrofida edi. Tajribalar tasmali va kvadrat asosli shtamplar yordamida o’tkazilgan. Tajribalar natijalari o’ta cho’kish deformatsiyasi fakat vertikal yunalishda ro’y berayotganligini ko’rsatdi, ya'ni shtamp asosidan yon tomonga grunt ko’tarilmagan.
S.K.Aliev tomonidan strukturasi buzilmagan grunt bilan lotokda o’tkazilgan laboratoriya tadqiqotlari xam lyoss gruntlarining shtamp ostidagi deformatsiyasi vertikal yunalishda ro’y berganligi gruntning yon tomonga kengayishi kariyb kuzatilmaganligi ta'kidlangan.
Lyoss gruntlarning o’ta cho’kishi deformatsiyasi vertikal yunalishda kechishligi tugrisidagi xuddi yuqoridagiday anologik natijalar boshqa Ko’pchilik tadqiqotchilar tomonida xam ko’rsatib o’tilgan.
G.I.Kravsov tomonidan lyoss gruntlarning kuchlanganlik deformatsiya xolatini o’rganish tajribalari yumalok bikr shtamplar asosida Gidroproekt konstruksiyasidagi messdozalar yordamida o’lchandi.
Tajribalar gruntning nam va suvga tuyingan xolatlarida o’tkazildi. Tajribalar natijalari shuni ko’rsatadiki, kuchlanishlar konsentratsiyasi sikiluvchi zona oraligida yuzaga keladi. G.I. Kravsovning fikricha lyoss gruntlarning deformatsiyasi grunt muxitning umumiy deformatsiyalanishi konuniyatlariga buysinadi va uni deformatsiyalanuvchi yaxlit muxit deb karash mumkin. Lekin kuchlanishlar va deformatsiyalarning tarkalish maydonlari elastiklik nazariyasi yechimlari yordamida xisoblangan kuchlanishlar va deformatsiyalanish zonalari ulchamlari bir – biridan sezilarli darajada farq qilishi aniqlandi. Bu xolatni G.I.Kravsov lyoss gruntlari fizik – mexanik ko’rsatkichlarining o’ziga xos jixatlariga ega ekanligibilanizoxlaydi.
V.I.Krutov tomonidan xam lyoss gruntlarining turli shakl va ulchamdagi bikr shtamplar asosidagi kuchlanganlik deformatsiya xolatini o’rganishga karatilgan Ko’p sonli tajribalar o’tkazilgan. Tadqiqotlar natijalari shtampining xakikiy cho’kishi chiziqli – deformatsiyalanuvchi muxit nazariyasi bo’yicha aniqlangan cho’kishlardan 1,5 – 2 barobar Ko’p ekanligini ko’rsatdi. Bu xolat shtamp asosidagi sikiluvchi zonaning xakikiy kalinligi xisoblangan kalinligidan ancha katta ekanligibilanizoxlanadi.
Kam namlikdagi va suvga tuyingan xolatdagi lyoss gruntlarining kuchlanganlik deformatsiya xolatini o’rganishga karatilgan naturaviy tadqiqotlar yumalok shakldagi asosining yuzasi 10000 sm2 bo’lgan bikr metall shtamplar yordamida xam o’tkazilgan.
Kuchlanishlar SNIISK konstruksiyasi tenzometrik messdozalari yordamida o’lchangan. Markalarning va shtamplarning cho’kishi 0,1 mm aniqlikdagi N.N.Maksimov konstruksiyasi progibomerlari PM – 3 yordamida ulchagan.
Bu tajribalar natijalari shuni ko’rsatadiki shtamp asosidagi o’rtacha bosim 0,02 mPa gacha bo’lganda kam namlikdagi va to’liq suv shimgan xoldagi gruntlardagi shtamplarning cho’kishi kariyb bir xil miqdorda bo’lgan. Shtamp asosidagi o’rtacha bosim 0,14 mPa bo’lganda kam namlikdagi va to’liq suv shimgan xoldagi gruntlardagi shtamplarning vertikal cho’kishlari 25 marotabagacha farq qilan. Gruntlarning shtamplar ostidagi vertikal deformatsiyalari shuni ko’rsatadiki, suvga tuyigan lyoss gruntlarda aktiv sikiluvchi zonaning kalinligi kam namlikdagi lyoss gruntlardagiga nisbatan ancha katta ekan. O’rtacha bosim mPa gacha borganda kontakt kuchlanishlarining tarkalishi epyurasi egarsimon shaklga ega bular ekan. Tashqi bosim oshirilganda esa epyura shakli transformasiyalanar ekan. Shunday qilib lyoss gruntlaridagi poydevorlarining xisoblariga elastiklik nazariyasini poydevor asosidagi bosimning qiymati ma'lum miqdorlargacha, ya'ni gruntning xisobiy qarshiligiga teng miqdorlargacha bo’lganda qo’llash mumkin ekan.
M.M.Xonkel'diev tomonidan nam lyoss gruntlarning kuchlanganlik deformatsiya xolatini o’rganishga karatilgan tajriba tadqiqotlari Moskva muxandislik qurilishi institutida, asosining yuzasi 18000 sm2 bo’lgan doirasimon va tugri turtburchak shaklidagi shtamplar yordamida o’tkazilgan. Bu tajribalar natijalari lyoss gruntlarining deformatsiyalanishi konuniyatlari chiziqli deformatsiyalanuvchi muxit nazariyasidan kelib chikuvchi konuniyatlarga mos kelishini asosan tasdikladi. Bir xil o’rtacha bosimda doirasimon asosli shtamplarning cho’kishi chuzinchok tugri turtburchak asosli shtamplarning cho’kishidan Ko’p ekanligi tasdiqlandi. Ikkala xolda xam kontakt kuchlanishlarning epyurasi egarsimon shaklga teng ekan. Shtampga bosim oshirilishi bilan kontakt kuchlanishlari epyurasi transformasiyalanar ekan. Bunda kuchlanishlarning usish intensivligi doirasimon va tugri turtburchak shtamplar asoslari chetlarida susayib, markazida esa sezilarli oshar ekan.
Doirasimon asosli yuzasi 5000 sm2 bo’lgan absolyut bikr va egiluvchan shtamplar yordamida lyoss gruntlarining kuchlanganlik – deformatsiya xolati tadqiqotlari Parkent shaxri yaqinidagi tajriba poligonida o’tkazilgan
Bunda lyoss gruntlarining kuchlanganlik xolati ular suv shimgunga va suv shimguniga keyin o’rganilgan. Bikr shtamp asosining cho’kishi 0,2 MPa bosimda 2,2 mm ga yetgan. Grunt suvga tuyinganidan keyin qo’shimcha cho’kish esa 68 mm gacha borgan. Lyossli gruntning standart usulida shtamp tajribalari asosida grunt suv shimmasidan oldingi va grunt to’liq suv shimganidan keyin aniqlangan deformatsiya modullari 15 martagacha farq qildi.
Bosim ostida to’rgan gruntga suv shimdirilganda kontakt kuchlanishlari bilan birgalikda, kuchlanganlik – deformatsiya xolati sezilarli darajada transformasiyalanadi. Bikr shtamp markazi ostida kuchlanish sezilarli ortsa, chetlari ostida esa ancha kamayadi.
Lyoss gruntlarining suv shimishi jarayonida deformatsiyalanishi xarakterini o’rganishiga karatilgan Ko’p sonli shtamp yordamida o’tkazilgan tajribalar M.N.Gol'dshteyn raxbarligi ostida o’tkazildi. Tajribalar natijalari shuni ko’rsatdiki, lyoss gruntlarining deformatsiyalanish xarakteri Ko’p jixatdan suv shimishi yunalishiga bog’liq ekan. Agar suv shimish jarayoni shtamp ostidan ro’y bersa, grunt fakat vertikal deformatsiyalanar ekan. Agar gruntga shtampning ikkala tomonidan suv shimdirilsa, yuk ko’taruvchi grunt ustuni yonga kengayib, u vertikal va gorizontal yunalishlarda xam deformatsiyalanar ekan. Shu sababli lyoss gruntlarining o’ta cho’kish deformatsiyasini kompression asboblarda modellashtirib bo’lmas ekan.
Shunday qilib, lyoss gruntlarining deformatsiyalanishi bo’yicha o’tkazilgan nazorat va tajriba tadqiqotlarining taxlili shuni ko’rsatadiki bu borada juda Ko’p sonli tadqiqotlar o’tkazilgan va ular ayrim xollarda bir – biriga zid xulosalar xam bergan. Bu narsa lyoss gruntlarining poydevorlar asosidagi kuchlanganlik deformatsiya xolati masalalari xali Ko’p nazariy va tajribaviy o’rganilishni talab qilishini, poydevorlarining statik ishlash sxemasi xisoblari asoslangan uslublarni tanlashni taqazo etadi.