ნაგებობების სეისმომედეგობაზე გაანგარიშებისას გრუნტის გათხევადების ეფექტის გათვალისწინება/3

3. გათხევადების ეფექტის განსაზღვრის გამარტივებული მეთოდი

კაშხალებისა და საძირკვლების დინამიკური რეაქციისა და ფუძის გათხევადების პოტენციალის გაანგარიშებების მეთოდებში თვალსაჩინო პროგრესი დაიწყო 1960-ანი წლებიდან.ამ კვლევების ცენტრში იდგა ბრწყინვალე მეცნიერი პროფესორი H.Bolton Seed კალიფორნიის ბერკლის უნივერსიტეტიდან. მან თავისი მოსაზრებები ჩამოაყალიბა შესანიშნავ ნაშრომში ”Simplified Procedure for Evaluating Soil Liquafaction Potencial”(1971);

ციკლური განივი ძაბვები, რომლებიც ჩნდება მიწისძვრის დროს გრუნტში, პირდაპირ შეიძლება განსაზღვრული იქნას გრუნტის რეაქციის ანალიზით, რომელიც უგულებელყოფს ფოროვანი დაწნევის გაზრდას მიწისძვრის გაძლიერებასთან ერთად და ემყარება გრუნტის მაქსიმალური აჩქარების ცოდნას. ციკლური მოძრაობა, რომელიც ახასიათებს ფუძეს ამ მდგომარეობაში, შეიძლება კარგად გამოიხატოს ციკლური ძაბვის კოეფიციენტით. Eეს არის ციკლური განივი ძაბვის შეფარდება საწყის ნორმალურ ეფექტურ ძაბვასთან და ეს კოეფიციენტი ფართოდ გამოიყენება ფუძის ციკლური დატვირთვის მახასიათებლის განსაზღვრისათვის.

მეთოდი, რომლის საშუალებითაც ისაზღვრება ციკლური ძაბვის კოეფიციენტი, ითვალისწინებს შემდეგ პირობებს: 1. მიწისძვრის კერიდან დაშორებული ყველა მანძილისთვის და ზედაპირისთვის მოძრაობა ერთგვაროვანია; 2. გამოყოფილ სიღრმეში ძაბვების სიდიდეები პირდაპირ პროპორციულია აჩქარებისა, რომელიც ჩაიწერა ზედაპირთან ახლოს; 3. ყველანაირი ფუძისათვის ლაბორატორიული გამოცდების მონაცემები შეიძლება წარმოდგენილი იქნას როგორც ერთი ნორმალიზებული მრუდი, რომელიც აჩვენებს ძაბვის კოეფიციენტის დამოკიდებულებას იმ ციკლების რიცხვზე, რომელიც იწვევს გათხევადების ეფექტს. ციკლების რიცხვი კი დამოკიდებულია მიწისძვრის ხანგრძლივობაზე და მაგნიტუდაზე.

ციკლური ძაბვის კოეფიციენტი ისაზღვრება შემდეგნაირად:

τ_av/σ’₀ = 0,65 r_d a_max σ₀/σ’₀ g

აქ a_max არის მაქსიმალური აჩქარება გრუნტის ზედაპირზე, რომელიც გამოიწვევს გათხევადებას.

σ₀ არის მთლიანი ზედაპირული დაწნევა ქვიშის ფენაზე განხილულ მდგომარეობისათვის;

σ₀’ არის საწყისი ეფექტური დაწნევა ქვიშის ფენაზე განხილული მდგომარეობოსათვის;

r_d არის ძაბვის შემცირების კოეფიციენტი 1-დან გრუნტის ზედაპირიდან 0,9-მდე 9 მ-ის სიღრმეში:

r_d=1-0,015d

ან აიღება ნახ.1-დან.

d არის სიღრმე მეტრებში.

0,65 მიუთითებს, რომ τ_av არის აბსოლუტური ძვრის ძაბვების 65%.

r_d = (τ_max)_d / (τ_max)_r

სადაც

(τ_max)_r = a_maxy( h/g)

y არის ფუძის გრუნტის მოცულობითი წონა. რადგანაც ფუძის სვეტი იქცევა როგორც დეფორმირებადი სხეული, ფაქტიური ძვრის ძაბვა h სიღრმეზე (τ_max)_d, რომელიც ისაზღვრება გრუნტის რეაქციის ანალიზიდან, იქნება ნაკლები (τ_max)_r-ზე.

	y = 2,0 ტ/მ3		= 0,0048 crDr
როცა	y = 1,8 ტ/მ3	amax/g	= 0,0046 crDr
	y = 1,6 ტ/მ3		= 0,0041 crDr

g არის სიმძიმის ძალის აჩქარება;

D_r არის ქვიშის ფარდობითი სიმკვრივე პროცენტებში.

c_r არის შემასწორებელი კოეფიციენტი სამღერძოვანი დაწნევის ქვეშ მყოფი ქვიშის ლაბორატორიული გამოცდის შედეგებისათვის და მისი მნიშვნელობა დამოკიდებულია ქვიშის ფარდობით სიმკვრივეზე შემდეგნაირად:

როცა D_r = 50, c_r = 0,57; D_r = 60, c_r = 0,60; D_r = 70, c_r= 0,64; D_r = 80, c_r = 0,66.;

ციკლების რიცხვი დამოკიდებულია მიწისძვრის ხანგრძლივობაზე და მაგნიტუდაზე. თუ მაგნიტუდა M=7, ციკლების საჭირო რიცხვი იქნება 10; თუ M=7,5, ციკლების საჭირო რიცხვი იქნება 20; და თუ M=8, მაშინ ციკლების რიცხვი იქნება 30.

• 
  ნახ. 1. r_d –ს მნიშვნელობა ფუძის სხვადასხვა პროფილისათვის
• 
  ნახ. 2. გათხევადების შესაძლებლობის განსაზღვრა წმინდა ქვიშისათვის
• 
  ნახ. 3. გათხევადების შესაძლებლობის განსაზღვრა ძალიან წმინდა ერთგვაროვანი ქვიშისათვის

ნახ. 2,3-ზე მოცემული გრაფიკების საშუალებით შეიძლება განვსაზღვროთ გაანგარიშებით მიღებული გრუნტის აჩქარება გამოიწვევს თუ არა გათხევადებას. გათხევადების პოტენციალის დადგენა ხდება წყლის დონის სხვადასხვა სიღრმისათვის,d_w, და 0,2მმ და 0,075მმ ზომის მარცვლებიანი წმინდა და ძალიან წმინდა ქვიშისათვის. წყლის სიღრმე განსაზღვრულია 1,5მ, 3,0მ და 4,5მ-ით. წყლის სიღრმის უფრო მეტი სიდიდის შემთხვევაში გათხევადების შესაძლებლობა მცირეა.