Пособие_по_практическим_занятиям_2023v3
.pdfМинистерство образования Республики Беларусь
Полоцкий государственный университет
Кафедра строительных конструкций
Учебное пособие
для практических работ по дисциплине «Механика грунтов, основания и фундаменты»
для студентов специальности 70 02 01 «Промышленное и гражданское строительство»
Новополоцк, 2023
СОДЕРЖАНИЕ |
|
ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................................................................................... |
3 |
ЗАДАЧА №1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ФИЗИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ГРУНТОВ .............................................. |
4 |
ЗАДАЧА №2. АНАЛИЗ ГРАНСОСТАВА ГРУНТА................................................................................................................................ |
6 |
ЗАДАЧА №3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА И РАЗНОВИДНОСТИ ГРУНТОВ ПО СТБ 943-2007 «КЛАССИФИКАЦИЯ ГРУНТОВ» ................... |
7 |
ЗАДАЧА №4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМАТИВНЫХ И РАСЧЕТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОВ ПО |
|
ДАННЫМ ДИНАМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ. ................................................................................................................................ |
9 |
ЗАДАЧА №5. ПОСТРОЕНИЕ ИНЖЕНЕРНО -ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА ........................................................................................ |
11 |
ЗАДАЧА №6. НАЗНАЧЕНИЕ ГЛУБИНЫ ЗАЛОЖЕНИЯ И ПОДБОР РАЗМЕРОВ ПОДОШВЫ ФУНДАМЕНТОВ ПО РАСЧЕТНОМУ |
|
СОПРОТИВЛЕНИЮ......................................................................................................................................................................... |
14 |
6.1. НАЗНАЧЕНИЕ ГЛУБИНЫ ЗАЛОЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТА............................................................................................................. |
14 |
6.2 ПОДБОР РАЗМЕРОВ ПОДОШВЫ ФУНДАМЕНТА ПО РАСЧЕТНОМУ СОПРОТИВЛЕНИЮ .............................................................. |
16 |
ЗАДАЧА №7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСАДКИ ФУНДАМЕНТА МЕТОДОМ ПОСЛОЙНОГО СУММИРОВАНИЯ. .............................................. |
21 |
ЗАДАЧА №8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СВАИ ТАБЛИЧНЫМ МЕТОДОМ. .............................................................. |
26 |
ЗАДАЧА №9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЗАБИВНЫХ СВАЙ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ДИНАМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ |
|
...................................................................................................................................................................................................... |
37 |
ЗАДАЧА №10. РАСЧЕТ ОСАДКИ СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА ......................................................................................................... |
41 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ТАБЛИЦЫ ДЛЯ ПОДБОРА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ....................................................................... |
44 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ПРИ ОФОРМЛЕНИИ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОГО |
|
РАЗРЕЗА ......................................................................................................................................................................................... |
47 |
Введение
Данное пособие предназначено для выполнения практических занятий по дисциплине «Механика грунтов, основания и фундаменты» студентами очной формы обучения по специальностям 70 02 01 «Промышленное и гражданское строительство» и 70 02 02 «Управление недвижимостью».
Цель практических занятий - закрепить теоретические знания по дисциплине «Механика грунтов, основания и фундаменты», выработать практические навыки самостоятельной работы, умение пользоваться справочной и нормативной литературой.
Студенты специальности 70 02 01 «Промышленное и гражданское строительство» и 70 02 02 «Управление недвижимостью» в курсовой работе должны решить 10 задач:
1 задача. Определение расчетных значений характеристик физического состояния грунта; 2 задача. Анализ результатов гранулометрического состава песчаных грунтов; 3 задача. Классификация грунтов по СТБ 943-2007;
4 задача. Определение нормативных и расчетных значение прочностных и деформационных характеристик грунтов по данным зондирования; 5 задача. Построение инженерно-геологического разреза;
6 задача. Определение глубины заложения и подбор размеров подошвы фундаментов по расчетному сопротивлению; 7 задача. Определение осадки фундамента методом послойного суммирования;
8 задача. Определение несущей способности сваи табличным методом; 9 задача. Определение несущей способности сваи по данным динамического зондирования. 10 задача. Определение осадки свайного фундамента.
При решении задач в обязательном порядке понадобится следующая учебная и нормативная литература:
1.Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. - Л., 1988.
2.СТБ 943-2007. Грунты. Классификация. - Минск, 2006.
3.3. СП 5.01.01 -2023 Основания и фундаменты зданий и сооружений. Основные положения. – Минск,
2023г.
4.СП 5.01.03-2023 Свайные фундаменты. Правила проектирования и устройства. – Минск, 2022.
5.ТКП 45-5.01-67-2007 (02250) Фундаменты плитные. Правила проектирования. – Минск, 2008
6.ТКП 45-5.01-17-2006 (02250) Прочностные и деформационные характеристики грунтов по данным динамического зондирования. – Минск, 2006.
Решение задач необходимо начинать с изучением теоретического материала по учебнику /1/. В пояснении к каждой задаче указываются разделы учебника, требующие тщательного изучения. Не пытайтесь решить задачи без изучения соответствующей теории.
Исходные данные для выполнения практических занятий принимаются по номерам варианта по Приложению 1 данного пособия. Часть исходных данных берется из предыдущих задач.
Задачи должны иметь соответствующие расчетные схемы и чертежи. Схемы выполняются на миллиметровой бумаге или на белых листах в масштабе. Если студент обладает соответствующими навыками допускается чертежи выполнять при помощи ЭВМ в среде ACAD. Один чертеж или схема размещаются на одном листе форматов А3 или А4 в масштабе.
Задача №1. Определение расчетных характеристик физического состояния грунтов
Предварительно изучить раздел 1.2. учебника /1/.
Расчетные характеристики служат для оценки физического состояния и определения типа, вида и разновидности грунтов согласно СТБ 943-2007.
К ним относят: |
|
|
|
- ρd плотность сухого грунта (скелета грунта): |
|
|
|
ρd |
= |
|
ρ |
|
+ w |
||
|
1 |
- коэффициент пористости грунта природного сложения и влажности – е:
e = ρs - ρd
ρd
-степень влажности ( коэффициент водонасыщенности) определяется по формуле:
Sr |
= |
w × ρs |
|
e × ρw |
|||
|
|
где rw -плотность воды, принимаемая равной 1 г/см3
Для пылевато-глинистых грунтов дополнительно определяется число пластичности и показатель текучести.
Число пластичности определяется по формуле:
Ip = WL - Wp ,
где WL - влажность на границе текучести; Wp – влажность на границе раскатывания;
Показатель текучести определяется по формуле:
I L = (W − Wp ) I p
Исходные данные:
ρ- плотность грунта в естественном состоянии; w - влажность грунта;
ρs - плотность твердых частиц;
wL - влажность на границе текучести;
wp - влажность на границе раскатывания,
принимаются в соответствии с заданием по табл. П 1.1. (приложения 1 пособия). Расчеты выполняются для каждого слоя.
Результаты расчета сводятся в таблицу, форма по которой приведена ниже (таблица 4).
Пример № 1
Для исходных данных, приведенных в таблице 1, определить основные физико-механические характеристики грунтов.
Таблица 1
№ слоя |
ρs, |
ρ, |
W |
Wp |
WL |
PД, |
г/см3 |
г/см3 |
МПа |
||||
1 |
2,75 |
1,84 |
0,09 |
- |
- |
5,7 |
2 |
2,6 |
1,96 |
0,17 |
0,14 |
0,27 |
2,4 |
3 |
2,76 |
2,00 |
0,18 |
0,13 |
0,25 |
2,0 |
|
|
|
|
|
|
|
Для оценки физического состояния и определения типа, вида и разновидности грунта определяются следующие характеристики грунта:
1. Плотность сухого грунта (скелета грунта) ρd:
Для первого слоя : ρd |
= |
|
|
ρ |
= |
|
|
|
1.84 |
|
= 1.68 г/см3 |
|||||
|
|
|
|
|
|
+ 0.09 |
|
|||||||||
|
1+W |
1 |
|
|
|
|||||||||||
Для второго слоя: ρd |
= |
|
ρ |
|
= |
|
|
1.96 |
|
= 1.67 г/см3 |
||||||
|
+W |
|
|
|
+ 0.17 |
|||||||||||
|
1 |
1 |
|
|
||||||||||||
Для третьего слоя: ρd = |
ρ |
|
= |
2.00 |
|
=1.69 г/см3 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
1+W |
|
1+ 0.18 |
где ρ - плотность грунта, г/см3;
W - природная влажность грунта в долях единицы;
2. Коэффициент пористости грунта природного сложения и влажности (е):
Для первого слоя: e = |
|
ρ s - ρd |
|
= |
|
|
2.75 -1.68 |
= 0.63 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
ρd |
1.68 |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Для второго слоя: e = |
ρs - ρd |
|
= |
|
2.6 -1.67 |
= 0.56 |
|||||||||||||||||||
|
|
|
ρd |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.67 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Для третьего слоя: e = |
ρ s - ρd |
|
|
= |
|
2.76 -1.69 |
= 0.63 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ρd |
|
|
|
|
|
1.69 |
|
|
|
|
|
|
||||||
где ρs - плотность твердых частиц грунта, г/см3; |
|||||||||||||||||||||||||
3. Степень влажности (коэффициент водонасыщенности): |
|||||||||||||||||||||||||
Для первого слоя: Sr |
= |
W × ρs |
|
|
= |
0.09 × 2.75 |
= 0.39 |
||||||||||||||||||
e × ρ w |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.63 ×1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Для второго слоя: Sr |
|
= |
W × ρs |
= |
0.17 × 2.60 |
= 0.79 |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
e × ρ w |
|
|
|
|
|
0.56 ×1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
Для третьего слоя: Sr = |
W × ρs |
|
= |
0.18 × 2.76 |
= 0.79 |
||||||||||||||||||||
e × ρ w |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
0.63 ×1 |
|
|
|
|
где ρw – плотность воды, принимаемая 1 г/см3.
Для пылевато-глинистых грунтов дополнительно определяем число пластичности и показатель текучести (для второго и третьего слоя):
4. Число пластичности:
Для второго слоя: I p = WL -WP = 0.27 - 0.14 = 0.13 = 13%
Для третьего слоя: I p = WL -WP = 0.25 - 0.13 = 0.12 = 12%
где WL - влажность на границе текучести;
WP – влажность на границе раскатывания, 5. Показатель текучести:
Для второго слоя: I L = |
W −WP |
= |
0.17 - 0.14 |
= 0.23 |
|||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
I P |
0.13 |
|
|
|||
Для третьего слоя: I L |
= |
W − WP |
= |
0.18 - 0.13 |
= 0.42 |
||||
I P |
|
||||||||
|
|
|
0.12 |
|
|
Результаты расчета сводим в таблицу 4.
Задача №2. Анализ грансостава грунта
Предварительно изучить раздел 1.1.3. учебника /1/.
В задании к практическим занятиям (табл.П.1.1) один из слоев грунта песчаный (отсутствуют значения WL ,W p ). Для данного слоя проводят анализ гранулометрического состава грунта. Исходные
данные принимаются по табл.П.1.2 в соответствие с заданием.
Вданной задаче необходимо определить вид обломочно-песчаных грунтов по СТБ 943-2007:
∙по грансоставу;
∙по показателю максимальной неоднородности U max :
U max = d 50 d95 d5
d50 – диаметр частиц меньше которых в грунте 50%;
d95 - диаметр частиц меньше которых в грунте 95%;
d5 - диаметр частиц меньше которых в грунте 5%.
Величины d50, d95, d5 – находятся по кривой неоднородности грунта, построенной в полулогарифметических координатах, рис.1.
Пример № 2.
Даны результаты ситового анализа гранулометрического состава песка:
Таблица 2
Содержание фракций (%), диаметром d. Мм
>10 |
10-5 |
5-2 |
2-1 |
1-0,5 |
0.5-0,25 |
0.25-0,1 |
<0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2,8 |
3,9 |
9,1 |
16,4 |
14,7 |
29,5 |
14,4 |
9,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Необходимо по СТБ94393 определить вид песка по гранулометрическому составу и по показателю максимальной неоднородности Umax.
Анализ гранулометрического состава песка удобнее проводить в табличной форме:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3 |
|
N |
Содержание |
|
|
|
Диаметр фракций |
d. Мм |
|
|
|
Сумма |
|
|||
п/п |
Фракций |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20,0 |
10.0 |
5.0 |
|
2.0 |
1.0 |
|
0,50 |
0,25 |
0,10 |
0.05 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Логарифм диаметра фракций |
log(d) |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,30 |
1,00 |
0,70 |
|
0,30 |
0,00 |
|
-0,30 |
-0,60 |
-1,00 |
-1,30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
6 |
7 |
|
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
1 |
Содержание |
0 |
2,8 |
3,9 |
|
9,1 |
16,4 |
|
14,7 |
29,5 |
14,4 |
9,2 |
100 |
|
|
фракций, % |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Сумма >d, % |
0 |
2,8 |
6,7 |
|
15,8 |
32,2 |
|
47,0 |
76,5 |
90,8 |
100,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Сумма <d, % |
100 |
97,2 |
93,3 |
|
84,2 |
67,8 |
|
53,0 |
23,5 |
9,2 |
0,0 |
|
|
Примечание: в графе 20 указано содержание частиц >10мм, в графе 0,05мм указано содержание частиц <0.1мм
Анализ проводим по строке 2 таблицы 3 начиная с фракций, имеющих наибольший диаметр. Так как масса частиц крупнее 0,25мм более 50% (76.5%) данный песок по разновидности относится к пескам средним (табл.5.2. СТБ 943-2007) .
Для определения максимальной неоднородности по данным строки 3 строится кривая однородности грунта, рис.1.
|
|
|
logd |
|
Рис.1. Кривая однородности грунта |
||
Графически определяются значения: |
|
|
|
log(d95)= 0,96 |
log(d50)= |
-0,35 |
log(d5)= -1,2 |
Определяем характерные диаметры: |
|
||
d95=100,96=9,12; |
d50=10-0.35 = 0,447; |
d5=10-1.2=0,063 |
|
Umax=d50*d95/d5=64,7 >40 – песок повышенной неоднородности.
Вывод: данный грунт – песок средний повышенной неоднородности.
Задача №3. Определение типа и разновидности грунтов по СТБ 943-2007 «Классификация грунтов»
Классификация обломочных пылевато-глинистых грунтов (в задание это те грунты у которых приведены значения WL ,W p ) производится по типу и разновидности:
∙тип грунта определяется по числу пластичности Ip.;
∙разновидность: по прочности (сопротивлению грунта при зондировании) и по показа-
телю текучести IL.
Для песчаных грунтов проводят анализ гранулометрического состава и определяют тип, вид и разновидность:
∙тип – песок, если масса частиц крупнее 2мм <50%
∙вид обломочных -песчаных грунтов определяется по гранулометрическому составу и
по показателю максимальной неоднородности Umax;
∙разновидность – по прочности (сопротивлению грунта при зондировании) и по сте-
пени влажности Sr.
Полное наименование грунтов заносится в графу 13 таблицы 4.
Пример № 3
Определить полное наименование грунта по данным, полученным в задачах 1 и 2. Слой №1.
Данный слой обломочно-песчаный (отсутствуют значения WL и WP):
1.Тип: песок, масса частиц крупнее 2мм = 15.8%<50% (см. Пример2)
2.Вид: по гранулометрическому составу и по показателю Umax – песок средней крупности, повышенной неоднородности(см. Пример2) .
3.Разновидность:
∙По прочности при зондировании:
так как для первого слоя Pd=5.7МПа, по табл. 5.2 ТКП 45-5.01-17-2006 определяем – данный грунт средней прочности (3.0≤ 5.7 ≤ 14).
∙ По степени влажности: Sr=0.39 – песок маловлажный.
Вывод: Слой №1 – песок средней крупности, средней прочности, маловлажный.
Слой №2.
Данный слой обломочно-пылеватый глинистый (WL=0.27, WP=0.14):
1.Тип: по числу пластичности IP=0.13 (13%) – суглинок (см. табл. 4.2 СТБ 943-2007)
2.Разновидность:
∙по прочности при зондировании
так как для второго слоя Pd=2.4МПа, по табл. 5.6 ТКП 45-5.01-17-2006 определяем – данный грунт средней прочности (1,2≤ 2,4 ≤ 2,8).
∙ по показателю текучести IL=0.23 – суглинок полутвёрдый.
Вывод: Слой №2 – суглинок полутвёрдый средней прочности.
Слой №3.
Данный слой обломочно-пылеватый глинистый (WL=0.25, WP=0.13):
1.Тип: по числу пластичности IP=0.12 (12%) – суглинок (см. табл. 4.2 СТБ 943-2007)
2.Разновидность:
∙по прочности при зондировании
так как для третьего слоя Pd=2.0МПа, по табл. 5.6 ТКП 45-5.01-17-2006 определяем – данный грунт средней прочности (1,2≤ 2,0 ≤ 2,8).
∙по показателю текучести
IL=0.42 – суглинок тугопластичный.
Вывод: Слой №3 – суглинок тугопластичный средней прочности.
Данные, полученные по результатам расчётов (Пример 1 - Пример 3), заносим в таблицу 4.
Обратите внимание, что глины озерно-ледникового происхождения по прочности по данным динамического зондирования не подразделяются.
Таблица 4
Физико-механические характеристики грунтов основания
|
|
|
|
|
Данные задания |
|
|
Вычисляемые характеристики |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
частицПлотность ρ( |
грунтаПлотность ρсмг/),( |
Влажность(W) |
текучеВлажностьсти(W |
раскаВлажностьтывания(W |
содинУсловное-. Рпротивление( |
МПа |
скелетаПлотность ρгрунта( |
поКоэффициентеристости)( |
влажноСтепеньсти(S |
пластичноЧислости(I |
текучеПоказательсти(I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
Д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наименование |
|
|
|
|
3 |
3 |
|
) |
|
|
|
d |
|
) |
) |
) |
|
|
||
|
ИГ |
|
/см |
|
L |
|
|
|
|
r |
P |
L |
|
грунта |
|
||
|
Э |
|
), г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по СТБ 943-2007 |
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
песок средней |
|
1 |
|
2.75 |
1.84 |
0.09 |
- |
- |
5.7 |
|
1.68 |
0.63 |
0.39 |
- |
- |
|
крупности, средней |
||
|
|
|
прочности, мало- |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
влажный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
суглинок полутвёр- |
|
2 |
|
2.6 |
1.96 |
0.17 |
0.27 |
0.14 |
2.4 |
|
1.67 |
0.56 |
0.79 |
0.13 |
0.23 |
|
дый средней проч- |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
суглинок тугопла- |
|
3 |
|
2.76 |
2.00 |
0.18 |
0.25 |
0.13 |
2.0 |
|
1.69 |
0.63 |
0.79 |
0.12 |
0.42 |
|
стичный средней |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
прочности |
Задача №4. Определение нормативных и расчетных значений физикомеханических характеристик грунтов по данным динамического зондирования.
Предварительно ознакомится с разделом 2 (кроме 2.3) учебника /1/.
В данной работе необходимо для каждого слоя первоначально необходимого определить нормативные значения следующих характеристик грунтов:
∙ удельного веса γ n ,γ I ,γ II
γ n = ρ × g
где g – ускорение свободного падения. Единицы измерения удельного веса кН/м3;
ρ- плотность грунта в естественном состоянии (г/см3).
∙для водонасыщенных песков дополнительно определяется удельный вес грунта в водонасыщенном состоянии γ nw ,γ IIw
γ nw = (γ s − γ w )(1 + e)
где γw - удельный вес воды равный 10 кН/м3 ;
γs - удельный вес твердых частиц грунта (определяется аналогично как и γn ).
Далее определяются нормативные значения прочностных и деформационных характеристик грунтов (ϕn , cn , E ). На практике данные величины определяются в ходе проведения комплекса поле-
вых и лабораторных исследований. На практическом занятии допускается определять прочностные и деформационные характеристики грунтов по данным динамического зондирования в зависимости от величины Рд (дано в задании, таблица П1.1 графа 9). Для этого понадобится ТКП 45-5.01-17-2006 (табл. 5.4, 5.6, 5.7, 5.8). В рамках данной работы считать суглинки и супеси моренного, глины – озёр- но-ледникового происхождения.
Расчетные значения характеристик грунтов для первой и второй группы предельных состоя-
ний:
∙удельного веса γ I ,γ II ;
∙угла внутреннего трения ϕ I ,ϕ II ;
∙удельного сцепления cI , cII
определяются путем деления нормативных значений ( γ n ,ϕn , cn ) на коэффициент надежности по
грунту γg. Коэффициенты надежности по грунту γg при определении расчетных значений свойств грунтов определяются согласно ГОСТ 20522-96 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний. На практическом занятии допускается коэффициенты надежности по грунту γg принять равными:
при определении расчетных значений удельного веса γI и γII :
γg = 1;
при определении расчетных значений ϕ II , cII :
γg = 1;
при определении расчетных значений cI :
∙для удельного сцепления γg(с) = 1,5;
при определении расчетных значений ϕ I :
∙для песчаных грунтов γg(с) = 1,1;
∙для пылевато-глинистых γg(с) = 1,15.
Результаты определения физико-механических характеристик грунтов сводятся в таблицу, форма которой приведена в примере 4.
Пример №4:
Определить нормативные и расчетные значения физико-механических характеристик грунтов по результатам задач 1-3.
ИГЭ 1
Первый инженерно-геологический элемент (см. пример №3)- песок средней крупности, средней прочности, с условным динамическим сопротивлением Рд=5.7МПа ( гр.9, табл.1 пример 1).
1. Определяем удельный вес грунтаγ n :
γ n = ρ × g =1.84 ×10 =18.4 кН м3
При наличие грунтовых вод в песчаных грунтах дополнительно определяем удельный вес
грунта в водонасыщенном состоянии γ nw :
γ nw = (γ s |
- γ w ) (1 + e) = |
27.5 −10 |
= 10.74 кН |
|
3 |
|
м |
||||
|
1 + 0.63 |
|
|
где g – ускорение свободного падения ≈10 м/сек2
γw - удельный вес воды равный 10 кН/м3
2. Определяем угол внутреннего трения ϕn и удельное сцепление Cn :
По таблице 5.4 ТКП 45-5.01-17-2006 находим, что для песков средних средней прочности при pd = 5.7МПа угол внутреннего трения ϕn = 35 , Cn =1.18кПа
3. Определяем модуль деформации грунта E :
По таблице 5.8 ТКП 45-5.01-17-2006 находим, что для песков аллювиальных средних средней прочности при pd = 5.7МПа модуль деформации E = 24.5МПа.
4. Определяем расчетные значения физико-механических характеристик грунтов для I и II
группы предельных состояний:
Расчетные значения удельного веса принимает равными:
γ I = γ II = γ n =18.4 кН/м3
Значение удельного сцепления по I группе предельных состояний:
cI = |
Cn |
= |
1.18 |
= 0.8кПа |
γ g (c) |
|
|||
|
1.5 |
|
Значение удельного сцепления по II группе предельных состояний:
cII = |
Cn |
= |
1.18 |
=1.18кПа |
||
γ g (c) |
|
1.0 |
|
Значение угла внутреннего трения по I группе предельных состояний:
ϕI = |
ϕn |
= |
35 |
= 32 |
γ g (ϕ ) |
|
|||
|
1.1 |
Значение угла внутреннего трения по II группе предельных состояний:
ϕII = |
ϕn |
= |
35 |
= 35 |
γ g (ϕ ) |
|
|||
|
1.0 |
|