Механика грунтов

      2 Определяем  всех слоев грунта

     2.1 Плотность сложения  грунта определяется:

     где , кН/м³ – удельный вес грунта.

     2.2 Плотность твердых частиц грунта определяется:

     где , кН/м³ – удельный вес частиц грунта.

     2.3 Плотность сухого  грунта определяется:

     где W – влажность, %

     1 слой

     2 слой

     3 слой

     4 слой

      3 Определяем вид всех слоев песчаного грунта по размерам минеральных частиц

     Песчаные  грунты характеризуются по крупности  частиц. 

      4 Определяем коэффициент  пористости песчаных  слоев

     Коэффициент пористости – отношение объема пор к объему твердых частиц. 

     Коэффициент пористости для 4 слоя грунта

      5 По коэффициенту  пористости и виду  грунта по крупности  частиц определяем  категорию по плотности  сложения песчаного  грунта

     4 слой – песок средней плотности.

      6 Определяем коэффициент водонасыщения и вид песчаного грунта по влажности

     Степень влажности – отношение естественной влажности грунта к влажности, соответствующей  полному заполнению пор водой (без  пузырьков), т.е. к полно влагоемкости. 

     Где . 

      7 Определяем по  таблице расчетное  сопротивление R₀ песчаных грунтов

     4 слой – песок мелкий средней плотности насыщенный водой

     На  геологическом разрезе строим эпюру R₀ в масштабе в 1 см – 100кПа 

      8 Определяем коэффициент пористости для всех слоев глинистого грунта

     Коэффициент пористости для 1 слоя грунта

     Коэффициент пористости для 2 слоя грунта

     Коэффициент пористости для 3 слоя грунта

      9 Определяем число пластичности I_p и по нему определяем вид глинистого грунта

     где, – влажность грунта на границе текучести – это максимальная влажность по превышению которой, грунт их пластического состояния переходит в текучее. Определяется с помощью конуса Васильева (конус погружается в образец на глубину 10 мм);

      – влажность грунта на границе  раскатывания – это минимальная влажность по достижению которой, грунт из пластичного состояния переходит в твердое (теряет способность раскатываться в шнур диаметром 2…3 мм).

     1 слой

     2 слой

     3 слой

     Следовательно, по классификации глинистых грунтов по числу пластичности:

     Образец грунта № 1 является – суглинком легким песчанистым.

     Образец грунта № 2 является – глиной пылеватой.

     Образец грунта № 3 является – супесью пылеватой.

      10 Определяем показатель консистенции (индекс текучести) I_L  и по его значению определяем вид грунта 

     1 слой

     2 слой

     3 слой

     Следовательно, по классификации глинистых грунтов  по показателю текучести:

     Образец грунта № 1 является – суглинком  мягкопластичным.

     Образец грунта № 2 является – глиной тугопластичной.

     Образец грунта № 3 является – супесью пластичной.

      11 По таблице определяем расчетное сопротивление глинистых грунтов R₀, кПа

     где – характеристика грунта;

       – соседние значения коэффициентов  пористости в интервале между  которыми находится значение  для рассматриваемого грунта;

       – табличные значения  для , соответственно при и ;

       – тоже для  .

     Для 1 слоя

     Для 2 слоя

     3 слой:

      12 Определяем значение коэффициента (e_i)  для каждого слоя, при условии, что образец грунта высотой h= 40 мм при увеличении давления в одометре от 100 кПа до 300 кПа, деформация составила  

     Для 1 слоя

     Для 2 слоя

     Для 3 слоя

     Для 4 слоя

      13 Определяем коэффициент относительной сжимаемости (m_v) каждого слоя

     Нагрузка, происходящая на единицу площади

     где m₀ -  коэффициент сжимаемости

     Для 1 слоя

     Для 2 слоя

     Для 3 слоя

     Для 4 слоя

      14 Определяем модуль деформации E₀ (песок, супесь = 0,3 суглинок = 0,35, глина = 0,42) 

     Для 1 слоя

     Для 2 слоя

     Для 3 слоя

     Для 4 слоя

      15 Определяем сопротивление сдвигу по каждому слою при значении =100кПа; 200кПа; 300кПа 

     где - угол внутреннего трения;

      - нормальное напряжение.

     Для 1 слоя

     Для 2 слоя

     Для 3 слоя

     Для 4 слоя

      16 Строим графики зависимости сопротивления сдвигу по каждому слою, используя данные задания и расчетов 

      17 Определяем приток воды по каждому слою, используя данные задания при условии, что H равно мощности слоя, h=1,5м, R=0,4H, r=1,2м 

     где  h=1,5м

     r=1,2м

     к – коэффициент фильтрации.

     Для I скважины

     Для 1 слоя

     Для 2 слоя

     Для 3 слоя

     Для 4 слоя

     Для II скважины

     Для 1 слоя

     Для 2 слоя

     Для 3 слоя

     Для 4 слоя

      18 Определяем напряжение в грунтовом массиве по каждому слою от действия сосредоточенной силы P=500кН, при условии что число Z=0,6·h (h – мощность слоя) 

     где  Z – расстояние до плоскости, на которой определяется напряжение;

     К – коэффициент влияния.

     Для I скважины

     Очевидно, что r/Z=0,1, следовательно, К=0,4657.

     Для II скважины

     Очевидно, что r/Z=0,1, следовательно, К=0,4657.

      19 Строим график зависимости изменения напряжения при условии: Р=600кН, Z=2 м, r=1 м, r=2м, r=3м 

     График  зависимости изменения напряжения

      20 Определяем расчетное сопротивление грунта по каждому слою, при условии: , , , ,  

     где , – коэффициенты условий работы, принимаемые по табл. 5.2 СП 50-101;

     к – коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные характеристики грунта ( и с) определены непосредственными испытаниями, и к=1,1, если они приняты по таблицам приложения Г;

      – коэффициенты, принимаемые по таблице 5.3 СП 50-101;

     b – ширина подошвы фундамента, м;

       – усредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м³;

       – то же, для грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м³;

     d₁ – глубина заложения подошвы, м.

     СП 50-101-2004

     Для 1 слоя

     Для 2 слоя

     Для 3 слоя

     Для 4 слоя

 
21 По скважине № 1 строим эпюру природного давления грунтов

     где – удельный вес слоя, кН/м³;

      22 Определяем осадку по каждому слою, при условию h=2м,

      23 Определяем величину активного давления на подпорную стену и равнодействующую активного давления по каждому слою при условии: H равно мощности слоя. 

      24 Определяем глубину расположения точки h_n где активное давление грунта равно нулю