Механика грунтов (стр. 2 )

d 10 = 0,094 мм d 60 = 0,27 мм

Степень неоднородности образца №1 : - грунт однородный;

плотность сухого грунта, т/м3 (г/см3);

пористость грунта;

коэффициент пористости грунта;

полная влагоёмкость;

коэффициент водонасыщения.

Классификация образца №1 согласно ГОСТа :

II-ой класс - природный дисперсный грунт;

группа - несвязный;

подгруппа - осадочный;

тип - минеральный;

вид - пески;

разновидность - песок мелкий, средней плотности, однородный, малой степени водонасыщения.

Образец грунта №2.

№ строки	Гранулометрический состав образца №2
1	2	3	4	5	6	7
1	Диаметр частиц, мм	> 2,0	2,0...0,5	0,5…0,25	0,25…0,1	< 0,1
2	Содержание, %	1,14	25,74	29,38	38,62	5,12
3	Совокупное содержание, %	100	98,86	73,12	43,74	5,12

Сравниваем таблицы гранулометрического анализа и классификации по ГОСТу:

частиц крупнее 2 мм содержится 1.14 % т. е. песок не гравелистый,

частиц крупнее 0.5 мм содержится 26.88 % (1.14 + 25.74), т. е. песок не крупный,

частиц крупнее 0.25 мм содержится 56.76 % (1.14 + 25.74 + 29.88), т. е. песок средней крупности.

Кривая гранулометрического состава образца №2

d 10 = 0,12 мм d 60 = 0,36 мм

Степень неоднородности образца №2 : - грунт однородный;

плотность сухого грунта, т/м3 (г/см3);

пористость грунта;

коэффициент пористости грунта;

полная влагоёмкость;

коэффициент водонасыщения.

Классификация образца №2 согласно ГОСТа :

II-ой класс - природный дисперсный грунт;

группа - несвязный;

подгруппа - осадочный;

тип - минеральный;

вид - пески;

разновидность - песок средней крупности, средней плотности, однородный, малой степени водонасыщения.

Образец грунта №3.

число пластичности, т. е. образец - суглинок.

показатель текучести, т. е. образец - суглинок мягкопластичный.

Классификация образца №3 согласно ГОСТа :

II-ой класс - природный дисперсный грунт;

группа - связный;

подгруппа - осадочный;

тип - минеральный;

вид - глинистый;

разновидность - суглинок мягкопластичный.

Образец грунта №4.

число пластичности, т. е. образец - глина.

показатель текучести, т. е. образец - глина тугопластичная.

Классификация образца №4 согласно ГОСТа :

II-ой класс - природный дисперсный грунт;

группа - связный;

подгруппа - осадочный;

тип - минеральный;

вид - глинистый;

разновидность - глина тугопластичная.

ЗАДАЧА № 2-1.

Исходные данные:

1. Глубина отбора образца грунта 5,6 м;

2. Плотность грунта ρ = 2,00 т/м³ (г/см³)

Давление Рі (кПа)	Коэффициент пористости еі
0	0,575
50	0,564
100	0,557
200	0,545
400	0,533
Давление под подошвой фундамента Р2 = 255 кПа

Природное давление грунта на глубине отбора: Па.

р1 = 0.11 мПа, соответствующий коэффициент пористости е1 = 0.564.

Давление под подошвой фундамента р2 = 0.255 мПа, соответствующий коэффициент пористости е2 = 0.538.

Компрессионная кривая

Коэффициент сжимаемости (мПа -1);

0.1 < m0 £ 0.5 - грунт средней сжимаемости.

Коэффициент относительной сжимаемости (мПа -1).

Модуль деформации (мПа).

ЗАДАЧА № 3-4.

№ варианта	Нормальные напряжения s (МПа)	Касательные напряжения t (МПа)
s1	s2	s3	t1	t2	t3
4	0.1	0.2	0.3	0.05	0.13	0.20

Для построения графика проводят прямую линию, занимающую среднее положение между точками

График сопротивления сдвигу от нормального напряжения для песков.

Прочностная характеристика песчаных грунтов:

; угол внутреннего трения .

ЗАДАЧА № 4-1.

Исходные данные: N1 = N3 = 1300 кH ; N2 = 600 кH ; r1 = r2 = z = 2 м.

Эпюры напряжений от совместного действия сосредоточенных сил:

на вертикали I-I sz1-5 , на горизонтали II-II sz6-8 (кПа).

Расчёт значений sz1-5 и sz6-8 по точкам. sz1 = sz5 ; sz2 = sz4 .

	Индексы при переменных соответствуют индексам при действующих силах. Напряжение в т. 1 (кПа):
	Напряжение в т. 2 (кПа):
	Напряжение в т. 3 (кПа):
	Напряжение в т. 6 (кПа):
	Напряжение в т. 7 (кПа):
	Напряжение в т. 8 (кПа):

ЗАДАЧА № 5-4.

Исходные данные: Р = 280 кПа ; l = a = b = 1.9 м.

Эпюры напряжений от действия распределённой нагрузки по вертикали М1.

Метод угловых точек: т. М1 проецируется на контур загруженного прямоугольника cdef. Напряжение в точке определяется как сумма 2 угловых напряжений от равных прямоугольников М1cdk и М1kfe: .

Для использования табличных отношений значений выразим .

Значение коэффициента a интерполируется из табличных и .

Вычисления в среде Mathcad.

- фактическое значение по условию задачи;

- интерполяционный коэффициент.

ЗАДАЧА № 6-1.

Исходные данные: Р =350 кПа ; b = 2 м; b1= z = 1 м ;

Эпюры напряжений от действия полосообразной нагрузки в точках на вертикали М2 и на горизонтали 1-6.

1. Расчёт по горизонтали 1-6.

Т.1.

Прикладываем фиктивную нагрузку jkm. При полной нагрузке, включая фиктивную

+ Þ Iп = 0.499

Для фиктивной нагрузки

+ Þ Iп = 0.35

Сжимающие напряжения:

sz1 = (Iп - Iф)∙Р = (0.∙350 = 52.2 (кПа).

Т.2.

Для нагрузки, действующей слева

+ Þ Iл = 0.23

Для нагрузки, действующей справа добавим фиктивную нагрузку dmu. При полной нагрузке, включая фиктивную

+ Þ IПф = 0.499

Для фиктивной нагрузки

+ Þ Iф = 0.23

Сжимающие напряжения:

sz2 = (Iл + IПф)∙Р = Iл ∙Р +IПф∙Р - Iф∙0.5Р = 0.23∙350 + 0.499∙∙0.5∙350 = 214.9 (кПа).

Т.3.

Для нагрузки, действующей слева

+ Þ Iл = 0.35

Для нагрузки, действующей справа

+ Þ Iп = 0.499

Сжимающие напряжения:

sz3 = (Iл + Iп)∙Р = (0.35+ 0.499)∙350 = 297.2 (кПа).

Т.4.

Для нагрузки, действующей слева

+ Þ Iл = 0.47

Для нагрузки, действующей справа

+ Þ Iп = 0.485

Сжимающие напряжения:

sz4 = (Iл + Iп)∙Р = (0.47+ 0.485)∙350 = 334.3 (кПа).

Т.5.

Для нагрузки, действующей слева

+ Þ Iл = 0.484

Для нагрузки, действующей справа

+ Þ Iп = 0.48

Сжимающие напряжения:

sz5 = (Iл + Iп)∙Р = (0.484+ 0.48)∙350 = 337.4 (кПа).

Т.6.

Для нагрузки, действующей слева

+ Þ Iл = 0.499

Сжимающие напряжения:

sz6 = Iл ∙Р = 0.499∙350 = 175 (кПа).

2. Расчёт по вертикали 1-9.

Т.7.

Прикладываем фиктивную нагрузку jkm. При полной нагрузке, включая фиктивную

+ Þ Iп = 0.485

Для фиктивной нагрузки

+ Þ Iп = 0.23

Сжимающие напряжения:

sz1 = (Iп - Iф)∙Р = (0.∙350 = 89.3 (кПа).

Т.8.

Прикладываем фиктивную нагрузку jkm. При полной нагрузке, включая фиктивную

+ Þ Iп = 0.46

Для фиктивной нагрузки

+ Þ Iп = 0.018

Сжимающие напряжения:

sz1 = (Iп - Iф)∙Р = (0∙350 = 154.7 (кПа).

Т.9.

Прикладываем фиктивную нагрузку jkm. При полной нагрузке, включая фиктивную

+ Þ Iп = 0.415

Для фиктивной нагрузки

+ Þ Iп = 0.1

Сжимающие напряжения:

sz1 = (Iп - Iф)∙Р = (0.4∙350 = 110.3 (кПа).

ЗАДАЧА № 7-4.

Исходные данные:

Н = 14 м; m = 2.0;

g = 19.7 кН/м³;

j = 19°;

с = 51 кПа.

Решение.

Коэффициент устойчивости откоса:

,

где А и В табличные, и соответствуют заложению откоса 1:2.0 .

ЗАДАЧА № 8-1.

Исходные данные:

ширина ленточного фундамента b = 2 м;

глубина заложения d = 2 м;

среднее давление под подошвой фундамента р = 253 кПа.

Напряжение от собственного веса грунта: , где - удельный вес, - толщина i-го слоя грунта.