Механика грунтов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

“Тульский государственный университет”

Интернет-институт ТулГУ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине Механика грунтов

Выполнил:

студент группы (№ ИБ360851) Гончаров И.Г.

Проверил:

Копылов С.И.

Тула 2019



2. Определить плотность Р, Р_S ,Р_d всех слоев грунта.

1 слой. Р=?/10 =19,2/10 =1,92 Т/м³, Р_S =?s / 10 = 26,9/10 =2,69 Кн/м³,

Р_d =1,92/ 1+0,01*34= 1,92/1,34= 1,43(пыл. Песок насыщенный водой)

2 слой. Р=20/10=2T/м³, Р_s=26,7/10=2,67 Кн/м³, Р_d=2/1+0,01*18= 2/1,34=1,2Т/м²

(супесь пластичная)

3слой. Р=19,2/10=1,92Т/м³, Р_S= 26/8/10=2,68 Кн/м³,

Р_d= 1,92/1+0,01*8,6=1,92/1,086=1,8 Т/м³ (песок крупный, маловлажный)

4 слой. Р=20,5/10= 2,5 Т/м³, Р_S= 26,9/10= 2,7 Кн/м³, Р_d=2,5/1+0,01*15=2,17 Т/м³

(суглинок, твердый).

3. Определить вид все слоев песчаного грунта по размерам минеральных частиц.

Размер частиц. мм	>2	2ч0,5	0,5ч0,25	0,25ч0,1	>0,1
Частные ост.	28	26	12	14	20
Полные остатки.	28	54	66	80	100
Условные значения.	>25	>50	>50	>75	<75
Виды песчаныгрунтов	гравистые	крупные	среднезернистые	мелкие	пылеватые

Вывод: Так как всех частиц больше 2ч0,5, >50, то пески крупные.

4. Определить коэффициент пористости для всех слоев песчаного грунта.

Е= Р_S (1+0,01W)-1/P

1слой. E=2,69(1+0,01*34)-1/1,92=0,0

3 слой. E= 2,68(1+0,01*8,6)-1/1,92=0,51

5. По коэффициенту пористости и виду грунта по крупности частиц определить категорию по плотности сложения песчаного грунта.

Е=0,51-песок плотный, так как е<0,55

6.Определить коэффициент водонасыщения и вид песчаного грунта по влажности.

I_W= P_S*0,01*W/E*P_W, где P_W -плотность воды.

I_W = 2,68*0,01*34/0,51*1=0,45

Таблица.

Разновидность грунтов	Коэффициент водонасыщения ЕW1
Малой степени насыщения	0-0,50
Средней степени насыщения	0,50-0,80
Насыщенной водой	0,80-1,0

Вывод: Так как, коэффициент вода насыщенности меньше < 0,50, значит песок малой степени насыщенности.

7. Определить по таблице расчетное сопротивление R₀ песчаных грунтов. Вывод: пески крупные плотные (таблица№6)

R₀=600кПа

R₀=150 кПа

8. На геологическом разрезе построить эпюры R₀ в масштабе 1см -100кПа.

9.Определить коэффициент пористости Е для всех слоев глинистого грунта.

Е= P_S*(1+0,01*W)-1/P

плотность грунт пористость сопротивление

1 слой. E=2,67(1+0,01*18)-1/2=0,57

2слой. E=2,7(1+0,01*15)-1/2,5=0/24

10. Определить число пластичности ( I_P ) и по нем определить вид глинистого грунта.

I_P=(w_l -w_p )*0,01

I_P1 =(22-15,)*0,01=0,065( супесь песчаная)

I_P2 =(24-4,5)*0,01=0,195 (суглинок)

11.Определить показатель консистенции I_L , и по его значению определить вид грунта.

I_L=(w-w_p)/(w_l-w_p)=(18-15,5)/(22-15,5)=0,4 (Супесь пластичная)

I_L2=(15-4,5)/24-4,5)=0,25 (суглинок полутвердый)

12. По таблице определить, расчетное сопротивление глинистых грунтов.

1 слой R₀= 300 кПа

2 слой R₀=300 кПа

13. На геологическом разрезе построить эпюру R₀ для глинистых грунтов.

14. Определить значение коэффициента (E) для каждого слоя, при условии, что образец грунта высотой h=40мм, при увеличении давления одометре.

Е_i = E₀ - Дh/h(1+e₀ ), e ₀ - коэффициент пористости.

1 слой. E_i = 0,9-1/40(1+0,90)=0,85

2 слой. E_i = 0,51-1/40(1+0,51)=0,47

3 слой. E_i =0,57-1/40(1+0/57)=0,53

4 слой. E_i =0,24-1/40(1+0,24)= 0,2

15. Определить коэффициент относительности сжимаемости (m_v) каждого слоя, используя данные задания.

Р₁=100 кПа, Р₂ =300 кПа

m_v = a/1+e_a , где а = e₀ -e_i /p₂ -p₁

a₁ = 0,9-0,85 /300-100 = 0,00025

m_v1 = 0,00025/ 1+0,9 = 0,0013

a₂ = 0,57-0,53 / 300-200= 0,0002

m_v2 = 0,0002/ 1+0,57 =0,0012

a₃ = 0,51-0,47 /300-200 =0,0002

m_v3 =0,0002/1+0,51 =0,0013

a₄ = 0,24-0,2 /300-100 =0,0002

m_v4 = 0,0002 /1+0,24 = 0,0016

16. Определить модуль деформации (е₀) песок, супесь =0,3; суглинок = 0,35; глина =0,42

Е₀ = B /m_v, B= 1-2*v²/ 1-v,

E₁ = 1,17/0,00013=9000 кПа, В₁ = 1-2*0,3² /1-0,3= 1,17

Е₂ =1,17/0,00012=9750 кПа, В₂ =1-2*0,3² /1-0,3= 1,17

Е₃ =1,17/0,00013=9000 кПа, В₃ =1-2*0,3² /1-0,3= 1,17

Е₄ = 1,16/0,00016=7250 кПа, В₄ =1-2*0,35² /1- 0,35 =1,16

17. Определяем сопротивление сдвигу по каждому слою при значениях:

Д_z1 =100 кПа; д_z2 = 200 кПа; д_z3 =300 кПа

T = д*t_g ? +c,

T₁ = 100*t_g 34+8= 75,45 кПа

T₁ =200*t_g 34+8 =142,9 кПа

T₁ =300*t_g 34 +8= 210,35 кПа

T₂ =100*t_g 26+15= 63,77 кПа

T₂ =200*t_g26 +15 =112,54 кПа

T₂ =300*t_g 26+15= 161,31 кПа

T₃ = 100*t_g 40 +2 = 85,91 кПа

T₃ =200*t_g 40+2 =169,82 кПа

T₃ =300*t_g 40+ 2 =253,73 кПа

T₄ =100*t_g24 +35=79,52 кПа

T₄=200*t_g24+35=124,04 кПа

T₄=300*t_g24+35=168,56 кПа

18. График зависимости по сдвигу.



19. Определить поток воды.

Q=(H²-h²)* П*К/L_nR-L_nr,

Где L_n=1,5 , R=0,4H, r=1,2

Q₁= (5,4² -1,5²)*3,14*5*10^-3/L_n 2,16-Ln 1,2=0,71м³ /сек.

Q₂ =(2,8² -1,5²)*3,1483*10^-3 /L_n 3,4-L_n 1,2=0,05м³ /сек.

Q₃=(4,3²-1,5²)*3,14*0,5*10^-4 /L_n 1,72-L_n 1,2=0,007м³ /сек.

Q₄ =(8²-1,5²)*3,14*2,3*10^-5 /L_n 3,2-L_n 1,2=0,0044 м³ /сек.

20.Определить напряжение в грунтовом массиве по каждому слою, от действия сосредоточенной силы Р=500 Кн, при условии что z=0,6h (h- мощность слоя) r=0,1z

Д=k*p/z², где к=3/2*Пv(1+r²/z² )⁵

Z₁=0,6h=0,6*5,4=3,24

Z₂ =0,6*2,8=1,68

Z₃ =0,6*4,3=2,58

Z₄ =0,6*8=4,8

K₁ = 3/2*3,14v(1+(0,32²/3,24²)⁵ =0,15

K₂ =3/2*3,14v(1+(0,16²/1,68²)⁵ =0,47

K₃ =3/2*3,14v(1+(0,168² /2,58² )⁵ =0,144

K₄ = 3/2*3,14v(1+(0,48² /4,8² )⁵ =0,48

Д= 0,15*500/3,24² =7,1 кПа

Д=0,47*500/1,68² =83,3 кПа

Д=0,14*500/2,58² =10,5кПа

Д=0,48*500/4,8² =10.41кПа

21. Построить график.

P=600кН; z=2; r=1, r=2, r=3

R₀ =R= 3/2пv(1+r/2)⁵ =k=3/2*3,14v(1+0/2)⁵ =0,477

Д=0,47*/600/2² =71,55кПа

R₁ =k=3/2*3,14v(1+1/2)⁵ =0,27

Д₁=0,27*600/2² =40,5кПа

R₂ =k=3/2*3,14v(1+2/2)⁵ =0,084

Д=0,084*600/2² =12,6кПа

R₃ =k=3/2*3,14v(1+3/2)⁵ =0,025

Д₃ =0,025*600/2² =3,8кПа



22. Определить расчетное сопротивление грунта по каждому слою, при условии

Y₁ =Y¹₁ , Y_C1 =1,1 ,Y_C2 =1,2, d=1,5, b=1,8

Где к=1,1

M_y1 , M_q , M_C - табличные коэффициенты, зависят от угла внутреннего трения.

R= Y₁ *Y_с2 /k(M_y k₂ b_y1+M_q d Y₁¹ + M_c C_Z1)

R₁=1,1*1,2/1,1(1,55*1,8*19,2+7,22*1,5*19,2+9,22*8)=402,3

R₂=1,1*1,2/1,1(0,84*1,18*20+4,37*1,5*20+6,9*15)=317,8

R₃=1,1*1,2/1,1(2,46*1,18*19,2+10,85*1,5*19,2+11,73*2)=420,95

R₄=1,1*1,2/1,1(0,72*1,8*20,5+9,87*1,5*20,5+6,45*35)=445,9

23. Построить эпюру природного давления.

Д=?_i=1 Y_ik_i,

где Y_i-удельный вес i того слоя грунта.

L_i -мощность того слоя.

E₁ =0,57 , e₂ =0,9 , e₃ =0,24 , e₄ =0,51

Y₁ =19,2 , y₂ =20 , y₃ =19,2 , y₄ =20,5

Y_sbi = y_si -y_w /1+e_oi

Где y_w =10 кН/м³

Y_sbi 1 = 19,2-10/1+0,57=5,85 кН/м³

Y_sbi 2=20-10/1+0,9=5,26 кН/м³

Y_sbi 3=19,2-10/1+0,24=7,41кН/м³

Y_sbi 4=20,5-10/1+0,51=6,95кН/м³

Д₁= y₁*0 =19,2*0=0

Д₂ =y₁ (h₁ -h₂)=19,2(5,4-1,1)=49,92

Д₃ =д₂ +y_sbi/1 (h₁ -h₂ )= 49,92+5,85*3,4=65,13

Д₄ = д₃ +Y_sbi/2 *h₂ =65,13+5,26*2,8=79,85

Д₅ =д₄ +y_sbi/3 *h₃ =79,85+7,41*4,3=111,7

Д₆ =д₅ + y_sbi/4 *h₄ =111,7+6,95*8=167,3

24. Определить осадку по каждому слою, при условии

H=2м, д_2p=350 кН

S= h*a₀*д_2pi ,

где а₀ = m/1+e₀ - коэффициент относительной сжимаемости.

m-коэффициент сжимаемости.

Е₀-начальный коэффициенты пористости.

Е₁= 0,9, е₂=0,57 , е₃=0,51, е₄ =0,24

А₀ 1=0,9*10^-4/1+0,9=0,00047 , S₁=2*0,00047*350=0,329

A₀ 2=1*10^-4/1+0,57=0,00063 , S₂ =2*0,00063*350=0,441

A₀ 3=0,5*10^-4/1+0,51=0,00033, S₃ =2*0,00033*350=0,231

A₀ 4=0,4*10^-4/1+0,24=0,00032, S₄ =2*0,00032*350=0,224

25.Определить величину, активного давления на подпорную стенку и равнодействующую активного давления, при условии Н=мощности слоя.

Д=H*y*tg²(45-u/2)

E= H²*y/2*tg²(45-u/2)

E1=5,4²*19,2/2*tg²(45-34/2)=79,14

E2=2,8²*20/2*tg²(45-26/2)=30,61

E3=4,3²*19,2/2*tg²(45-40/2)=38,6

E4=8²*20,5/2*tg²(45-24/2)=276,64

26. Определить глубину расположении точки h₀, где активное давление равно нулю.

H₀=2*c*cosu/y(1-sinu)

Где с-сцепление

u- угол внутреннего трения грунта

y-удельный вес грунта.

L₀ = 2*8*cos34/19,2(1-sin34)=2*8*0,829/19,2(1-0,5592=1,57 м.

Список литературы

1. ГОСТ 51-84. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик: Госстандарт 1986.

2. СНиП.2.02.01-83.- Основания зданий и сооружении. Стройиздат 1985.

3. Механика грунтов, основания и фундаменты. Учебник С.Б.Ухов

4. Проектирование оснований и фундаментов. В.А. Веселов: Стройиздат. 1994.

Размещено на Allbest.ru

...