СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Строительных конструкций, оснований и фундаментов»
Гейдт В.Д., Гейдт Л.В.
МЕХАНИКА ГРУНТОВ
ЗАДАНИЕ
К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ
Для студентов специальностей: 270102 «Промышленное и гражданское строительство», 270115 «Экспертиза и управление недвижимостью», 270105 «Городское строительство и хозяйство», 270109 Теплогазоснабжение и вентиляция», 270112 «Водоснабжение и водоотведение»
заочной и заочной сокращенной форм обучения.
Тюмень, 2009
УДК
ББК
Гейдт В.Д., Гейдт Л.В. Механика грунтов: сборник задач для студентов специальностей: 270102 «Промышленное и гражданское строительство», 270115 «Экспертиза и управление недвижимостью», 270105 «Городское строительство и хозяйство», 270109 Теплогазоснабжение и вентиляция», 270112 «Водоснабжение и водоотведение» заочной и заочной сокращенной форм обучения. – Тюмень: РИЦ ГОУ ВПО ТюмГАСУ, 2009. – 20 с.
Сборник задач разработан на основании рабочих программ ГОУ ВПО ТюмГАСУ дисциплины «Механика грунтов» для студентов специальностей: 270102 «Промышленное и гражданское строительство», 270115 «Экспертиза и управление недвижимостью», 270105 «Городское строительство и хозяйство» заочной и заочной сокращенной форм обучения. Сборник состоит из задач, направленных на закрепление изученного теоретического материала по каждой теме дисциплины.
|
|
|
Рецензент: к.т.н. Пронозин Я.А.
Тираж 300 экз.
ГОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет»
Гейдт В.Д., Гейдт Л.В.
Редакционно-издательский центр ГОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет»
СОДЕРЖАНИЕ
| 1. | Общая часть……………………………………………………….. | 4 |
| 2. | Условия задач……………………………………………………... | 5 |
| 3. | Таблица 1………………………………………………………... | 7 |
| 4. | Таблица 2………………………………………………………... | 7 |
| 5. | Таблица 3………………………………………………………... | 8 |
| 6. | Таблица 4………………………………………………………... | 9 |
| 7. | Таблица 5………………………………………………………... | 9 |
| 8. | Таблица 6………………………………………………………... | 10 |
| 9. | Таблица 7………………………………………………………... | 11 |
| 10. | Таблица 8………………………………………………………... | 12 |
| 11. | Таблица 9………………………………………………………... | 13 |
| 12. | Таблица 10………………………………………………………. | 14 |
| 13. | Приложение А……………………………………………………. | 15 |
| 14. | Список рекомендуемой литературы…………………………….. | 20 |
|
|
|
ОБЩАЯ ЧАСТЬ
В предлагаемой методичке приводятся задачи к контрольной работе по основным разделам механики грунтов.
Контрольная работа — самостоятельная работа студентов, завершающая изучение дисциплины "Механика грунтов".
Студент, работая над контрольной работой, систематизирует, закрепляет и углубляет знания, полученные им в процессе обучения. Он должен научиться пользоваться нормативной литературой, учебниками, справочной литературой, ГОСТами и другими материалами.
Основные буквенные обозначения в тексте и таблицах соответствуют строительным нормам и правилам.
Контрольная работа включает 10 задач. Исходные данные к задачам приведены в таблицах и определяются по номеру зачетной книжки. Величины, отмеченные индексом “А”, принимаются по предпоследней цифре, а отмеченные индексом “Б” – по последней цифре номера зачетной книжки. Номер таблицы соответствует номеру задачи. Необходимые коэффициенты для решения задач приведены в приложении А.
|
|
|
УСЛОВИЯ ЗАДАЧ
ЗАДАЧА №1
Методом угловых точек определить сжимающие напряжения на глубине z в точке О, находящейся, от контура равномерно загруженного прямоугольного фундамента размером lх b, на расстоянии а против середины длинной стороны.
ЗАДАЧА №2
По методу угловых точек найти величину сжимающих напряжений в точке О, расположенной вне контура равномерно загруженного участка ABCD размером lх b.
Схема расположения точки показана на рисунке 1.
Рисунок 1. Расчетная схема к задаче №2.
ЗАДАЧА №3
Определить и построить эпюру природного вертикального напряжения в массиве грунта с напластованием, представленном в таблице 3, уровень подземных вод находится на глубине hw от поверхности.
ЗАДАЧА №4
Подпорная стенка высотой H имеет заглубление фундамента hзаг. Стенка удерживает засыпку с удельным весом 
, углом внутреннего трения 
и сцеплением С .
1. Построить эпюру активного давления грунта на стенку, рассчитать величину равнодействующего усилия и определить точку его приложения.
2. Построить эпюру пассивного давления (отпора) грунта, рассчитать величину равнодействующего усилия пассивного Еп и точку его приложения.
|
|
|
3. То же, при наличии равномерно распределенной нагрузки на поверхности засыпки Р0.
ЗАДАЧА №5
Графическим методом определите активное давление горизонтальной песчаной засыпки на шероховатую подпорную стенку высотой H, задняя грань которой наклонена под углом b к вертикали. При выполнении расчетов величину угла внутреннего трения грунта о стенку j 0 примите из условия j 0 = k × j .
ЗАДАЧА №6
Известны физико-механические характеристики грунта, расчетный уклон m и высота откоса h.
Методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения определите минимальный коэффициент устойчивости откоса kst . Используя формулу Гольдштейна, вычислите предельную высоту такого откоса из условия, что величина коэффициента устойчивости не менее требуемого k тр.
ЗАДАЧА №7
Пологая возвышенность высотой Н прорезается выемкой. Возвышенность сложена неоднородным грунтом.
По методу Fp спроектировать:
а) очертания устойчивого откоса при коэффициенте запаса Кзап=1;
б) очертания откосов при коэффициенте запаса Кзап=1,25.
ЗАДАЧА №8
Определить методом эквивалентного слоя осадку фундамента под колонну каркасного здания. Дано: нагрузка на фундамент N, размеры фундамента b х l, глубина заложения фундамента d. Грунтовые условия строительной площадки приведены в таблице 8.
ЗАДАЧА №9
Определить с помощью метода линейного деформируемого слоя среднюю осадку фундамента под многоэтажное здание, имеющего размеры в плане Вх L и среднее давление под подошвой фундамента Р. Грунтовые условия строительной площадки приведены в таблице 9.
ЗАДАЧА №10
По результатам проектирования известны: размеры прямоугольного фундамента l ´ b, глубина его заложения d , физико-механические характеристики грунтов сжимаемой толщи.
Определите методом послойного суммирования осадку фундамента.
Таблица 1
| № | А | Б | |||
| п/п | p, МПа | l, м | b, м | a, м | z, м |
| 0 | 0,15 | 3,00 | 1,50 | 0,60 | 1,90 |
| 1 | 0,20 | 1,70 | 1,20 | 0,80 | 1,40 |
| 2 | 0,25 | 2,80 | 2,00 | 1,00 | 1,60 |
| 3 | 0,30 | 2,90 | 1,80 | 1,20 | 1,80 |
| 4 | 0,30 | 2,40 | 2,00 | 1,40 | 2,10 |
| 5 | 0,25 | 2,10 | 1,50 | 1,20 | 1,90 |
| 6 | 0,20 | 3,50 | 2,50 | 1,80 | 1,50 |
| 7 | 0,20 | 3,20 | 2,00 | 1,50 | 2,00 |
| 8 | 0,25 | 3,60 | 2,00 | 1,30 | 1,60 |
| 9 | 0,30 | 3,30 | 1,80 | 1,60 | 1,40 |
| Примечание: коэффициент | |||||
принимается по таблице А.1 приложения А.Таблица 2
| № | А | Б | ||||
| п/п | Р, МПа | l, м | b, м | z, м | L, м | В, м |
| 0 | 0,35 | 3,2 | 3,0 | 2,3 | 3,8 | 3,6 |
| 1 | 0,54 | 2,4 | 2,2 | 2,6 | 4,0 | 3,8 |
| 2 | 0,26 | 3,2 | 3,0 | 2,8 | 4,2 | 4,0 |
| 3 | 0,32 | 2,6 | 2,4 | 2,9 | 4,4 | 4,2 |
| 4 | 0,48 | 3,0 | 2,8 | 2,1 | 4,1 | 4,0 |
| 5 | 0,44 | 3,4 | 3,2 | 2,0 | 4,0 | 3,9 |
| 6 | 0,52 | 2,0 | 2,5 | 1,8 | 3,7 | 3,6 |
| 7 | 0,36 | 1,8 | 1,8 | 1,9 | 4,3 | 4,2 |
| 8 | 0,28 | 2,8 | 1,6 | 1,7 | 3,8 | 3,5 |
| 9 | 0,33 | 3,6 | 3,4 | 1,5 | 4,3 | 4,1 |
Таблица 4
| № | А | Б | ||||
| п/п |  , г/см3
| j, град. | C, Мпа | Р0, кН/м2 | H, м | hзагл, м |
| 0 | 1,91 | 19 | 0,005 | 20,2 | 5,0 | 1,5 |
| 1 | 1,87 | 29 | 0,007 | 21,0 | 6,0 | 1,5 |
| 2 | 1,76 | 19 | 0,005 | 18,1 | 4,5 | 1,0 |
| 3 | 1,80 | 11 | 0,003 | 19,9 | 7,5 | 1,5 |
| 4 | 1,85 | 32 | 0,006 | 36,5 | 6,0 | 1,0 |
| 5 | 1,90 | 30 | 0,004 | 28,4 | 8,0 | 2,0 |
| 6 | 1,78 | 16 | 0,004 | 26,8 | 7,5 | 2,0 |
| 7 | 1,81 | 14 | 0,013 | 46,2 | 6,0 | 1,5 |
| 8 | 1,79 | 19 | 0,010 | 44,8 | 5,5 | 1,4 |
| 9 | 1,88 | 25 | 0,009 | 30,7 | 8,0 | 2,0 |
Таблица 5
| № | А | Б | |||
| п/п | r, г/см3 | j, град. | K, ед. | H, м | b, град. |
| 0 | 1,90 | 20 | 0,60 | 5,0 | –5 |
| 1 | 1,88 | 29 | 0,70 | 6,0 | +5 |
| 2 | 1,89 | 18 | 0,65 | 4,5 | –10 |
| 3 | 1,75 | 30 | 0,85 | 6,5 | +5 |
| 4 | 1,80 | 31 | 0,65 | 7,0 | +5 |
| 5 | 1,83 | 26 | 0,75 | 4,0 | –15 |
| 6 | 1,92 | 24 | 0,70 | 5,0 | +10 |
| 7 | 1,98 | 20 | 0,73 | 5,5 | +5 |
| 8 | 1,83 | 28 | 0,60 | 6,5 | –5 |
| 9 | 1,76 | 25 | 0,65 | 7,9 | +10 |
Примечание: При b<0 задняя грань стенки наклонена в сторону грунтовой засыпки, а при b>0 – от грунтовой засыпки.
Таблица 6
| № | А | Б | ||||
| п/п | r, г/см3 | j, град. | C, Мпа | h, м | m, ед. | kтр, ед. |
| 0 | 1,90 | 20 | 0,018 | 3,0 | 1:1,0 | 1,8 |
| 1 | 1,86 | 24 | 0,040 | 4,5 | 1:1,2 | 2,4 |
| 2 | 1,96 | 18 | 0,060 | 6,0 | 1:1,5 | 2,0 |
| 3 | 1,85 | 31 | 0,030 | 7,0 | 1:1,7 | 1,6 |
| 4 | 1,80 | 13 | 0,050 | 8,0 | 1:2,0 | 2,0 |
| 5 | 1,76 | 15 | 0,020 | 6,5 | 1:2,2 | 1,9 |
| 6 | 1,79 | 26 | 0,035 | 5,0 | 1:2,5 | 2,3 |
| 7 | 1,87 | 33 | 0,013 | 4,0 | 1:1,3 | 2,1 |
| 8 | 1,93 | 12 | 0,060 | 7,5 | 1:1,4 | 2,2 |
| 9 | 1,84 | 17 | 0,050 | 10,0 | 1:1,8 | 1,7 |
| Примечание: коэффициенты А и В принимаются по таблице А.3 приложения А | ||||||
Таблица 7
| А | |||||
| 1 слой | |||||
| № п/п | Вид грунта | Мощность слоя h, м | Плотность грунта r, г/см3 | Удельное сцепление С, МПа | Угол внутр. трения j |
| 0 | Глина | 5.0 | 1.89 | 0,005 | 20 |
| 1 | суглинок | 7.0 | 1.88 | 0,006 | 21 |
| 2 | суглинок | 6.0 | 1.86 | 0,007 | 19 |
| 3 | Глина | 9.0 | 2.00 | 0,008 | 23 |
| 4 | Суглинок | 5.0 | 1.90 | 0,009 | 25 |
| 5 | Глина | 6.0 | 1.89 | 0,007 | 21 |
| 6 | Глина | 7.0 | 1.87 | 0,006 | 18 |
| 7 | суглинок | 8.0 | 2.00 | 0,005 | 28 |
| 8 | Глина | 9.0 | 2.10 | 0,004 | 25 |
| 9 | суглинок | 7.0 | 2.20 | 0,003 | 30 |
| Б | |||||
| 2 слой | |||||
| № п/п | Вид грунта | Мощность слоя h, м | Плотность грунта r, г/см3 | Удельное сцепление С, МПа | Угол внутр. трения j |
| 0 | суглинок | 10.0 | 1.89 | 0,005 | 21 |
| 1 | Глина | 9.0 | 1.88 | 0,006 | 18 |
| 2 | Суглинок | 15.0 | 1.86 | 0,007 | 28 |
| 3 | Глина | 9.0 | 2.00 | 0,008 | 25 |
| 4 | Глина | 12.0 | 1.90 | 0,009 | 30 |
| 5 | суглинок | 10.0 | 1.89 | 0,007 | 28 |
| 6 | суглинок | 9.0 | 1.87 | 0,006 | 25 |
| 7 | Глина | 15.0 | 2.00 | 0,005 | 30 |
| 8 | Суглинок | 14.0 | 2.10 | 0,004 | 24 |
| 9 | Глина | 12.0 | 2.20 | 0,003 | 22 |
| А | |||||
| 3 слой | |||||
| № п/п | Вид грунта | Мощность слоя h, м | Плотность грунта r, г/см3 | Удельное сцепление С, МПа | Угол внутр. трения j |
| 0 | суглинок | 6.0 | 1.89 | 0,005 | 21 |
| 1 | Глина | 8.0 | 1.87 | 0,006 | 18 |
| 2 | Суглинок | 7.0 | 2.00 | 0,007 | 28 |
| 3 | Глина | 6.0 | 2.10 | 0,008 | 25 |
| 4 | Глина | 9.0 | 2.20 | 0,009 | 30 |
| 5 | суглинок | 10.0 | 1.89 | 0,007 | 28 |
| 6 | суглинок | 9.0 | 1.87 | 0,006 | 25 |
| 7 | Глина | 15.0 | 2.00 | 0,005 | 30 |
| 8 | Суглинок | 9.0 | 2.10 | 0,004 | 24 |
| 9 | Глина | 12.0 | 2.20 | 0,003 | 22 |
Таблица 10
|
№ | А | Б | ||||
| b, м | l, м | d, м | Р, МПа | Характеристики 1 слоя | ||
| r, г/см3 | Е, МПа | |||||
| 0 | 2,0 | 2,8 | 1,5 | 0,20 | 1,90 | 5,5 |
| 1 | 1,8 | 3,2 | 1,4 | 0,25 | 1,85 | 4,0 |
| 2 | 2,5 | 4,5 | 2,0 | 0,30 | 1,80 | 6,5 |
| 3 | 1,5 | 2,1 | 1,2 | 0,20 | 1,95 | 8,0 |
| 4 | 3,0 | 3,0 | 2,2 | 0,30 | 2,00 | 9,0 |
| 5 | 2,5 | 25,5 | 1,5 | 0,25 | 1,87 | 3,5 |
| 6 | 2,0 | 4,8 | 2,8 | 0,36 | 1,92 | 8,0 |
| 7 | 2,3 | 5,5 | 1,6 | 0,20 | 1,84 | 3,0 |
| 8 | 1,9 | 1,9 | 2,3 | 0,30 | 1,93 | 10,0 |
| 9 | 4,3 | 4,3 | 2,6 | 0,35 | 2,00 | 4,5 |
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Таблица А.1 Значения коэффициента α
| ξ = 2z/b | Коэффициент αдля фундаментов | |||||||
| круглых | прямоугольных с соотношением сторон η =l / b , равным | ленточных η | ||||||
| 1,0 | 1,4 | 1,8 | 2,4 | 3,2 | 5 | |||
| 0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 | 1,000 0,949 0,756 0,547 0,390 0,285 | 1,000 0,960 0,800 0,606 0,449 0,336 | 1,000 0,972 0,848 0,682 0,532 0,414 | 1,000 0,975 0,866 0,717 0,578 0,436 | 1,000 0,976 0,876 0,739 0,612 0,505 | 1,000 0,977 0,879 0,749 0,629 0,530 | 1,000 0,977 0,881 0,754 0,639 0,545 | 1,000 0,977 0,881 0,755 0,642 0,550 |
| 2,4 2,8 3,2 3,6 4,0 | 0,214 0,165 0,130 0,106 0,087 | 0,257 0,201 0,160 0,131 0,108 | 0,325 0,260 0,210 0,173 0,145 | 0,374 0,304 0,251 0,209 0,176 | 0,419 0,349 0,294 0,250 0,214 | 0,449 0,383 0,329 0,285 0,248 | 0,470 0,410 0,360 0,319 0,285 | 0,477 0,420 0,374 0,337 0,306 |
| 4,4 4,8 5,2 5,6 6,0 | 0,073 0,062 0,053 0,046 0,040 | 0,091 0,077 0,067 0,058 0,051 | 0,123 0,105 0,091 0,079 0,070 | 0,150 0,130 0,113 0,099 0,087 | 0,185 0,161 0,141 0,124 0,110 | 0,218 0,192 0,170 0,152 0,136 | 0,255 0,230 0,208 0,189 0,173 | 0,280 0,258 0,239 0,223 0,208 |
| 6,4 6,8 7,2 7,6 8,0 | 0,036 0,031 0,028 0,024 0,022 | 0,045 0,040 0,036 0,032 0,029 | 0,062 0,055 0,049 0,044 0,040 | 0,077 0,064 0,062 0,056 0,051 | 0,099 0,088 0,080 0,072 0,066 | 0,122 0,110 0,100 0,091 0,084 | 0,158 0,145 0,133 0,123 0,113 | 0,196 0,185 0,175 0,166 0,158 |
| 8,4 8,8 9,2 9,6 10,0 | 0,021 0,019 0,017 0,016 0,015 | 0,026 0,024 0,022 0,020 0,019 | 0,037 0,033 0,031 0,028 0,026 | 0,046 0,042 0,039 0,036 0,033 | 0,060 0,055 0,051 0,047 0,043 | 0,077 0,071 0,065 0,060 0,056 | 0,105 0,098 0,091 0,085 0,079 | 0,150 0,143 0,137 0,132 0,126 |
| 10,4 10,8 11,2 11,6 12,0 | 0,014 0,013 0,012 0,011 0,010 | 0,017 0,016 0,015 0,014 0,013 | 0,024 0,022 0,021 0,020 0,018 | 0,031 0,029 0,027 0,025 0,023 | 0,040 0,037 0,035 0,033 0,031 | 0,052 0,049 0,045 0,042 0,040 | 0,074 0,069 0,065 0,061 0,058 | 0,122 0,117 0,113 0,109 0,106 |
10Примечания: 1. Условные обозначения: b – ширина или диаметр фундамента; l– длина фундамента.
2. Для фундаментов, имеющих подошву в форме правильного многоугольника площадью А , значения αпринимаются как для круглых фундаментов радиусом 
.
3. Для промежуточных значений ξ и η коэффициент αопределяется по интерполяции.
Таблица А.4 Коэффициенты А и В
| Заложение откоса 1:m | Поверхность скольжения проходит через нижнюю кромку откоса | |
| А | В | |
| 1:1,00 | 2,34 | 5,79 |
| 1:1,25 | 2,64 | 6,05 |
| 1:1,50 | 2,64 | 6,50 |
| 1:1,75 | 2,87 | 6,58 |
| 1:2,00 | 3,23 | 6,70 |
| 1:2,25 | 3,19 | 7,27 |
| 1:2,50 | 3,53 | 7,30 |
| 1:2,75 | 3,59 | 8,02 |
| 1:3,00 | 3,59 | 8,91 |
Таблица А.5 Коэффициент 
Относительная толщина слоя
| Коэффициент 
|
0<  0.5
| 1.5 |
| 0.5< 1
| 1.4 |
| 1< 2
| 1.3 |
| 2< 3
| 1.2 |
| 3< 4
| 1.1 |
 >5
| 1.0 |
Таблица А.6 Коэффициент 
| Среднее значение модуля деформации грунта основания Е, МПа (кг/см2) | Значения коэффициента фундамента b, | ||
| b<10 | 10  15
| b>15 | |
Е<10(100)
Е  10(100)
| 1 1 | 1 1,35 | 1 1,5 |
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Цытович Н. А. Механика грунтов (краткий курс): Учебник для строит. вузов – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш.шк., 1983.-288с., ил.
2. Механика грунтов, основания и фундаменты: Учеб.пособие М55 для строит. Спец.вузов/ С.Б. Ухов и др. 2-е изд., перераб. и доп. – М.:Высш.шк.,2002. –566 с.:ил.
3. Далматов Б. И. Механика грунтов, основания и фундаменты. – М.: Стройиздат, 1988. – 415 с., ил.
4. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений. – М.: Стройиздат, 1985. – 40 с.
5. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. – М.: Стройиздат, 1995., -20.
6. ГОСТ 5180-84. Физические свойства грунтов. – М.: Стройиздат, 1985., -18с.
7. Чаповский Е. Г. Лабораторные работы по грунтоведению и механике грунтов. – М.: Недра, 1975., -238с.
Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 99; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!