ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.01.2025
Просмотров: 3526
Скачиваний: 6
СОДЕРЖАНИЕ
1. Предмет и задачи грунтоведения.
2.2. Специальная классификация.
3.2. Вода и газ в горных породах.
3.3. Структура, текстура и связность грунтов.
4. Основные физические характеристики грунтов.
5. Некоторые классификационные характеристики грунтов
6.2. Прочностные свойства пород с жесткими связями.
7. Механические свойства дисперсных (несцементированных) пород.
7.1. Сжимаемость (деформационные свойства).
8. Методика и приборы для проведения компрессионных испытаний.
8.1. Полевые способы определения сжимаемости пород
9. Прочность горных пород и грунтов
10. Определение нормативных и расчетных характеристик грунтов.
11.1. Распределение напряжений в случае пространственной задачи.
12. Определение осадок при строительстве инженерных сооружений
13 Теория предельного напряженного состояния грунтов и ее приложение
1. Определение коэффициента устойчивости для центра скольжения о1 (рис.13.9)
3. Определение коэффициента устойчивости для центра скольжения о3 (рис.13.11)
Самостоятельно:
Определить угол внутреннего тренияисцеплениев зависимости от влажности.
Построить графики зависимости угла внутреннего трения и сцепления в зависимости от влажности.
10. Определение нормативных и расчетных характеристик грунтов.
Нормативные значениявсех параметров грунта, кроме значений угла внутреннего трения и удельного сцепления, по ГОСТ 20522-75 определяются как среднее арифметическое результатов частных (отдельных) определений данного параметра физико-механических свойств грунта. За нормативное значение удельного сцепления и угла внутреннего трения принимают параметры прямолинейной зависимости сдвиговых усилий от вертикального давления, рассчитанные по методу наименьших квадратов.
Расчетные значения характеристик грунта Х определяются по формуле
X=Xn/g,
где Xn- нормативное значение характеристики,
g – коэффициент надежности (безопасности) по грунту.
Коэффициент безопасности по грунту вычисляют по формуле:
g= 1/(1),
где - показатель точности оценки среднего значения характеристики, определяемый по зависимостям:
для C и tg : = t V,
для остальных характеристик :
,
где n– количество частных значений отдельной характеристики,
V– коэффициент вариации,
Для расчета коэффициента вариации Vопределяют нормативное значение характеристикиХn и ее среднеквадратичное отклонение:
;
;
,
Xi – частные значения характеристики,n – количество определений.
Нормативные значения tg n и c nрассчитывают по формулам:
где iиpi -частные определения сопротивления срезу и нормального давления,
n– число определений величины.
Среднеквадратичное отклонение для сирассчитываются по формулам:
.
t -принимается по таблице (ГОСТ 20522-75 ) в зависимости от заданной доверительной вероятностидля числа степеней свободы К:
для C и tg : К = n-2
для остальных характеристик :К = n-1
Доверительная вероятность при определении расчетных характеристик грунтов принимается
при расчете оснований по несущей способности =0.95,
при расчете оснований по деформациям =0.85
Для каждого выделенного на разрезе инженерно-геологического элемента количество одноименных частных определений должно быть не меньше шести. Для модуля общей деформации грунтов, определяемого в полевых условиях штампом, можно ограничиться тремя или двумя испытаниями, если они отклоняются от среднего не более чем на 25%.
Таблица 10.1
Значения коэффициента t
-
Число степеней
свободы К
Значения коэффициента t при односторонней доверительной вероятности , равной
0,85
0,90
0,95
0,975
0,98
0,99
3
1,25
1,64
2,35
3,18
3,45
4,54
4
1,19
1,53
2,13
2,78
3,02
3,75
5
1,16
1,48
2,01
2,57
2,74
3,36
6
1,13
1,44
1,94
2,45
2,63
3,14
7
1,12
1,41
1,90
2,37
2,54
3,00
8
1,11
1,40
1,86
2,31
2,49
2,90
9
1,10
1,38
1,83
2,26
2,44
2,82
10
1,10
1,37
1,81
2,23
2,40
2,76
11
1,09
1,36
1,80
2,20
2,36
2,72
12
1,08
1,36
1,78
2,18
2,33
2,68
13
1,08
1,35
1,77
2,16
2,30
2,65
14
1,08
1,34
1,76
2,15
2,28
2,62
15
1,07
1,34
1,75
2,13
2,27
2,60
16
1,07
1,34
1,75
2,12
2,26
2,58
17
1,07
1,33
1,74
2,11
2,25
2,57
18
1,07
1,33
1,73
2,10
2,24
2,55
19
1,07
1,33
1,73
2,09
2,23
2,54
20
1,06
1,32
1,72
2,09
2,22
2,53
25
1,06
1,32
1,71
2,03
2,19
2,49
30
1,05
1,31
1,70
2,04
2,17
2,46
40
1,05
1,30
1,68
2,02
2,14
2,42
60
1,05
1,30
1,67
2,00
2,12
2,39
Число степеней
Значения коэффициента t при двухсторонней доверительной вероятности , равной
свободы К
0,70
0,80
0,90
0,95
0,96
0,98
Задача 10.
Определить расчетную характеристику удельного веса грунтаn для оценки несущей способности при следующих частных значенияхi: 18,7, 20,4, 19,2, 19,8, 18,2, 17,8 кН/м3.
Вычисляем нормативное значениеnдляn=6:
,
Величина среднего квадратичного отклонения :
=
Коэффициент вариации V =0.98/19,01 = 0,05.
Показатель точности оценки среднего значения характеристики
:
tg=2,13
при=0,95 и К=4
;
Коэффициент безопасности по грунту g= 1/(1) = 1 / (1-0,048) = 1,05
Расчетная характеристика удельного веса грунта X()=Xn/g =19,01/1,05=
=18,1 кН/м3
Задача 11.
Определить расчетные характеристики сопротивления грунта сдвигу для расчета по деформациям при следующих экспериментальных данных:
|
i |
Pi МПа |
i МПа |
Pi МПа |
i МПа |
|
1 |
0,1 |
0,14 |
0,1 |
0,16 |
|
2 |
0,2 |
0,18 |
0,2 |
0,19 |
|
3 |
0,3 |
0,24 |
0,3 |
0,26 |
Δ=6 [2(0,1)2 +2(0,2)2 +2(0,3)2 ] – (0,6+0,6)2 = 6 • 0,28 – 1,44=0,24
tgφн = (1/0,24) • 6 ( 0,014 + 0,036 + 0,072 + 0,016 + 0,038 + 0,078 )- 1,2 • 1,17 =0,5
cн = (1/0,24) • (1,17 • 0,28 – 1,2 • 0,254 = 0,024/0.24 = 0,10 МПа
Среднеквадратичные отклонения:
στ =
;
σс = 0,015 •
=
0,016;
σtgφ= 0,015 •
=
0,075;
Коэффициент вариации:
Vc= 0,016 / 0,1 = 0,16Vtgφ= 0,075 / 0,5 = 0,14
Показатель точности оценки среднего значения характеристики:
ρc= 1,19 • 0,16 = 0,19 ρtgφ = 1,19 • 0,14 = 0,167
Коэффициенты надежности по грунту:
γgc= 1/ ( 1-0,19) = 1,24 γgφ = 1/ ( 1-0,167) = 1,20
Тогда расчетные характеристики будут:
С = 0,10 / 1,24 = 0,08 МПа; tgφ= 0,500 / 1,20 = 0,42
В настоящее время составлены таблицы:
нормативных значений удельного сцепления С , угла внутреннего тренияφ, модуля общей деформацииЕпесчаных грунтов четвертичных отложений (таблица 10.2);
нормативных значений удельного сцепления С , угла внутреннего тренияφпылевато-глинистых грунтов четвертичных отложений (таблица 10.3);
нормативных значений модуля общей деформации Епылевато-глинистых нелессовых грунтов (таблица 10.4).
Табличные нормативные значения прочностных и деформационных характеристик применяют для предварительных расчетов оснований, а также для окончательных расчетов оснований зданий и сооружений 2 и 3 классов и опор воздушных линий электропередач.
Расчетные значения характеристик в этом случае определяют при следующих значениях коэффициента надежности по грунту:
в расчетах оснований по деформациям γg =1,
по несущей способности
для удельного сцепления γgc= 1,5,
угла внутреннего трения песчаных грунтов γgφ = 1,1,
угла внутреннего трения пылевато-глинистых грунтов γgφ = 1,15.
Таблица 10.2.
Нормативные значения удельного сцепления сн, угла внутреннего тренияни модуля общей деформацииЕпесчаных грунтов четвертичных отложений
-
Песчаные грунты
Обозначение
характеристик
грунтов
Характеристики грунтов при коэффициенте
пористости , равном
0,45
0,55
0,65
0,75
Гравелистые и крупные
с, МПа
0,002
0,001
н, град
43
40
38
—
Е,МПа
50
40
30
—
Средней крупности
с, МПа
0,003
0,002
0,001
—
н, град
40
38
35
—
Е,МПа
50
40
30
Мелкие
с, МПа
0,006
0,004
0,002
—
н, град
38
36
32
28
Е,МПа
48
38
28
18
Пылеватые
с, МПа
0,008
0,006
0,004
0,002 ,'
н, град
36
34
30
20
Е, МПа
39
28
18
11