вариант 5 - 4 задачи по механики грунтов

ВАРИАНТ 5

ПОЛНОЕ ЗАДАНИЕ И РЕШЕНИЕ НИЖЕ --->

ВАРИАНТ 5

Задача 1

По результатам лабораторных исследований свойств грунтов:

а) построить для образцов песчаного грунта интегральную кривую гранулометрического состава, определить тип грунта по гранулометрическому составу и степени его неоднородности, произвести оценку плотности сложения и степени влажности;

Таблица 1

Номер вар. Плотность, т/м3 Природная

влажность,

д.ед Содержание частиц, %, при их размере, мм

частиц грунта, ρs грунта,

ρ более 2,0 2,00-0,50 0,50-0,25 0,25-0,10 0,10-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 менее

0,005

5 2,67 1,79 0,17 1,2 21,5 22,7 19,3 12,6 16,1 3,6 3,0

для образцов глинистого грунта определить тип грунта и разновидность по консистенции, произвести предварительную оценку способности грунта к просадочному и набухающему явлениям (исходные данные приведены в таблице 1);

Таблица 2

Номер вар. Плотность, т/м3 Влажность, д.ед

частиц грунта, ρs грунта,

ρ Природная

w на границе

раскатывания

wp текучести

wl

5 2,74 1,89 0,21 0,27 0,47

б) построить график компрессионной зависимости вида e=f(p); определить для заданного расчетного интервала давлений коэффициент относительной сжимаемости грунта и охарактеризовать степень его сжимаемости;(исходные данные приведены в таблице 3);

Таблица 3

Номер варианта Начальный коэффициент пористости грунта е0 Полная осадка образца грунта si, мм при нагрузке Pi, МПа Расчетный интервал давлений, МПа

0,05 0,1 0,2 0,3 0,5 Р1 Р2

5 0,734 0,10 0,18 0,31 0,42 0,57 0,05 0,2

в) построить график сдвига вида τ=f(σ); определить методом наименьших квадратов нормативное значение угла внутреннего трения φn грунта (исходные данные приведены в таблице 4).

Таблица 4

Номер варианта Предельное сопротивление образца грунта сдвигу τi, МПа, при нормальном давлении, передаваемом на образце грунта σi, МПа

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

5 0,080 0,120 0,139 0,175 0,219 0,233

_____

Задача №2

К горизонтальной поверхности массива грунта в одном створе приложены три вертикальные сосредоточенные силы Р1, Р2, Р3, расстояние между осями действия сил r1 и r2. Определить величины вертикальных составляющих напряжений σz от совместного действия сосредоточенных сил в точках массива грунта, расположенных в плоскости действия сил:

1) По вертикали I-I, проходящей через точку приложения силы Р2;

2) По горизонтали II-II, проходящей на расстоянии z от поверхности массива грунта.

Точки по вертикали расположить от поверхности на расстоянии 1,0, 2,0, 4,0, 6,0 м. Точки по горизонтали расположить вправо и влево от оси действия силыР2 на расстоянии 0, 1,0, 3,0 м. По вычисленным напряжениям и заданным осям построить эпюры распределения напряжений σz. Схема к расчету представлена на рис. 4.

Исходные данные:

Таблица 6

вариант P1, кН P2, кН P3, кН r1, м r2, м z, м

5 1100 700 1800 2,0 3,0 2,0

Рисунок 4 – Схема к расчету

________

Задача №3

Откосы котлована глубиной Н проектируются с заложением m. Грунт в состоянии природной влажности имеет следующие характеристики физико–механических свойств: удельный вес грунта γ, угол внутреннего трения φ, удельное сцепление С. Определить методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения коэффициент устойчивости откоса. Исходные данные приведены в таблице 7, схема к расчету – на рис. 6.

Исходные данные:

Таблица 7

Вариант Н, м m γ, кН/м3 φ, град. С, кПа

5 9,0 1,5 19,7 17 51

__________

Задача №4

Равномерно распределенная полосообразная (ширина полосы b) нагрузка интенсивностью p приложена на глубине h от горизонтальной поверхности слоистой толщи грунтов. Определить по методу послойного суммирования с учетом только осевых сжимающих напряжений величину полной стабилизированной осадки грунтов.

С поверхности залегает песчаный грунт (мощность h1, удельный вес грунта γ1, удельный вес частиц грунта γs1, природная влажность W, модуль общей деформации E01), подстилаемый водонепроницаемой глиной (h2, γ2, E02). Уровень грунтовых вод расположен в слое песчаного грунта на расстоянии hw от уровня подстилающего слоя. Схема к расчету представлена на рис. 7.

Таблица 9

вариант b,

м h,

м P,

кПа h1,

м γ1,

кН/м3 γs1,

кН/м3 w1,

д/ед E01,

кПа h2,

м γ2,

кН/м3 E02,

кПа hw,

м

5 1,4 1,2 260 3,1 19,9 26,7 0,11 16000 4,2 18,9 32000 1,5

Рисунок 7 – Схема к расчету

_________