Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Визначення розрахункових похідних показників ґрунтів




Вступ

 

В механіці ґрунтів розглядається напружено-деформований стан середовища, що складене дисперсними ґрунтами. При цьому в задачах шари ґрунтів, що виділяються, розглядаються як однорідні за мінералогічним і гранулометричним складом та показниками фізичних і механічних властивостей. Залягання окремих шарів, як правило, приймається горизонтальним при витриманій їх потужності. Це дає уяву про спрощену модель ґрунтового середовища, забезпечує встановлення основних закономірностей в ґрунтовому середовищі та теоретичного рішення задач про напруження, деформації та граничний стан в умовах заданих зовнішніх навантажень. В натурних умовах властивості ґрунтового середовища набагато складніші, що вимагає розробки спеціальних моделей ґрунтового середовища, використання рішень в нелінійній постановці, врахування додаткових умов для особливих ґрунтів та складних інженерно-геологічних ситуацій.

Для надання завданню елементів наукових досліджень визначення критичного тиску на основу пропонується виконати за рішеннями різних авторів та на основі аналізу зробити висновок про їх розбіжність та визначальний вплив на цей тиск окремих факторів. Вирішенню цих завдань і підпорядкована побудова методичних вказівок. Необхідно зауважити, що в тексті з цією метою обмежено теоретичні рішення та формульні викладки, але в повній мірі розкриті розрахункові схеми та наведені довідкові табличні дані, що полегшують виконання завдання.

 

 

Рис. 1. Загальна схема до розрахункуосіданняоснови.

 

Розрахункові (похідні) показники фізико-механічних властивостей ґрунтів визначаються для кожного шару. При цьомувраховується, щорізновидпіщаного ґрунту наперед заданий (наприклад, пилуватийпісок), а сам пісокрозглядається як однорідний. Для визначення виду та стану глинистого ґрунтувиконуються такі додаткові визначення:

 

а) число пластичності , дол.од., визначається за формулою:

 

= - (1)

= 29% - 20% = 9%

 

Завеличиною/ротримуємоосновну (супісок, суглинок, глина) тадодаткову (легкий, важкий) назвурізновидуглинистогоґрунту, як це вимагає стандарт України [3] (табл.1).

 

б) стан глинистого ґрунту визначають за величиною показникатекучості :

 

(2)

= 0.22

 

Маючи назву ґрунту з врахуванням заданих основних показників(визначених прямими методами в лабораторії по відібраним на майданчикузразкам ґрунту) для глинистих та піщаних ґрунтів визначають наступнірозрахункові (похідні) характеристики:

 

1. Щільністьґрунту в сухому стані - скелету ґрунтур (остання назва прийнята стандартом):

 

= (г/ ) (3)

 

Де ρ - щільність ґрунту (г/смЗ), W- вологість ґрунту кожного шару.

 

= =1,6 г/

 

= =1,42 г/

 

= =1,54 г/

 

2. Питома вага ґрунту γ:


γ=ρ·g (кН/ ) (4)

 

де g = 9.81 м/ - прискорення земного тяжіння.

 

=1,95·9,81=19,1 (кН/ )

 

=1,68·9,81=16,4 (кН/ )

 

=1,85·9,81=18,1 (кН/ )

З. Коефіцієнт пористості е:

е= (5)

де величини прийняті за завданням, - за визначенням по ф-лі (3).

 

= =0,7

= =0,88

= =0,74

4.Коефіцієнт водо насичення , дол. од.:

 

(6)

Де w, , прийняті за завданням, е - за визначенням по ф-лі (3), а - щільність

води ( =1,0т/ , або =г/ ).

 


=0,85


=0,55


=0,72

5.Для всіх насичених водою (нижче рівня ґрунтових вод) пісків, супісків та суглинків (останніх при > 0.5) додатково визначається:

 

а) вологість ґрунту при його повному водо насиченні (нижче рівня грунтових вод)

(7)

Ця величина відповідає , не може бути більше за 1.0;

 

=0,33

 

=0,27

б) питома вага ґрунту при повному водонасиченні (нижче рівня ґрунтових вод):

 

= ·(1+ g (кН/ ) (8)

 

= ·(1+ )·9,81=18,5(кН/ )

 

=1,54·(1+0,27)·9,81=19,2(кН/ )

 

б) питома вага ґрунту у виваженому (завислому) стані Ґ, де враховується виштовхуюча сила води:

 

=( - g (9)

 

=(1,89- )·9,81=8,73 кН/

=( -1)·9,81=9,41 кН/

6.3а відсутністю прямих лабораторних або польових визначень показників механічних властивостей ґрунтів, встановлюємо їх за табличними значеннями, приведеними в нормах [1]. При цьому враховуємо повну назву ґрунту та показники, що характеризують його стан.

Величини питомого зчеплення с, кПа, кута внутрішньоготертя^, градусів, та модуля деформації, Е, МПа, визначаємо по табл. 5,6,виконуючи за необхідності інтерполяцію цих величин по значенню коефіцієнта пористості: величинис та Е з точністю до 0.1 кПа та 0.1 МПа відповідно, а величини φ- до цілого градуса.

 

 

3. Розрахунковий опір ґрунту основи та можливість використання схеми лінійно-деформованого середовища для розрахунку осідання

основи.

 

Підошва фундаменту на глибині 2,3 м. від поверхні спирається на суглинок легкий, напівтвердий, що має такі характеристики: γ=19,1 кН/м3, с =28 кПа,

φ = 24°. Потужність суглинку 5.4 м. Вище підошви залягає насипний ґрунт з

γ= 15.1 кН/ . Глибиназакладання фундаменту d = 3,3 м, а ширина його підошви складає b = 3 м. Визначаємо величину розрахункового опору, якщо ширина підошви фундаменту d= 3 м.

φ = 24°, = 0,72, = 3,87, = 6,45

d =2,3 м, =1,25, =1,0 =1,1

b= 3, L=4.

 

= ·[ · b · y + + · c ]= ·[0,72 ·3· 19,1 + +6,45· 28 ]=489,825≈490 кПа

 

= ·[ · b · y + + · c ]= ·[0,72 ·3· 19,1 + +6,45· 28 ]=397,625≈398 кПа

 

= ( · +d)+d·γ= ( · +2,3)+2,3·19,1=57,5кПа.

 

=( · b+ )·γ+ · c =( · 3+ )·19.1+ · 28= 392 кПа

 

> > > > > >

 

Умова виконується.

 

4. Визначення граничного опору (несучої здатності) ґрунтової основи.

 

Nu=b'·L'· ( ·b'· + ·d+ · ·c)

 

де, b' та L' - розрахункові розміри підошви фундаменту - ділянки завантаження основи. При центральному завантаженні вони рівні розмірам підошви фундаменту; b'=b та L'=L;

 

, , - безрозмірні коефіцієнти несучої здатності, визначені на основі теоретичного рішення. За своєю побудовою вони відповідають коефіцієнтам що використовуються для визначення R;

- коефіцієнти форми підошви фундаменту (ділянки завантаження), щовизначаються за формулами:

 

=1- =1- =0.83;

 

=1+ =1+ =2.125;

 

=1+ =1+ =1.225;

 

 

=5.272; =9.8; =19.536; =19.1;

 

Nu=3·4· ( ·2· + ·2.3+ ·· ·28)=21023.928 кПа

=1751.994 кПа.

 

=c· · +0.5·γ·b· ·

 

де – несуча здатність ґрунту (друге критичне навантаження за

визначенням, тобто рcr.2);

, , - коефіцієнти несучої здатності, що визначаються в залежності від

величини кута внутрішнього тертя ґрунту несучого шару ϕ. Їх значення

приведено в табл.11;

- величина при вантаження, що приймається q = γ / d (d – глибина

закладання фундаменту);

b – ширина підошви фундаменту;

d – глибина закладання фундаменту;

с, γ - питоме зчеплення ґрунту несучого шару;

, s γ - коефіцієнти, що враховують форму підошви фундаменту. Їх

приймають для фундаментів: стрічкових - sc=s γ = 1,0; круглих - sc =1,3; s γ=0,6;

квадратних - sc =1,3; s γ=0,8. Останнє значення коефіцієнтів можна приймати

для стовпчастих фундаментів прямокутної форми в плані.

При вертикальному завантаженні основи для визначення

 

=28· +0.5·19.1·3·5.272· =

=711.11+430.514+120.834=1262.458 кПа

 

При вертикальному завантаженні основи для визначення її несучої

здатності користуються також формулою Мейєргофа:

 

=c· · +0.5·γ·b· ·

 

=28· +0.5·0.5·19.1·3·5.272· =913.09+565.97+120.83=

=1600 кПа

 

У Франції частіше в розрахунках несучої здатності ґрунтової основи

користуються формулою Како-Керізеля:

 

=0,5· γ·b· +с· +y`·d· =0.5· +28· +9.8·28·3=

=215.257+547+823.2=1585.457 кПа

 

P=

 

де k – коефіцієнт запасу, що призначають в межах k = 2…3.

р – допустимий тиск на ґрунт основи, що відповідає за характером поняттю

розрахункового опору R, прийнятому в Україні.

 

P= =505 кПа

 

P= =640 кПа

 

P= =634.2 кПа

 

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-08-31; Просмотров: 400; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.098 сек.