Главная
Коллекция "Revolution"
Геология, гидрология и геодезия
Анализ взаимосвязи параметров прочности и физического состояния грунта
Анализ взаимосвязи параметров прочности и физического состояния грунта
Исследование корреляционной связи между механическими и физическими характеристиками грунта. Анализ и построение регрессионной модели, позволяющей прогнозировать параметры прочности от физических характеристик глинистых грунтов и природных напряжений.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.11.2014 |
| Размер файла | 2,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
172 Глава 10. Нелинейное многомерное моделирование взаимосвязей
Размещено на http://www.allbest.ru
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(ФГБОУ ВПО «КубГУ»)
Кафедра региональной и морской геологии
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА БАКАЛАВРА
АНАЛИЗ ВЗАИМОСВЯЗИ ПАРАМЕТРОВ ПРОЧНОСТИ И ФИЗИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ГРУНТА
Работу выполнил
В.А. Зайчиков
Научный руководитель,
канд. техн. наук, доцент
Ю.П. Васильев
РЕФЕРАТ
ГЛИНИСТЫЕ ГРУНТЫ, КОНСОЛИДИРОВАННО-ДРЕНИРОВАННЫЙ СРЕЗ, СЦЕПЛЕНИЕ, УГОЛ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ, ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ, ЛИНЕЙНАЯ РЕГРЕССИОННАЯ МОДЕЛЬ, МЕТОД НАИМЕНЬШИХ КВАДРАТОВ
Выпускная квалификационная работа бакалавра состоит из введения, трех глав и заключения.
Приводятся данные обработки десятков опытов сдвиговых испытаний с описанием их характеристик физического состояния.
В результате проведенного многофакторного регрессионного анализа выявлена корреляционная связь между механическими и физическими характеристиками грунта. Установлена регрессионная модель, позволяющая прогнозировать параметры прочности от физических характеристик глинистых грунтов и природных напряжений.
Содержание
- ВВЕДЕНИЕ
- 1. Краткая характеристика объекта исследований
- 1.1 Физико-географические и техногенные условия
- 1.1.1 Краткая физико-географическая характеристика района работ
- 1.1.2 Геоморфологические условия
- 1.1.3 Краткая климатическая характеристика района работ
- 1.2 Геологическое строение
- 1.2.1 Стратиграфия
- 1.2.1.1 Палеогеоновая система
- 1.2.1.2 Четвертичная система
- 1.2.2 Стратиграфо-генетические комплексы
- 1.2.3 Тектоника
- 1.2.4 Неотектоника
- 1.3 Гидрогеологические условия
- 1.4 Свойства грунтов
- 1.5 Специфические грунты
- 1.6 Геологические и инженерно-геологические процессы
- 1.6.1 Экзогенные процессы
- 1.6.2 Эндогенные процессы
- 2. Характеристика основных видов и методика работ
- 2.1 Линейное многомерное моделирование взаимосвязей. Линейная регрессионная модель
- 2.2 Обозначения и понятия используемые в модуле Multiple Regression
- 2.3 Сущность метода наименьших квадратов (МНК)
- 2.4 Определение характеристик прочности и деформируемости глинистых грунтов методом одноплоскостного среза
- 2.4.1 Сущность метода
- 2.4.2 Оборудование и приборы
- 2.4.3 Подготовка к испытанию
- 2.4.4 Проведение консолидированно-дренированного (медленного) среза
- 2.4.5 Обработка результатов
- 3. Результаты исследования
- 3.1 Формирование исходных статистических данных
- 3.2 Предварительный анализ данных
- 3.2.1 Исследование взаимосвязи между сцеплением и физическими характеристиками грунтов
- 3.2.2 Исследование взаимосвязи между углом внутреннего трения и физическими характеристиками грунтов
- 3.3 Статистическая обработка результатов
- 3.3.1 Сцепление
- 3.3.2 Угол внутреннего трения
- ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ВВЕДЕНИЕ
Объектом исследования являются методы определения прочностных характеристик грунтов оснований сооружений.
Предметом исследования настоящей работы являются глинистые грунты различного состояния Черноморского побережья С-З Кавказа и Краснодарского края. грунт глинистый природный прочность
Цель работы - выявление зависимостей между параметрами прочности грунта и его физическим состоянием. Основная задача исследований - выбор их числа предикторов (физических характеристик) тех, которые наиболее существенно влияют на зависимую величину (сцепление и угол внутреннего трения), создание линейной регрессионной модели, оценивание предикторов.
Актуальность выбранной темы заключается в том, что в последние годы в инженерной геологии все большее внимание приобретает тематика, связанная с повышением информативности испытаний со снижением их трудоёмкости. Актуальность работ по установлению взаимосвязи механических и физических характеристик грунтов определяется еще и тем, что освоение сложных в инженерно-геологическом отношении территорий, в частности Краснодарского края, и массовое строительство выдвигает новые требования по поиску, разработке и совершенствованию прогрессивных комплексных методов изысканий.
В ходе работы исходные данные подверглись множественному регрессионному анализу в программе STATISTICA 6. В качестве зависимых величин использовались сцепление и угол внутреннего трения, независимых - физические свойства грунтов (влажность природная, влажность на границе текучести и раската; число пластичности; показатель текучести; коэффициент водонасыщения; плотность частиц грунта и скелета грунта; коэффициент пористости; природное напряжение грунта).
В результате исследований были выявлены те физические свойства, от которых сильнее зависят параметры прочности; установлена регрессионная модель для расчета сцепления и угла внутреннего трения.
1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1 Физико-географические и техногенные условия
1.1.1 Краткая физико-географическая характеристика района работ
Местоположение изображено на рисунке 1.1: Центральный район г. Сочи, Краснодарский край, Россия. Исследуемый участок располагается на КМ 163+100 - КМ 163+150 автомобильной дороги А-147 Джубга-Сочи-граница с Республикой Абхазия.
1.1.2 Геоморфологические условия
В соответствии с геоморфологическим районированием европейской территории СССР и Кавказа [1] территория приурочена к Крымско-Кавказской стране, к провинции Большого Кавказа, к области - Западный и Центральный Кавказ.
Территория работ приурочена к Главному Кавказскому или Водораздельному хребту, расчлененному в соответствии со структурой на несколько продольных складчато-глыбовых хребтов второго порядка.
По современной классификации Краснодарского края [2] почвы относятся к почвам бурым лесным, малогумусным (<5 %). Мощность почвенного слоя 0,1-0,2 м. Почвы с корнями трав, кустарников, деревьев, с включением дресвы, щебня осадочных пород.
1.1.3 Краткая климатическая характеристика района работ
Район изысканий по климатическому районированию для строительства относится к подрайону IV Б, согласно СНиП 23-01-99*[3]. Важным фактором, влияющим на климат района, является Черное море.
Среднегодовая температура воздуха за многолетний период составляет 14,1 °С. Среднемесячная температура самого холодного месяца, января, составляет плюс 5,9 °С, самого тёплого, июля плюс 23,1 °С. Абсолютный максимум температуры воздуха достигает плюс 39 °С, абсолютный минимум - минус 18 °С. Амплитуда колебания абсолютных температур воздуха 57 °С. Средняя максимальная температура наиболее жаркого месяца августа плюс 27,1 °С..
Расчётные температуры наружного воздуха по МС Сочи холодного периода года:
1) наиболее холодных суток обеспеченностью 98% (повторяемостью один раз в 50 лет) - минус 9 оС, обеспеченностью 92% (один раз в 12,5 лет) - минус 6 °С;
2) наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 98 % - минус 5 °С, обеспеченностью 92 % - минус 3 °С;
3) средняя температура воздуха обеспеченностью 94 % (повторяемостью один раз в 16,7 лет), которая соответствует температуре воздуха наиболее холодного периода (зимняя вентиляционная) - плюс 1 °С;
4) средняя суточная амплитуда температуры наиболее холодного месяца 6,5 °С;
5) продолжительность периода со среднесуточной температурой воздуха ниже 0 °С - 0 дней;
6) продолжительность периода со среднесуточной температурой воздуха ниже плюс 8 °С - 72 дня, средняя температура периода - плюс 6,4 °С;
7) продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха ниже плюс 10 °С - 121 день, средняя температура периода - плюс 7,4°С.
Расчётные температуры воздуха тёплого периода года:
1) температура воздуха обеспеченностью 95 % (повторяемостью один раз в 20 лет) - плюс 24,8 °С, обеспеченностью 98 % (один раз в 50 лет) - плюс 27,8 °С;
2) средняя максимальная температуры воздуха наиболее тёплого месяца плюс 26,6 °С;
3) средняя суточная амплитуда температуры наиболее тёплого месяца плюс 7,5 °С;
Среднегодовая температура поверхности почвы 16 °С. Абсолютная максимальная температура на почве составляет плюс 62 °С, абсолютная минимальная - минус 17 °С.
Первые заморозки на почве осенью отмечены в среднем 26 ноября, последние заморозки весной - 18 марта. Средняя продолжительность безморозного периода на почве 252 дня. Наибольшая глубина промерзания грунтов по наблюдениям на метеостанции Сочи - 4,0 см. Средняя из максимальных - 2,0 см.
Среднегодовая скорость ветра по МС Сочи 2,8 м/с. Наибольшая среднемесячная скорость ветра отмечается в зимние месяцы. Максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь - 6,5 м/с, минимальная из средних скоростей по румбам за июль - 0 м/с. Повторяемость штилей за год составляет 9 %.
Среднее число дней с сильным ветром (более 15 м/с) - 19, наибольшее - 42 дня.
Максимальные скорости ветра различной вероятности представлены в таблице 1.1
Таблица 1.1 - Максимальные скорости ветра различной вероятности
|
Скорости ветра (м/с), возможные один раз в |
|||||
|
год |
5 лет |
10 лет |
15 лет |
20 лет |
|
|
23 |
28 |
30 |
32 |
33 |
Расчетное значение ветрового давления, определенное по ТСН 20-302-2002, составляет 0,53 кПа.
Гололедно-изморозевые явления случаются редко. Среднее число дней в году с гололёдом - 0,04, с изморозью - 0,02. Толщина стенки гололеда на высоте 10 м, определенная по СНиП 2.01.07-85 составляет 15,0 мм[4]. Снежный покров наблюдается редко и отличается неустойчивостью. Устойчивого снежного покрова не бывает в 98 % случаев. Средняя дата появления снежного покрова 14 января, самая ранняя - 10 ноября. Средняя дата схода снежного покрова 3 марта, самая поздняя - 20 апреля. Среднее число дней со снежным покровом - 9.
Расчетное значение веса снегового покрова, определенное по ТСН
20-302-2002, составляет 0,75 кПа [5].
1.2 Геологическое строение
В геологическом строении участка работ до глубины 10,0 м принимают участие отложения палеогеновой системы (P2 mm) и четвертичные образования (QIV).
1.2.1 Стратиграфия
1.2.1.1 Палеогеоновая система
В соответствии с рисунком 1.2 [6] на территории работ получили распространение отложения эоцена. Мамайская свита (P2 mm), отложения представлены ритмичным переслаиванием аргиллитов известковистых, мергелей, реже известковистых песчаников и алевролитов.
1.2.1.2 Четвертичная система
Четвертичные отложения распространены на склонах и надпойменных террасах долин ручьев.
В границах изученного участка они представлены элювиальными, эолово-делювиальными, а также техногенными образованиями и современными почвами.
1.2.2 Стратиграфо-генетические комплексы
На участке работ до разведанной глубины 10,0 м принимают участие отложения следующих стратиграфо-генетических комплексов:
- комплекс техногенных отложений (tQIVс) представлен насыпными грунтами (дорожное покрытие - асфальт, галечниковый грунт (ГПС);
- комплекс современных почв (еQIVс) представлен почвами суглинистыми и глинистыми, с корнями трав, кустарников, деревьев;
- комплекс элювиальных отложений (еQIV) представлен: щебенистыми грунтами с суглинистым заполнителем;
- комплекс техногенных отложений (tQIV) представлен глиной черно-коричневой, твердой, легкой пылеватой, гумусированной, с включениями гальки, гравия, щебеня, дресвы
- комплекс нерасчлененных эолово-делювиальных отложений верхнего плейстоцена (vdQIII-IV), представленный суглинками;
- комплекс эоценовых отложений (P2 mm) представлен: мергель зеленовато-серый, средней прочности, плотный до очень плотного, размягчаемый, с прослоями аргиллитов низкой и очень низкой прочности, выветрелыми, сильнотрещиноватыми.
1.2.3 Тектоника
Участок изысканий находится на южном склоне Главного Кавказского хребта. В современной структуре рассматриваемой части горного сооружения выделяются доверхнепалеозойские складчато-глыбовое поднятие Главного хребта на севере, киммерийское Гагрское-Джавское складчато-глыбовое поднятие на юге, между которыми располагаются киммерийская Гойтхско-Ачишхинская и альпийские Абино-Гунайская, Новороссийско-Лазаревкая и Чвижепсинская складчатые зоны. На крайнем северо-востоке территории северное ограничение Чугушского поднятия Главного хребта тектонически перекрыто Лагонакским покровом [7].
Непосредственно изучаемый участок в структурно-тектоническом отношении приурочен к Гагрско-Джавскому поднятию, которое сложено вулканогенными, вулканогенно-терригенными и терригенными отложениями средней юры и карбонатно-терригенными осадками верхней юры-эоцена. В структуре поднятия с севера на юг принимают участие Краснополянский и Абхазо-Рачинский структурно-вещественные комплексы, в значительной мере перекрытые Новороссийско-Лазаревским и Чвижипсинским аллохтонами, и Абхазский СВК.
Абхазский СВК, в пределах которого находится исследуемый участок, являющийся автохтонным образованием, занимает южную часть Гагрско-Джавского поднятия в междуречье Псоу - Сочи и сложен отложениями оксфорд - эоценовой терригенно-карбонатной мелководной формации мощностью до 2500 м, запечатанной почти трехкилометровой олигоцен-миоценовой мелассой. Характерной особенностью комплекса является наличие в нижней части разреза палеогена, в мацестинской свите, двух олистостромовых горизонтов, свидетельствующих о значительных по интенсивности тектонических движениях в процессе формирования осадков; предполагается, что этот комплекс без перерыва наращивает подстилающий разрез по порфиритовой серии включительно.
Внутренняя структура комплекса характеризуется развитием пологих симметричных складок с углами падения крыльев 20-30°, а ее северная часть осложнена малоамплитудными надвигами с северным падением плоскостей сместителей и сопряженными с ними опрокинутыми на юг мелкими складками. В непосредственной близости от Воронцовского надвига, субпараллельно его фронтальной части, прослеживается Калиновская синклиналь субширотного (275-285°) простирания, а в более южных районах ориентировка пликативных структур Абхазского автохтона изменяется на северо-западную (300-320°). Наиболее крупными пликативными структурами здесь являются Ахунская и Ахштырская антиклинали, оси которых погружаются на запад под углами 7-10°, и Раздольненская., Старомацестинская и Казачебродская синклинали. Северная периферия этого комплекса в бассейне р. Псахо осложнена незначительными по амплитуде надвигами.
1.2.4 Неотектоника
Судя по карте неотектонического районирования Северо-Западного Кавказа масштаба 1:200000, представленной на рисунке 1.3 [7], участок изысканий приурочен к Западному сегменту мегасвода Южной прибортовой зоне подзоне Большого Сочи, к Южно-Воронцовской аллохтонской ступени (59д), входящего в Новейшую структуру.
Рисунок 1.3 - Фрагмент схемы новейших структур подзоны Большого Кавказа
В зоне взаимодействия проектируемых сооружений с геологической средой тектонических нарушений не выявлено.
1.3 Гидрогеологические условия
На период проведения инженерно-геологических изысканий до глубины 10,0 м подземные воды не встречены.
В период интенсивного выпадения атмосферных осадков, в насыпных и элювиальных грунтах (слой-1б, ИГЭ-1) возможно формирование сезонного водоносного горизонта типа «верховодка». На момент изысканий данный горизонт отсутствовал.
Для расчета возможных водопритоков в траншеи и котлованы при производстве земляных работ рекомендуется принять следующие коэффициенты фильтрации:
Слой-1б - 20 м/сутки, ИГЭ-1 - 5 м/сутки [8].
1.4 Свойства грунтов
В соответствии со стратиграфо-генетическими комплексами и требованиями ГОСТ 25100-95, ГОСТ 20522-96 [9,10], в сфере взаимодействия с геологической средой, выделены 3 слоя (Слой 1а, Слой 1б, Слой 2) 4 инженерно-геологических элемента(ИГЭ-1, ИГЭ-2, ИГЭ-3, ИГЭ-4).
Показатели свойств грунтов приведены в приложении Б.
Пространственная изменчивость отражена на геологических разрезах скважин (приложение В).
Ниже приводится общая характеристика выделенных инженерно-геологических элементов и слоев.
Слой 1а (tQIVс). Дорожное покрытие представлено: дорожным полотном из асфальтобетона.
Слой 1б (tQIVс). Насыпной грунт (основание дорожного полотна) уплотненный. Представлен: галечник, с гравием, с песком до 10-20 % (ГПС). Насыпной грунт распространен локально, общей мощностью 3,5 м
Слой 2 (еQIVс). Почва бурая, суглинистая и глинистая, твердая, с корнями трав, кустарников, деревьев, распространена за пределами застройки и автодорог, мощностью до 0,2 м.
ИГЭ-1 (еQIV). Щебенистый грунт с суглинистым твердым заполнителем, распространен повсеместно под почвами и насыпными грунтами, вскрытой мощностью 1,2-1,5 м.
ИГЭ-2 (tQIV). Глина черно-коричневая, твердая, легкая пылеватая, гумусированная, с включениями гальки, гравия, щебеня дресвы от 8 до 19,1%. Обломочный материал в слое распространен неравномерно, размер обломков преимущественно 0,2-2 см, реже 2-4 см прочных осадочных и метаморфических горных пород. Мощность слоя от 0,4 до 2,5 м.
ИГЭ-3 (vdQIII-IV). Суглинок желто-серый, твердый (прослоями мощностью до 10-20 см полутвердый), тяжелый пылеватый, просадочный, ожелезненный, макропористый со стяжениями карбонатов, с червеходами, корнями растений в кровле гумусированный. Мощность слоя составляет от 0,3 до 3,9 м.
ИГЭ-4 (Р2 mm). Мергель зеленовато-серый, средней прочности, плотный до очень плотного, размягчаемый, прослоями неразмягчаемый (65 % слоя), с прослоями аргиллитов низкой и очень низкой прочности, выветрелыми, сильнотрещиноватыми (35 % слоя). Прослои мергеля (до 70 см), аргиллита (до 40 см).
В соответствии с таблицей 4 СНиП 2.03.11-85 [11] грунты ИГЭ-1 среднеагрессивные по отношению к бетонам на портландцементе по ГОСТ 10178-85* [12] по содержанию сульфатов в пересчете на SO2-4.
По содержанию хлоридов в пересчете на Cl- к бетонным и железобетонным конструкциям на портландцементе по ГОСТ 10178-85* [12] грунты ИГЭ-1 неагрессивные.
1.5 Специфические грунты
К грунтам, обладающими специфическими свойствами, на данной территории относятся техногенные грунты конструкции дорожной одежды (Слой 1а, Слой 1б).
Слой 1а (tQIVс). Дорожное покрытие представлено: дорожным полотном из асфальтобетона.
Слой 1б (tQIVс). Насыпной грунт (основание дорожного полотна) уплотненный. Представлен: перемещенный галечниковый грунт, с гравием, с песчаным заполнителем до 13 % (ГПС).
Насыпной грунт, согласно СП 11-105-97 (часть III, гл. 9) [13], по способу укладки относится к отсыпанным сухим способом; по составу - к природным образованиям, перемещенным с мест их естественного залегания, сформированным в результате организованной отсыпки, по степени уплотнения - к уплотненным (давность отсыпки более 5 лет).
Грунты могут быть использованы в качестве основания с учетом их свойств.
1.6 Геологические и инженерно-геологические процессы
1.6.1 Экзогенные процессы
Исследуемый оползнеопасный участок работ располагается на км 163+100 - км 163+150 автодороги А-147. На карте опасных геологических процессов в приложении Д показаны основные физико-геологические процессы, получившие распространение на исследуемом оползнеопасном участке. Основными из них являются оползневые процессы.
Полка автомобильной дороги км 163+100 - км 163+150 шириной до 8 м, проходит в нижней части склона юго-восточной экспозиции крутизной до 30°. Изучаемый участок автодороги огибает подрезку водораздельного коренного склона.
На рисунке 1.4 изображен верховой откос высотой около 3-5 м, практически вертикальный. Он сложен сильно выветрелыми и трещиноватыми блоками и пакетами мергелей и аргиллитов палеогена Мамайской свиты (P2 mm).
Оползень в плане циркообразный с нечетко выраженными границами. Длина очага по оси движения около 45 м, а ширина 10-18 м, ориентировочная мощность грунтов подверженных смещению до 1.1-2.0 м. на рисунке 1.5 показан оползень временно стабилизированный, развивающийся в элювиально-оползневых грунтах.
Оползнем затронут край асфальтового полотна автодороги, на асфальтовом покрытии видны трещины.
Оползневой очаг на момент изысканий находится во временно стабилизированном состоянии. Активизация оползня напрямую связана с техногенными процессами, в частности, вследствие увеличения динамических нагрузок на дорожное основание автодороги.
1.6.2 Эндогенные процессы
Сейсмичность исследуемой территории (г. Сочи) определяется согласно СНиП II-7-81* [14] карта ОСР-А составляет 8 баллов, карта ОСР-97-В, С составляет 9 баллов.
Категория грунтов выделенных инженерно-геологических элементов (ИГЭ-5, ИГЭ-7) и слоев (слой 1а, 1б) по сейсмическим свойствам [14] - II.
Сейсмичность территории в соответствии с грунтовыми условиями, не изменяется и составляет 8 баллов при выборе карты А, 9 баллов при выборе карты В, С.
В соответствии с приложением Б СНиП 22-01-95 категория опасности эндогенных процессов (землетрясения) оценивается как весьма опасная [15].
2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ВИДОВ И МЕТОДИКА РАБОТ
Исследование было проведено методом математической статистики, с помощью программы «STATISTICA 6.0»[16].
Статистика - это наука, которая позволяет увидеть закономерности в хаосе случайных данных, выделить устойчивые связи в них, определить наши действия с тем, чтобы увеличить долю правильно принятых решений среди всех принимаемых.
Математическая статистика разрабатывает математический аппарат установления статистических закономерностей и получения научно обоснованных выводов о массовых явлениях из данных наблюдений или экспериментов.
Анализ взаимосвязей, присущих изучаемым процессам и явлениям, - важнейшая задача многих исследований. В тех случаях, когда речь идет о явлениях и процессах, обладающих сложной структурой и многообразием свойственных им связей такой анализ представляется сложным. Прежде всего, необходимо установить наличие взаимосвязей и их характер. А также влияние таких связей на интересующий результат. Анализ взаимосвязей ведется с применением математических методов, что позволяет проверить гипотезу о наличии или отсутствии взаимосвязей между теми или иными признаками (параметрами). В таких исследованиях широко используется процедура множественной регрессии, в основе которой лежит регрессионный анализ.
2.1 Линейное многомерное моделирование взаимосвязей. Линейная регрессионная модель
Регрессионный анализ - один из наиболее широко распространенных статистических методов. Он используется при построении математической зависимости на основе экспериментальных данных. Благодаря регрессионному анализу возможны построение математической модели и статистический анализ результатов.
Анализ взаимосвязей, присущих изучаемым процессам и явлениям, -- важнейшая задача многих исследований. В тех случаях, когда речь идет о явлениях и процессах, обладающих сложной структурой и многообразием свойственных им связей, такой анализ представляется сложным. Прежде всего, необходимо установить наличие взаимосвязей и их характер. Вслед за этим возникает вопрос о тесноте взаимосвязей и степени воздействия различных факторов (причин) на интересующий исследователя результат. Если черты и свойства изучаемых объектов могут быть измерены и выражены количественно, то анализ взаимосвязей может вестись с применением математических методов, что позволяет проверить гипотезу о наличии или отсутствии взаимосвязей между теми или иными признаками, выдвигаемую на основе содержательного анализа. Далее, лишь посредством математических методов можно установить тесноту и характер взаимосвязей или выявить силу (степень) воздействия различных факторов на результат. В таких исследованиях широко используются процедуры множественной регрессии.
Регрессионный анализ тесно связан с другими статистическими методами -- методами корреляционного и дисперсионного анализа. В отличие от корреляционного анализа, который изучает направление и силу статистической связи признаков, регрессионный анализ изучает вид зависимости признаков, т.е. параметры функции зависимости одного признака от одного или нескольких других признаков. В отличие от дисперсионного анализа, с помощью которого исследуется зависимость количественного признака от одного или нескольких качественных признаков, в регрессионном анализе обычно исследуется зависимость (количественного или качественного признака) от одного или нескольких количественных признаков.
Таким образом, в регрессионном анализе рассматривается односторонняя зависимость случайной зависимой переменной от одной или нескольких независимых переменных. Независимые переменные называются факторами, или предикторами, а зависимая переменная -- результативным признаком, или откликом.
Если число предикторов равно 1, регрессию называют простой, если число предикторов больше 1 -- множественной. Множественная регрессия позволяет исследователю задать вопрос (и, вероятно, получить ответ) о том, «что является лучшим предиктором для...».
Если в ходе количественного анализа выявлена и обоснована зависимость одного явления от других, то задача регрессионного анализа -- измерение зависимости, в которой причинно-следственный механизм выступает в наглядной форме. Прогноз в этом случае лучше поддается содержательной интерпретации, становится более ясным воздействие отдельных факторов, и исследователь лучше понимает природу изучаемого явления. Кроме того, регрессии создают базу для расчетного экспериментирования с целью получения ответов на вопросы типа «Что будет, если...?». Регрессионный анализ предполагает решение двух задач.
Первая заключается в выборе независимых переменных, существенно влияющих на зависимую величину, и определении формы уравнения регрессии. Данная задача решается путем анализа изучаемой взаимосвязи.
Вторая задача -- оценивание параметров -- решается с помощью того или иного статистического метода обработки данных наблюдения.
Функция F(X), описывающая зависимость условного среднего значения результативного признака Y от заданных значений фактора, называется функцией (уравнением) регрессии. Для точного описания уравнения регрессии необходимо знать условный закон распределения результативного признака Y. В статистической практике такую информацию получить обычно не удается, поэтому ограничиваются поиском подходящих аппроксимаций для функции F(X), основанных на исходных статистических данных. Значения переменной X в г-м опыте будем обозначать через xi, соответствующие им значения величины Y-- через yi, i = 1,…,n.
Рассмотрим самую простую регрессионную модель -- линейную. Для линейной модели предполагается, что наблюдаемые величины связаны между собой зависимостью вида
yi = b0 + b1xi + ci, (2.1)
где b0, b1 -- неизвестные параметры (коэффициенты уравнения), сi -- независимые нормально распределенные случайные величины с нулевым математическим ожиданием и дисперсией ?2. Иногда ci называют ошибками наблюдения. Общая задача регрессионного анализа состоит в том, чтобы по наблюдениям хi, уi оценить параметры модели b1, b0 «наилучшим образом»; построить доверительные интервалы для b1, b0, проверить гипотезу о значимости уравнения и коэффициентов регрессии; оценить степень адекватности, полученной зависимости и т.д.
Если под «наилучшим образом» понимать минимальную сумму квадратов расстояний до прямой от наблюдаемых точек, вычисленных вдоль оси ординат, то такой метод построения уравнения регрессии называется методом наименьших квадратов. В качестве меры «наилучшим образом» можно использовать минимум суммы квадратов расстояний от точек до прямой, вычисленных вдоль оси абсцисс; минимум суммы квадратов расстояний длин перпендикуляров, опущенных из точек на прямую и т.д.
Линейная модель с несколькими предикторами называется линейной множественной регрессионной моделью, а именно:
yi = b1,х1i + b2x2i + … + bpxpi + b0 + сi, (2.2)
где b0, b1, b2, …, bp - неизвестные параметры модели, которые вычисляются при помощи систем нормальных уравнений. Например, система нормальных уравнений для регрессии с двумя предикторами имеет следующий вид:
(2.3)
2.2 Обозначения и понятия используемые в модуле Multiple Regression
Основные обозначения и понятия, используемые в модуле Multiple Regression [6]:
Predictable values (предсказанные значения) -- значения У, вычисленные по уравнению регрессии, (PrYi).
Residuals (остатки) -- разность между наблюдаемыми значениями и предсказанными: Res = Yi- PrYi.
SS (сумма квадратов Yi., скорректированная на среднее):
(2.4)
SSPr (сумма квадратов PrYi, скорректированная на среднее):
(2.5)
SSRes (сумма квадратов остатков):
(2.6)
R2=SSPr/SS (коэффициент детерминации) - измеряет долю разброса относительно среднего значения, которую «объясняет» построенная регрессия. Коэффициент детерминации изменяется в пределах от 0 до 1, является количественной оценкой адекватности уравнения регрессии моделируемому процессу. Чем ближе R2 к 1, тем лучше регрессия «объясняет» зависимость в данных, тем адекватнее линейная модель описывает изучаемый процесс.
R=vR2 -- коэффициент множественной корреляции. Характеризует тесноту связи между предикторами и откликом, а также является оценкой качества предсказания. Изменяется в пределах от 0 до 1.
Adjusted R2 = 1 - (1 - R2)(n/(n - k)) -- скорректированное R, где k -- число параметров в регрессионном уравнении.
Для запуска программы в меню Statistics необходимо выделить команду Multiple Regression. Откроется стартовая панель модуля, выбор переменных осуществляется с помощью кнопки Variables. После того как кнопка будет нажата, откроется диалоговое окно Select dependent and independent variable list (выбрать из списка зависимых и независимых переменных). Зависимые переменные выбираются в левой части окна, а независимые в правой.
Для задания дополнительных установок необходимо выбрать вкладку Advanced. Здесь можно использовать следующие установки:
- Advanced options (stepwise or ridge regression) - расширенные опции (ступенчатая или гребневая регрессия);
- Review descriptive statistics, descriptive statistics - обзор описательных статистик, корреляционная матрица;
- Extended precision computation - повышенная точность вычислений;
- Batch processing/reporting - пакетная обработка данных/печать.
В диалоговом окне Model definition (построение модели), на вкладке Quick этого окна, указывается метод (Method).
- Standart (стандартный);
- Forward stepwise (пошаговый с включением);
- Backward stepwise (пошаговый с включением).
На рисунке 2.1 изображено диалоговое окно Multiple Regression Results, которое откроется при указании метода.
Верх окна результатов -- информационный. В первой части содержится основная информация о результатах оценивания, во второй -- высвечиваются значимые стандартизованные регрессионные коэффициенты. Внизу окна находятся функциональные кнопки, позволяющие всесторонне просмотреть результаты анализа.
Рисунок 2.1 - Окно результатов Multiple Regression Results
В информационной части содержатся краткие сведения о результатах анализа, а именно:
- Dependent (имя зависимой переменной);
- No. of cases = 77 (число наблюдений, по которым построена регрессионная модель);
- Multiple R = 0,5458 (коэффициент множественной корреляции);
- R-square в R2 = 0,2979 (коэффициент детерминации);
- Adjusted R2 = 0,2789 (скорректированный коэффициент детерминации);
- Standard error of estimate = 0,0086 (стандартная ошибка оценки). Эта статистика - мера рассеяния наблюдаемых значений относительно регрессионной прямой;
- Intercept = 0,0054 (оценка свободного члена bо регрессии), если выбрана регрессия, включающая свободный член;
- Std.Error - 0,0065 (стандартная ошибка оценки свободного члена bо)
- t = 0,8252, р = 0,4119 (значение t-критерия и уровень значимости р)
для проверки гипотезы о равенстве нулю свободного члена bо;
- F = 15,6992, df = 2,74, p = 0,4119 (значение F-критерия, число степеней свободы и уровень значимости p) используются в качестве общего F-критерия для проверки гипотезы о зависимости предикторов и отклика.
Из приведенных результатов анализа можно сделать выводы о силе зависимости между откликом и предикторами; об адекватности описания взаимосвязи между откликом и предикторами построенной линейной регрессией; о статистической значимости коэффициентов уравнения регрессии, включая свободный член.
Нажав кнопку Summary regression results (итоговая таблица регрессии), появится изображенная на рисунке 2.2 таблица результатов с подробными статистиками.
Рисунок 2.2 - Таблица результатов Summary regression results
Таблица содержит стандартизованные (Beta) и нестандартизованные (B) регрессионные коэффициенты (веса), их стандартные ошибки и уровни значимости. Beta коэффициенты оцениваются по стандартизованным данным, имеющим выборочное среднее, равное 0 и стандартное отклонение, равное 1. Поэтому величина Beta коэффициентов позволяет сравнить вклады каждой независимой переменной в предсказание зависимой переменной.
Коэффициенты уравнения регрессии b1, b2 и свободный член статистически значимы при уровне значимости р = 0,1; коэффициент уравнения регрессии b3 статистически незначим (так как p > 0,1).
Частные коэффициенты корреляции (Partial Cor) показывают степень влияния одной переменной на зависимую в предположении, что остальные независимые переменные закреплены на постоянном уровне.
Нажав кнопку Partial Correlation (частная корреляция) в диалоговом окне Multiple Regression Results появляется показанная на рисунке 2.3 таблица.
Рисунок 2.3 - Результаты Partial correlation (частная корреляция)
Таблица содержит коэффициенты Beta, частные коэффициенты корреляции, получастные коэффициенты корреляции (Semipart Cor), толерантности (Tolerance), коэффициенты детерминации (R-square), значения t-критерия и уровни значимости p -- вероятности отклонения гипотезы от значимости частного коэффициента корреляции.
Частные коэффициенты корреляции так же, как и стандартизованные коэффициенты Beta позволяют провести ранжирование предикторов по степени их влияния на отклик. Кроме того, частные коэффициенты корреляции широко используются при решении проблемы отбора предикторов -- целесообразность включения того или иного предиктора в модель определяется величиной частного коэффициента корреляции.
Semipart Cor (получастная корреляция) -- корреляция предиктора и отклика в предположении, что контролируется влияние других предикторов на данный предиктор, но не контролируется влияние предикторов на отклик. Если получастная корреляция мала, в то время как частная корреляция относительно велика, то соответствующий предиктор может иметь самостоятельную «часть» в объяснении изменчивости зависимой переменной, т.е. «часть», которая не объясняется другими предикторами.
R-square (коэффициент детерминации) -- квадрат коэффициента множественной корреляции между данной переменной и всеми остальными переменными, входящими в уравнение регрессии.
Toleranse (толерантность) -- это 1 - R-square.
t(4) -- значение критерия Стьюдента для проверки гипотезы о значимости частного коэффициента корреляции с указанным (в скобках) числом степеней свободы.
p-level (р-уровенъ) -- вероятность отклонения гипотезы о значимости частных коэффициентов корреляции.
Одним из условий корректного применения регрессионного анализа является соответствие закона распределения остатков нормальному закону.
В диалоговом окне Multiple Regression Results нажав кнопку Histogram of residual на вкладке Residuals появится график, изображенный на рисунке 2.4.
Рисунок 2.4 - График распределения остатков Histogram of residual
Для визуального анализа распределения остатков можно также использовать нормальные вероятностные графики (Probability plots).
2.3 Сущность метода наименьших квадратов (МНК)
Сущность обоснования МНК (по Гауссу) заключается в допущении, что «убыток» от замены точного (неизвестного) значения величины ее приближенным вычисленным значением пропорционален квадрату ошибки. Тогда оптимальной оценкой естественно считать такую величину, для которой среднее значение «убытка» минимально.
Отыскание оптимальной оценки в общем случае - задача сложная. Поэтому на практике обычно класс функций, используемый для аппроксимации, определяют визуально, в зависимости от того, на что больше похож результат эксперимента - на прямую, параболу... Этакая «подгонка под ответ». Затем подбирают такую функцию из этого класса, чтобы сумма квадратов отклонений экспериментально полученных значений от значений аппроксимирующей функции в соответствующих точках была минимальной для всего класса функций.
Вот простой пример применения. Допустим, экспериментально снята зависимость от времени некоего параметра при помощи измерительного прибора. Получена таблица индексированных значений этого параметра.
Строго говоря, отсчеты воображаемого прибора не обязательно должны идти через равные промежутки времени. Но если первый отсчет соответствует первой секунде, второй отсчет - второй секунде и так далее, параметр х становится равен собственному индексу и представляется рядом натуральных чисел, что упрощает вычисление.
Известно, что любому измерению присуща случайная погрешность. Из графика снятой зависимости параметра от времени видно, что она приблизительно линейная. Требуется найти прямую, которая поможет выяснить значение искомого параметра в произвольный момент времени. Уравнение прямой y = a·x + b, где в нашем случае х - секунда отсчета (совпадающая с номером отсчета), y - значение параметра на этом отсчете. Чтобы найти оптимально подходящую прямую, нужно найти такие коэффициенты a и b, при которых сумма ?([a·xi + b ? yi]2) по всем отсчетам i была бы минимальной. Здесь a·xi + b задает неизвестное значение прямой на отсчете i, yi - известное измеренное значение, выражение под суммой - квадрат отклонения измеренной величины от искомой оценочной. Итак, имеем функцию
Q(a, b) = ?([a·xi + b ? yi]2), (2.7)
и нужно найти такие значения a и b, при которых функция имеет минимум. Известно, что в точке минимума первая производная функции равна нулю. У нас две переменные, значит
dQ/da = ?(2·[a·xi + b ? yi]·xi) dQ/db = ?(2·[a·xi + b ? yi]·1) (2.8)
Раскроем скобки, приравняем производные к нулю и получим систему уравнений с двумя неизвестными а и b:
a·?(xi2) + b·?(xi) = ?(xi·yi) a·?(xi) + b·?(1) = ?(yi) (2.9)
Понятно, что ?(1) равна количеству отсчетов. Для наглядности попробуем задать серию из десятка точек «с потолка» с приблизительно линейной зависимостью y от x:
Таблица 2.1 - Значения x и y
|
x |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
y |
1 |
2 |
2 |
3 |
3 |
3 |
4 |
3 |
5 |
5 |
Тогда система выглядит так:
385·a + 55·b = 20
55·a + 10·b = 31
отсюда b = (31 ? 55·a) / 10 = 3,1 ? 5,5·a, тогда 385·a + 170,5 ? 302,5·a = 203, значит, a = 0,(39), b = 0,9(3). Результат можно увидеть на рисунке 2.5. Для еще большей наглядности проверим более явную линейную зависимость, заданную таблично:
Таблица 2.2 - Значения x и y
|
x |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
y |
1 |
1 |
2 |
2 |
3 |
3 |
4 |
4 |
5 |
5 |
Здесь система получается такая:
385·a + 55·b = 205
55·a + 10·b = 30
отсюда а = 0,(48), b = 0,(3), и можно посмотреть, как это выглядит на рисунке 2.5.
Рисунок 2.5 - Пример аппроксимации табличных точек прямой
2.4 Определение характеристик прочности и деформируемости глинистых грунтов методом одноплоскостного среза
2.4.1 Сущность метода
Испытание грунта методом одноплоскостного среза проводят для определения следующих характеристик прочности: угла внутреннего трения и удельного сцепления с для песков (кроме гравелистых и крупных), глинистых и органо-минеральных грунтов [17].
Эти характеристики определяют по результатам испытаний образцов грунта в одноплоскостных срезных приборах с фиксированной плоскостью среза путем сдвига одной части образца относительно другой его части горизонтальной нагрузкой при предварительном нагружении образца нагрузкой, нормальной к плоскости среза.
Сопротивление грунта срезу определяют как предельное среднее касательное напряжение, при котором образец грунта срезается по фиксированной плоскости при заданном нормальном напряжении. Для определения частных значений и с необходимо провести не менее трех испытаний идентичных образцов при различных значениях нормального напряжения.
Испытания проводились по схеме консолидированно-дренированного водонасыщенного (медленного) среза.
Для испытаний используют образцы грунта ненарушенного сложения с природной влажностью или в водонасыщенном состоянии или образцы нарушенного сложения с заданными значениями плотности и влажности (в том числе при полном водонасыщении), или образцы, отобранные из массива искусственно уплотненных грунтов.
Образцы должны иметь форму цилиндра диаметром не менее 70 мм и высотой от 1/3 до 1/2 диаметра. Максимальный размер фракции грунта (включений, агрегатов) в образце должен быть не более 1/5 высоты образца.
2.4.2 Оборудование и приборы
В состав установки для испытания грунта методом одноплоскостного среза должны входить:
- срезная коробка, состоящая из подвижной и неподвижной частей и включающая в себя рабочее кольцо, жесткие сплошные и перфорированные штампы;
- механизм для вертикального нагружения образца;
- механизм создания горизонтальной срезающей нагрузки;
- устройства для измерения деформаций образца и прикладываемой нагрузки.
Конструкция срезного прибора должна обеспечивать первоначальное вертикальное давление на образец (от веса штампа и измерительных приборов на нем) не более 0,025 МПа.
При необходимости предварительного уплотнения образца могут применяться уплотнители, позволяющие проводить уплотнение при заданном давлении и сохранении природной или заданной влажности, а также в условиях полного водонасыщения.
2.4.3 Подготовка к испытанию
Изготовленный образец взвешивают и приступают к его предварительному уплотнению. Предварительное уплотнение образца проводят непосредственно в рабочем кольце срезного прибора или уплотнителе. При предварительном уплотнении в уплотнителе рабочее кольцо с подготовленным образцом грунта следует поместить в обойму уплотнителя, а затем собранную обойму установить в ванну уплотнителя на перфорированный вкладыш (предварительно торцы образца необходимо покрыть влажным бумажным фильтром). Далее необходимо установить на образец перфорированный штамп, провести регулирование механизма нагрузки, установить приборы для измерения вертикальных деформаций грунта и записать их начальные показания.
Для испытаний образца грунта в условиях полного водонасыщения необходимо предварительно замочить образец до появления воды на поверхности, заполнив ванну уплотнителя водой.
Образцы набухающих грунтов, предназначенные для определения сопротивления срезу в условиях полного водонасыщения после стабилизации деформаций набухания при заданном нормальном давлении р, нагружают до начала замачивания давлением р.
Время насыщения образцов водой должно быть не менее: для песков - 10 мин; для глинистых грунтов, в том числе для просадочных: при Iр < 7 % - 3 ч, при Iр < 12 % - 6 ч, при Ip < 22 % - 12 ч и при Ip 22 % и органо-минеральных грунтов - 36 ч; для набухающих грунтов - до достижения условной стабилизации деформации набухания -- 0,1 мм за 24 ч. По окончании водонасыщения регистрируют вертикальные деформации образцов.
2.4.4 Проведение консолидированно-дренированного (медленного) среза
Предварительное уплотнение образцов проводят при нормальных давлениях р, при которых определяют сопротивление срезу .
Значение максимального нормального давления рmax устанавливают в зависимости от предполагаемого напряженного состояния грунтового массива (с учетом передаваемых на основание нагрузок и бытового давления). Значения нормальных давлений рmin и рi, при которых определяют сопротивление срезу , устанавливают как часть рmax (например, 0,25 рmax, 0,5 рmax и т.д.).
При отсутствии указанных данных значения р допускается принимать по таблице Е.1 приложения Е.
Предварительное уплотнение образцов до заданной нагрузки р проводят ступенями р в соответствии с таблицей Е.1. приложения Е. Каждую ступень выдерживают не менее 15 мин, а конечную ступень - до завершения 100-% - ной фильтрационной консолидации образца.
Показания приборов для измерения вертикальных деформаций образца регистрируют в конце приложения каждой ступени р. На конечной ступени при выдерживании ее до завершения 100 % - ной фильтрационной консолидации образца показания снимают в следующей последовательности: первое -- сразу после приложения ступени, затем через 0,25; 0,5; 1; 2; 5; 10; 20; 30 мин и далее с интервалом 1 ч в течение рабочего дня, а затем в начале и конце рабочего дня.
Для определения времени окончания 100 % - ной фильтрационной консолидации t100 в процессе испытания по аналогии с компрессионными испытаниями строят график зависимости деформации образца во времени - кривую консолидации, которую обрабатывают методом «квадратного корня из времени» (возможна также обработка логарифмическим методом). Значение t100 используется далее для определения скорости деформации среза.
После предварительного уплотнения, если оно проводилось в уплотнителе, следует быстро разгрузить образец и перенести рабочее кольцо с образцом в срезную коробку. В случае предварительного уплотнения образца в условиях полного водонасыщения перед разгрузкой образца удаляют воду из ванны уплотнителя.
Далее проводят следующие операции: закрепляют рабочее кольцо в срезной коробке, устанавливают перфорированный штамп, регулируют механизм нагрузки, устанавливают зазор между подвижной и неподвижной частями срезной коробки (0,5 мм для глинистых и органо-минеральных грунтов и 1 мм - для песков), устанавливают измерительную аппаратуру для регистрации вертикальных деформаций образца.
На образец грунта передают то же нормальное давление, при котором происходило предварительное уплотнение грунта.
Нормальную нагрузку следует передать на образец в одну ступень и выдержать ее не менее:
5 мин -- для песков;
15 мин -- для супесей;
30 мин -- для суглинков и глин;
После передачи на образец грунта нормальной нагрузки приводят в рабочее состояние механизм создания горизонтальной сдвигающей нагрузки и устройство для измерения деформаций среза грунта и регистрируют его начальное показание.
Испытание на срез проводят при непрерывно возрастающей горизонтальной нагрузке с постоянной скоростью деформации образца (кинематический режим) или при возрастании нагрузки ступенями (статический режим).
При кинематическом режиме нагружения скорость деформации среза v, мм/мин, определяют по формуле
, (2.10)
где lf - ожидаемая горизонтальная деформация (смещение) при разрушении, мм;
tf - время до разрушения, мин.
Для глинистых грунтов допускается скорость деформации среза v принимать в зависимости от числа пластичности в соответствии с таблицей Е.2 Приложения Е.
Время до разрушения tf, т.е. время до мобилизации максимального сопротивления образца срезу, определяется из условия, что в момент разрушения в образце останется не более 5 % порового давления, по формуле
tf = 12,7 t100, (2.11)
где t100 - время окончания фильтрационной консолидации, мин.
При передаче срезающей нагрузки ступенями их значения должны составлять 5 % значения нормальной нагрузки, при которой проводят срез. Критерием завершения ступени нагружения является достижение скорости деформации, определяемой по формуле (2.10) или таблице Е.2. приложения Е.
Деформации среза при кинематическом и статическом режимах нагружения фиксируют через 0,25-0,5 мм так, чтобы накопилось 15-20 отсчетов от начала до конца среза.
За критерий условной стабилизации деформации принимают ее приращение, не превышающее 0,05 % за время, указанное в таблице Е.3 приложения Е.
В конце каждой ступени нагружения записывают показания приборов для измерения деформаций, а на последней ступени фиксируют наступление условной стабилизации деформации сжатия образца грунта.
При статическом режиме приложения горизонтальной нагрузки ее ступени должны составлять 5 % значения нормальной нагрузки, при которой проводят срез. На каждой ступени нагружения записывают показания приборов для измерения деформаций среза через каждые 2 мин, уменьшая интервал между измерениями до 1 мин в период затухания деформации до ее условной стабилизации.
...Подобные документы
Определение классификационных характеристик глинистых и песчаных грунтов. Построение эпюры нормальных напряжений от собственного веса грунта. Расчет средней осадки основания методом послойного суммирования. Нахождение зернового состава сыпучего грунта.
контрольная работа [194,6 K], добавлен 02.03.2014Величина углов внутреннего трения песчаного грунта в зависимости от его гранулометрического состава и плотности. Непостоянство коэффициента трения для одной породы в зависимости от ее состояния, кривые изменения в связи с изменением состояния грунта.
курсовая работа [1002,1 K], добавлен 24.06.2011Определение влажности грунта. Построение геологического разреза. Определение влажности грунта на пределах раскатывания и текучести, разновидностей глинистого грунта, гранулометрического состава песчаного грунта ситовым методом. Борьба с оползнями.
отчет по практике [378,4 K], добавлен 12.03.2014Особенности набухания и пластичности глинистых грунтов. Определение набухания, верхнего и нижнего пределов пластичности. Исследование влияния на свойства грунта замачивания и высушивания при проведении инженерного строительства разнообразных объектов.
курсовая работа [954,4 K], добавлен 30.03.2014Определение физических характеристик песчаного грунта, его расчетные характеристики. Использование весового способа для определения влажности. Методы режущего кольца и парафинирования для определения плотности (удельного веса) грунта и его частиц.
курсовая работа [587,4 K], добавлен 02.10.2011Основные методы лабораторного определения физических характеристик и коэффициента пористости песчаных слоев грунта. Построение эпюры природного давления на геологическом разрезе. Виды, гранулометрический состав и литологическое описание песчаных грунтов.
курсовая работа [4,0 M], добавлен 20.06.2011Рассмотрение распространенных способов определения величины вертикальных составляющих напряжений в массиве грунта. Общая характеристика способов постройки эпюры напряжений. Методы определения коэффициента активного давления грунта, этапы расчета осадки.
задача [422,3 K], добавлен 24.05.2015Построение геологической колонки, изучение напластований грунтов. Классификация песчаного грунта. Определение нормативных значений прочностных и деформационных свойств грунтов и значение условного расчетного сопротивления грунта. Испытание на сдвиг.
курсовая работа [563,2 K], добавлен 25.02.2012Геологическое строение, стратиграфия, генезис отложений, тектоника территории района изысканий. Коррозионная активность грунтов и воды. Закономерности изменения и взаимовлияния физических характеристик специфических глинистых грунтов и давления набухания.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 16.02.2016Проведение оценки строительных свойств грунтов и выделение их таксономических единиц. Классификация песчаного грунта по водонасыщению и коэффициенту пористости. Схема определения мощности пласта. Расчет пластичности и консистенции глинистого грунта.
курсовая работа [162,8 K], добавлен 17.09.2011Определение основных балансовых запасов месторождения. Порядок расчета физико-механических свойств горных пород и горно-технологических параметров. Вычисление напряжений и построение паспорта прочности. Расчет и анализ горного давления вокруг выработки.
курсовая работа [282,6 K], добавлен 08.01.2013Главные этапы и принципы определения объема образца для вычисления основных и физических, а также производных характеристик грунта. Методика расчета степени влажности (доля заполнения объема пор грунта водой) Деформационные и прочностные характеристики.
задача [32,2 K], добавлен 01.03.2014Изучение технологий глубинного закрепления глинистых грунтов. Подбор просадочного грунта и определение его физико-механических, деформационных и прочностных характеристик. Оптимизация состава грунтобетона модифицированного углеродными наноструктурами.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 06.04.2013Анализ энергетической теории прочности. Определение предельного напряжения, коэффициента запаса прочности бурового рукава при различных рабочих давлениях с использованием формул Ламе для главных напряжений в толстостенной трубе при упругой деформации.
контрольная работа [973,6 K], добавлен 14.12.2014Характеристика крупнообломочных и песчаных грунтов. Анализ влияния состава, структуры, текстуры и состояния грунтов на их свойства. Инженерно-геологическая классификация грунтов. Характер связей между частицами в породах. Механические свойства грунтов.
контрольная работа [27,9 K], добавлен 19.10.2014Механические характеристики горных пород. Отбор проб горной породы для физических испытаний. Определение предела прочности горной породы при одноосном сжатии, устойчивости и нагрузки на обделку подземных сооружений. Паспорт прочности горной породы.
лабораторная работа [184,6 K], добавлен 27.05.2015Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки. Расчет физико-механических свойств грунтов. Определение показателей текучести слоя, коэффициента пористости и водонасыщенности, модуля деформации. Разновидности глинистых грунтов и песка.
контрольная работа [223,4 K], добавлен 13.05.2015Исследование процесса кольматации на примере песков alQ возраста. Физические свойства песков. Закономерности изменения свойств грунта. Определение гранулометрического (зернового) состава песчаных грунтов ситовым методом. Глинисто-цементные растворы.
курсовая работа [374,4 K], добавлен 18.09.2013Определение плотности сухого грунта. Определение гранулометрического состава. Утилизация техногенных грунтов. Растворение поверхностной и подземной водой некоторых горных пород. Прекращение фильтрации подземных вод путем сооружения дренажных систем.
контрольная работа [180,1 K], добавлен 01.09.2013Физико-географическое описание и геолого-литологическая характеристика грунтов. Определение гранулометрического состава моренных грунтов. Аэрометрический метод определения состава грунтов - необходимое оборудование, испытание, обработка результатов.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 15.02.2014
