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

व्याख्या:

1. एक राफ्ट नींव एक बड़ा स्लैब है जो इमारत को सहारा देता है और भार को पूरे नींव क्षेत्र में फैलाता है। यह मिट्टी में भार को समान रूप से वितरित करने में मदद करता है।

2. यह विशेष रूप से तब उपयोगी होता है जब मिट्टी कमजोर हो या भार वहन क्षमता के मामले में अत्यधिक परिवर्तनशील हो, क्योंकि यह अंतर निषदन को कम करता है।

3. भार को फैलाकर, यह एक समान निषदन सुनिश्चित करता है, जिससे इमारत में दरार या संरचनात्मक समस्याओं का जोखिम कम हो जाता है।

Additional Information पाइल नींव:

1. गहरी नींव
   एक पाइल नींव एक प्रकार की गहरी नींव है जो एक संरचना के भार को गहरी, अधिक स्थिर मिट्टी या बेडरॉक में स्थानांतरित करती है, जिसका उपयोग अक्सर तब किया जाता है जब सतह की मिट्टी भार का समर्थन करने के लिए पर्याप्त मजबूत नहीं होती है।

2. पाइल के प्रकार
   पाइल पूर्व-ढाला कंक्रीट, इस्पात, या लकड़ी हो सकते हैं और या तो चालित (जमीन में ठोका गया) या बोर किया गया (ड्रिल किया गया और कंक्रीट से भरा हुआ) हो सकता है।

3. कमजोर मिट्टी में प्रयुक्त
   पाइल नींव आमतौर पर कमजोर या संपीड्य सतह मिट्टी वाले क्षेत्रों में उपयोग की जाती है, जैसे कि दलदल, मुलायम मिट्टी, या ढीली रेत, इमारतों और संरचनाओं को स्थिरता प्रदान करने के लिए।

4. भार वितरण
   पाइल कमजोर मिट्टी की परतों के माध्यम से और नीचे की मजबूत मिट्टी या चट्टान में संरचना के भार को प्रसारित करते हैं। यह ऊर्ध्वाधर भार और पार्श्व बलों जैसे हवा या भूकंपीय गतिविधि दोनों का विरोध करने में मदद करता है।

5. पाइल नींव के प्रकार
   स्थापना की विधि के आधार पर विभिन्न प्रकार की पाइल नींव हैं: घर्षण पाइल (पाइल सतह और आसपास की मिट्टी के बीच घर्षण पर निर्भर करती है) और अंत-धारक स्‍थूणा (पाइल टिप पर एक दृढ़ चट्टान या मिट्टी की परत में भार स्थानांतरित करती है)।

मान्यताओं के आधार पर तेरज़ागी का सिद्धांत उथली नींव के लिए लागू है क्योंकि पक्ष अपरूपण प्रतिरोध और नींव के ऊपर मिट्टी के प्रतिबलन को उपेक्षित किया जाता है, जबकि मेयरहॉफ ने G.L. तक विस्तारित प्रतिबल क्षेत्र को माना इसलिए मेयरशॉफ सिद्धांत गहरे फुटिंग के लिए भी लागू होता है।

संकल्पना:

विभिन्न प्रकार की मिट्टी पर संपर्क दबाव और फुटिंग का निपटान इस प्रकार है:

1. नम्य फुटिंग:

स्थिति- I: रेत पर संतुलित

• निपटान: किनारों पर अधिकतम और केंद्र में न्यूनतम
• संपर्क दबाव: एकसमान

स्थिति- II: मृत्तिका पर संतुलित

• निपटान: किनारों पर न्यूनतम और केंद्र में अधिकतम
• संपर्क दबाव: एकसमान

2. दृढ़ फुटिंग:

स्थिति- I: रेत पर संतुलित

• निपटान: एकसमान
• संपर्क दबाव: किनारों पर शून्य और केंद्र में अधिकतम

स्थिति- II: मृत्तिका पर संतुलित

• निपटान: एकसमान
• संपर्क दबाव: किनारों पर अधिकतम और केंद्र में न्यूनतम

संकल्पना;

विस्फारता संशोधन ​:

इसे तब लागू किया जाना चाहिए जब उपरिभार संशोधन के बाद No प्राप्त होता है, जो संतृप्त महीन रेत और गाद में 15 से अधिक हो। IS: 2131-1981 में समीकरण का उपयोग करते हुए टेरज़ाघी और पेक द्वारा अनुशंसित विस्फारता संशोधन (जब No > 15) शामिल है।

\(\rm N= 15 + \frac{1}{2}\left( {N_0-\;15} \right)\)

N₀ - उपरिभार संशोधन के बाद SPT मान

गणना:

दिया गया है: N₀ = 21

\(\rm N= 15 + \frac{1}{2}\left( {21-\;15} \right)\)

⇒ N = 18

व्याख्या:

मृदा विफलता तंत्र को समझना

नींव के नीचे मृदा विफलता को तीन मुख्य प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है:

1. सामान्य अपरूपण विफलता:

   • अच्छी तरह से परिभाषित अपरूपण तल।

   • मिट्टी का बड़ा पार्श्व उभार।

   • घनी या कठोर मिट्टी में कम संपीड्यता के साथ होता है।

2. स्थानीय अपरूपण विफलता:

   • खराब परिभाषित अपरूपण तल।

   • सामान्य अपरूपण विफलता की तुलना में कम पार्श्व गति।

   • मध्यम-घनी या मध्यम संपीड्य मिट्टी में होता है।

3. छिद्रण अपरूपण विफलता:

   • कोई स्पष्ट अपरूपण क्षेत्र नहीं।

   • नींव के ठीक नीचे मिट्टी का प्रवेश।

   • ढीली या अत्यधिक संपीड्य मिट्टी में होता है।

चरण 1: दिए गए अवलोकनों का मूल्यांकन

1. "खराब परिभाषित अपरूपण तल।"

   • स्थानीय अपरूपण विफलता का सुझाव देता है, क्योंकि सामान्य अपरूपण विफलता में अच्छी तरह से परिभाषित अपरूपण तल होते हैं।

2. "भारित क्षेत्र से परे मृदा क्षेत्र थोड़े प्रभावित होते हैं।"

   • स्थानीयकृत विफलता को व्यापक अपरूपण क्षेत्रों के बजाय इंगित करता है।

   • स्थानीय अपरूपण विफलता या पंचिंग विफलता में सामान्य है।

3. "नींव के नीचे एक पच्चर के आकार के मृदा क्षेत्र का महत्वपूर्ण प्रवेश, नींव के किनारों के नीचे ऊर्ध्वाधर अपरूपण के साथ।"

   • छिद्रण अपरूपण विफलता का सुझाव देता है, जहाँ नींव महत्वपूर्ण पार्श्व उभार के बिना मिट्टी में प्रवेश करती है।

चरण 2: सही उत्तर का चयन

• अवलोकन छिद्रण अपरूपण विफलता विशेषताओं से मेल खाते हैं।

• छिद्रण अपरूपण बहुत प्लास्टिक मिट्टी (नरम मिट्टी या ढीली रेत) में होता है जब पाद मिट्टी में प्रवेश करता है बिना महत्वपूर्ण पार्श्व मृदा गति के।

काष्‍ठ-पट्टी वाली नींव के लिए अंतिम वहन क्षमता निम्न है 

\({q_u} = C{N_c} + \gamma {D_f}{N_q} + 0.5\gamma B{N_\gamma }\)

शुद्ध चिकनी मिट्टी के लिए, N_c = 5.14, N_q = 1 और Nγ = 0 (∵ मान लीजिए सुचारु नींव)

निचली सतह पर नींव अर्थात् D = 0

q_u = c_uN_c

qu = 5.14 c_u

qu = (π + 2)c_u

संकल्पना:

तारज़ाघी के अनुसार,

वृत्ताकार फ़ुटिंग की चरम धारण क्षमता,

\({q_u} = 1.3C{N_c} + q{N_q} + 0.3Dγ {N_γ }\)

स्ट्रिप फ़ुटिंग की चरम धारण क्षमता,

\({q_u} = C{N_c} + q{N_q} + 0.5Bγ {N_γ }\)

वर्गाकार नींव के लिए, चरम अंतिम क्षमता

qu = 1.3 CNc + γDfNq + 0.4 γBNγ

जहाँ,

C = संसंजन

Nc, Nq, Nγ = धारण क्षमता कारक

q = अतिभारित दबाव = γDf

Df = फ़ुटिंग की गहराई, B = फ़ुटिंग की चौड़ाई, D = वृत्ताकार फ़ुटिंग का व्यास

γ = मिट्टी का इकाई भार

गणना:

दिया गया है कि,

D = B

सतह फ़ुटिंग ⇒ Df = 0 ⇒ q = 0

विशुद्ध रूप से संसंजनहीन ⇒ C = 0

\(Ratio = \frac{{{q_{u,circular}}}}{{{q_{u,strip}}}} = \frac{{0.3D\gamma {N_\gamma }}}{{0.5B\gamma {N_\gamma }}} = 0.60\)

संकल्पना:

प्लेट भारण परीक्षण:

यह दिए गए भारण के तहत मृदा की चरम दिक्मान क्षमता और सुवाह्य निषदन को निर्धारित करने के लिए एक क्षेत्रीय परिक्षण है।

मृत्तिकामय मृदा के लिए दिक्मान क्षमता गणना

\(Ultimate\: bearing\: capacity\:[q_u(f)] = Ultimate\: load\: for\: plate\:[q_u(p)]\)

रेतीली मृदा के लिए दिक्मान क्षमता गणना

\(Ultimate\: bearing\: capacity\:[q_u(f)] = {Width\: of\: pit (Bf) \over Size\: of\: Plate (Bp)}\times q_u(p)\)

मृत्तिकामय मृदा में प्लेट का निषदन:

\(​\dfrac{S_P}{S_F} = \dfrac{B_P}{B_F}\)

रेतीली मृदा में प्लेट का निषदन:

\(\dfrac{S_P}{S_F} = \left(\dfrac{B_P(B_F + 0.3)}{B_F(B_P + 0.3)}\right)^2\)

जहां

Sf = नींव का निषदन 

Sp = प्लेट का निषदन

Bf = फुटिंग/नींव की चौड़ाई

Bp = प्लेट की चौड़ाई

गणना:

दिया गया डेटा,

प्लेट की चौड़ाई(Bp) = 35 cm, S_P = 2 cm

फुटिंग की चौड़ाई(Bf) = 85 cm

मृत्तिकामय मृदा में फुटिंग (SF) का निषदन:

\(​\dfrac{S_P}{S_F} = \dfrac{B_P}{B_F}\)

\(​\dfrac{2}{S_F} = \dfrac{35}{85}\)

S_F = 4.85 cm

संकल्पना;

विस्फारता संशोधन ​:

इसे तब लागू किया जाना चाहिए जब उपरिभार संशोधन के बाद No प्राप्त होता है, जो संतृप्त महीन रेत और गाद में 15 से अधिक हो। IS: 2131-1981 में समीकरण का उपयोग करते हुए टेरज़ाघी और पेक द्वारा अनुशंसित विस्फारता संशोधन (जब No > 15) शामिल है।

\(\rm N= 15 + \frac{1}{2}\left( {N_0-\;15} \right)\)

N₀ - उपरिभार संशोधन के बाद SPT मान

गणना:

दिया गया है: N₀ = 21

\(\rm N= 15 + \frac{1}{2}\left( {21-\;15} \right)\)

⇒ N = 18

व्याख्या:

SPT परीक्षण का उपयोग निम्नलिखित के लिए किया जाता है:

a) रेत का सापेक्ष घनत्व

b) आंतरिक घर्षण का कोण

c) मिट्टी की अव्यवस्थित संपीड़ित शक्ति

d) अपरूपण मानदंडों के आधार पर अंतिम बेअरिंग क्षमता

e) व्यवस्थापन मानदंड के आधार पर स्वीकार्य बेअरिंग दबाव

इस परीक्षण में, विभक्त (स्प्लिट) स्पून प्रतिदर्शित्र हथौड़े के गतिशील तंत्र द्वारा संचालित होता है। यह परीक्षण हर 2 से 5 मीटर के अंतराल पर या सतह के परिवर्तन के आधार पर किया जाता है।

ध्यान दें:

हथौड़े का वजन 63.5 kg है।

मुक्त प्रपात की ऊंचाई 750 mm या 75 cm है।

प्रतिदर्शित्र का आंतरिक और बाह्य व्यास क्रमशः 35 mm और 50.5 mm है।

संकल्पना:

आधार का क्षेत्रफल (A_f) निम्न द्वारा दिया जाता है

\(\rm A_f = \rm\frac{{Total~ load}}{{{Safe ~bearing ~capacity}}}\)

गणना:

दिया गया है:

कुल भार = 1750 kN, सुरक्षित धारण क्षमता = 200 kN/m2

\(\rm A_f = \rm\frac{{Total~ load}}{{{Safe ~bearing ~capacity}}}\)

\(A_f = \frac{{1760}}{{200}} = 8.8\;{m^2} \approx9 m^2\)

व्याख्या:

अनुमेय निषदन के लिए IS कोड विनिर्देश::

(i) कुल अनुमेय निषदन :

• मिट्टी पर पृथक फुटिंग के लिए = 65 mm
• रेत पर पृथक फुटिंग के लिए = 40 mm
• मिट्टी पर राफ्ट फुटिंग के लिए = 65 - 100 mm
• रेत पर राफ्ट फुटिंग के लिए = 40 - 65 mm

 

(ii) अनुमेय विभेदक निषदन:

• मिट्टी पर पृथक फुटिंग के लिए = 40 mm
• रेत पर पृथक फुटिंग के लिए  = 25 mm

 

(iii) अनुमेय कोणीय निषदन:

• उच्च फ़्रेमयुक्त संरचना <1/500 के लिए 
• सभी प्रकार की मामूली क्षति  <1/1000 को रोकने के लिए

नोट:

रेत पर पृथक नींव वाली बहुमंजिला इमारतों के लिए, अधिकतम अनुमेय निषदन 60 mm हैअलग-अलग नींव वाले बहुमंजिला इमारतों के लिए अलग-अलग नींव वाले एकल मंजिला भवनों की तुलना में अधिक भार लेते हैं। ताकि 40 mm से अधिक (सुरक्षित पक्ष से) पृथक फुटिंग वाली बहुमंजिला इमारत के कारण विक्षेपण हो।

व्याख्या:

फुटिंग के प्रकार और उनके अभिलक्षण:

पाद(फ़ुटिंग) के प्रकार	अभिलक्षण
a. संयुक्त फुटिंग	I. दो या उससे अधिक स्तंभ के लिए यदि भार समान हैं तो इसका निर्माण एक आयताकार आकार में किया जाता है। असमान भारण के लिए इसका निर्माण एक समलम्बाकार आकार में किया गया है।
b. मेट नींव	II. संरचना के सभी स्तंभ को आलम्बन प्रदान करने के लिए जब अनुमत धारण दाब बहुत निम्न होता है, तो इसे अपनाया जाता है। राफ्ट का उपयोग संरचना के भार द्वारा उच्च संपीड्य मृदा से निपटान को कम करने के लिए भी किया जाता है और राफ्ट उत्खनितमृदा के लगभग बराबर होगा।
c. पाइल नींव	III. पृथक या स्तंभ के समूह के लिए जब मृदा की परत की क्षमता बहुत निम्न या कम होती है और आगामी भार बहुत अधिक होता है तो पाइल नींव को अपनाया जाता है। यह जमीन में गहराई तक जाता है और भार को मजबूत ठोस परतों में स्थानांतरित करता है। इसका उपयोग पाइल के समूह को स्थापित करके मृदा की भार-वहन क्षमता को बढ़ाने के लिए भी किया जाता है।
d. पृथक पाद(फुटिंग)	IV. विशिष्ट स्तंभ के लिए यह एक स्तंभ के ठीक नीचे और एक मजबूत मृदा की परत के ऊपर बनाया जाता है और इसके नीचे के बड़े क्षेत्र में भार का क्षय कर देता है।

संकल्पना:

रैंकी का सूत्र मृदा की धारण क्षमता के आधार पर नींव की न्यूनतम गहराई पर मार्गदर्शन प्रदान करता है।

\(q_u={\gamma } {D_f}\left( {\frac{{1 +\sin \varphi }}{{1 - \sin \varphi }}} \right)^2\)​

इस प्रकार नींव की गहराई को निम्न रुप से व्यक्त किया जा सकता है,

\(D_f = \frac{q_u}{\gamma }\left( {\frac{{1 - \sin ϕ }}{{1 + \sin ϕ }}} \right)^2\)​

जहाँ Df = नींव की न्यूनतम गहराई, qu = मृदा की चरण धारण क्षमता

गणना:

भारण की तीव्रता(qu) =180 kN/m2,

इकाई भार= 20 kN/m3 और आंतरिक घर्षण कोण (ϕ) = 30°

नींंव की गहराई = \(D_f = \frac{180}{20 }\left( {\frac{{1 - \sin 30° }}{{1 + \sin 30° }}} \right)^2\)

नींंव की गहराई (Df) = 1.0 m

इसलिए, रैंकी के सूत्र के अनुसार, नींव की न्यूनतम गहराई 1.0 मीटर है।

व्याख्या:

नोट: हमें दिए गए कथनों में से गलत कथन ज्ञात करना है।

मानक भेदन परीक्षण: मानक भेदन परीक्षण निम्न का निर्धारण करने के लिए प्रयुक्त किया जा सकता है:

• रेत का आपेक्षिक घनत्व 
• आंतरिक घर्षण कोण (ϕ)
• मृत्तिका की अबाधित संपीड्य सामर्थ्य 
• अपरूपण मानदंड के आधार पर चरम धारण क्षमता 
• स्थिरण मानदंड के आधार पर अनुज्ञेय धारण दाब 
• स्थूणा की भार वहन क्षमता 

मानक भेदन परीक्षण के लिए:

(i) इसे IS: 2131-1981 में दिए गए दिशा-निर्देश के अनुसार 55 से 150 mm के व्यास वाले एक स्वच्छ छिद्र में संपादित किया जाता है।

(ii) 50.8 mm के बाह्य व्यास और 35 mm के आंतरिक व्यास वाले एक मोटी विभाजन भित्ति साँचा को 75 cm मुक्त पतन वाले चालन भार 65 kg के धमन के अंतर्गत छिद्र के आधार पर अवितरित मृदा में संचालित किया जाता है।

(iii) साँचे की न्यूनतम खुली लम्बाई 60 cm होनी चाहिए। यह बैठक चालन के रूप में 15 cm के माध्यम से प्रथम संचालन है और आगे 30 cm के माध्यम से या 100 धमन अनुप्रयुक्त होने तक संचालन किया जाता है।

(iv) बैठक चालन के अलावा साँचे को 30 cm के माध्यम से संचालित करने के लिए आवश्यक धमनों की संख्या को भेदन प्रतिरोध N या SPT संख्या के रूप में जाना जाता है।

अंतिम SPT संख्या घर्षण कोण और आपेक्षिक घनत्व से संबंधित होती है, जो निम्न सारणी में दी गयी है।

भेदन प्रतिरोध (N)	आपेक्षिक घनत्व या सघनता	आपेक्षिक घनत्व %	लगभग आर्द्र घनत्व (kN/m3 में)	लगभग ϕ (डिग्री में)
-	-	0	-	-
4	अधिक दुर्बल	15%	11.2-11.6	20°
10	दुर्बल	35%	14.4-18.4	30°
20	सामान्य सघन	50%	16-19.8	32°
30	मध्यम सघन	65%	17.6-20.8	36°
50	सघन	85%	17.6-22.4	42°
>50	अधिक सघन	100%	20.8-24.0	45°