Задание 2. Определение вертикальных сжимающих напряжений
Федеральное агентство по образованию
Тверской государственный технический университет
Кафедра «Автомобильные дороги, основания и фундаменты»
М Е Х А Н И К А Г Р У Н Т О В
Учебно-методическое пособие для выполнения расчетно-графических и контрольных работ по дисциплине
Механика грунтов для студентов специальностей 290300, 290500, 290600, 291000
Тверь 2007
УДК 624.131
Пособие соответствует программам специальностей 290300 Промышленное и гражданское строительство, 290600 Производство строительных материалов и изделий, 291000 Автомобильные дороги и аэродромы, 290500 Городское строительство и хозяйство.
Представлены методы решения задач по определению характеристик физических свойств грунтов, напряжений в грунтах при действии внешних нагрузок, стабилизированных осадок фундаментов и их развития во времени, давления грунта на подпорные стенки и по оценке устойчивости откосов.
Предназначено для студентов, изучающих цикл дисциплин: Механика грунтов, Механика грунтов, основания и фундаменты.
Обсуждено на заседании кафедры «Автомобильные дороги, основания и фундаменты» и рекомендовано к печати (протокол № _2__ от
_20____октября_________ 2007 г.).
МЕХАНИКА ГРУНТОВ
Учебно-методическое пособие для выполнения
расчетно-графических и контрольных работ
по дисциплине Механика грунтов
для студентов специальности 290300, 290500, 290600, 291000
|
|
Составители: В.А. Миронов, О.Е. Софьин
Технический редактор Г.В. Комарова
Подписано в печать 21.11.07
Формат 60х84/16 Бумага писчая
Физ.печ.ч. 2.25 Усл.печ.л. 2,09 Уч.-изд.л. 1.96
Тираж 100 экз. Заказ № 90 С – 80
Редакционно-издательский центр
Тверского государственного технического университета
170026. Г. Тверь. наб. А. Никитина. 22
Ó Тверской государственный
технический университет, 2007 г.
Содержание
Стр.
Введение....................................................................................................... 4
Задание 1. Расчет физических характеристик и установление наименования грунта.......................................................................................................... 5
Задание 2. Определение вертикальных сжимающих напряжений в массиве грунта от совместного действия сосредоточенных сил..................................... 7
Задание 3. Определение вертикальных сжимающих напряжений в массиве грунта от совместного действия равномерно распределенных по прямоугольным площадям нагрузок................................................................................... 11
Задание 4. Определение вертикальных сжимающих напряжений в массиве грунта от действия полосовой нагрузки.......................................................... 15
|
|
Задание 5. Определение устойчивости откоса методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения.......................................................................... 19
Задание 6. Определение активного и пассивного давлений грунта на подпорную стенку.......................................................................................................... 25
Задание 7. Определение стабилизированной осадки основания фундамента по схеме линейно-деформируемого полупространства................................ 28
Задание 8. Определение стабилизированной осадки и расчет затухания осадки во времени абсолютно жесткого фундамента........................................... 32
Библиографический список....................................................................... 36
Введение
В пособии приведены задачи по определению характеристик физических свойств грунтов и напряжений в них от действия внешних нагрузок, расчету устойчивости откосов и давления грунтов на подпорные стенки, полных стабилизированных осадок оснований фундаментов с использованием расчетной схемы линейно-деформируемого полупространства, расчету осадок во времени.
Цель работы – проверка усвоения основного учебного материала и получение навыка использования расчетного аппарата механики грунтов для решения задач.
|
|
Работа включает 8 задач. Исходные данные по каждой задаче принимаются в соответствии с вариантом, указанным преподавателем.
Работа оформляется в соответствии с общими правилами представляемых учебных работ на стандартной бумаге формата А4 в сброшюрованном виде. Обязательно приводится формулировка задачи со всеми исходными данными, затем ее полное решение. Пояснения должны быть краткими и ясными, схемы – четкими. Эпюры напряжений даются в масштабе.
При вычислениях сначала приводится формула, затем ее запись в числовом выражении и результат с указанием единицы измерения.
Задачи сопровождаются примерами решения. Приступая к решению задач, следует изучить рекомендованную преподавателем и в пособии литературу.
Задание 1. Расчет физических характеристик и установление
Наименования грунта
Перечислить классификации, используемые для песчаных и пылевато-глинистых грунтов.
Рассчитать производные физические характеристики грунтов, установить наименование грунта и определить его расчетное сопротивление. Определить вес минеральной части и воды в 1 м3 данного грунта. Указать значение влажности для состояния полного водонасыщения грунта (полную влагоемкость).
|
|
Исходные данные принять по табл. 1.1 и 1.2 соответственно для песчаных и глинистых грунтов.
Таблица 1.1. Исходные данные к задаче 1
Вариант | Песок | Плотность частиц rs, т/м3 | Плотность r, т/м3 | Влажность, w |
1 | Гравелистый | 2,65 | 2,00 | 0,20 |
2 | Крупный | 2,65 | 2,05 | 0,18 |
3 | Средней крупности | 2,65 | 1,91 | 0,22 |
4 | Мелкий | 2,65 | 1,94 | 0,20 |
5 | Пылеватый | 2,66 | 1,97 | 0,25 |
6 | Гравелистый | 2,66 | 2,02 | 0,23 |
7 | Крупный | 2,66 | 1,92 | 0,28 |
8 | Средней крупности | 2,66 | 1,98 | 0,25 |
9 | Мелкий | 2,67 | 2,02 | 0,17 |
10 | Пылеватый | 2,67 | 2,10 | 0,13 |
11 | Гравелистый | 2,67 | 2,05 | 0,22 |
12 | Крупный | 2,67 | 2,12 | 0,19 |
13 | Средней крупности | 2,66 | 2,07 | 0,19 |
14 | Мелкий | 2,66 | 2,15 | 0,16 |
15 | Пылеватый | 2,66 | 1,99 | 0,15 |
16 | Гравелистый | 2,66 | 2,08 | 0,12 |
17 | Крупный | 2,65 | 1,93 | 0,18 |
18 | Средней крупности | 2,65 | 2,0 | 0,14 |
19 | Мелкий | 2,65 | 1,88 | 0,14 |
20 | Пылеватый | 2,65 | 1,95 | 0,10 |
21 | Гравелистый | 2,66 | 2,00 | 0,18 |
22 | Крупный | 2,66 | 2,05 | 0,20 |
23 | Средней крупности | 2,67 | 1,91 | 0,20 |
24 | Мелкий | 2,67 | 1,96 | 0,22 |
25 | Пылеватый | 2,67 | 2,0 | 0,18 |
Таблица 1.2. Исходные данные к задаче 1
Вариант | Плотность частиц rs, т/м3 | Плотность r, т/м3 | Предел пластичности wp | Естественная влажность w | Предел текучести wL |
1 | 2,73 | 2,10 | 0,12 | 0,15 | 0,25 |
2 | 2,73 | 2,0 | 0,12 | 0,17 | 0,30 |
3 | 2,71 | 2,09 | 0,17 | 0,17 | 0,26 |
4 | 2,71 | 1,90 | 0,17 | 0,19 | 0,35 |
5 | 2,72 | 2,06 | 0,16 | 0,19 | 0,28 |
6 | 2,72 | 1,95 | 0,16 | 0,21 | 0,34 |
7 | 2,71 | 2,05 | 0,21 | 0,18 | 0,27 |
8 | 2,71 | 1,92 | 0,21 | 0,20 | 0,36 |
9 | 2,72 | 2,12 | 0,19 | 0,14 | 0,23 |
10 | 2,72 | 2,06 | 0,19 | 0,16 | 0,27 |
11 | 2,69 | 2,0 | 0,18 | 0,17 | 0,29 |
12 | 2,69 | 1,85 | 0,18 | 0,19 | 0,37 |
13 | 2,70 | 1,97 | 0,10 | 0,18 | 0,31 |
14 | 2,70 | 1,92 | 0,10 | 0,21 | 0,38 |
15 | 2,67 | 1,86 | 0,19 | 0,20 | 0,37 |
16 | 2,67 | 1,89 | 0,19 | 0,23 | 0,39 |
17 | 2,68 | 1,91 | 0,15 | 0,16 | 0,33 |
18 | 2,68 | 1,85 | 0,15 | 0,18 | 0,41 |
19 | 2,67 | 1,83 | 0,17 | 0,22 | 0,40 |
20 | 2,67 | 1,80 | 0,17 | 0,25 | 0,42 |
21 | 2,73 | 2,12 | 0,19 | 0,20 | 0,39 |
22 | 2,73 | 2,06 | 0,19 | 0,23 | 0,37 |
23 | 2,71 | 2,05 | 0,10 | 0,18 | 0,27 |
24 | 2,71 | 1,92 | 0,10 | 0,20 | 0,36 |
25 | 2,69 | 1,96 | 0,16 | 0,19 | 0,29 |
Пример решения
Пусть задан грунт – песок мелкий с характеристиками gs=26,5 кН/м3, g=19,6 кН/м3, w=0,13.
По известным формулам определяем коэффициент пористости и степень влажности (учитывая, что g=rg и rw=1 т/м3):
,
.
На основании классификации [1] по плотности и степени влажности устанавливаем полное наименование: песок мелкий, плотный, средней степени водонасыщения.
По СНиП [2] условное расчетное сопротивление песка как основания здания R0=300 кПа.
По смыслу физических характеристик имеем два уравнения:
где Qw и Qs – вес воды и скелета в 1 м3 грунта.
Решая систему, получаем Qs=17,35 кН, Qw=2,25 кН.
Полную влагоемкость находим, приравнивая Sr единице и определяя влажность:
.
Плотность сухого грунта
т/м3.
Пористость грунта определяем по формуле
.
Задание 2. Определение вертикальных сжимающих напряжений
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 617; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!