Кут внутрішнього тертя та питоме зчеплення нескельного ґрунту
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

ХІ(ІІ) = (1 - уІ(ІІ)ІІ ; (5.1)

YІ(ІІ) = VtІ(ІІ) ; (5.2)

 

де ХІ – розрахункове значення тангенса кута внутрішнього тертя або питомого зчеплення для обчислення підґрунтя споруди за несучої здатності (за першим граничним станом), коли довірча ймовірність αІ = 0,95 ;

ХІІ - розрахункове значення тангенса кута внутрішнього тертя або питомого зчеплення для обчислення підґрунтя споруди за деформаціями (за другим граничним станом), коли довірча ймовірність αІІ = 0,85 ;

Хn – нормативне значення характеристик ;

YІ(ІІ) – покажчик точності за αІ = 0,95 та αІІ = 0,85 відповідно ;

V – коефіцієнт варіації ;

tІ(ІІ) – безрозмірний табличний коефіцієнт; за αІ = 0, 95 та k=n-1=4-1=3, tІ=2, 35; якщо αІІ = 0, 85 та k=4-1=3, tІІ=1, 25 .

Обчислюю коефіцієнт варіації за формулою (3.2):


Vtg = S/tgn = 0, 0069 /0, 2640 = 0, 0261;

Vc = S/Cn = 1, 3456 /13,995 = 0, 0961 .

 

Обчислюю покажчики точності за формулою (5.2):

 

YtgI = VtgtІ = 0, 0261 2, 35 = 0, 0613 ;

YtgII = VtgtІІ = 0, 0261 1, 25 = 0, 0326 ;

YcI = VctІ = 0, 0961 2, 35 = 0, 2258 ;

YcII = VctІІ =0, 0961 1, 25 = 0, 1201 .

 

Обчислюю розрахункові значення за формулою (5.1):

 

tgφI = (1 - уtgI) tgφn = (1 - 0, 0613)0, 2640 = 0, 2478 ;

tgφIІ = (1 - уtgIІ) tgφn = (1 - 0, 0326)0, 2640 = 0, 2553 ;

СІ = (1 - уcI) Cn = (1 - 0,2258)13,995 = 10,8349 кПа ;

СІІ = (1 - уcIІ) Cn = (1 - 0,1201)13,995 = 12,3142 кПа ;

φІ = 13°58, φІІ = 14°20, φn = 15° .

 

Оцінка результатів. Більш значні відхилення розрахункових значень від нормативних спостерігаються у питомого зчеплення – 10,83 та 12,31 проти 13,995 кПа відповідно, що можна пояснити нерівномірністю структурування ґрунту та цементації контактів між мінеральними частинками. Менше відхиляються від нормативного розрахункові значення кута внутрішнього тертя – 13° та 14° проти 15° відповідно, що може бути наслідком більшої однорідності частинок та агрегатів.

 


Розрахункові значення питомої ваги ґрунту

 

Обчислюю їх з використанням нормативного значення та стандарту щільності ґрунту (табл. 2.3). Спочатку знаходжу нормативне значення питомої ваги та ґрунту:

 

γn = gρn = 10 1435 =14350Н/м3 = 14,35 кН/м3 ;

Sγ = gSρ = 10 16 =160 Н/м3 = 0, 16 кН/м3 ;

 

Розрахункові значення питомої ваги обчислюю за формулами [4,5] :

 

γІ(ІІ) = γn – (StgI(ІІ)/ √n-1); (5.3)

γІ+(ІІ) = γn – (StgI(ІІ)/ √n-1); (5.4)

 

де γІ(ІІ) - розрахункове значення питомої ваги для обчислення підґрунтя фундаментів споруд за несучої здатності (за першим граничним станом γІ), та деформаціями (за другим граничним станом γІІ) ;

γІ+(ІІ) – те саме, у розрахунках стійкості схилів або бортів кар’єрів чи інших виїмок ;

γn – нормативне значення питомої ваги ;

S – стандарт питомої ваги ;

tІ(ІІ) –tІ=2, 01; tІІ=1, 17 .

Конкретні обчислення за формулами (5.3) і (5.4):

 

γІ = 14,35 – ((0,16 2,01)/√6 - 1) = 14,21 кН/м3 ;

γІІ =14,35 – ((0,16 1,17)/√6 - 1) = 14,27 кН/м3 ;

γІ+ =14,35 + ((0,16 2,01)/√6 - 1) = 14,49 кН/м3 ;

γІІ +=14,35 + ((0,16 1,17)/√6 - 1) = 14,43 кН/м3 .

 

Оцінка результатів. Перші два значення ( 14,21 та 14,27 ) менші за нормативне, а два інших ( 14,49 та 14,43 ) більші, що відповідає логіці формул (5.3) і (5.4).

 



Розрахункові значення будь-яких характеристик, окрім обчислених у підрозділах 5.1 та 5.2

 

За положенням стандарту [4] розрахункове значення кожної з таких характеристик співпадає з нормативним. У розділах 2 і 4 їх значення підраховані.

 

Логічні перевірки значень характеристик та кваліфікація ґрунту

 

Якщо в розрахунках не зроблені грубі помилки, повинні виконуватися нерівняння (5.5)…(5.16):

 

W<WV; 0, 31<0, 44 (5.5)

W≤WSAT; 0, 31<0, 4448 (5.6)

Sr≤1; 0,679 < 1 (5.7)

ρd≤ρ≤ρSAT≤ρS; 1435≤1880≤2073≤2726 (5.8)

γsb≤γd≤γ≤γSAT≤γS; 10,73<14,35<18,8<20,73<27,26 (5.9)

n<1; 0, 4735<1 (5.10)

n≤e; 0, 4735<0, 9 (5.11)

ρS ≈ 2660…2740; 2660<2726>2740 (5.12)

φn ≥ φII ≥ φI; 15°>14, 2°, >13, 58° (5.13)

cn>cII>cI; 13,995 >12, 3142 >10, 8349 (5.14)

γІ+> γІI+nІІІ; 14,49>14,43>14,35>14,27>14,24 (5.15)

n > WV; 0, 4735> 0, 44 (5.16)

 

Оцінка результатів. Усі логічні перевірки витримані, тому обчисленні розрахункові значення характеристик вважаю такими, що не протирічать фізичному змістові, і дійсними.

Деякі з характеристик є кваліфікаційними, тому використовую їх для оцінок ґрунту за стандартом [8] :

а) назва глинястого ґрунту – «суглинок», тому що його число пластичності Ip =0,16 і попадає в інтервал 0,07… 0,17 за яким ґрунту надається саме така назва;

б) стан – «мягкопластичний», бо покажчик IL = 0,7 відповідає інтервалові 0,5…0,75 за яким стан ґрунту зветься саме так;

в) за ступенем вологості Sr = 0,697 ґрунт є вологим, тому що значення Sr < 0,8 який відповідає станові вологий.

 



ВИСНОВКИ

 

Під час виконання курсової роботи використані обчислені за стандартом [4] , нормаллю [3] та працею [5] , табличні нормативні значення механічних характеристик ґрунтів за нормалями[6, 7]. Побудовані графіки – паспорти міцності нескельного ґрунту, застосовані наближені формули для визначення характеристик міцності за результатами випробувань на одно площинне зрушення трьох зразків чи монолітів [2] , логічні критерії для співвідношень значень характеристик. Не всі початкові значення заданих характеристик виявилися дійсними, але в усіх випадках дійсними залишилися шість поодиноких значень, що відповідає вимогам нормалі [6] . Обчисленні нормативні значення та на їх підставі – розрахункові 22-х характеристик (табл. 6.1), які використовують в інженерно-геологічних та суміжних задачах. Досліджений ґрунт – суглинок, вологий у м’яко пластичному стані.

 

Таблиця 6.1. Розрахункові значення характеристик ґрунтів. Зведені дані.

Назва характеристики ґрунту та її позначка Значення
Вологість ґрунту природна (W) , ч. о. 0,31
Вологість ґрунту водонасиченого (WSAT) , ч. о. 0,4448
Вологість ґрунту об’ємна (WV) , ч. о. 0,44
Ступінь вологості (Sr) , ч. о. 0,697
Межа текучості (WL) , ч. о. 0,358
Межа розкочування (Wp) , ч. о. 0,198
Число пластичності (Ip) , ч. о. 0,16
Покажчик текучості (IL) , ч. о. 0,7
Щільність (ρ) , кг/м3 1880
Щільність сухого ґрунту (ρd) , кг/м3 1435
Щільність частинок (ρS) , кг/м3 2726
Щільність водонасиченого ґрунту (ρSAT) , кг/м3 2073
Питома вага ґрунту (γІ) , кН/м3 (γІІ) , кН/м3 14,21 14,27
Питома вага ґрунту (γІ+) , кН/м3 (γІІ+), кН/м3 14,49 14,43
Питома вага сухого ґрунту (γd) , кН/м3 14,35
Питома вага частинок (γS) , кН/м3 27,26
Питома вага водонасиченого ґрунту (γSAT) , кН/м3 20,73
Питома вага зваженого ґрунту (γSb) , кН/м3 10,73
Пористість ґрунту (n) , ч. о. 0,4735
Коефіцієнт пористості(е) , ч. о. 0,9
Модуль деформації ґрунту (Е), МПа 7,03
Кут внутрішнього тертя (φІ), градус (φІІ), градус 13,58 14,20
Питоме зчеплення (СІ), кПа (СІІ), кПа 10,8349 12,3142

 



ЛІТЕРАТУРА

1. Бібліографічне описання даних методичних рекомендацій до виконання курсової роботи.

2. Осауленко В.Т. Формули для обчислення деяких фізико-механічних характеристик ґрунтів / Актуальні проблеми геології, географії та екології. Том 2. Збірник наукових праць. – Дніпропетровськ: Навчальна книга, 1999. - с.102…108.

3. СниП 2.01.15 - 90. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения проектирования.- М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1991.- 32с.

4. ГОСТ 20522-75. Грунты. Метод статистической обработки результатов определений характеристик. – М.:Изд-во стандартов, 1977. - 13с.

5. Осауленко В.Т. Обработка результатов испытаний грунтов: Учебное пособие для вузов. – Днепропетровск: Изд-во ДГУ, 1992. - 60с.

6. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СниП 2.02.01-83). –М.:Строиздат, 1986.- 415с.

7. СниП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений. Нормы проектирования.-М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1983.- 22с.

8. ГОСТ 25100 - 82. Грунты. Классификация. – М.:Изд-во стандартов, 1982. - 9с.

Дата: 2019-05-29, просмотров: 477.