Механика грунтов
Построить графики зависимости сопротивления сдвигу по каждому слою, используя данные задания и расчетов. Опред. осадку по каждому слою, при условии h=2м, уzрi = 350 кПа где a0 = коэффициент относительной сжимаемости; Определить расчетное сопротивление грунта по каждому слою, при условии: гI I = гI1, гn1=1.1, гn2=1.2, d=1,5 м, b=1,8 м. Геологические разрезы по данным полевых визуальных наблюдений… Читать ещё >
Механика грунтов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Строительная площадка № 16
План М 1:1000
Таблица результатов определения физических характеристик грунта
Образец грунта | Глубина взятия образца | Гранулометрический состав | Граница пластичности | Уд. вес гs част. кН/м3 | Уд. вес г. кН/м3 | Влажность, W, % | Коэф. фильтрации К, см/сек | Угол внут. трения г, град | Коэф. сжим. m, кПа | Уд. сила сцеп. С, кПа | ||||||
>2,0 | 2,0 0,5 | 0,5 0,25 | 0,25 0,10 | <0,1 | WL | Wр | ||||||||||
2,0 | 10,0 | 40,0 | 44,0 | 26,4 | 18,5 | 30,8 | 1,1· 10-5 | 5,1· 10-4 | 5,0 | |||||||
5,0 | 4,0 | 5,0 | 8,0 | 18,0 | 35,0 | 27,0 | 22,0 | 14,1 | 1,1· 10-5 | 0,8· 10-4 | 7,0 | |||||
10,0 | 2,0 | 22,0 | 32,0 | 24,0 | 20,0 | ; | ; | 26,4 | 20,1 | 16,3 | 2,0· 10-5 | 0,6· 10-4 | 1,0 | |||
12,5 | Скальный грунт Rсж = 25 МПа | |||||||||||||||
Геологические разрезы по данным полевых визуальных наблюдений Скважина № 1 (104,50) Скважина № 2 (103,50)
104,0 | 0,6 | 0,5 | Почв. слой | 103,0 | 0,5 | 0,6 | Почв. слой | |||||
102,0 100,6 | 2,5 4,0 | 3,5 | У.Г.В. Супесь пластич. | 100,6 99,0 | 2,9 4,5 | 4,0 | У.Г.В. Супесь пластич. | |||||
95,0 | 8,6 | 4,6 | Сугл. тугопл. | 94,2 | 9,3 | 4,8 | Сугл. тугопл. | |||||
92,4 | 12,1 | 3,5 | Песок сред. крупн. | 91,4 | 12,1 | 2,8 | Песок сред. крупн. | |||||
86,4 | 18,1 | 6,0 | Скальн. грунт | 86,4 | 17,1 | 5,0 | Скальн. грунт | |||||
1. Абсолютн. отм. подошвы слоя 4. Скважина
2. Глубина подошвы слоя /в м/ 5. Условные обозначения грунта
3. Мощность слоя грунта /в м/ 6. Литологическое описание грунта
1. Построить геологический разрез по двум скважинам в масштабе 1:100
2. Определить плотность с, сs, сd всех слоев грунта с=г/10; т/м3
сs=гs/10; т/м3
сd=гd/10=с/(1+0,01•W); т/м3,
где г — удельный вес грунта; кН/м3
гs — удельный вес частиц грунта; кН/м3
сs — плотность частиц грунта; т/м3
сd — плотность сухого грунта; т/м3
W — влажность грунта в %.
1 слой с=г/10=18,5/10=1,85 т/м3 — (супесь) сs=гs/10=26,4/10=2,64 т/м3
сd=гd/10=с/(1+0,01•W)=1,85/1+0,01•30,8=1,85/1,308=1,41 т/м3
2 слой с=г/10=22/10=2,2 т/м3 — (суглинок) сs=гs/10=27,0/10=2,7 т/м3
сd=гd/10=с/(1+0,01•W)=2,2/1+0,01•14,0=2,2/1,14=1,93 т/м3
3 слой с=г/10=20,1/10=2,01 т/м3 — (песок) сs=гs/10=26,4/10=2,64 т/м3
сd=гd/10=с/(1+0,01•W)=2,01/1+0,01•16,3=2,01/1,163=1,73 т/м3.
3. Определить вид всех слоев песчаного грунта по размерам минеральных частиц Гранулометрический состав грунта, %
Размер частиц d, мм | >2 | 2ч0,5 | 0,5ч0,25 | 0,25ч0,1 | >0,1 | |
Частные остатки | 2,0 | 22,0 | 32,0 | 24,0 | 20,0 | |
Полные остатки | 2,0 | 24,0 | 56,0 | 80,0 | 100,0 | |
Услов. | >25 | >50 | >50 | ?75 | <75 | |
Виды песч-ых грунтов | гравистые | крупные | срнезернистые | мелкие | пылеватые | |
Вывод: так как вес частиц 0,5ч0,25 больше 50, значить пески средней крупности. (Прил. табл.2)
4. Определить коэффициент пористости (e) песчаных слоев грунта
e = [сs • (1 + 0,01 • W) / с] - 1;
3 слой e = [2,64 • (1 + 0,01 • 16,3) / 2,01] - 1 = 0,53
5. По коэффициенту пористости и виду грунта по крупности частиц определить категорию по плотности сложения песчаного грунта.
e = 0,53- песок плотный, так как e <0,55.(Приложение, табл.1)
6. Определить коэффициент водонасыщения и вид песчаного грунта по влажности
Iw = сs•0.01•W/ e • сw, где сw — плотность воды 1 т/м3;
Iw = сs•0.01•W/ e • сw = 2,64•0,01•16,3/0,53•1=0,430/0,53=0,81
Вывод: т.к. коэффициент водонасыщения < 0.8, значит песок насыщенный водой.
7. Определить по таблице расчетное сопротивление R0 песчаных грунтов Вывод: пески средней крупности, плотные (Прил. табл.6) R0 = 500 кПа
8. На геологическом разрезе построить эпюры R0 в масштабе в 1см-100кПа.
9. Определить коэффициент пористости (e) для всех слоев глинистого грунта
e = [сs • (1 + 0,01 • W) / с] - 1;
1 слой e1 = [сs • (1 + 0,01 • W) / с] - 1=[2,64•(1+0,01•30,8)/1,85]-1=0,87
2 слой e2 = [сs • (1 + 0,01 • W) / с] - 1=[2,70•(1+0,01•14,0)/2,20]-1=0,40
10. Опред. число пластичности (ID) и по нём опред. вид глинистого грунта
Ip = (WL — Wp)•0,01;
Ip1 = (WL — Wp)•0,01= (32−25)0,01=0,07 — супесь (Прил.табл.4)
Ip2 = (WL — Wp)•0,01= (22−14)0,01=0,08 — суглинок (Прил.табл.4).
11. Определить показатель консистенции (индекс текучести) IL и по его значению опред. вид грунта по консистенции
IL = (W-Wр)/(WL-Wp);
1 слой IL1 = (W-Wр)/(WL-Wp)= (30,8−25)/(32−25)=5,8/7=0,83 — супесь пластичная;
2 слой IL2 = (W-Wр)/(WL-Wp)=(14,1−14)/(22−14)=0,1/8=0,01 — суглинок полутвердый.
(Прил. табл.3)
12. По табл. опред. расчетное сопротивление глинистых грунтов R0 кПа.
1 слой — R01 = 249 кПа;
2 слой — R02 = 240 кПа (Прил. табл.5).
13. На геологическом разрезе построить эпюру R0 для глинистых гр. в масштабе в 1 см — 100 кПа.
14. Опред. значение коэф. (ei) для каждого слоя, при условии, что образец грунта высотой h=40мм при увеличении давления в одометре от 100кПа до 300кПа деформация составила Дh=1мм.
еi = где e0— коэффициент пористости (п. 4 и п.9)
1 слой: е1 =;
2 слой: е2 =;
3 слой: е3 =
15. Определить коэф. относительной сжимаемости (mv) каждого слоя, используя данные задания. (а — коэф. сжимаемости, Р1=100кПа, Р2=300кПа)
mv = где =
mv1=
mv2=
mv3=
16. Определить модуль деформации (Е0), (песок, супесь=0.3, суглинок =0.35; глина =0.42).
Е0=; в=
17. Опред. сопротивление сдвигу по каждому слою при значении уz = 100кПа, 200 кПа и 300 кПа.
где гi — угол внутреннего трения и ci — удельного сцепления грунта из задания.
ф1=100•tg14+5=30;
ф1=200•tg14+5=55;
ф1=300•tg14+5=77;
ф2=100•tg21+7=45;
ф2=200•tg21+7=84;
ф2=300•tg21+7=122;
ф3=100•tg36+1=74;
ф3=200•tg36+1=146;
ф3=300•tg36+1=219.
18. Построить графики зависимости сопротивления сдвигу по каждому слою, используя данные задания и расчетов.
геологический разрез грунт давление
19. Опред. приток воды () по каждому слою, используя данные задания при условии, что Н равно мощности слоя, h=1.5м, R=0,4Н, r=1,2 м.
к — коэф. фильтрации и равен 1,1×10-5 (скв№ 1).
20. Опред. напряжение в грунтовом массиве по каждому слою от действия сосредоточенной силы Р=500кН, при условии, что Z=0,6h (hмощность слоя), r=0.1Z.
Z1= 0.6· h1=0,6·3,5=2,1
Z2=h1+0.6· h2=3,5+2,76=6,26
Z3=h1+h2+0.6· h3=3,5+4,6+2,1=10,2
21. Построить график зависимости изменения напряжения уz при условии: Р=600 к Н, Z=2м, r=1м, r=2м, r=3м.
r0 =;
r1 ;
r2 ;
r3 ;
22. Определить расчетное сопротивление грунта по каждому слою, при условии: гI I = гI1, гn1=1.1, гn2=1.2, d=1,5 м, b=1,8 м.
R=,
где kz — коэффициент, учитывающий ширину подушки фундамента при b <10м
kz=1
гn1 — удельный вес грунта, лежащего ниже подошвы фундамента, кН/м3;
гn2— удельный вес грунта, лежащего выше подошвы фундамента, кН/м3;
d1= d= 1,5 м Табл.4(СНиП 2.02.01−83*)
Коэф. | 1 слой | 2 слой | 3 слой | |
Mg | 0,29 | 0,56 | 1,81 | |
Мq | 2,17 | 3,24 | 8,24 | |
Mc | 4,69 | 5,84 | 9,97 | |
R1=
R2=
R3=
23. По скв. № 1 построить эпюру природного давления грунтов где — удельный вес i-того слоя;
hi — мощность слоя грунта, м.
е1=0,87; е2=0,40; е3=0,53; г1 =18,5кН/м3; г2 =22,0 кН/м3; г3=20,1 кН/м3;
=(18.5−10)/1.87=4.5кН/м3
=(22−10)/1.40=8.57кН/м3
=(20.1−10)/1.53=6.60кН/м3
у1=г1· 0=18.5·0=0
у2=г1· (h1+hв)=18.5·(3.5−2)=27.75 кПа у3= у2+· (h1-hв)=27.75+4.5·1.5=34.50 кПа у4= у3+· h2= 34.5+8.57· 4.6=73.92 кПа у5= у4+· h3=73.92+3.5·6.60=97.02 кПа у6= у5+ г3· h3=97.02+70,35=167.37 кПа.
24. Опред. осадку по каждому слою, при условии h=2м, уzрi = 350 кПа где a0 = коэффициент относительной сжимаемости;
е0 — начальный коэффициент пористости;
m — коэффициент сжимаемости, берется из задания для каждого слоя.
25. Опред. величину активного давления на подпорную стенку и равнодействующую активного давления по каждому слою при условии: Н равно мощности слоя
;
Равнодействующая активного давления
26. Определить глубину расположения точки h0, где активное давление равно нулю В
где с — сцепление;
— угол внутреннего трения грунта;
— удельный вес грунта, кН/м3.
h0=2· 5·cos14/18.5·(1-sin14)=9.7/14.02=0.69м;
1. ГОСТ 5180–84. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик.-М.: Госстандарт, 1986.
2. СНиП 2.02.01−83. Основания зданий и сооружений. -М: Стройиздат, 1985.
3. Механика грунтов, основания и фундаменты: учебник/ С.Б.Ухов-М.: издательство АСВ, 1994. стр. 527.
4. Проектирование оснований и фундаментов. В. А. Веселов-М.: Стройиздат, 1990.
5. Механика грунтов. Н. А. Цытович-М.: Высшая школа, 1983. -288 с.