112
4-SHO’BA: SUV OMBORLARI VA GIDROTEXNIK INSHOOTLARNING
ZILZILAGA CHIDAMLILIGI HOLATINI BAHOLASHNING ZAMONAVIY
METODOLOGIYALARI
ЯДРОЛИ ТЎҒОНЛАР ЮҚОРИ ПРИЗМАСИДА ХАР ХИЛ ДРЕНАЖ
КОНСТРУКЦИЯЛАРИ БЎЛГАНДА НОТУРҒУН ФИЛЬТРАЦИЯНИ
ҲИСОБЛАШНИ МАВЖУД УСУЛЛАРИНИ ҚИСҚАЧА ТАХЛИЛ ҚИЛИШ
Файзиев Х., Ҳолиқов М., Жўраев К.Т.
Тошкент архитектура қурилиш университети
Аннотация. Ядроли тўғонлар юқори призмасида хар хил дренаж
конструкциялари бўлганда нотурғун фильтрацияни ҳисоблашни мавжуд усулларини
қисқача тахлил қилиш. Мақолада ушбу ишларни афзалликлари ва камчиликлари баён
этилган. Ядроли тўғонларда нотурғун филтрацияни ҳисоблаш усулларини
такомиллаштириш бўйича бажариладиган вазифалар белгилаб берилган.
Аннотация.
Краткий
анализ
существующих
методов
расчета
неустановившейся фильтрации при различных дренажных сооружениях в верхней
призме плотин с ядром. В статье описаны преимущества и недостатки этих работ.
Указаны задачи, которые необходимо выполнить, по совершенствованию методов
расчета неустановившейся фильтрации в плотинах с ядром.
Калит сўзлар: Ядроли тўғон, нотурғун филтирация, дренаж, грунтли тўғон,
депрессия, ЭГДА, гидродинамик, дамба
.
Ҳар хил мақсадлардаги сув иншоотлари бўғинини лойиҳалаш ва қуриш
тажрибаси шуни кўрсатяптики, уларни асосий иншооти тўғонлар ҳисобланади. Сўнгги
пайтда кўпроқ грунтли тўғонлар қурилмоқда. Бундай тўғонларни қуриш учун кам сув
ўтказувчан грунтлардан на фақат фильтрацияга қарши қурилмалар (экран, ядро), балки
тўғон танасида ҳам кенг қўлланилмоқда.
Бундай кам сув ўтказувчан грунтдан қурилган тўғонлар учун юқори бьефдаги сув
сатҳи бирданига пастлаганда уларни юқори қияликларини тур-ғунлиги катта хавф
туғдиради. Бундай ҳолатда туғондаги депрессия эгри чизиғи юзаси юқори бьефдаги сув
сатҳидан анча орқада қолади ва бунинг натижасида юқори қиялик томонга йўналган
сувни хавфли гидродинамик босим кучи юз беради буни ҳисобга олмаслик тўғонларни
бузилишига олиб келиши мумкин.
Ҳозирги пайтда юқори бьефдаги сув сатҳи пасайганда қияликни бузилишдан
ҳимоя қилиш ва дренажлашни ҳар хил усуллари мавжуд.
Шулар ичида тўғон танасига
киритилган горизонтал, қия ва вертикал ленталар кўринишидаги дреналардан
фойдаланиш кенг тарқалди. Булар ичида ҳар хил вазифани бажарувчи горизонтал
дренажлар алоҳида ўринни эгаллайди. Бунда сув сатҳи бирданига пасайганда
фильтрация оқими характерини (ҳаракат йўлини) ўзгартириб тўғон юқори қиялиги
турғунлигини оширилади. Албатта бундай дренажларни жойлашиш схемасини
асосланган ҳолда танлаш ва уларни тўғри конструктив ечими юқори қиялик
турғунлигини сезиларли даражада ошишига олиб келади. Бундай дренажлардан
фойдаланиш ундан ташқари кам сув ўтказувчи грунтларда ғовак босим миқдорини
камайтиради, юқори намликдаги грунтдан тўғон қуриш имкониятини яратади,
тўғонлардаги деформацияни асосий қисмини қурилиш даврида тугаллашга ёрдам беради
ва буни натижасида қурилиш муддатини камайтиради.
Ушбу мақолада ядроли юқори призмаси дренажланган тўғонларда олиб борилган
нотурғун фильтрацияга оид тадқиқотлар қисқача тахлил қилинди.
Хар хил типдаги дренаж қурилмаларидан грунтли тўғонларда қўллаш масалалари
билан қатор тадқиқотчилар ишларида келтирилган, жумладан: А.0.Шестопал, Е.Е.Лысов
113
ва А.А.Синявская[1], Е.Рейниус[10], Й.Браун [9], Г.Шниттер ва Й.Целлер[11],
Й.В.Патель, А.В.Кришая, К.Л.Арора[8], В.П. Недрига[5], А.Zomorodian[]
,
Х.Файзиев[6]
ва бошқалар.
А.О.Шестопал[1] томонидан ГАЭС босимли ховузи дамбаси юқори қиялиги
турғунлигини ошириш учун қўлланиладиган ҳар хил дренаж конструкциялари бўйича
ЭГДА усулида тадқиқотлар олиб борилган. фильтрация оқими параметрларини аниқлаш
учун турғун холатни аста-секин алмашиш усулидан фойдаланилган. Ушбу усулни
моҳияти шундан иборатки хар бир алоҳида фильтрация ҳолати турғун деб қаралади.
Лекин, бунда фильтрация области чегарасини ўзгариши ҳисобга олиниши керак, яъни
депрессия эгри чизиғини холатини ўзгариши. Нотурғун фильтрация юз бериши
жараёнини вақти оралиғини алоҳида бўлакларга бўлиб, ҳар бир Δt оралиқдаги
фильтрацияни турғун деб қаралади. Қурилган гидродинамик тўрга кўра депрессия эгри
чизиғи яқинида оқим харакати бўйлаб босим градиенти аниқланади. Сўнгра чекли
айирмалар усулига кўра хар бир оқим харакати бўйлаб депрессия эгри чизиғи қуйидаги
формула ёрдамида аниқланадиган Δℓ миқдорга пасаяди.
(1)
бунда ΔН/Δℓ - босим градиенти; .
Δt- берилган вақт оралиғи;
µ- грунтни сув берувчанлик коэффициенти;
K
т
- грунтни филтрация коэффициенти.
Бир неча оқим харакати бўйлаб Δℓ ни миқдорини ва бир неча оқим жилғалари
учун ΔL миқдорини аниқлаб депрессия эгри чизиғи қурилади. Ушбу усул бўйича
ҳисобларни аниқлиги Δt қабул қилинган миқдорига боғлиқ: Δt қанча кичик бўлса
ҳисоблаш натижалари аниқроқ бўлади. Шундан кўриниб трубдики ушбу усулни энг
асосий камчилиги бу бажараладиган ҳисобларни қийинлиги.
Дамба
юқори
қиялиги
турғунлигини
таминлайдиган
қурилмалар
конструкциясини танлаш учун авторлар томонидан уларни хар бирини қиялиги
турғунлигини аниқлаш натижаларини таққосланган.
Малумки, одатда ясси қияликлар учун фильтрация кучларидан ҳосил бўладиган
силжитувчи моментнигина ҳисобга олиниб, ушлабтурувчи моментларни ҳисобга
олинмайди. Муаллифлар олиб борган тадқиқотлар шуни кўрсатдики, кўрилаётган
ҳолатда гидродинамик кучлардан ҳосил бўлган ушлаб турувчи моментларни ҳисобга
олиш қиялик турғунлиги миқдорини сезиларли даражада (20-25%гача) оширади.
Ушбу ҳисоблар шуни кўрсатдики агарда гидродинамик кучлар йўналиши
вертикалга яқин бўлса депрессия эгри чизиғини ҳолати юқори бўлганда ҳам юқори
қиялик турғун бўлади.
Бажарилган, тадқиқот натижаларидан шу нарса қайд этилмоқдаки юқори
қияликдаги горизонтал дренаж қатламлари кўрилган бошқа қурилмаларга нисбатан
юқори бьефда сув сатхи тез пастлаганда, дамба юқори қиялиги миқдорини етарли
даражада оширар экан.
Г.Шниттер ва Й.Целлер[11] томонидан тирқишли новда , Е.Рейниус
[10]томонидан ЭГДЎ асбобида ва Й.Браунс[9] аналитик йўл билан ядроли ва горизонтал
дренажли тўғон юқори призмасида сув омборида сув сатхи бирданига пасайган холат
учун тадқиқотлар олиб борилди. Ушбу муаллифларни тадқиқот ишлари натижалари
шуни кўрастдики юқори қиялик турғунлигини оширишда айнан горизонтал дренажлар
юқори самарадор ҳисобланар экан.
Й Браунс томонидан ишда сув омборида сув сатҳи бирданига пасайганда дренаж
қатламдаги тиргак босим миқдорини аниқловчи боғланиш олинган ва у қуйидаги
кўринишга эга:
t
H
K
L
T
=
114
(2)
бунда S- дренаж қалинлиги;
q
0
- J = 1 бўлганда дренаж бирлик юзасига келиб тушаётган сув миқдори ;
К
д
– дренаж грунти фильтрация коэффициенти;
ℓ
∂P
- дренаж узунлиги;
x – координата бошидан ҳисобий кесимгача бўлган масофа.
Кўрилаётган схема фильтрация ҳақиқий холатига жавоб бермайди чунки сув
омборида сув сатҳи пасайганда дренаж бирлик юзасига келиб тушаётган сув миқдори
ўзгарувчан миқдор, ушбу ишда эса ушбу сарф доимий ўзгармас қилиб (q
0
=СоnSt) қабул
қилинган.
Келтирилган ишларни камчилигига қуйидагиларни келтириш мумкин.
Юқоридаги ишларда нотурғун фильтрацияни аналитик ҳисоблаш усулларисиз фақат
экспериментал тадқиқотлар натижаларига асосланган ва ушбу натижалар тўғрилиги
аналитик усул натижалари билан таққосланмаган.
Й.Браун томонидан фақат юқори қиялик тубида битта горизонтал қатламли
дренаж бўлган холат кўриб чиқилган, ушбу жараёнга горизонтал дренажлар тизимини
таъсири ўрганилмаган.
Ҳиндистонда қиялик миқдори 1:2 бўлган грунтли тўғон юқори призмасида
вертикал дренажли холат тадқиқ қилинган[8]. Муаллифлар шуни қайд этаяптиларки
юқори таянч призмада ғовак босимни миқдорини камайтириш учун вертикал
дренажлардан фойдаланиш, юқори қияликни босиб турувчи кучларни умумий
миқдорини ошириш ҳисобига , тўғон кесимини кичрайтириш ва уни турғунлигини
ошириш имкониятини яратади. Мисол тариқасида баландлиги 25м бўлган Охен тўғонида
юқори қиялик заминидан 3,5 м баландликда қўлланган вертикал дренаж келтирилмоқда.
Ушбу конструктив ечим қияликни тикрок қилиш ва уни турғунлиги захира
коэффициенти миқдорини ошириш ва буни натижасида тўғон ҳажмини 27% камайтириш
имкониятини берди.
Келтирилган тахлиллар шуни кўрсатяптики сув омборида сув сатхи пасайганда
вертикал дренажлар ғовак босим миқдорини қайсидир даражада камайтиради, лекин
юқори қиялик тубидаги фильтрация босими градиентини етарли даражада
камайтирмайди ва фильтрация оқими йўналишини керакли томонга ўзгартирмайди.
Юқори қияликни горизонтал дренажлар ёрдамида дренажлаш эса кайд этилган
кўрсаткичлари бўйича қиялик турғунлигини оширувчи энг самарали усуллардан бири
ҳисобланади. Кейинги пайтларда грунтли тўғон қурилишида горизонтал дренажлардан
фойдаланиш кенг қўлланилмоқда . Бундай конструктив усулдан фойдаланиш грунтли
тўғон ҳажмини сезиларли даражада камайтириш ва шу туфайли уни нархини
камайтириш имкониятини яратади.
Горизонтал дренажлардан тўғон юқори призмасида кенг кўлланилишига
қарамасдан уларни фильтрация ҳисоби масаласи кам ўрганилганича қолмоқда.
Нотурғун фильтрацияни мавжуд усуллари дренажланмаган юқори призмага тегишли .
Юқори бьефда горизонтал дренаж бўлган дренаж кўрилган ишларда асосан кам
қўлланиладиган экспериментал усуллардан фойдаланилган.
Охирги пайтда Н.А. Анискин, С.А. Сергев[2,3], М.Мемеарианфард[4], Х.Файзиев, Ш.А.
Рахимов, Ш.Х. Байматовлар[6] томонидан нотурғун фильтрация бўйича тадқиқотлар
олиб борилди. Лекин улар томонидан фильтрация оқими депрессия эгри чизиғи
ҳолатини аниқлаш имкониятини берадиган нотурғун фильтрацияни ҳисоблаш усуллари
асосан бир жинсли тўғонлар учун ишлаб чиқилган. Юқори призмаси кам сув ўтказувчи
грунтдан қурилган ядроли тўғонлар учун ҳисоблаш усуллари мавжуд эмас ёки
мавжудларида ушбу ҳисоблар фақат юқори призмада горизонтал дренажлар бўлган
ҳолат учун тақрибий усуллардан фойдаланиб бажаришни тавсия этади.
)
(
2
1
2
2
0
x
K
q
S
H
p
−
+
=
115
Шу муносабат билан кам сув ўтказувчи материалдан қуриладиган ядроли
тўғонлар учун нотурғун фильтрацияни ҳисоблаш усулини такомиллаштириш ва ушбу
фильтрацияни тўғон юқори қиялиги турғунлигига таъсирини баҳолаш ҳамда уни салбий
таъсирини бартараф этиш учун самарали конструктив чора-тадбирларни ишлаб чиқиш
мақсадида назарий ва экспериментал тадқиқотлар ўтказиш зарурияти пайдо бўлди.
АДАБИЁТЛАР
1. Шестапал А.О., Лысов В.Е., Синяевская А.А. Некоторые особенности
фильтрационного режима в напорных дамбах верхнего бассейна ГАЭС.
Гидротехническое строительство, 1976, №4, с.6-7.
2. Анискин Н.А. Неустановившаяся фильтрация в грунтовых плотинах и
основаниях. Вестник МГСУ 2009 -№2, с.70-79.
3.Анискин Н.А., Сергеев С.А.
Устойчивость откоса грунтовой плотины при
сработке водохранилища // Строительство: наука и образование. 2022. Т. 12. Вып. 3. Pp.5-
11.
4.Анискин Н.А.,Мемеарианфард М. Нестоционарная анизотропная фильтрация и
ее влияние на устойчивость откосов грунтовой плотины. Вестник МГСУ, № 5, 2011,
с.75-80.
5.Гидротехнические сооружения. Справочник проектировщика. Под ред. Недрига
В.П. М., Стройиздат, 1983.
6.Файзиев Х., Норматов М., Боходирова М. О проблеме неустановившейся
фильтрации в грунтовых плотинах при различных конструкциях дренажных устройств.
Архитектура қурилиши фани ва давр.XXIII ананавий конференция материаллари,2-
қисм.ТАҚИ. 2014,149-152 б.
7. Zomorodian A., Abodollahzadeh S. M. Effect of Horizontal Drains on Upstream
Slope Stability During Rapid Drawdown Condition. International Journal of Geology. 2010.
Vol. 4. Issue 4. Pp. 85–90.
8. Patel V. J., Krishajja A.V., Arora K.L. Mechaniks of inclined filters in earth dams.-
Proseeding Amerikan Society of civil Engineers. Journal of the Mechanics and Foundation
Division, 1964,v.90,№2, рр. 87-110.
9. Brauns J. Lastfall Schneller Spiegelabsenking bei kerngedicteten staudammen.-
Wasserwirtscaft, 1977,v. 67, h.9, pp. 271-276.
10. Reinius E. The stability of the upstream slope of earth dams.Stockolm, S. Mehdi
1948.
11. Shnitter G. Zeller I. Sickertromingen als folge von stouspiegelsch wankungen in
erdammen. – Schweizerische bauzeting, 1957, Band,№52, Р. 808-814.
ЮҚОРИ СЕЙСМИК ТУМАНЛАРДА ГРУНТЛИ ТЎҒОНЛАРНИНГ
ЯДРОСИНИ ЛЁССИМОН ГРУНТЛАРДАН БАРПО ЭТИШ АМАЛИЁТИ
г.-м.ф.н., доц. Хакимов Г.А., т.ф.ф.д.,доц. Байматов Ш.Х., асс.Мўминов Ж.А.
Ўзбекистон,Тошкент архитектура-қурилиш университети,
Аннотация. Маъқолада юқори сейсмик туманларда грунтли гидротехника
тўғонларини ядроларини лёссимон грунтлардан зичлаб кўтариш масалалари кўрилган.
Грунтли гидротехника тўғонларининг ядросида бунёд этиладиган сув ўтказмайдиган
экран-деворларини лёссимон грунтдан зичлаб кўтариш бўйича дала ва лаборатория
шароитида ўтказилган тажриба натижалари келтирилган. Юқори сейсмик
туманларда грунтли гидротехника тўғонларининг ядроларини лёссимон грунтларнинг
энг қулай намлигида виброкатоклар билан зичлаб кўтариш бўйича тавсиялар
берилган.
