Deep Foundation MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Deep Foundation - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

व्याख्या:

1. एक पाइल कैप एक बड़ा कंक्रीट स्लैब होता है जिसे गहरे नींव प्रणाली में पाइलों के समूह के ऊपर रखा जाता है।
2. इसका प्राथमिक कार्य अधिरचना से भार को सभी पाइलों में समान रूप से वितरित करना है।
3. यह एक समान भार हस्तांतरण प्राप्त करने में मदद करता है और यह सुनिश्चित करता है कि पाइल एक सामूहिक इकाई के रूप में एक साथ काम करते हैं, असमान निपटान की संभावना को कम करते हैं।

Additional Information 

पाइल नींव

1. भार वितरण: पाइल कैप यह सुनिश्चित करता है कि संरचना से भार कई पाइलों में ठीक से वितरित किया जाता है, किसी भी एकल पाइल पर अत्यधिक भारण को रोकता है।

2. नींव स्थिरता: यह ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज दोनों भारों के हस्तांतरण का प्रबंधन करके नींव की समग्र स्थिरता बनाए रखने में मदद करता है।

3. पाइल समूहीकरण: पाइल कैप का उपयोग पाइल समूहों में किया जाता है जहाँ कई पाइलों को एक संरचना का समर्थन करने के लिए एक साथ व्यवस्थित किया जाता है, खासकर जब उथले गहराई पर मिट्टी की वहन क्षमता भार वहन करने के लिए अपर्याप्त होती है।

4. निर्माण: आमतौर पर, पाइल कैप प्रबलित कंक्रीट से बनाए जाते हैं और भार आवश्यकताओं के आधार पर अतिरिक्त स्टील प्रबलन के साथ डिज़ाइन किए जा सकते हैं।

5. सौंदर्यपूर्ण उपस्थिति पर कोई प्रभाव नहीं: पाइल कैप का प्राथमिक कार्य संरचनात्मक है, और जबकि इसे डिज़ाइन के आधार पर कवर या छुपाया जा सकता है, यह इमारत की सौंदर्यपूर्ण उपस्थिति में सुधार करने का इरादा नहीं है।

अवधारणा:

दिया गया ढेर एक घर्षण ढेर है इसलिए सारा भार केवल घर्षण के माध्यम से वहन किया जाता है।

स्थैतिक ढेर लोड सूत्र निम्नानुसार दिया जाता है-

QU = QPU + Qf

जहाँ ,

QU = परम ढेर भार क्षमता,

QPU = qp × Ab ; परम  बिंदु असर क्षमता

Qf = fsAS ; घर्षण ढेर भार क्षमता,

जहाँ ,

fs  = α cu

cu  =  ढेर की लंबाई पर आसंजक का औसत, α = आसंजन कारक, qp = ढेर के आधार पर प्रभावी तनाव, Ab =ढेर का आधार क्षेत्रफल, As = ढेर का सतह क्षेत्रफल 

दिया गया है:

α = 0.7, cu = 4t/m2, FOS = 2.5, ढेर व्यास (φ) = 30 cm = 0.3 m

इस प्रकार, स्थिर ढेर लोड सूत्र का उपयोग करके –

QU = QPU + Qf

⇒ QU = 0 + fs­AS

⇒ QU  = (α CU)As

⇒ QU  = (0.7 × 4)× (π ∅ l)

⇒ QU  = (0.7 × 4)× (π × 0.3× 10)

⇒ QU  = 26.389 t

इस प्रकार,

सुरक्षा लोड = \(\frac{{{{\rm{Q}}_{\rm{U}}}}}{{{\rm{FOS}}}}{\rm{\;}} = {\rm{\;}}\frac{{26.389}}{{2.5}}{\rm{\;}} = {\rm{\;}}10.55{\rm{\;t}}\)

महत्वपूर्ण बिंदु:

स्थैतिक ढेर लोड सूत्र मानता है कि बिंदु असर  क्षमता और घर्षण क्षमता दोनों ही इसका पूरा मान विकसित करते हैं। लेकिन दोनों एक साथ पूरी क्षमता के लिए विचलन नहीं करते है क्यूंकि पूर्ण आवश्यक ढेर के पूर्ण घर्षण प्रतिरोध गति  के विकास के लिए यह कम है परन्तु बिंदु असर क्षमता विकसित करने के लिए बड़े ढेर की आवश्यकता होती है । इस प्रकार जब पूर्ण बिंदु असर विकसित होता है तो घर्षण शीर्ष मान से नीचे गिर जाता है।
आसंजन कारक (α) मिट्टी और ढेर के बीच आसंजन पर निर्भर करता है । जितनी मिट्टी नरम है, उतना अधिक α का मान होगा। 

व्याख्या:

पाइल नींव

पाइल नींव संरचनाओं से भार को भूमिगत गहरे कठोर स्तर तक स्थानांतरित करती हैं। उनके डिजाइन और अनुप्रयोग के लिए आसपास की मिट्टी के साथ पाइल के व्यवहार और संपर्क को समझना महत्वपूर्ण है। यहां, हम दिए गए कथनों का विश्लेषण करते हैं:

• भार वहन क्षमता: एक पाइल की क्षमता पाइल शाफ्ट के साथ त्वचा घर्षण और पाइल टिप पर बिंदु प्रतिरोध दोनों से प्रभावित होती है।

• ऋणात्मक त्वचा घर्षण: यह तब होता है जब आसपास की मिट्टी पाइल से अधिक बसती है, पाइल पर नीचे की ओर खिंचाव डालती है।

• समूह दक्षता: रेतीली मिट्टी में, पास की दूरी पर ड्राइव किए गए पाइलों की दक्षता पाइलों के आसपास रेत के संघनन के कारण 100% से अधिक हो सकती है।

दिए गए कथनों का विश्लेषण

1. कथन 1: एक पाइल की भार वहन क्षमता त्वचा घर्षण और बिंदु प्रतिरोध दोनों पर निर्भर करती है।

   • सत्य। पाइल की क्षमता पाइल शाफ्ट के साथ त्वचा घर्षण और पाइल टिप पर बिंदु प्रतिरोध का एक संयोजन है।

2. कथन 2: एक पाइल पर ऋणात्मक त्वचा घर्षण तब विकसित होता है जब उसके आस-पास की मिट्टी पाइल से कम बसती है।

   • असत्य। ऋणात्मक त्वचा घर्षण तब होता है जब मिट्टी पाइल से अधिक बसती है, कम नहीं।

3. कथन 3: रेत में पास की दूरी पर ड्राइव किए गए पाइलों की समूह दक्षता 100% से अधिक हो सकती है।

   • सत्य। रेतीली मिट्टी में, पास की दूरी पर ड्राइव किए गए पाइल आसपास की रेत को संघनित कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप 100% से अधिक समूह दक्षता होती है।

व्याख्या:

सबसे उपयुक्त उत्खनन तकनीक का चयन

गहरे उत्खनन की आवश्यकता वाले अधोसंरचना के लिए उत्खनन तकनीक का चयन करते समय, विशेष रूप से उच्च जल स्तर और रेतीली मिट्टी वाले क्षेत्रों में, कई कारकों पर विचार किया जाना चाहिए। इनमें मिट्टी की स्थिरता, जल नियंत्रण और उत्खनन की गहराई शामिल हैं। इन स्थितियों को देखते हुए, तकनीकों का विश्लेषण इस प्रकार किया जा सकता है:

1. लकड़ी के सहारे के साथ खाई उत्खनन

   • इस विधि में खाई की दीवारों को सहारा देने के लिए लकड़ी का उपयोग करना शामिल है, जो ढहने से बचाव प्रदान करता है।

   • हालांकि यह कुछ सहारा प्रदान करता है, यह गहरे उत्खनन के लिए पर्याप्त नहीं हो सकता है, खासकर रेतीली मिट्टी में उच्च जल स्तर के साथ जहां मिट्टी आसानी से ढह सकती है या अस्थिर हो सकती है।

2. शीट पाइलिंग के साथ हाइड्रोलिक सहारा

   • यह विधि जमीन में शीट पाइल को चलाने के लिए हाइड्रोलिक दबाव का उपयोग करती है, जो एक जलरोधी अवरोध बनाता है जो मिट्टी के ढहने और पानी के प्रवेश को रोकता है।

   • यह रेतीली मिट्टी और उच्च जल स्तर वाले क्षेत्रों में गहरे उत्खनन के लिए अत्यधिक प्रभावी है, जो मजबूत सहारा और पानी के प्रवेश पर नियंत्रण प्रदान करता है।

3. ढलान वाली भुजाओं के साथ खुला कट उत्खनन

   • ओपन कट उत्खनन में ढहने से रोकने के लिए उत्खनन के किनारों को ढलान देना शामिल है। यह विधि सरल और लागत प्रभावी है।

   • हालांकि, इसके लिए एक बड़े क्षेत्र की आवश्यकता होती है और यह शहरी सेटिंग्स में गहरे उत्खनन के लिए व्यावहारिक नहीं है। इसके अलावा, यह उच्च जल स्तर वाले क्षेत्रों में पानी को प्रभावी ढंग से नियंत्रित नहीं कर सकता है।

4. कैसॉन निर्माण

   • कैसॉन जलरोधी संरचनाएं हैं जिनका उपयोग पानी के भीतर या उच्च जल स्तर की स्थितियों में नींव के निर्माण के लिए किया जाता है। वे बहुत गहरे उत्खनन के लिए अत्यधिक प्रभावी हैं।

   • हालांकि, यह तकनीक अक्सर अन्य विधियों की तुलना में अधिक जटिल और महंगी होती है। यह आम तौर पर पुल के खंभों जैसी विशिष्ट परियोजनाओं के लिए उपयोग की जाती है।

निष्कर्ष

उच्च जल स्तर और रेतीली मिट्टी की स्थितियों को देखते हुए, गहरे उत्खनन की आवश्यकता वाले अधोसंरचना के निर्माण के लिए सबसे उपयुक्त उत्खनन तकनीक शीट पाइलिंग के साथ हाइड्रोलिक सहारा है। यह विधि आवश्यक सहारा और जल नियंत्रण प्रदान करती है, उत्खनन प्रक्रिया के दौरान स्थिरता और सुरक्षा सुनिश्चित करती है। इसलिए, सही उत्तर विकल्प 2 है।

व्याख्या:

घने शहरी वातावरण के लिए पाइलिंग विधि का चयन

सीमित स्थान और कठोर कंपन नियंत्रण आवश्यकताओं वाले घने शहरी वातावरण में गहरी नींव स्थापित करते समय, पाइलिंग विधि का चुनाव महत्वपूर्ण है। सही विधि को आसपास की संरचनाओं और पर्यावरण में शोर, कंपन और व्यवधान को कम करना चाहिए। यहाँ दिए गए विकल्पों का विश्लेषण दिया गया है:

1. डीजल हैमर पाइलिंग (उपयुक्त नहीं)

   • यह विधि महत्वपूर्ण शोर और कंपन उत्पन्न करती है, जो कठोर कंपन नियंत्रण आवश्यकताओं वाले घने शहरी क्षेत्रों के लिए अनुपयुक्त हैं।

   • यह आस-पास की संरचनाओं और निवासियों को परेशान कर सकता है, जिससे यह एक अनुपयुक्त विकल्प बन जाता है।

2. निरंतर उड़ान अगस्त पाइलिंग (सबसे उपयुक्त)

   • यह विधि अपेक्षाकृत शांत है और न्यूनतम कंपन उत्पन्न करती है, जिससे यह कठोर कंपन नियंत्रण वाले शहरी वातावरणों के लिए आदर्श है।

   • यह आसपास के क्षेत्र और संरचनाओं में न्यूनतम व्यवधान के साथ बवासीर की स्थापना की अनुमति देता है।

3. ड्रॉप हैमर पाइलिंग (उपयुक्त नहीं)

   • इस विधि में बवासीर पर एक भारी वजन गिराना शामिल है, जिससे पर्याप्त कंपन और शोर उत्पन्न होता है।

   • यह कठोर कंपन नियंत्रण आवश्यकताओं वाले क्षेत्रों के लिए उपयुक्त नहीं है क्योंकि इसकी प्रकृति विघटनकारी है।

4. वाइब्रेटरी हैमर पाइलिंग (उपयुक्त नहीं)

   • यह विधि बवासीर को जमीन में चलाने के लिए कंपन का उपयोग करती है, जो आसपास के क्षेत्र में महत्वपूर्ण कंपन पैदा कर सकती है।

   • यह उन वातावरणों के लिए उपयुक्त नहीं है जहाँ कंपन नियंत्रण महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह आस-पास की संरचनाओं और निवासियों को परेशान कर सकता है।

लचीले फुटिंग में दबाव एकसमान होता है।

दृढ फुटिंग में स्थायीकरण एकसमान होता है।

संसंजक मिट्टी पर एक दृढ फुटिंग का संपर्क दबाव वितरण:

दृढ फुटिंग के लिए संपर्क क्षेत्र के ऊपर स्थायीकरण समान होना चाहिए। चूंकि, एक लचीला फुटिंग चिकनी मिट्टी वाली मृदा में एक डिश के आकार का पैटर्न उत्पन्न करता है; एकसमान स्थायीकरण का निर्माण करने के लिए संपर्क दबाव भारित क्षेत्र के किनारे के निकट अधिक और केंद्र के निकट कम होना चाहिए।

दानेदार मिट्टी पर दृढ फुटिंग का संपर्क दबाव वितरण:

दृढ फुटिंग के लिए, जहां स्थायीकरण को एकसमान होना पड़ता है, संपर्क दबाव किनारों के निकट से केंद्र के निकट अधिक होता है।

अवधारणा:

मृतिका में चालित एक एकल स्थूणा की भार वहन क्षमता (घर्षण) निम्न द्वारा दी जाती है

QF = α × CU × AF

⇒ QF = α × CU × π × D × L

भार वहन क्षमता (घर्षण), जब स्थूणा एक समूह के रूप में कार्य करता है, निम्न द्वारा दिया जाता है

QFG = α × CU × AFG

⇒ QFG = 1 × CU × (3S + D) × 4L

जहां, QF = एक एकल स्थूणा की क्षमता_, QFG = क्षमता जब स्थूणा समूह के रूप में कार्य करता है,

AF = एकल स्थूणा के घर्षण के लिए क्षेत्रफल, CU = मिट्टी की असीमित संपीड़न सामर्थ्य,

α = आसंजन कारक, D = व्यास, L = स्थूणा की लंबाई,

AFG = स्थूणा के समूह के लिए घर्षण के तहत क्षेत्रफल

गणना:

दिया हुआ है कि:

α = 0.7, N = 16

स्थूणा के बीच इष्टतम अंतर खोजने के लिए, हम कह सकते हैं कि

एकल स्थूणा की क्षमता × स्थूणा की संख्या = स्थूणा की समूह क्षमता

⇒ N × QF = QFG

⇒ N ×  α × CU × π × D × L = 1 × CU × (3S + D) × 4L

⇒ 16 × 0.7 × π × D = (3S + D) × 4

⇒ 8.796 × D = 3S + D

⇒ S = 2.5988D ≈ 2.6D

∴ स्थूणा के बीच इष्टतम अंतर 2.6D है

व्याख्या:

• एकल या पाइल्स के समूह की धारण क्षमता परीक्षण भारण से निर्धारित की जाएगी। यह पाइल पर सुरक्षित भार निर्धारित करने का सबसे सीधा तरीका है और यह इन-सीटू परीक्षण होने के कारण अधिक विश्वसनीय है।
• कंक्रीट पाइल पर भार परीक्षण इसकी ढलाई के 28 दिनों से पहले नहीं किया जाना चाहिए।
• प्रारंभिक परीक्षण, परीक्षण पाइल पर किया जाएगा जिसका उपयोग क्रियाशील पाइल के रूप में नहीं किया जाता है और नियमित परीक्षण क्रियाशील पाइल पर एक चेक के रूप में किया जाएगा।
• रूटीन परीक्षण पाइल्स की कुल संख्या का आधा प्रतिशत से दो प्रतिशत या जैसा कि निर्दिष्ट है, ऊर्ध्वाधर और पार्श्व भार पर लागू होगा।
• भार परीक्षण आम तौर पर IS 2911 (भाग IV) में किए गए प्रावधान के अनुरूप होगा जो सुरक्षित भार के निर्धारण और विभिन्न प्रकार के परीक्षणों के संचालन के लिए दिशानिर्देश प्रदान करता है।

अतिरिक्त जानकारी IS कोड प्रावधान के अनुसार एकल पाइल पर स्वीकार्य भार प्राप्त किया जा सकता है। अनुमेय भार निम्नलिखित में से किसी एक के अनुसार प्राप्त किया जाता है:

• पाइल पर स्वीकार्य भार को 50% अंतिम भार के रूप में लिया जा सकता है, जिस पर पाइल का कुल स्थायीकरण व्यास का (1/10) वां है।
• पाइल्स पर स्वीकार्य भार अंतिम भार का (2/3) वां है जिस पर कुल स्थायीकरण 12 mm है।
• पाइल पर स्वीकार्य भार अंतिम भार का (2/3) वां है जिस पर शुद्ध प्लास्टिक स्थायीकरण 6 mm है।

संकल्पना:

पाइल की दक्षता इसके द्वारा दी जाती है,

\(\eta = \frac{{{P_{ug}}}}{{{P_{us}}\;}}\)

P_us = एकल पाइल की क्षमता

P_ug = समूह की क्षमता

गणना:

\(0.75 = \frac{{{P_{ug}}}}{{6 \times 150}} \Rightarrow {P_{ug}} = 675kN\)

व्याख्या:

पाइल कैप के कार्य निम्नानुसार है:

1. पाइल समूह पर क्षैतिज औऱ ऊर्ध्वाधर भार को समान रुप से और इस प्रकार एक बडे़ क्षेत्र पर बेअरिंग क्षमता वितरित करना।

2. विशिष्ट पाइल के पार्श्व स्थायीकरण द्वारा समूह की समग्र स्थिरता बढाना।  

3.अधिसंरचना और/या भूपृष्ठ संचलन द्वारा स्थापित प्रतिबलों को आवश्यक संयुक्त प्रतिरोध प्रदान करना।

स्पष्टीकरण:

1. सीटू पाइल में बोर कास्ट को आमतौर पर छिद्र जगह में डाला जाता है और अंतिम बेअरिंग और उपरिस्तर घर्षण के माध्यम से लोड को स्थानांतरित किया जाता है।
2. जबकि संचालित पाइल को सीधे अंदर चलाया जाता है और भार को घर्षण और/या बेअरिंग के माध्यम से स्थानांतरित किया जाता है।

Important Points

पाइल के प्रकार:

i) अंतिम बेयरिंग ​पाइल: पाइल जो स्तंभों के रूप में कार्य करता है और संरचनात्मक भार को चट्टान या घने रेत जैसे अधिक गहराई पर एक कठिन और अपेक्षाकृत असंगत स्ट्रेटम में स्थानांतरित करता है, जिसे अंत-बेयरिंग ​पाइल के रूप में जाना जाता है। ये पाइल, पाइल की नोक पर अंत बेयरिंग से आवश्यक बेयरिंग क्षमता प्राप्त करते हैं

ii) संघनन पाइल: इन पाइलों का उपयोग शिथिल दानेदार मृदा को संघनित करने के लिए किया जाता है ताकि इसकी धारण क्षमता बढ़ सके।संघनन पाइल भार का वहन नहीं कर सकते हैं और इसलिए वे कमजोर सामग्री के बने हो सकते हैं। रेत पाइल का उपयोग संघनन पाइल के रूप में किया जा सकता है।

iii) फेंडर पाइल और डॉल्फ़िन: फ़ेंडर पाइल और डॉल्फ़िन का उपयोग किसी भी अप्लावक वस्तु या जहाजों के प्रभाव से तटीय संरचना को बचाने के लिए किया जाता है।

iv) एंकर पाइल: इन पाइलों का इस्तेमाल आम तौर पर शीट पाइलिंग से क्षैतिज कर्षण के विरुद्ध स्थिरं प्रदान करने के लिए प्रदान किया जाता है।

v) तनाव पाइल: हाइड्रोस्टेटिक उत्थान बलों या उलट बलों के अधीन संरचनाओं को नीचे करने के लिए प्रयुक्त होता है

vi) शीट पाइल: मिट्टी या पानी को बनाए रखने के लिए प्रयुक्त

स्पष्टीकरण:

कूप नींव का विस्थापन और आनमन:

• जब कुएँ को वांछित स्थान से क्षैतिज रूप से दूर ले जाया जाता है, तो इसे कूप नींव का विस्थापन कहा जाता है।
• जब कुएँ को ऊर्ध्वाधर संरेखण के विरुद्ध ढलान दिया जाता है, तो इसे कूप नींव का आनमन कहा जाता है।

 विस्थापन और आनमन निवारण:

• कुएं के कर्ब का व्यास स्टीनिंग के बाहरी व्यास से अधिक होना चाहिए। आम तौर पर, 40 से 80 mm के अंतर की सिफारिश की जाती है।
• वेल स्टिइनिंग को कर्ब के ऊपर सममित रूप से रखा जाना चाहिए।
• कुएं के कर्ब और स्टाइनिंग की बाहरी सतह चिकनी होनी चाहिए।
• सभी पक्षों को समान रूप से निकर्षित किया जाना चाहिए।
• कर्तन किनारे समान रूप से मोटे और तीक्ष्ण होने चाहिए।

सीमाऐं:

• कुएं की नींव के मामले में अनुमत अधिकतम नति 60 में से 1 है।
• कुएं की नींव में विस्थापन डूब की गहराई के 1% से अधिक नहीं होना चाहिए।
• उपरोक्त सीमाओं से परे, कूप नींव को खतरनाक माना जाता है और ऐसी स्थिति में, विस्थापन और आनमन को ठीक करने के लिए उपचारात्मक उपायों का पालन किया जाना चाहिए।

अवधारणा​:

चक्रीय पाइल भार परीक्षण:

चक्रीय भार परीक्षण यह अनुमान लगाने में मदद करता है कि पाइल के अंत बेयरिंग से कितना भार उठाया जाता है और उपपरिस्तर घर्षण से कितना भार उठाया जाता है। चक्रीय भार परीक्षण का मुख्य उद्देश्य पाइल के बिंदु बेयरिंग और घर्षण बेयरिंग क्षमता को अलग से निर्धारित करना है।

प्लेट बेयरिंग या भार परीक्षण:

प्लेट भार परिक्षण एक फील्ड परिक्षण है, जो किसी दिए गए भार के तहत मृदा और बस्ती की चरम बेयरिंग क्षमता निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

उपस्तर प्रतिक्रिया के मापांक की गणना संबंध K = P/Δ का उपयोग करके की जाती है; जहां K उपस्तर प्रतिक्रिया का मापांक है, p लागू दबाव, Δ प्लेट भार परीक्षण का उपयोग करके अनुमानित निषदन है।

दबाव मीटर परीक्षण:

इसका उपयोग स्वस्थापित मृदा के प्रतिबल-विकृति संबंधों को निर्धारित करने के लिए किया जाता है जिससे प्रत्यास्थ स्थिरांक की गणना की जाती है। इसका उपयोग ज्यादातर कठोर मृदा और घनी रेत के लिए किया जाता है।

मानक वेधन परीक्षण

इसका उपयोग कणिक मृदा के सापेक्ष घनत्व, बेयरिंग क्षमता और निषदन को निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

संकल्पना:

स्थूणा नींव का वर्गीकरण:

स्थूणा को विभिन्न मानदंडों के आधार पर कई तरीकों से वर्गीकृत किया जा सकता है:

अवधारणा:

ढेर रिक्ति:

IS 2911 (Par1/Sec1):2010, Cl. 6.6. के अनुसार

• ढेर के बीच की दूरी का मतलब आसन्न ढेर के बीच केंद्र से केंद्र की दूरी है।
• ढेर की न्यूनतम केंद्र से केंद्र की दूरी को निम्नलिखित तीन पहलुओं से माना जाता है -

1. ढेर स्थापना के व्यावहारिक पहलू
2. ढेर का व्यास (d)
3. मिट्टी में भार हस्तांतरण की प्रकृति और ढेर समूह की भार क्षमता में संभावित कमी

व्यावहारिक दृष्टि से ढेर रिक्ति उपरोक्त किसी भी रिक्ति से कम नहीं होनी चाहिए।

इसलिए, व्यावहारिक दूरी से आसन्न ढेर के बीच केंद्र से केंद्र की दूरी ≮ 3.0d है