Указания к оформлению работы
Ухтинский государственный технический университет
(УГТУ)
МЕХАНИКА ГРУНТОВ
Задания и методические указания к расчётно-графической работе
по дисциплине “Механика грунтов”
для студентов специальности 270102 «Промышленное и гражданское строительство»
Ухта 2010
УДК 624. 131. (076. 5)
Д 32
Девальтовский Е. Э., Майорова Н.С. Механика грунтов: Методические указания. – Ухта: УГТУ, 2000. – 46 с., ил.
Методические указания предназначены для направления 550100 «Строительство», специальности 270102 «Промышленное и гражданское строительство» очной и безотрывной форм обучения.
В 1 части настоящих методических указаний даны задания к выполнению расчётно-графической работы.
Во 2 части методических указаний даны методические указания по выполнению расчётно-графической работы со всеми необходимыми справочными данными.
Содержание методических указаний соответствует рабочей программе дисциплины «Механика грунтов».
Методические указания рассмотрены и одобрены кафедрой ПГС от 14. 02. 2000 г. пр. № 8 и предложены для издания Советом специальности ПГС от 20. 02. 2000 г, пр. № 6.
Рецензент
Редактор
В методических указаниях учтены предложения рецензента и редактора.
План 2000 г., позиция 45.
Подписано в печать 10.03.2000 г. Компьютерный набор.
Объём 46 с. Тираж 50 экз. Заказ № 106.
© Ухтинский государственный технический университет, 2000
169300, Республика Коми, г. Ухта, ул. Первомайская, 13.
Отдел оперативной политографии УГТУ
169300, Республика Коми, г. Ухта, ул. Октябрьская, 13.
Расчётно-графическая работа по дисциплине «Механика грунтов»
Общие указания
Учебный план-график предусматривает выполнение студентами специальности 290300 «Промышленное и гражданское строительство» индивидуальной расчётно-графической работы по механике грунтов. Расчётно-графическая работа является одним из ответственных звеньев учебного процесса и имеет целью закрепить теоретические знания, полученные студентами за период изучения курса. В процессе выполнения расчётно-графической работы студенты должны научиться пользоваться действующими Строительными нормами и правилами, справочными и литературными материалами.
Решению задач в расчётно-графической работе должно предшествовать изучение соответствующих разделов курса «Механика грунтов» и разбор рекомендованных примеров. В противном случае при выполнении расчётно-графической работы могут возникнуть затруднения.
Самостоятельность решения задач в контрольной работе имеет первостепенное значение для усвоения учебного материала.
Содержание работы и порядок её выполнения
Расчётно-графическая работа составлена в соответствии с программой дисциплины и содержит восемь задач по следующим основным разделам:
§ природа грунтов и показатели физико-механических свойств – задача № 1;
§ напряжения в грунтах от действия внешних сил – задачи № 2, 3, 4;
§ теории предельного напряженного состояния грунтов,
ее приложение – задача № 5,6;
§ деформации грунтов и прогноз осадок фундаментов – задачи № 7, 8.
Для выполнения расчётно-графической работы необходимо выбрать данные из таблиц, помещенных в настоящих методических указаниях. Задание выдаётся преподавателем или выбирается по следующему правилу:
§ задачи выполняются студентом по варианту, соответствующему номеру в журнале группы;
Студент обязан выполнить расчётно-графическую работу в срок, предусмотренный индивидуальным планом-графиком на учебный год. Выполненную расчётно-графическую работу с настоящими указаниями следует направить на кафедру для рецензирования.
Расчётно-графическая работа, выполненная по варианту, не соответствующему учебному шифру, и без соблюдения указанных ниже требований к оформлению, на рецензирование не принимается.
Задания и методические указания к расчётно-графической работе выдаются каждому студенту. Консультации, связанные с выполнением расчётно-графической работы, студент может получить у преподавателя кафедры, ведущего дисциплину «Механика грунтов». Для обеспечения выполнения расчётно-графической работы в методических указаниях к каждой задаче приведены краткие рекомендации о последовательности выполнения расчетов, а также об использовании литературных источников.
Студент допускается к сдаче зачета по теоретической части курса «Механика грунтов» только при наличии положительной рецензии на выполненную расчётно-графическую работу.
Указания к оформлению работы
Расчётно-графическая работа должна содержать расчетно-пояснительную записку, в состав которой следует включить: исходные данные, теоретическую часть, отражающую методику расчетов, сами расчеты и их результаты, расчетные схемы со всеми необходимыми обозначениями и размерами, список литературы. Результаты расчетов могут быть представлены в табличной форме. Расчетно-пояснительная записка выполняется на стандартных листах формата 210х297 мм. Текст следует писать от руки на одной стороне листа чернилами аккуратно, разборчиво. Все расчетные данные и показатели должны сопровождаться единицами измерения. Расчеты необходимо сопровождать ссылками на соответствующую литературу. Список использованной литературы, включая методические указания, по которым выполнялась расчётно-графическая работа, помещают в конце записки.
Расчетные схемы выполняются в карандаше на миллиметровке. Необходимо помнить, что данные расчета и схемы должны быть строго связаны между собой, так как они составляют одно целое.
Листы записки должны иметь сквозную нумерацию и быть сброшюрованы. На обложке расчетно-пояснительной записки следует указать: университет, факультет, кафедру, наименование расчётно-графической работы, курс, фамилию, имя и отчество студента (полностью), учебный шифр, адрес, дату выполнения расчётно-графической работы. Расчетно-пояснительная записка должна быть подписана студентом.
Если в расчётно-графической работе допущены ошибки, и она возвращена студенту без зачета, необходимо сделать все нужные исправления по замечаниям преподавателя на свободных листах с припиской «исправление ошибок». Перечеркивание и исправление написанного текста, расчетов и расчетных схем недопустимо.
Задача № 1
По результатам лабораторных исследований свойств грунтов требуется:
а) построить график компрессионной зависимости вида е = f(p), определить для заданного расчетного интервала давлений коэффициент относительной сжимаемости грунта, модуль деформации грунта и охарактеризовать степень сжимаемости грунта; исходные данные приведены в таблице 1.
Таблица 1.
№ варианта | Начальный коэффициент пористости e0 | Полная осадка грунта Si, мм при нагрузке Pi, МПа | Расчётный интервал давлений, МПа | |||||
0.05 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.5 | P1 | P2 | ||
0,575 | 0,12 | 0,32 | 0,62 | 0,78 | 1,00 | 0,1 | 0,2 | |
0,647 | 0,14 | 0,23 | 0,41 | 0,55 | 0,97 | 0,05 | 0,1 | |
0,674 | 0,21 | 0,36 | 0,66 | 0,86 | 1,15 | 0,1 | 0,3 | |
0,542 | 0,16 | 0,27 | 0,46 | 0,59 | 0,74 | 0,05 | 0,2 | |
0,733 | 0,11 | 0,16 | 0,31 | 0,42 | 0,68 | 0,1 | 0,2 | |
0,570 | 0,15 | 0,28 | 0,49 | 0,69 | 0,94 | 0,1 | 0,3 | |
0,679 | 0,24 | 0,52 | 0,87 | 1,10 | 1,35 | 0,2 | 0,3 | |
0,709 | 0,13 | 0,28 | 0,46 | 0,60 | 0,98 | 0,1 | 0,3 | |
0,654 | 0,24 | 0,44 | 0,69 | 0,91 | 1,11 | 0,3 | 0,5 | |
0,680 | 0,13 | 0,28 | 0,43 | 0,56 | 0,82 | 0,1 | 0,2 | |
0,654 | 0,09 | 0,17 | 0,42 | 0,63 | 0,98 | 0,05 | 0,2 | |
0,721 | 0,11 | 0,24 | 0,39 | 0,48 | 0,79 | 0,05 | 0,2 | |
0,584 | 0,07 | 0,15 | 0,36 | 0,66 | 0.97 | 0,05 | 0,3 | |
0,695 | 0,1 | 0,29 | 0,43 | 0,69 | 0,89 | 0,05 | 0,3 | |
0,537 | 0,06 | 0,15 | 0,29 | 0,4 | 0,72 | 0,05 | 0,2 | |
0,692 | 0,11 | 0,24 | 0,43 | 0,61 | 0,95 | 0,1 | 0,3 | |
0,731 | 0,18 | 0,39 | 0,62 | 0,79 | 1,03 | 0,05 | 0,3 | |
0,501 | 0,05 | 0,13 | 0,27 | 0,43 | 0,64 | 0,1 | 0,3 | |
0,713 | 0,15 | 0,33 | 0,58 | 0,75 | 0,89 | 0,05 | 0,3 | |
0,647 | 0,12 | 0,27 | 0,33 | 0,47 | 0,70 | 0,05 | 0,2 | |
0,565 | 0,11 | 0,28 | 0,41 | 0,53 | 0,89 | 0,3 | 0,5 | |
0,702 | 0,15 | 0,36 | 0,49 | 0,72 | 0,96 | 0,2 | 0,3 | |
0,585 | 0,17 | 0,34 | 0,67 | 0,88 | 1,20 | 0,1 | 0,3 | |
0,627 | 0,12 | 0,21 | 0,45 | 0,65 | 0,97 | 0,05 | 0,2 | |
0,743 | 0,18 | 0,31 | 0,64 | 0,96 | 1,25 | 0,2 | 0,5 | |
0,495 | 0,19 | 0,33 | 0,68 | 0,99 | 1,34 | 0,3 | 0,5 | |
0,515 | 0,21 | 0,42 | 0,8 | 1,12 | 1,58 | 0,1 | 0,3 | |
0,618 | 0,25 | 0,48 | 0,83 | 1,19 | 1,51 | 0,2 | 0,5 | |
0,824 | 0,17 | 0,29 | 0,55 | 0,78 | 1,21 | 0,05 | 0,1 | |
0,556 | 0,19 | 0,31 | 0,63 | 0,93 | 1,31 | 0,3 | 0,5 | |
0,625 | 0,14 | 0,26 | 0,52 | 0,79 | 1,23 | 0,05 | 0,2 | |
0,487 | 0,09 | 0,21 | 0,39 | 0,81 | 1,24 | 0,2 | 0,3 | |
0,505 | 0,14 | 0,29 | 0,58 | 0,85 | 1,19 | 0,1 | 0,5 |
Примечания: 1) Начальная высота образца грунта h = 20 мм.
2) 1 кгс/см2 = 98066,5 Па » 105 » 0,1 МПа.
в) построить график сдвига вида t = f(р); методом наименьших квадратов определить нормативное значение угла внутреннего трения jн и сцепление сн грунта; исходные данные приведены в таблице 2.
Таблица 2.
№ варианта | Предельное сопротивление образца грунта сдвигу ti, МПа, при нормальном удельном давлении, передаваемом на образец грунта Рi, МПа | |||||
0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | |
0,071 | 0,135 | 0,198 | 0,265 | 0,331 | 0,398 | |
0,063 | 0,125 | 0,185 | 0,250 | 0,314 | 0,375 | |
0,061 | 0,095 | 0,138 | 0,175 | 0,205 | 0,255 | |
0,072 | 0,150 | 0,224 | 0,300 | 0,374 | 0,450 | |
0,081 | 0,120 | 0,137 | 0,175 | 0,217 | 0,233 | |
0,073 | 0,140 | 0,214 | 0,280 | 0,355 | 0,426 | |
0,042 | 0,075 | 0,102 | 0,130 | 0,155 | 0,188 | |
0,072 | 0,145 | 0,223 | 0,290 | 0,345 | 0,438 | |
0,051 | 0,085 | 0,130 | 0,175 | 0,217 | 0,263 | |
0,105 | 0,145 | 0,181 | 0,220 | 0,255 | 0,293 | |
0,060 | 0,124 | 0,179 | 0,245 | 0,310 | 0,378 | |
0,074 | 0,135 | 0,194 | 0,260 | 0,325 | 0,395 | |
0,069 | 0,115 | 0,159 | 0,176 | 0,206 | 0,265 | |
0,076 | 0,141 | 0,219 | 0,311 | 0,382 | 0,441 | |
0,083 | 0,129 | 0,149 | 0,195 | 0,223 | 0,258 | |
0,062 | 0,130 | 0,202 | 0,272 | 0,342 | 0,417 | |
0,054 | 0,095 | 0,123 | 0,139 | 0,176 | 0,199 | |
0,064 | 0,132 | 0,214 | 0,282 | 0,331 | 0,419 | |
0,052 | 0,065 | 0,121 | 0,155 | 0,199 | 0,243 | |
0,100 | 0,155 | 0,170 | 0,230 | 0,266 | 0,283 | |
0,077 | 0,142 | 0,197 | 0,283 | 0,301 | 0,352 | |
0,068 | 0,134 | 0,175 | 0,245 | 0,299 | 0,329 | |
0,061 | 0,120 | 0,187 | 0,245 | 0,353 | ||
0,077 | 0,143 | 0,218 | 0,275 | 0,355 | 0,446 | |
0,052 | 0,105 | 0,152 | 0,230 | 0,285 | 0,328 | |
0,075 | 0,145 | 0,203 | 0,290 | 0,345 | 0,435 | |
0,057 | 0,099 | 0,130 | 0,185 | 0,237 | 0,283 | |
0,101 | 0,205 | 0,281 | 0,340 | 0,435 | 0,501 | |
0,081 | 0,144 | 0,209 | 0,265 | 0,340 | 0,418 | |
0,084 | 0,155 | 0,204 | 0,290 | 0,365 | 0,425 | |
0,059 | 0,105 | 0,159 | 0,216 | 0,276 | 0,325 | |
0,066 | 0,131 | 0,199 | 0,261 | 0,332 | 0,381 | |
0,091 | 0,170 | 0,257 | 0,325 | 0,417 | 0,513 |
в) для образцов песчаного грунта построить интегральную кривую гранулометрического состава, определить тип грунта по гранулометрическому составу и степени его неоднородности, дать оценку плотности сложения и степени влажности, определить расчетное сопротивление Rо;
для образцов глинистого грунта определить тип грунта, разновидность по консистенции и расчетное сопротивление Rо; исходные данные приведены в таблице 3.
Таблица 3
Номер варианта | Плотность, г/см3 | Влажность, % | Содержание частиц, %, при их размере, мм | |||||||||||||||||||||||||
частиц грунта rS | грунта, r | природная W | на границе | |||||||||||||||||||||||||
Wр раскатывания | WL текучести | Более 2,0 | 2,0-0,5 | 0,5-0,25 | 0,25-0,1 | 0,-0,05 | 0,05-0,01 | 0,01-0,005 | Менее 0,005 | |||||||||||||||||||
2,71 (2,66) | 1,84 (2,01) | 21,2 (19,5) | 30,1 | 42,4 | 2,5 | 19,5 | 25,0 | 20,0 | 20,0 | 10,0 | 2,0 | 1,0 | ||||||||||||||||
2,73 (2,65) | 1,88 (1,73) | 20,4 (6,60) | 19,9 | 31,2 | 20,0 | 16,0 | 45,0 | 12,0 | 2,0 | 4,0 | 1,0 | |||||||||||||||||
2,71 (2,66) | 1,93 (1,74) | 19,4 (12,5) | 23,3 | 38,4 | 15,1 | 40,2 | 33,9 | 5,7 | 1,5 | 0,7 | 2,9 | |||||||||||||||||
2,71 (2,68) | 1,88 (1,89) | 22,5 (8,70) | 18,4 | 31,8 | 1,0 | 31,0 | 25,0 | 10,0 | 27,4 | 3,6 | 1,2 | 0,8 | ||||||||||||||||
2,74 (2,67) | 1,87 (1,80) | 20,1 (15,2) | 25,6 | 47,2 | 1,2 | 21,5 | 22,7 | 19,3 | 12,6 | 16,1 | 3,6 | 3,0 | ||||||||||||||||
2,71 (2,67) | 1,90 (1,91) | 19,2 (13,9) | 18,6 | 28,6 | 1,2 | 17,0 | 20,0 | 40,0 | 18,3 | 2,0 | 0,9 | 0,6 | ||||||||||||||||
2,70 (2,65) | 1,90 (1,84) | 17,5 (10,8) | 25,5 | 38,3 | 0,4 | 13,4 | 32,2 | 31,4 | 8,6 | 9,8 | 2,6 | 1,6 | ||||||||||||||||
2,71 (2,66) | 1,95 (1,73) | 18,1 (8,80) | 14,8 | 22,6 | 4,5 | 47,5 | 16,8 | 10,2 | 8,0 | 8,0 | 3,5 | 1,5 | ||||||||||||||||
2,70 (2,66) | 1,96 (1,85) | 18,0 (13,1) | 25,5 | 35,6 | 2,1 | 24,5 | 29,4 | 15,4 | 9,6 | 10,2 | 7,8 | 1,0 | ||||||||||||||||
2,74 (2,65) | 1,96 (1,88) | 19,7 (14,2) | 22,4 | 40,8 | 3,8 | 29,8 | 29,4 | 18,5 | 11,5 | 4,6 | 1,1 | 1,3 | ||||||||||||||||
2,72 (2,66) | 1,83 (1,98) | 22,4 (19,6) | 31,2 | 44,4 | 1,5 | 10,5 | 25,0 | 19,0 | 20,0 | 19,0 | 3,0 | 2,0 | ||||||||||||||||
2,74 (2,65) | 1,87 (1,72) | 20,7 (6,30) | 21,8 | 29,6 | 10,0 | 16,0 | 35,0 | 12,0 | 12,0 | 4,0 | 1,0 | |||||||||||||||||
2,73 (2,65) | 1,9 (1,75) | 19,7 (14,1) | 25,6 | 33,4 | 1,0 | 18,1 | 31,2 | 23,9 | 5,7 | 1,5 | 9,7 | 8,9 | ||||||||||||||||
2,71 (2,65) | 1,82 (1,87) | 21,5 (9,9) | 16,1 | 30,5 | 7,0 | 23,0 | 18,0 | 14,0 | 33,5 | 0,8 | 2,2 | 1,5 | ||||||||||||||||
2,74 (2,61) | 1,89 (1,81) | 22,3 (14,7) | 23,8 | 42,2 | 3,1 | 33,4 | 25,5 | 10,0 | 12,5 | 6,1 | 4,6 | 4,8 | ||||||||||||||||
2,73 (2,64) | 1,85 (1,93) | 20,8 (10,8) | 20,6 | 32,7 | 4,2 | 14,8 | 34,0 | 21,0 | 12,0 | 7,0 | 5,0 | 2,0 | ||||||||||||||||
2,71 (2,61) | 1,94 (1,87) | 14,3 (12,3) | 27,3 | 38,6 | 1,8 | 23,7 | 28,5 | 25,5 | 18,5 | 1,0 | 0,6 | 0,4 | ||||||||||||||||
2,74 (2,65) | 1,95 (1,82) | 19,1 (10,2) | 25,4 | 41,4 | 2,5 | 31,5 | 32,5 | 8,0 | 9,5 | 6,0 | 5,5 | 4,5 | ||||||||||||||||
2,75 (2,61) | 1,94 (1,91) | 16,7 (17,2) | 26,5 | 31,6 | 1,7 | 34,8 | 19,0 | 25,5 | 8,0 | 7,0 | 3,0 | 1,0 | ||||||||||||||||
2,71 (2,59) | 1,87(1,78) | 17,5 (18,4) | 20,6 | 40,9 | 5,9 | 19,1 | 32,5 | 21,5 | 7,5 | 5,5 | 5,0 | 3,0 | ||||||||||||||||
2,72 (2,67) | 1,85 (1,83) | 17,8 (19,2) | 13,9 | 31,4 | 21,3 | 29,6 | 15,3 | 7,5 | 6,1 | 18,4 | 1,8 | |||||||||||||||||
2,72 (2,63) | 1,91 (1,86) | 21,3 (9,4) | 19,6 | 21,6 | 2,0 | 17,3 | 38,1 | 16,2 | 7,6 | 3,2 | 13,0 | 2,6 | ||||||||||||||||
2,61 (2,66) | 1,90 (1,34) | 21,7 (15,1) | 29,6 | 33,4 | 9,8 | 43,4 | 24,2 | 11,4 | 7,6 | 2,8 | 0,8 | |||||||||||||||||
2,67 (2,65) | 1,95 (1,43) | 22,5 (10,9) | 26,1 | 37,5 | 7,5 | 27,5 | 19,8 | 18,2 | 11,0 | 8,0 | 4,5 | 3,5 | ||||||||||||||||
2,68 (2,66) | 1,96 (1,55) | 23,3 (16,7) | 33,8 | 46,2 | 1,1 | 34,5 | 19,4 | 25,4 | 9,2 | 8,2 | 1,8 | 0,4 | ||||||||||||||||
2,69 (2,65) | 1,94 (1,78) | 22,8 (12,8) | 18,6 | 32,7 | 4,8 | 19,8 | 29,4 | 28,5 | 11,5 | 3,6 | 1,1 | 1,3 | ||||||||||||||||
2,71(2,65) | 1,93 (1,68) | 17,3 (14,3) | 22,3 | 28,6 | 5,5 | 30,5 | 25,0 | 9,0 | 8,0 | 19,0 | 2,0 | 1,0 | ||||||||||||||||
2,59 (2,66) | 1,87 (1,52) | 21,1 (8,2) | 27,4 | 37,4 | 8,1 | 18,0 | 36,0 | 20,0 | 12,0 | 3,0 | 2,0 | 0,9 | ||||||||||||||||
2,63 (2,65) | 1,79 (1,45) | 17,7 (18,2) | 19,5 | 31,6 | 5,6 | 28,1 | 23,2 | 13,9 | 15,7 | 7,5 | 4,7 | 1,3 | ||||||||||||||||
2,64 (2,66) | 1,72 (1,67) | 17,1 (17,4) | 26,6 | 36,9 | 3,2 | 23,0 | 28,0 | 4,0 | 18,5 | 10,8 | 12,2 | 0,3 | ||||||||||||||||
2,68 (2,66) | 1,99 (1,51) | 18,8 (20,2) | 27,9 | 31,4 | 3,9 | 43,4 | 21,5 | 11,0 | 12,5 | 5,1 | 2,6 | |||||||||||||||||
2,69 (2,65) | 1,95 (1,53) | 20,3 (19,4) | 29,6 | 31,6 | 4,9 | 14,8 | 18,0 | 41,0 | 9,7 | 7,0 | 2,6 | 2,0 | ||||||||||||||||
2,68 (2,66) | 2,01 (1,47) | 19,9 (11,5) | 28,6 | 41,1 | 2,8 | 13,7 | 18,5 | 25,5 | 28,5 | 10,0 | 0,6 | 0,4 | ||||||||||||||||
Примечания: 1. Данные по гранулометрическому составу относятся к песчаным грунтам.
2. Величины основных физических характеристик песчаных грунтов rS, r, W приведены в скобках.
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 sz 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 100, 200, 400, 600 см. Точки по горизонтали расположить вправо и влево от оси действия силы Р2 на расстоянии 0, 100, 300 см.
По вычисленным напряжениям и заданным осям построить эпюры распределения напряжений sZ. Исходные данные приведены в таблице 4. Схема к расчету представлена на рисунке 1.
Таблица 4
№ варианта | Р1, кН | Р2, кН | Р3, кН | r1, см | r2, см | Z, см |
Примечание: 1тс = 9806,65 Н = 9,80665 кН = 10 кН.
Рисунок 1. Расчётная схема к задаче № 2.
Задача № 3
Горизонтальная поверхность массива грунта по прямоугольным плитам с размерами в плане a1×в1 и а2× в2 нагружена равномерно распределенной вертикальной нагрузкой интенсивностью Р1 и Р2. Определить величины вертикальных составляющих напряжений sZ от совместного действия внешних нагрузок в точках массива грунта для заданной вертикали, проходящей через одну из точек М1, М2, М3, М4 на плите №1. Расстояние между осями плит нагружения - L. Точки по вертикали расположить от поверхности на расстоянии 100, 200, 400, 600 см. По вычисленным напряжениям построить эпюры распределения sZ. (от каждой нагрузки отдельно и суммарную) Исходные данные приведены в таблице 5. Схема к расчету представлена на рисунке 2.
Таблица 5.
№ варианта | а1, см | в1, см | а2, см | в2, см | Р1, МПа | Р2, МПа | L, см | Расчетная вертикаль |
0,25 | 0,32 | М1 | ||||||
0,27 | 0,36 | М2 | ||||||
0,31 | 0,25 | М3 | ||||||
0,35 | 0,39 | М4 | ||||||
0,31 | 0,34 | М1 | ||||||
0,28 | 0,35 | М2 | ||||||
0,29 | 0,33 | М3 | ||||||
0,30 | 0,40 | М4 | ||||||
0,34 | 0,41 | М1 | ||||||
0,35 | 0,37 | М2 | ||||||
0,27 | 0,36 | М3 | ||||||
0,20 | 0,45 | М4 | ||||||
0,36 | 0,39 | М1 | ||||||
0,41 | 0,31 | М2 | ||||||
0,19 | 0,23 | М3 | ||||||
0,46 | 0,46 | М4 | ||||||
0,38 | 0,35 | М1 | ||||||
0,21 | 0,4 | М2 | ||||||
0,29 | 0,37 | М3 | ||||||
0,33 | 0,33 | М4 | ||||||
0,35 | 0,21 | М2 | ||||||
0,28 | 0,37 | М3 | ||||||
0,15 | 0,23 | М1 | ||||||
0,19 | 0,25 | М2 | ||||||
0,24 | 0,38 | М3 | ||||||
0,31 | 0,41 | М4 | ||||||
0,18 | 0,29 | М1 | ||||||
0,28 | 0,42 | М2 | ||||||
0,32 | 0,51 | М3 | ||||||
0,41 | 0,54 | М4 | ||||||
0,27 | 0,41 | М1 | ||||||
0,25 | 0,35 | М2 | ||||||
0,36 | 0,46 | М3 |
Рисунок 2. Расчётная схема к задаче №3
Задача № 4
К горизонтальной поверхности массива грунта приложена вертикальная неравномерная нагрузка, распределенная в пределах гибкой полосы (ширина полосы b) по закону трапеции от Р1 до Р2. Определить величины вертикальных составляющих напряжений sZ в точках массива грунта для заданной вертикали, проходящей через одну из точек М1, М2, М3, М4, М5 загруженной полосы, и горизонтали, расположенной на расстоянии Z от поверхности. Точки по вертикали расположить от поверхности на расстоянии 100, 200, 400, 600 см. Точки по горизонтали расположить вправо и влево от середины загруженной полосы на расстоянии 0, 100, 300 см. По вычисленным напряжениям построить эпюры распределения напряжений sZ. Исходные данные приведены в таблице 6. Схема к расчету представлена на рисунке 3.
Таблица 6.
№ варианта | в, см | Р1, МПа | Р2, МПа | Z, см | Расчетная вертикаль |
0,12 | 0,21 | М1 | |||
0,18 | 0,29 | М2 | |||
0,22 | 0,31 | М3 | |||
0,26 | 0,37 | М4 | |||
0,14 | 0,25 | М5 | |||
0,16 | 0,27 | М6 | |||
0,24 | 0,35 | М1 | |||
0,15 | 0,27 | М2 | |||
0,13 | 0,25 | М3 | |||
0,21 | 0,32 | М4 | |||
0,10 | 0,23 | М5 | |||
0,19 | 0,29 | М6 | |||
0,20 | 0,3 | М1 | |||
0,25 | 0,35 | М2 | |||
0,16 | 0,34 | М3 | |||
0,19 | 0,28 | М4 | |||
0,21 | 0,35 | М5 | |||
0,18 | 0,35 | М6 | |||
0,15 | 0,37 | М1 | |||
0,25 | 0,36 | М2 | |||
0,23 | 0,21 | М3 | |||
0,17 | 0,19 | М4 | |||
0,11 | 0,22 | М5 | |||
0,15 | 0,29 | М6 | |||
0,18 | 0,21 | М1 | |||
0,21 | 0,35 | М2 | |||
0,27 | 0,42 | М3 | |||
0,13 | 0,18 | М4 | |||
0,12 | 0,24 | М5 | |||
0,17 | 0,31 | М6 | |||
0,21 | 0,34 | М1 | |||
0,22 | 0,41 | М2 | |||
0,26 | 0,45 | М3 |
Рисунок 3. Расчётная схема к задаче № 4
Задача № 5
Откосы котлована глубиной Н проектируются с заложением m. Грунт в состоянии природной влажности имеет следующие характеристики физико-механических свойств: плотность грунта r, угол внутреннего трения j, удельное сцепление с. Определить методом кругло-цилиндрических поверхностей скольжения величину коэффициента устойчивости откоса. Исходные данные приведены в таблице 7. Схема к расчету представлена на рисунке 4.
Таблица 7.
№ варианта | Н, см | m | r, г/см3 | j, град | с, МПа |
1,5 | 1,94 | 0,018 | |||
1,4 | 2,05 | 0,021 | |||
1,1 | 1,96 | 0,016 | |||
1,6 | 2,08 | 0,025 | |||
1,3 | 1,97 | 0,047 | |||
2,0 | 2,01 | 0,047 | |||
1,2 | 2,03 | 0,041 | |||
2,0 | 1,98 | 0,023 | |||
1,7 | 1,97 | 0,019 | |||
1,6 | 1,91 | 0,015 | |||
1,25 | 1,96 | 0,018 | |||
1,5 | 2,05 | 0,021 | |||
1,7 | 1,92 | 0,016 | |||
1,5 | 2,08 | 0,025 | |||
1,2 | 1,91 | 0,051 | |||
2,0 | 2,1 | 0,047 | |||
1,4 | 2,08 | 0,041 | |||
1,3 | 1,96 | 0,023 | |||
2,0 | 1,94 | 0,019 | |||
1,1 | 1,99 | 0,015 | |||
1,2 | 2,00 | 0,019 | |||
1,3 | 1,95 | 0,011 | |||
1,6 | 1,94 | 0,019 | |||
1,5 | 2,05 | 0,015 | |||
1,5 | 1,96 | 0,018 | |||
1,4 | 2,08 | 0,021 | |||
1,5 | 1,97 | 0,016 | |||
1,3 | 2,01 | 0,025 | |||
1,2 | 2,03 | 0,031 | |||
1,7 | 1,98 | 0,047 | |||
1,6 | 1,97 | 0,041 | |||
1,1 | 1,91 | 0,023 | |||
1,4 | 1,96 | 0,019 |
Рисунок 4. Расчётная схема к задаче № 5.
Задача № 6
Подпорная стенка высотой Н с абсолютно гладкими вертикальными гранями и горизонтальной поверхностью засыпки грунта за стенкой имеет заглубление фундамента hзагл и ширину фундамента b. Засыпка за стенкой и основание представлены глинистым грунтом, имеющим следующие характеристики физико-механических свойств: плотность грунта r, угол внутреннего трения j, удельное сцепление с. Требуется определить:
а) аналитическим методом величины равнодействующих активного и пассивного давления грунта на подпорную стенку без учета нагрузки на поверхности засыпки, построить эпюры активного и пассивного давлений грунта, указать направления и точки приложения равнодействующих давления грунта;
б) графическим методом, предложенным Ш. Кулоном, величину максимального давления грунта на заднюю грань подпорной стенки при наличии на поверхности засыпки равномерно распределенной нагрузки интенсивностью q. Исходные данные приведены в таблице 8. Схема к расчету представлена на рисунке 5.
Рисунок 5. Расчётная схема к задаче № 6.
Таблица 8.
№ варианта | Н, см | hзагл, см | b, см | r, г/см3 | j, град | с, МПа | q, МПа |
2,06 | 0,016 | 0,15 | |||||
1,99 | 0,018 | 0,22 | |||||
2,01 | 0,015 | 0,16 | |||||
2,08 | 0,021 | 0,15 | |||||
2,07 | 0,023 | 0,18 | |||||
1,98 | 0,019 | 0,12 | |||||
2,04 | 0,014 | 0,24 | |||||
1,97 | 0,022 | 0,25 | |||||
1,97 | 0,025 | 0,15 | |||||
2,03 | 0,025 | 0,14 | |||||
2,05 | 0,017 | 0,15 | |||||
1,98 | 0,018 | 0,22 | |||||
2,02 | 0,016 | 0,16 | |||||
2,09 | 0,022 | 0,15 | |||||
2,08 | 0,024 | 0,18 | |||||
1,97 | 0,021 | 0,12 | |||||
2,05 | 0,015 | 0,24 | |||||
1,98 | 0,021 | 0,25 | |||||
1,96 | 0,023 | 0,15 | |||||
2,04 | 0,024 | 0,14 | |||||
1,99 | 0,013 | 0,17 | |||||
2,03 | 0,014 | 0,19 | |||||
2,06 | 0,016 | 0,13 | |||||
2,07 | 0,018 | 0,24 | |||||
1,98 | 0,015 | 0,25 | |||||
2,04 | 0,021 | 0,17 | |||||
1,69 | 0,023 | 0,18 | |||||
1,97 | 0,019 | 0,15 | |||||
2,03 | 0,014 | 0,22 | |||||
2,05 | 0,022 | 0,16 | |||||
1,98 | 0,025 | 0,21 | |||||
2,02 | 0,025 | 0,20 | |||||
2,09 | 0,017 | 0,13 |
Задача № 7
Равномерно распределенная полосообразная (ширина полосы b) нагрузка интенсивностью Р 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, плотность грунта r1, плотность частиц грунта rS1, природная влажность W1, модуль общей деформации Е01), подстилаемый водонепроницаемой глиной (h2, r2, Е02). Уровень грунтовых вод расположен в слое песчаного грунта на расстоянии hw от уровня подстилающего слоя. Исходные данные приведены в таблице 9. Схема к расчету представлена на рисунке 6.
Рисунок 6. Расчётная схема к задаче № 7