165
12.Gayrat, Gayrat Khakimov, et al. "CONSTRUCTION OF BUILDINGS AND
STRUCTURES IN DIFFICULT SOIL CONDITIONS AND SEISMIC REGIONS OF THE
REPUBLICS OF CENTRAL ASIA."
International Bulletin of Applied Science and
Technology
3.6 (2023): 315-319.
13.Khakimov, Gayrat, et al. "DETERMINATION OF THE CALCULATED
(PERMISSIBLE) PRESSURE ON THE LOESS FOUNDATION OF BUILDINGS AND
STRUCTURES IN SEISMIC CONDITIONS." International Bulletin of Engineering and
Technology 3.6 (2023): 61-66.
14.Khakimov, Gayrat. "NEW GENERATION BUILDINGS THAT EFFECTIVELY
USE ENERGY AND THEIR UZBEK EXPERIENCE."
International Bulletin of Engineering
and Technology
3.2 (2023): 74-78.
15.Khakimov, Gayrat, et al. "INFLUENCE OF HUMIDITY ON CHANGES IN THE
STRENGTH
CHARACTERISTICS
OF
LESS
SOILS
UNDER
SEISMIC
INFLUENCE."
International Bulletin of Engineering and Technology
3.6 (2023): 274-281.
16.Khakimov,
Gayrat.
"FORMATION
AND
DEVELOPMENT
OF
SEISMOPROSADOCHNOY
DEFORMATION
AND
UVLAJNYONNYKH
LYOSSOVYKH OSNOVANIYAX ZDANII SOORUJENI."
International Bulletin of Applied
Science and Technology
3.6 (2023): 1339-1345
17.Хакимов, Г. А., et al. "РАЗВИТИЕ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ
ЛЁССОВЫХ ГРУНТОВ В ПОДФУНДАМЕНТНОЙ ЧАСТИ ОСНОВАНИЯ ПРИ
СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ."
GOLDEN BRAIN
1.1 (2023): 130-135.
18.Gayrat, Gayrat Khakimov, and Khadicha Abduraimova. "INCREASING DAMAGE
TO STABILITY OF BUILDINGS ERECTED ON LESS SOILS IN SEISMIC AREAS,
DEPENDING ON SOME FACTORS."
International Bulletin of Engineering and
Technology
3.9 (2023): 61-69.
19. Khakimov, Gayrat, and Khadicha Abduraimova. "RESULTS OF EXPERIMENTAL
RESEARCH ON STUDYING THE DEPENDENCE OF THE CRITICAL ACCELERATION
OF GROUND VIBRATIONS FROM VARIOUS FACTORS UNDER CONVERSATION
CONDITIONS." International Bulletin of Applied Science and Technology 3.10 (2023): 330-
337.
20. EXPERIENCE OF COMPACTION OF THE BASES OF LARGE BUILDINGS
AND CORES OF EARTHEN DAMS OF WATERWORKS IN SEISMIC AREAS WITH
OPTIMAL HUMIDITY OF LOESS SOIL. https://doi.org/10.17605/OSF.IO/XH85C TIAC
Khakimov G.A. g.m.f.n., Dos. Samiyva Sh.Kh. Doctoral Student (PhD… Web of Scientist
International Scientific Research Journal, 4(04), https EditorJournals and Conferences. (2023,
April 12).
ИЗМЕНЕНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВИБРОУПЛОТНЁННЫХ
УВЛАЖНЁННЫХ ЛЁССОВЫХ ГРУНТОВ ВО ВРЕМЕНИ
к.-г.м.н., доц. Хакимов Г.А.
Узбекистан, Ташкентский архитектурно-строительный университет,
Аннотация. В данной статье приведены результаты полевых и лабораторных
экспериментальных исследований по изучению изменение прочностных характеристик
виброуплотнённых увлажнённых лёссовых грунтов во времени. Полевые опыты были
проведены при оптимальной влажности лёссовых грунтов.
Ключевые слова: лёссовые грунты, глинистые грунты, увлажнённые грунты,
прочностные характеристики, угол внутреннего трения, сила сцепления, вибрация,
виброуплотнение, виброкаток, структура грунта
Аннотация. Ушбу маъқолада дала ва лаборатория шароитида вибрация билан
зичланган намланган лёссимон грунтларнинг мустаҳкамлик характеристикаларини
166
вақт давомида ўзгаришини ўрганиш бўйича ўтказилган тажриба тадқиқот ишлари
натижалари келтирилган. Дала шароитидаги тажрибалар лёссимон грунтларнинг энг
қулай намлигида ўтказилган.
Калит сўзлар: лёссимон грунтлар, лойсимон грунтлар, намланган грунтлар,
мустаҳкамлик характеристикалари, ички ишқаланиш бурчаги, ёпишқоқлик кучи,
титратиш, титратиш орқали зичлаш, титратиш катоги, грунтнинг структураси
Abstract. This article presents the results of field and laboratory experimental studies
to study the change of strength characteristics of vibration-compacted moist loess soils in time.
Field experiments were carried out with optimum moisture of loess soils.
Keywords: loess soils, clay soils, wetted soils, strength characteristics, internal friction
angle, adhesion force, vibration, vibration, vibration, vibration, soil structure.
Введение.
Как известно, что прочностные характеристики грунтов используются
для решения важных инженерных задач, таких, как расчёт устойчивости основания,
установление предела применимости теории линейно-деформированных тел, при
расчёте осадок фундаментов, определение несущей способности свай и т.п.
Прочностные характеристики лёссовых просадочных грунтов (удельное
сцепление
∁
и угол внутреннего трения φ) зависят в основном от их степени плотности
и влажности. Опытами установлено, что повышение влажности лёссовых просадочных
грунтов от естественного состояния (т е. от 5-7%) до полного водонасыщения приводит
к снижению значения сцепления до 12-15 раз, а угла внутреннего трения до 1,2 раза.
Прочностные характеристики лёссовых грунтов, в первую очередь, сцепление,
возрастают с увеличением структурной прочности. Сцепление и угол внутреннего
трения так же возрастают при повышении плотности грунтов [1-5].
Прочностные характеристики лёссовых грунтов и их изменения в статических
условиях изучены многими специалистами и в настоящее время имеется достаточно
много данных по этой проблеме. Но вопросу изменения прочностных характеристик
лёссовых грунтов при воздействии на них динамических нагрузок уделено
недостаточное внимание.
Экспериментальные исследования влияния вибраций на коэффициент
внутреннего трения грунтов впервые были проведены Г.И.Покровским и его
сотрудниками в лабораторных условиях, а также Д.Д.Барканом на приборе
одноплоскостного среза под действием вертикальных колебаний. Результаты этих
экспериментов показали, что коэффициент внутреннего трения зависит от кинетической
энергии колебаний, уменьшаясь с её увеличением, стремясь к некоторому значению,
которое на 25-30% меньше первоначального значения (до вибрирования).
Н.А.Преображенская и И.А.Савченко, С.Мураяма и Т.Шибата провели испытания
глин на вибросопротивление сдвигу на приборах двухплоскостного среза (первые
авторы испытывали образцы грунта при горизонтальных колебаниях, остальные два
автора исследовали при вертикальных колебаниях). Р.Г.Бадаляном и С.Р.Месчяном
разработан миниатюрный вибратор, с помощью которого были проведены
экспериментальные исследования на глинистых грунтах [6-10].
Полученные результаты опытов свидетельствовали о существенном влиянии
вибрации на величину сопротивления глинистых грунтов сдвигу. Причём влияние
вибрации на сопротивление сдвигу будет тем меньше, чем большим сцеплением
обладает грунт. Также отмечено возрастание с уменьшением эффекта вибраций
уплотняющей нагрузки.
Уменьшение сопротивления грунта сдвигу происходит в основном вследствие
снижения величины сцепления: т.е. потери структурной прочности. Доказательством
этого может служить факт существенного снижения (более чем в 15 раз) величины
сцепления в процессе вибрации. Вместе с тем угол внутреннего трения при вибрации
изменяется незначительно [11-17].
167
Методика и результаты. В целях глубокого изучения воздействия вибрации на
прочностные характеристики лёссовых грунтов нами проведены исследования в
полевых условиях. Проведены специальные полевые опыты с лёссовыми суглинками на
строительной площадке. Для проведения экспериментальных исследований в полевых
условиях в основном была использована вибромашина, прицепной виброкаток SVAW-
12, производства Германии. Прицепные виброкатки, производства Германии, имеют три
модификации в зависимости от типа вальца,различающиеся по массе. Виброкаток
SVAW-12 характеризуется следующими техническими показателями6 диаметр-2,0 м,
ширина-2,0 м, масса-12 т, рабочая скорость-1,5-5,0 км/час, удельное статическое
давление-59 кг/см2, усилие возбудителя-36 т, частота вибрации до 25 Гц. Для проведения
эксперимента подготовлены три карты, характеризующиеся грунтами с различной
степенью влажности. Физико-механические свойства грунтов площадок приведены в
табл. На каждой карте работала вибромашина, создавая различную интенсивность и
длительность колебания. Затем по истечении 3-7 дней после осуществления вибрации из
мест, побывших под воздействием вибрации, были отобраны образцы грунта и
определены их физико-механические свойства (табл.).
Определение
показателей
сопротивления
лёссовых
грунтов
сдвигу
производилось на приборе одноплоскостного среза модели ГГП-30. Опыты проводились
при вертикальных давлениях в 1, 2, 3 кгс/
см
𝟐
.
В целях выяснения роли фактора времени на изменение прочностных
характеристик лёссовых грунтов по истечении 50-60 дней после осуществления
вибрации определены физико-механические характеристики на образцах, отобранных из
мест вибрации.
Из данных таблицы видно, что увеличение величины угла внутреннего трения
грунта на 2-3,5
°
градус в течение 3-7 дней после осуществления вибрации.
Опыты, проведённые на образцах через 50-60 дней после вибрации, показали
повышение величины угла внутреннего трения (чем на 3-7 дней после вибрации) на 1,0-
1,5
°
, а в некоторых случаях и на 2,0
°.
Вопрос, связанный с изменением величины сцепления грунта при вибрации,
рассматривается совсем по-другому. Так, через 3-7 дней после вибрации величина силы
сцепления уменьшилась на 40-50% по отношению к первоначальному значению. С
течением времени после осуществления вибрации наблюдается возрастание силы
сцепления грунта. Об этом свидетельствуют опыты, проведённые на образцах грунтов,
отобранных из мест вибрации через 50-60 сутки после вибрации. Согласно данным
таблицы увеличение сил сцепления грунта за этот период составляют 40-50%, по
отношению к первоначальному значению или же 80-100% к значению, полученному
через 3-7 дней после вибрации. Уменьшение влажности грунта за 50-60 дней после
произведения вибрации составляет примерно 4%.
Как следует из вышеприведённого анализа результатов опыта, процесс вибрации
оказывает существенное влияние на изменение прочностных характеристик грунтов.
Особенно это влияние сказывается на силу сцепления грунта, увеличивается значения с
в несколько раз. В процессе вибрации наблюдается резкое уменьшение силы сцепления,
что по-видимому, связано с нарушением структуры грунта и его уплотнения. А затем по
завершению процесса уплотнения происходит постепенное повышение величины
связанности до 1,5-2,0 раз. Это обстоятельство также связано с влажностным состоянием
грунта.
168
Таблица физико-механических характеристик исследованных грунтов
(опыты проведены при частотах вибрации 12,5-25 Гц, длительность 30-60 сек.)
№
Опы
та
Дни
Влажнось
грунта,
%
Плотность
сухого
грунта
кгс/м3
Угол
внутреннего
трения,
градус
Силы
сцепления
грунта,
МПа
1
До вибрации
15,8
1,45
𝟐𝟓, 𝟓
𝟎
0,59
Через 3-7 дней
16,0
1,59
𝟐𝟖, 𝟓
𝟎
0,50
Через 50-60
дней
12,0
1,60
𝟐𝟗
𝟎
1,15
2
До вибрации
16,6
1,43
𝟐𝟖
𝟎
0,59
Через 3-7 дней
15,5
1,64
𝟑𝟎
𝟎
0,55
Через 50-60
дней
13,8
1,65
𝟑𝟐
𝟎
0,89
3
До вибрации
17,1
1,43
𝟐𝟔
𝟎
0,56
Через 3-7 дней
17,5
1,59
𝟐𝟗, 𝟓
𝟎
0,40
Через 50-60
дней
16,1
1,61
𝟑𝟏
𝟎
0,69
4
До вибрации
15,8
1,45
𝟐𝟓, 𝟓
𝟎
0,59
Через 3-7 дней
18,6
1,63
𝟐𝟖, 𝟓
𝟎
0,35
Через 50-60
дней
16,1
1,66
𝟑𝟎
𝟎
0,77
5
До вибрации
15,6
1,43
𝟐𝟖
𝟎
0,59
Через 3-7 дней
17,0
1,63
𝟑𝟎, 𝟓
𝟎
0,45
Через 50-60
дней
14,6
1,65
𝟑𝟐
𝟎
0,70
6
До вибрации
15,8
1,45
𝟐𝟓, 𝟓
𝟎
0,59
Через 3-7 дней
19,8
1,61
𝟐𝟖
𝟎
0,30
Через 50-60
дней
17,0
1,62
𝟐𝟗, 𝟓
𝟎
0,69
Как показали проведённые нами исследования, наибольший эффект
виброуплотнения достигается при влажности грунта, соответствующей оптимальному
значению.
С увеличением влажности величины φ и
∁
в течение краткого времени могут резко
уменьшаться и даже после окончания вибрации эти уменьшённые значения
сохраняются. В таком случае грунт потеряет большую часть своей прочности. По этой
причине при уплотнении лёссовых грунтов вибрационными установками необходимо
уделять особое внимание влажности грунтов, её оптимальному значению. Если в
процессе уплотнения влажность грунта превышает оптимальное значение, то в этом
случае вибрация не будет способствовать увеличению плотности грунта, а наоборот,
приведёт к уменьшению силы сцепления и угла внутреннего трения грунта.
Заключение. Проводив опыты по уплотнению увлажнённых лёссовых грунтов в
полевых условиях с помощью виброкатков(с целью изучения дальнейшего поведения
прочностных характеристик виброуплотнённых увлажнённых лёссовых грунтов после
осуществление вибрации с изтечением времени) пришли к такому выводу:
1.Наибольший эффект виброуплотнения достигается при влажности грунта,
соответствующей оптимальному значению. Если влажность грунта превышает
оптимальное значение, то в этом случае вибрация не будет способствовать увеличение
плотности грунта, а наоборот приведёт к уменьшению силы сцепления и угла
внутреннего трения.
169
2.Как показали проведённые полевые опыты прочностные показатели
уплотнённых увлажнённых лёссовых грунтов с помощью виброкатков со временим
после осуществления вибрации возрастают. Это положительно влияет на повышение
плотности и сейсмостойкости грунтов.
3. Исследования проведённые нами в полевых условиях показали, что
прочностные характеристики уплотнённых лёссовых грунтов с виброметодами намного
отличается от уплотнённых грунтов с другими статическими методами, так как, при
уплотнение грунтов с вибрацией грунт испытывает динамические воздействие.
4.Повышение сейсмостойкости увлажнённых лёссовых грунтов при применении
виброуплотнения обусловливается следующими факторами: грунт испытывает
динамические (сейсмические) воздействия ещё до возведения сооружения; достигается
повышение плотности, что приводит к возрастанию величин угла трения и связности
грунта; увеличивается величина критического ускорения грунта.
5.Снижение прочностных характеристик (угла внутреннего трения и связности)
увлажнённых лёссовых грунтов вызывает развитие зон пластической деформации под
подошвой фундамента.
6.Неравномерные деформации сооружений, возведённых на увлажнённых
лёссовых грунтах, в большинстве случаев связываются с ослаблением прочности
грунтов и снижением общей устойчивости оснований при землетрясениях.
ЛИТЕРАТУРА
1.Khakimov, G. A. "Changes in the Strength Characteristics of Glinistx Soils under the
Influence of Dynamic Forces International Journal of Engineering and Advanced Technology,
IJEAT."
Exploring innovation
(2020): 639-643.
2. Khakimov, Gayrat Akramovich. "The nature of the change in the connectivity of
moistened loess soils during vibration."
American Journal of Applied Science and
Technology
2.06 (2022): 26-41.
3. Khakimov, Gayrat Akramovich. "CHANGES IN PLASTIC ZONES IN LESS
BASES UNDER SEISMIC VIBRATIONS." Journal of Nev Zealand, 742-747.
4.Khakimov, G. A., and M. A. Muminov. "CONSTRUCTION OF BUILDINGS ON
WEAK
MOIST
CLAY
SOILS
IN
SEISMICALLY
ACTIVE
ZONES
OF
UZBEKISTAN."
Web of Scientist: International Scientific Research Journal
3.12 (2022): 755-
760.
5.GMFN, Dos, Samiyeva Sh Kh, and Master MA Muminov. "DEFORMATION OF
MOISTENED LOESS FOUNDATIONS OF BUILDINGS UNDER STATIC AND
DYNAMIC LOADS." (2022).
6.Khajiev, N. M. "CHANGE IN THE CONSISTENCY CHARACTERISTICS OF THE
WETTED LUSSIC BASES (GRUNTS) OF BUILDINGS UNDER THE INFLUENCE OF
SEISMIC FORCES."
Академические исследования в современной науке
1.13 (2022): 261-
267.
7. Miralimov, Mirrakhim Mirmakhmutovich. "Principles of Regulation of Thermal
Protection of Enclosing Structures and Their Impact on the Energy Efficiency Of
Buildings."
Design Engineering
(2021): 496-510.
8. Хакимов, Ғайрат, et al. "ЭНЕРГИЯТЕЖАМКОР ВА ПАСТ ЭНЕРГИЯ
ЭҲТИЁЖЛИ ЗАМОНАВИЙ БИНОЛАР ҚУРИЛИШИНИНГ ЖАҲОН АМАЛИЁТИ ВА
УНДАН ЎЗБЕКИСТОН ШАРОИТИДА ФОЙДАЛАНИШ ИСТИҚБОЛЛАРИ."
Talqin va
tadqiqotlar
1.19 (2023).
9. Khakimov, Gayrat. "CONSTRUCTION OF BUILDINGS AND STRUCTURES IN
DIFFICULT GROUND CONDITIONS AND SEISMIC AREAS." International Bulletin of
Applied Science and Technology 3.2 (2023): 203-209
170
10. Akramovich, Khakimov Gayrat, and Islamova Nargiza Abdukarimovna. "MAIN
ASPECTS OF ENERGY CONSERVATION IN CIVIL ENGINEERING."
Open Access
Repository
9.4 (2023): 116-12
11.GA Khakimov,SS Kh, AA Muminov, AE Berdimurodov, JA Muminov.
“COMPACTION OF LOESS BASES OF BUILDINGS AND STRUCTURES, AS WELLAS
BULK SOILS AROUND THE FOUNDATION USING VIBRATORY ROLLERS IN
SEISMIC AREAS”. Galaxy International Interdisciplinary Research Journal 11 (4), 306-311.
12.Gayrat, Gayrat Khakimov, et al. "CONSTRUCTION OF BUILDINGS AND
STRUCTURES IN DIFFICULT SOIL CONDITIONS AND SEISMIC REGIONS OF THE
REPUBLICS OF CENTRAL ASIA."
International Bulletin of Applied Science and
Technology
3.6 (2023): 315-319.
13.Khakimov, Gayrat, et al. "DETERMINATION OF THE CALCULATED
(PERMISSIBLE) PRESSURE ON THE LOESS FOUNDATION OF BUILDINGS AND
STRUCTURES IN SEISMIC CONDITIONS." International Bulletin of Engineering and
Technology 3.6 (2023): 61-66.
14.Khakimov, Gayrat. "NEW GENERATION BUILDINGS THAT EFFECTIVELY
USE ENERGY AND THEIR UZBEK EXPERIENCE."
International Bulletin of Engineering
and Technology
3.2 (2023): 74-78.
15.Khakimov, Gayrat, et al. "INFLUENCE OF HUMIDITY ON CHANGES IN THE
STRENGTH
CHARACTERISTICS
OF
LESS
SOILS
UNDER
SEISMIC
INFLUENCE."
International Bulletin of Engineering and Technology
3.6 (2023): 274-281.
16.Khakimov,
Gayrat.
"FORMATION
AND
DEVELOPMENT
OF
SEISMOPROSADOCHNOY
DEFORMATION
AND
UVLAJNYONNYKH
LYOSSOVYKH OSNOVANIYAX ZDANII SOORUJENI."
International Bulletin of Applied
Science and Technology
3.6 (2023): 1339-1345
17.Хакимов, Г. А., et al. "РАЗВИТИЕ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ
ЛЁССОВЫХ ГРУНТОВ В ПОДФУНДАМЕНТНОЙ ЧАСТИ ОСНОВАНИЯ ПРИ
СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ."
GOLDEN BRAIN
1.1 (2023): 130-135.
18.Gayrat, Gayrat Khakimov, and Khadicha Abduraimova. "INCREASING DAMAGE
TO STABILITY OF BUILDINGS ERECTED ON LESS SOILS IN SEISMIC AREAS,
DEPENDING ON SOME FACTORS."
International Bulletin of Engineering and
Technology
3.9 (2023): 61-69.
19.
Khakimov,
Gayrat,
and
Khadicha
Abduraimova.
"RESULTS
OF
EXPERIMENTAL RESEARCH ON STUDYING THE DEPENDENCE OF THE CRITICAL
ACCELERATION OF GROUND VIBRATIONS FROM VARIOUS FACTORS UNDER
CONVERSATION CONDITIONS." International Bulletin of Applied Science and
Technology 3.10 (2023): 330-337.
20. EXPERIENCE OF COMPACTION OF THE BASES OF LARGE BUILDINGS
AND CORES OF EARTHEN DAMS OF WATERWORKS IN SEISMIC AREAS WITH
OPTIMAL HUMIDITY OF LOESS SOIL. https://doi.org/10.17605/OSF.IO/XH85C TIAC
Khakimov G.A. g.m.f.n., Dos. Samiyva Sh.Kh. Doctoral Student (PhD… Web of Scientist
International Scientific Research Journal, 4(04), https EditorJournals and Conferences. (2023,
April 12).
ПОВЫШЕНИЕ СЕЙСМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ УВЛАЖНЁННЫХ
ЛЁССОВЫХ ОСНОВАНИЙ
к.-г.м.н., доц. Хакимов Г.А.
Узбекистан, Ташкентский архитектурно-строительный университет,
Аннотация. Приведены особенности строительства в сейсмических районах на
увлажнённых просадочных лёссовых грунтах. Изложены некоторые варианты по
