Файл: По данным лабораторных испытаний необходимо построить график компрессионной зависимости вида.docx
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 129
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
М ИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИфедеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образования«Тольяттинский государственный университет»Архитектурно-строительный институт(наименование института полностью)Центр архитектурных, конструктивных решений и организации строительства(наименование кафедры/департамента/центра полностью)08.03.01 Строительство(код и наименование направления подготовки, специальности)Промышленное и гражданское строительство(направленность (профиль) / специализация)Практическое задание 2по учебному курсу «Механика грунтов»(наименование учебного курса)Вариант 11
Тольятти 2021Задача 2.1По данным лабораторных испытаний необходимо построить график компрессионной зависимости вида . Вычислите для заданного расчетного интервала давлений коэффициент относительной сжимаемости mν и модуль деформации E. Дайте оценку степени сжимаемости грунта. Определите разновидность грунтов по деформируемости. Начальная высота образца грунта h = 20 мм.Разновидность грунта – суглинок с коэффициентом пористости e = 0,6 д.е.Таблица 2.1
Построение компрессионной кривойДля построения компрессионной кривой и определения коэффициента относительной сжимаемости грунта mν необходимо вычислить коэффициенты пористости грунта ei, соответствующие заданным ступеням нагрузки, по формуле: , (2.1)гдеei – искомое значение коэффициента пористости грунта после уплотнения под нагрузкой;e0 – начальное значение коэффициента пористости грунта после уплотнения под нагрузкой;Si– полная осадка образца грунта при заданной нагрузке, измеренная от начала загружения;h – начальная высота образца грунта.Коэффициенты пористости при соответствующих давлениях: , , , , .По полученным данным строится компрессионная кривая, показанная на рисунке 2.1.Рисунок 2.1 – График компрессионной зависимостиВ пределах давлений, указанных в задании, определяется коэффициент сжимаемости грунта:Коэффициент относительной сжимаемости определяется по формуле:Модуль деформации грунта определяется по формуле:где β – коэффициент, учитывающий отсутствие поперечного расширения грунта в приборе и назначаемый в зависимости от коэффициента Пуассона ν, определяемый по формуле:При отсутствии экспериментальных данных допускается принимать β, равным для песков – 0,8; супесей – 0,7; суглинков – 0,5; глин – 0,4.Вывод:
РешениеПо полученным экспериментальным данным строим график сдвига вида , (рисунок 2.2).Рисунок 2.2 – График сдвига вида Для определения нормативного значения угла внутреннего трения грунта и сцепления грунта следует воспользоваться формулами, составленными на основе законов математической статистики: (2.6) 
(2.7)гдеn – число экспериментов по определению сопротивления грунта сдвигу (n = 6);Δ – общий знаменатель этих выражений, определяемый по формуле: 
. (2.8)Нормативное значение сцепления грунта:
Нормативное значение тангенса угла внутреннего трения грунта:Нормативное значение угла внутреннего трения грунта: φ = 32º.Задача 2.3Исходные данныеПоверхность грунтового потока имеет угол уклона α. Коэффициент фильтрации грунта Кф. Необходимо определить ориентировочное время заполнения водой траншеи заданной ширины, которая пересекает грунтовый поток и заглублена ниже уровня грунтовых вод.
РешениеНеобходимо определить градиент гидравлического напора: 
(2.9)Как видно из рисунка 2.3, гидравлический градиент напора будет равен:Рисунок 2.3 – Определение градиента гидравлического напораСкорость фильтрации определяется по формуле: . (2.10)Скорость фильтрации Vф – это расход поровой воды через единицу поперечного сечения в единицу времени.Тогда грунтовый поток пройдет путь, равный ширине траншеи, за время: 
(2.11)Полученное время можно считать временем (ориентировочным) заполнения траншеи водой.Дополнительная литература и источники
| Студент | Литвин М. Я. (И.О. Фамилия) | |
| Группа | СТРбп-1903д (И.О. Фамилия) | |
| Преподаватель | Воробьев П. В. (И.О. Фамилия) | |
| № вар. | Полная осадка грунта Si , мм при нагрузке Pi, Мпа | Интервал давлений, МПа | ||||||
| | 0,05 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,5 | P1 | P2 | |
| 11 | 0,08 | 0,16 | 0,41 | 0,62 | 0,97 | 0,05 | 0,2 | |
Построение компрессионной кривойДля построения компрессионной кривой и определения коэффициента относительной сжимаемости грунта mν необходимо вычислить коэффициенты пористости грунта ei, соответствующие заданным ступеням нагрузки, по формуле: , (2.1)гдеei – искомое значение коэффициента пористости грунта после уплотнения под нагрузкой;e0 – начальное значение коэффициента пористости грунта после уплотнения под нагрузкой;Si– полная осадка образца грунта при заданной нагрузке, измеренная от начала загружения;h – начальная высота образца грунта.Коэффициенты пористости при соответствующих давлениях: , , , , .По полученным данным строится компрессионная кривая, показанная на рисунке 2.1.Рисунок 2.1 – График компрессионной зависимостиВ пределах давлений, указанных в задании, определяется коэффициент сжимаемости грунта:Коэффициент относительной сжимаемости определяется по формуле:Модуль деформации грунта определяется по формуле:где β – коэффициент, учитывающий отсутствие поперечного расширения грунта в приборе и назначаемый в зависимости от коэффициента Пуассона ν, определяемый по формуле:При отсутствии экспериментальных данных допускается принимать β, равным для песков – 0,8; супесей – 0,7; суглинков – 0,5; глин – 0,4.Вывод:
по таблице Б.1 приложения Б определяется разновидность грунта по деформируемости – грунт является сильно деформируемым.
Задача 2.2
Исходные данные
По полученным экспериментальным данным определите нормативное значение угла внутреннего трения φн и сцепление снгрунта. Постройте график сдвига вида 
.
Таблица 2.2
| № вар | Предельное сопротивление образца грунта сдвигу τi, МПа, при нормальном давлении, передаваемом на образец грунта σi, МПа | |||||
| | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 |
| 11 | 0,061 | 0,125 | 0,18 | 0,246 | 0,311 | 0,379 |
(2.7)гдеn – число экспериментов по определению сопротивления грунта сдвигу (n = 6);Δ – общий знаменатель этих выражений, определяемый по формуле: . (2.8)Нормативное значение сцепления грунта:
Нормативное значение тангенса угла внутреннего трения грунта:Нормативное значение угла внутреннего трения грунта: φ = 32º.Задача 2.3Исходные данныеПоверхность грунтового потока имеет угол уклона α. Коэффициент фильтрации грунта Кф. Необходимо определить ориентировочное время заполнения водой траншеи заданной ширины, которая пересекает грунтовый поток и заглублена ниже уровня грунтовых вод.
| № вар | Угол наклона α, град | Коэффициент фильтрации, Кф, м/сут | Ширина траншеи L, м |
| 11 | 24 | 30 | 1,5 |
(2.9)Как видно из рисунка 2.3, гидравлический градиент напора будет равен:Рисунок 2.3 – Определение градиента гидравлического напораСкорость фильтрации определяется по формуле: . (2.10)Скорость фильтрации Vф – это расход поровой воды через единицу поперечного сечения в единицу времени.Тогда грунтовый поток пройдет путь, равный ширине траншеи, за время: (2.11)Полученное время можно считать временем (ориентировочным) заполнения траншеи водой.Дополнительная литература и источники-
ГОСТ 25100-2011. ГРУНТЫ. Классификация. -
СП 22.13330.2016. Основания зданий и сооружений.