ХІ(ІІ) = (1 - уІ(ІІ))ХІІ ; (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+>γn>γІІ>γІ; 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.