3. Кессондар, олардың ерекшеліктері

Кессон (франц. caіsson – жәшік) – 1) су астында немесе сулы жерде құрылыс-жөндеу жұмыстарын жүргізген кезде судан қорғайтын (яғни суды жібермейтін) құралым, оның ішіндегі су сорғы арқылы айдап шығарылады. Негізінен көпір тірегін,гидротехникалық құрылыстар салғанда, кеме табанын жөндегенде қолданылады; 2)металлургияда – ішіндегі су айналымымен немесе суды буландыру арқылы суытылатын болат темірден жасалған суытқыш қорап. Олардан шахталы, Кивцэт пештерінің суытылатын қабырғалары құрастырылады.  Жұмыс камерасында қысым мөлшері топырақ суының гидростатикалық қысымынан сәл үлкен. Мартен пештері көмейінің газ жолдарын суыту және оларға белгілі бір пішін беру үшін де пайдаланылады. Шахталы пештің жоғары темп-ра әсер ететін бөліктері түгелдей суытқыш қораппен жабдықталады. Сумен салқындату барысында Кессонның ішкі беті суытылған қатты өнім қабатымен қапталып, Кессонның істен шығуына мүмкіндік бермейді. Кессонның сыртқы бетінің қызу темп-расы оны жабуға пайдаланылған отқа төзімді материалдың қасиетімен анықталады; 3) ұшақ қанатына әсер етуші күшті қабылдайтын қорап пішінді құралым (лонжерон). 

Кессон ауруы, декомпрессиялық ауру – су астындағы жоғары атмосфералық қысымнан, су бетіндегі қалыпты атмосфералық қысымға жедел көтерілген кезде адам организмінде байқалатын патологиялық жағдай. Кессон ауруымен су астына сүңгушілер, су асты жұмыстарын арнайы жәшік – кессон ішінде атқаратын адамдар жәнеұшқыштар ауырады.

5

1. Топырақтың негізгі физикалық қасиеттері. Оларды анықтау жолдары.

Топырақтың физикалық қасиетін шартты түрде негізгі және туынды деп 2-ге бөледі. Топырақтың негізгі физикалық қасиетіне топырақтың тығыздығы (ρ), топырақтың қатты бөлшегінің (минерал) тығыздығы (ρ_s), топырақтың ылғалдылығы (W).

Негізгі көрсеткіштері далада немесе лабораторияда жүргізілген тәжірибе бойынша анықталады.

1. Топырақтың тығыздығы оның табиғи кедергі массасының алып жатқан көлеміне қатынасы ρ=m/v

2. Топырақтың қатты бөлшегінің тығыздығы - (минерал) қатты бөлшегінің массасының сол көлемге қатынасы ρ_s=m/v (аспап, артық суын алып тастайды)

3. Топырақтың құрамындағы ылғалдылық (судың мөлшері) W=m₂/m₁ , %

Бұдан басқа лабораториялық жолмен топырақ жұмсақ күйден аққыш күйге ауысатын күйіне сәйкес келетін ылғалдылық W_L

Топырақтың қатты күйден жұмсақ күйге ауысатын күйіне сәйкес ылғалдылық W_P

W_P – иілуіне (жайылуына) сәйкес келетін ылғалдылық.

Қатты жұмсақ аққыш

О W_P W_L W

2. Әлсіз негізге іргетасты жобалау реті

Суға қаныққан әлсіз топырақты іргетастар,сонымен қатар биогенді топырақтар,торфталған,сапрофел.Олардың қасиеттері құрамына байланысты әр түрлі.Мұнда сүзілу заңдылықтары ескеріледі.Жобалау барысында негізінен қатаң жобаланады.Іргетастары тұтас темірбетонды белдеулер қолданылады.Сонымен қатар әлсіз топырақты жақсарту үшін құм жастықты орнату,ауыр таптағышпен нығыздау,ішінен нығыздау(қада) сияқты конструктивті шаралар қолданылады.Егер әлсіз топырақтар 12м-ден үлкен болса,қадаларды тағайындаймыз.Егер қалыңдағы 7м-ге дейн болса құмды жастықтар пайд-з.

Іргетас –ғимараттар мен имараттардың жер асты немесе су асты коснст. бөлігі. Олар: ғимараттың салмағын қабылдап негіз топырағына беруге арналған.

Іргетас табаны – іргетастың негізбен байланысқан беті. Оның өлеміне ғимараттың орнықтылығы мен беріктілігі тікелей байланысты.

Іргетастар мен негіздер жобалауда мынадай негізгі қағидаларды сүйенеді:

1)іргетастар негіздерін, олардың шектік күйлері бойынша жобалау қағидалау

2)ғимараттың «жер үсті конструкциясы- іргетас, негізі» бір жүйенің құрамында үйлесімді, берік және сенімді жұмыс атқару қажеттілігі.

Бұл қағидаларға сәйкес ғимараттың іргетасы мен негіздері кешенді түрде жобаланады

-құрылыс алаңының инженерлік-геологиялық ерекшеліктері

-ғимарат констр топырақ негізінің әр-түрлі шөгуіне әсері

-іргетастарды орнату жұмыстарын тәсілдері.

3. «Топырақтағы қабырға» («стена в грунте») , олардың ерекшеліктері

«Топырақтағы қабырға» («стена в грунте») , олардың ерекшеліктері.Үлкен қалаларда,жерасты кеңістікті игеру мақсатында көптеген прогрессивті жерасты ғимараттар салынуда.Соңғы кездері топырақтағы қабырғаларды көп қолданады. Бұл әдістің негізі терең орнатылған имараттардың қабырғалары топырақтағы әр түрлі конфигурациядағы тар және терең орларда салынады.Ордағы топырақты шығарғаннан кейін оның ішін монолитті бетонмен,құрамалы элементтермен,әр түрлі балшықты-цементті қоспалармен толтырылады.Яғни,топырақтағы қабырға жерасты ғимараттардың қабырға рөлін атқарады. «Топырақтағы қабырға» әдісі өнеркәсіптік(технологиялық жерасты бөлмелер,коммуникационды туннельдер),энергетикалық(көліктік галереялар,атом реакторлар),азаматтық,гидротехникалық,көліктік имартатардың жерасты бөліктері мен конструкцияларын салуда қолданады.

6

1. Топырақтың физикалық қасиеттерінің туынды көрсеткіштері

Туында көрсеткіштер: құрғақ топырақтың тығыздығы , кеуектік n, кеуектік коэффициенті е, ылғалдылық дәрежесі , иілімділік сан I_p, аққыштық көрсеткіші I_L.

Құрғақ топырақтың тығыздығы - қатты бөлшектер массасының топырақтың бүуіл көлеміне қатынасы,

(2.4)

немесе

(2.5)

мұнда - топырақ тығыздығы, т/м³;

- топырақ ылғалдылығы.

2,5 формула келесі пайымдау негізінде алынған. V көлемді топырақ массасы . Бөлшектерінің массасы . Топрырақтағы су массасы . Сонда топырақ ылғалдылығын келесі формуламен анықтауға болады

(2,6)

Топырақтың кеуектілігі n деп - топырақтың бірлік көлеміндегі кеуектер көлемін айтады және кеуектер көлемінің V_n топырақ көлеміне V қатынасымен өрнектеледі:

(2.7)

Топырақтың кеуектілік коэффициенті е - кеуектер көлемінің V_n түйіршіктер көлеміне V_s қатынасы арқылы өрнектеледі:

(2.8)

Үш негізгі физикалық көрсеткіштерді біле отыра кеуектілік коэффициентін келесі формуламенесептеуге болады

-1 (2.9)

Бұл формула былай алынған. V көлемді топырақта V_s көлемді қатты бөлшектер және V_n көлемді кеуектер орын алады, олар (2.4) және (2.1) формулалар негізінде келесі түрде анықталады:

ал

Содан кейін (2.8) формулаға сәйкес (2.9) формуланы аламыз. Кеуектілік коэффициенті е біле тұра кеуектілікті n есептеу қиындыққа соқпайды. (2.7) формула бойынша , ал . Демек 1/ n = (V_s+V)/V_n = (V_S/V_n) + 1, бірақ та (2.8) бойынша . Сонда , бұдан

(2.10)

Топырақтың ылғалдылық дәрежесі деп - топврақ кеуектерінің сумен толтыру дәрежесін айтады жіне топырақтың табиғи ылғалдылығының w толық ылғал сыйымдылығына w_sat қатынасымен өрнектейді:

(2.11)

Толық ылғалдылық сыйымдылық w_sat - топырақтың барлық кеуектерінің сумен түгелдей қанығуымен сипатталады

(2.12)

мұнда = 1 г/см³ - судың тығыздығы.

Сонда (2.11) формулаға w_sat мәнін қойсақ

(2.13)

Иілімділік сан I_p - шаңды-балшықты топрақтардың шекаралық ылғалдылықтарының айырмасы, яғни:

Аққыштық көрсеткіші I_L. - шаңды-балшықты топрыақтардың табиғи кү"іне баға беру үшін қолданылады

(2.15)

Инженерлік есептерде меншікті салмағы деген түсінік пайдаланылады: топрыақтың қатты бөлшектерінің менщікті салмағы , топырақтың меншікті салмағы , құрғақ топырақтың меншікті салмағы .

Есептеу формулалары:

, және ,

мұнда = 9,81 м/с² ( 10 м/с²).

Топырақтың меншікті салмағының өлшем бірлігі: Н/м³, кН/м³, МН/м³.

Жер асты сулары деңгейінен төмен жатқан топырақтар үшін судың әрекетінен жеңілдеген топырақтың негізгі салмағы

(2.16)

формуласымен анықталады.

Бұл жерде - судың меншікті салмағы (10кН/м²).

Жоғарыда келтірілген туынды көрсеткіштер топырақтардың маңызды сипаттамасы болаы және олардың дұрыс анықталуына топырақтардың механикалық қасиеттеріне баға беру дәлдігі тәуелді.