Задание 2. Определение вертикальных сжимающих напряжений

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
	Гравелистый	2,65	2,00	0,20
	Крупный	2,65	2,05	0,18
	Средней крупности	2,65	1,91	0,22
	Мелкий	2,65	1,94	0,20
	Пылеватый	2,66	1,97	0,25
	Гравелистый	2,66	2,02	0,23
	Крупный	2,66	1,92	0,28
	Средней крупности	2,66	1,98	0,25
	Мелкий	2,67	2,02	0,17
	Пылеватый	2,67	2,10	0,13
	Гравелистый	2,67	2,05	0,22
	Крупный	2,67	2,12	0,19
	Средней крупности	2,66	2,07	0,19
	Мелкий	2,66	2,15	0,16
	Пылеватый	2,66	1,99	0,15
	Гравелистый	2,66	2,08	0,12
	Крупный	2,65	1,93	0,18
	Средней крупности	2,65	2,0	0,14
	Мелкий	2,65	1,88	0,14
	Пылеватый	2,65	1,95	0,10
	Гравелистый	2,66	2,00	0,18
	Крупный	2,66	2,05	0,20
	Средней крупности	2,67	1,91	0,20
	Мелкий	2,67	1,96	0,22
	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
	2,73	2,10	0,12	0,15	0,25
	2,73	2,0	0,12	0,17	0,30
	2,71	2,09	0,17	0,17	0,26
	2,71	1,90	0,17	0,19	0,35
	2,72	2,06	0,16	0,19	0,28
	2,72	1,95	0,16	0,21	0,34
	2,71	2,05	0,21	0,18	0,27
	2,71	1,92	0,21	0,20	0,36
	2,72	2,12	0,19	0,14	0,23
	2,72	2,06	0,19	0,16	0,27
	2,69	2,0	0,18	0,17	0,29
	2,69	1,85	0,18	0,19	0,37
	2,70	1,97	0,10	0,18	0,31
	2,70	1,92	0,10	0,21	0,38
	2,67	1,86	0,19	0,20	0,37
	2,67	1,89	0,19	0,23	0,39
	2,68	1,91	0,15	0,16	0,33
	2,68	1,85	0,15	0,18	0,41
	2,67	1,83	0,17	0,22	0,40
	2,67	1,80	0,17	0,25	0,42
	2,73	2,12	0,19	0,20	0,39
	2,73	2,06	0,19	0,23	0,37
	2,71	2,05	0,10	0,18	0,27
	2,71	1,92	0,10	0,20	0,36
	2,69	1,96	0,16	0,19	0,29

 

Пример решения

Пусть задан грунт – песок мелкий с характеристиками g _s =26,5 кН/м³, g=19,6 кН/м³, w=0,13.

По известным формулам определяем коэффициент пористости и степень влажности (учитывая, что g=r g и r_w=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 R ₀=300 кПа.

По смыслу физических характеристик имеем два уравнения:

где Q_w и Q_s – вес воды и скелета в 1 м³ грунта.

Решая систему, получаем Q_s =17,35 кН, Q _w=2,25 кН.

Полную влагоемкость находим, приравнивая S_r единице и определяя влажность:

.

Плотность сухого грунта

т/м³.

Пористость грунта определяем по формуле

.

 

Задание 2. Определение вертикальных сжимающих напряжений

123456Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: