Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

По Таблице IL<0 консистенция глины твердая

11. Расчетное сопротивление глинистого грунтаопределяем по Таблице. Используем интерполяцию для определения точного значения.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =444 кПа.

б)

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
0,647 0,12 0,27 0,33 0,47 0,7 0,05 0,2

h =20мм

1. Определяем коэффициент пористости для каждой ступени нагружения по формуле:

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Строим график компрессионной кривой по значениям нагрузки Рiи коэффициентов пористости еiРисунок ..

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

2. Коэффициент сжимаемости:

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа-1

3. Коэффициент относительной сжимаемости:

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа-1 – грунт среднесжимаемый при mv порядка 0,1 МПа-1 – среднесжимаемый

4. Модуль общей деформации:

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа

b = 0,62- по Таблице 19

в)

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
0,104 0,155 0,17 0,23 0,266 0,283

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru = Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

По значениям предельного сопротивления сдвигу и давлению строим график Рисунок

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru
Задача № 2

Для случая, когда к горизонтальной поверхности массива грунта приложено несколько сосредоточенных сил Р1, Р2, Р3Рn, (рис. 11), величины вертикальных составляющих напряжений sZi в любой точке массива грунта можно определить суммированием составляющих напряжений от действия каждой силы в отдельности с использованием зависимости

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru ,

где Кi- коэффициент, являющийся функцией отношения Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru , по Таблице 20,

ri- расстояние по горизонтальной оси от рассматриваемой точки до оси Z, проходящей через точку приложения сосредоточенной силы Рi;

zi- глубина рассматриваемой точки от плоскости приложения сосредоточенной силы Pi.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Рисунок 11. Расчётная схема действия нескольких сосредоточенных сил.

Значения коэффициента К приведены в [3, табл. 6.1]; [11, табл. 3.1].

Вид эпюр показан на рис. 12. При построении расчетной схемы и эпюр напряжений следует принимать масштаб расстояний 1:50, масштаб напряжений 0,05 МПа в 1см. Примеры расчета приведены в [11].

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Рисунок 12. Вид эпюр распределения вертикальных напряжений sz.

Таблица 20

r/z K r/z K r/z K r/z K
0,00 0,4775 0,50 0,2733 1,00 0,0844 1,50 0,0251
0,01 0,4773 0,51 0,2679 1,01 0,0823 1,51 0,0245
0,02 0,4770 0,52 0,2625 1,02 0,0803 1,52 0,0240
0,03 0,4764 0,53 0,2571 1,03 0,0783 1,53 0,0234
0,04 0,4756 0,54 0,2518 1,04 0,0764 1,54 0,0229
0,05 0,4745 0,55 0,2466 1,05 0,0744 1,55 0,0224
0,06 0,4732 0,56 0,2414 1,06 0,0727 1,56 0,0219
0,07 0,4717 0,57 0,2363 1,07 0,0709 1,57 0,0214
0,08 0,4699 0,58 0,2313 1,08 0,0691 1,58 0,0209
0,09 0,4679 0,59 0,2263 1,09 0,0674 1,59 0,0204
0,10 0,4657 0,60 0,2214 1,10 0,0658 1,60 0,0200
0,11 0,4633 0,61 0,2165 1,11 0,0641 1,61 0,0195
0,12 0,4607 0,62 0,2117 1,12 0,0626 1,62 0,0191
0,13 0,4579 0,63 0,2070 1,13 0,0610 1,63 0,0187
0,14 0,4548 0,64 0,2024 1,14 0,0595 1,64 0,0183
0,15 0,4516 0,65 0,1978 1,15 0,0581 1,65 0,0179
0,16 0,4482 0,66 0,1934 1,16 0,0567 1,66 0,0175
0,17 0,4446 0,67 0,1889 1,17 0,0553 1,67 0,0171
0,18 0,4409 0,68 0,1846 1,18 0,0539 1,68 0,0167
0,19 0,4370 0,69 0,1804 1,19 0,0526 1,69 0,0163
0,20 0,4329 0,70 0,1762 1,20 0,0513 1,70 0,0160
0,21 0,4286 0,71 0,1721 1,21 0,0501 1,72 0,0153
0,22 0,4242 0,72 0,1681 1,22 0,0489 1,74 0,0147
0,23 0,4197 0,73 0,1641 1,23 0,0477 1,76 0,0141
0,24 0,4151 0,74 0,1603 1,24 0,0466 1,78 0,0135
0,25 0,4103 0,75 1,25 0,0454 1,80 0,0129
0,26 0,4054 0,76 0,1527 1,26 0,0443 1,82 0,0124
0,27 0,4004 0,77 0,1491 1,27 0,0433 1,84 0,0119
0,28 0,3954 0,78 0,1455 1,28 0,0422 1,86 0,0114
0,29 0,3902 0,79 0,1420 1,29 0,0412 1,88 0,0109
0,30 0,3849 0,80 0,1386 1,30 0,0402 1,90 0,0105
0,31 0,3796 0,81 0,1353 1,31 0,0393 1,92 0,0101
0,32 0,3742 0,82 0,1320 1,32 0,0384 1,94 0,0097
0,33 0,3687 0,83 0,1288 1,33 0,0374 1,96 0,0093
0,34 0,3632 0,84 0,1257 1,34 0,0365 1,98 0,0089
0,35 0,3577 0,85 0,1226 1,35 0,0357 2,00 0,0085
0,36 0,3521 0,86 0,1196 1,36 0,0348 2,10 0,0070
0,37 0,3465 0,87 0,1166 1,37 0,0340 2,20 0,0058
0,38 0,3408 0,88 0,1138 1,38 0,0332 2,30 0,0048
0,39 0,3351 0,89 0,1110 1,39 0,0324 2,40 0,0040
0,40 0,3294 0,90 0,1083 1,40 0,0317 2,50 0,0034
0,41 0,3238 0,91 0,1057 1,41 0,0309 2,60 0,0029
0,42 0,3181 0,92 0,1031 1,42 0,0302 2,70 0,0024
0,43 0,3124 0,93 0,1005 1,43 0,0295 2,80 0,0021
0,44 0,3068 0,94 0,0981 1,44 0,0288 2,90 0,0017
0,45 0,3011 0,95 0,0956 1,45 0,0282 3,00 0,0015
0,46 0,2955 0,96 0,0933 1,46 0,0275 3,50 0,0007
0,47 0,2899 0,97 0,0910 1,47 0,0269 4,00 0,0004
0,48 0,2843 0,98 0,0887 1,48 0,0263 4,50 0,0002
0,49 0,2788 0,99 0,0865 1,49 0,0257 5,00 0,0001
            6,00 0,000057

Пример:

Р1, кН Р2, кН Р3, кН r1, см r2, см Z, см

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Рассмотрим точку 1

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определим значения коэффициента К по таблице 20 в зависимости от отношения Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru .

К1 ( Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru = 400/100=4)=0,0004

К2 ( Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =0/100=0)=0,4775

К3 ( Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru = 250/100=2,5)=0,0034

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru 0,0337кН/см2=0,337 МПа

Рассмотрим точку 2

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определим значения коэффициента К.

К1( Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =400/200=2)=0,0085

К2 ( Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =0/200=0)=0,4775

К3 ( Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru = 250/200=1,25)=0,0454

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru 0,00948кН/см2=0,095 МПа

Рассмотрим точку 3

К1 ( Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru = 400/350=1,14)=0,0595

К2 ( Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =0/350=0)=0,4775

К3 ( Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru = 250/350=0,71)=0,1721

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru 0,0042кН/см2=0,042 МПа

Рассмотрим точку 4

К1 ( Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru = 400/400=1)=0,0844

К2 ( Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =0/400=0)=0,4775

К3 ( Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru = 250/400=0,625)=0,20935

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru 0,0035кН/см2=0,035МПа

Рассмотрим точку 5

К1 ( Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru = 400/600=0,67)=0,1889

К2 ( Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =0/600=0)=0,4775

К3 ( Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru = 250/600=0,417)=0,3198

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru 0,00199кН/см2=0,02 МПа

Рассмотрим точку 6

К1 ( Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =0/350=0)= 0,4775

К2 ( Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =400/350=1,14)=0,0595

К3 ( Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru = 650/350=1,86)=0,0114

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru 0,00237кН/см2=0,024МПа

Рассмотрим точку 7

К1 ( Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =300/350=0,86)= 0,1196

К2 ( Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =100/350=0,285)=0,3928

К3 ( Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru = 350/350=1,0)=0,0844

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru 0,00335кН/см2=0,034 МПа

Рассмотрим точку 8

К1 ( Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =500/350=1,43)= 0,0295

К2 ( Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =100/350=0,285)=0,3928

К3 ( Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru = 150/350=0,43)=0,3124

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru 0,00466кН/см2=0,047 МПа

Рассмотрим точку 9

К1 ( Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =700/350=2)= 0,0085

К2 ( Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =300/350=0,86)=0,1196

К3 ( Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru = 50/350=0,14)=0,4548

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru 0,0040кН/см2=0,04 МПа

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Задача № 3

Распределение по глубине вертикальных составляющих напряжений szc в любой точке массива грунта от действия равномерно распределенной нагрузки в пределах или за пределами плит нагружения может быть определено по методу угловых точек.

Для площадок под центром загружения прямоугольника максимальное сжимающее напряжение определяется по формуле:

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

где a – коэффициент, определяемый в зависимости от отношения сторон прямоугольной площади загружения Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru (а – длинная ее сторона, b – ее ширина) и отношения Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru (z – глубина, на которой определяется напряжение szо) Таблица 21;

р – интенсивность равномерно распределенной нагрузки.

Для площадок под углом загруженного прямоугольника по формуле:

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

где a – коэффициент, определяемый в зависимости от отношения сторон прямоугольной площади загружения Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru (а – длинная ее сторона, b – ее ширина) и отношения Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru (z – глубина, на которой определяется напряжение szc);

р – интенсивность равномерно распределенной нагрузки.

В соответствии с этим заданные плиты нагружения разбивают на прямоугольники таким образом, чтобы они имели общую угловую точку, через которую проходит расчетная вертикаль Мi. Для каждого из этих прямоугольников со сторонами аi >bi, с помощью таблиц определяют значения коэффициента a и, пользуясь принципом независимости действия сил, находят алгебраическим суммированием напряжения в заданных точках массива грунта. Значения коэффициента a приведены в [1, табл. 1.1 прил.]; [3, табл. 6.2]; [8, табл. 55]; [11, табл. 3.2 или табл. 3.5]. Масштаб расстояний 1:50, масштаб напряжений 0,05 Мпа в 1 см. ]. Вид эпюр показан на рис. 13. Примеры расчета приведены в [11].

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Рисунок 13. Вид эпюр распределения вертикальных напряжений sz.

Таблица 21

Коэффициент a

Коэффициент a для фундаментов
z круглых Прямоугольных с соотношением сторон h = a / b Ленточных (h ³ 10)
1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,4 2,8 3,2 4,0 5,0
0,0 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000
0,4 0,949 0,960 0,968 0,972 0,974 0,975 0,976 0,976 0,977 0,977 0,977 0,977 0,977
0,8 0,756 0,800 0,830 0,848 0,859 0,866 0,870 0,875 0,878 0,879 0,880 0,881 0,881
1,2 0,547 0,606 0,652 0,682 0,703 0,717 0,727 0,740 0,746 0,749 0,753 0,754 0,755
1,6 0,390 0,449 0,496 0,532 0,558 0,578 0,593 0,612 0,623 0,629 0,639 0,639 0,642
2,0 0,285 0,336 0,379 0,414 0,441 0,463 0,481 0,505 0,520 0,530 0,540 0,545 0,550
2,4 0,214 0,257 0,294 0,325 0,352 0,374 0,392 0,419 0,437 0,449 0,462 0,470 0,477
2,8 0,165 0,201 0,232 0,260 0,284 0,304 0,321 0,349 0,369 0,383 0,400 0,410 0,420
3,2 0,130 0,160 0,187 0,210 0,232 0,251 0,267 0,294 0,314 0,329 0,348 0,360 0,374
3,6 0,106 0,131 0,153 0,173 0,192 0,209 0,224 0,250 0,270 0,285 0,305 0,319 0,337
4,0 0,087 0,108 0,127 0,145 0,161 0,176 0,190 0,214 0,233 0,248 0,270 0,285 0,306
4,4 0,073 0,091 0,107 0,123 0,137 0,150 0,163 0,185 0,203 0,218 0,239 0,255 0,280
4,8 0,062 0,077 0,092 0,105 0,118 0,130 0,141 0,161 0,178 0,192 0,213 0,230 0,258
5,2 0,053 0,066 0,079 0,091 0,102 0,113 0,123 0,141 0,157 0,170 0,191 0,208 0,239
5,6 0,046 0,058 0,069 0,079 0,089 0,099 0,108 0,124 0,139 0,152 0,172 0,189 0,223
6,0 0,040 0,051 0,060 0,070 0,078 0,087 0,095 0,110 0,124 0,136 0,155 0,173 0,208
6,4 0,036 0,045 0,053 0,062 0,070 0,077 0,085 0,099 0,111 0,122 0,141 0,158 0,196
6,8 0,031 0,040 0,048 0,055 0,062 0,064 0,076 0,088 0,100 0,110 0,128 0,145 0,185
7,2 0,028 0,036 0,042 0,049 0,056 0,062 0,068 0,080 0,090 0,100 0,117 0,133 0,175
7,6 0,024 0,032 0,038 0,044 0,050 0,056 0,062 0,072 0,082 0,091 0,107 0,123 0,166
8,0 0,022 0,029 0,035 0,040 0,046 0,051 0,056 0,066 0,075 0,084 0,098 0,113 0,158
8,4 0,021 0,026 0,032 0,037 0,042 0,046 0,051 0,060 0,069 0,077 0,091 0,105 0,150
8,8 0,019 0,024 0,029 0,033 0,038 0,042 0,047 0,055 0,063 0,071 0,084 0,098 0,143
9,2 0,017 0,022 0,026 0,031 0,035 0,039 0,043 0,051 0,058 0,065 0,078 0,091 0,137
9,6 0,016 0,020 0,024 0,028 0,032 0,036 0,040 0,047 0,054 0,060 0,072 0,085 0,132
10,0 0,015 0,019 0,022 0,026 0,030 0,033 0,037 0,043 0,050 0,056 0,067 0,079 0,126
10,4 0,014 0,017 0,021 0,024 0,028 0,031 0,036 0,040 0,046 0,052 0,062 0,074 0,122
10,8 0,013 0,016 0,020 0,022 0,026 0,029 0,033 0,037 0,043 0,049 0,059 0,069 0,117
11,2 0,012 0,015 0,018 0,021 0,024 0,027 0,031 0,035 0,040 0,045 0,055 0,065 0,113
11,6 0,011 0,014 0,017 0,020 0,023 0,025 0,029 0,033 0,038 0,042 0,052 0,061 0,109
12,0 0,010 0,013 0,015 0,018 0,020 0,023 0,026 0,031 0,035 0,040 0,050 0,058 0,106
                                                     

Пример:

а1, см в1, см а2, см в2, см Р1, МПа Р2, МПа L, см Расчетная вертикаль
0,33 0,33 М1

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Расчетная точка М1 является угловой для прямоугольной площади загружения Р1, разбиваем прямоугольник Р1 на два прямоугольника с угловой точкой М1. Воспользуемся для расчёта напряжения следующей формулой:

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru ; Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru – для силы Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Т.к., α12, то формула примет следующий вид: Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Найдем

т. 1 z=100 см

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа;

т. 2 z=200 см

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа;

т. 3 z=400 см

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа;

т. 4 z=600 см

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа;

Определяем напряжения от нагрузки Р2. Делаем дополнительные построения, т. к. точка М1 должна быть угловой для всех прямоугольников. Так мы достроили прямоугольник М1АСД и М1АВЕ, вторую половину М1АСД и М1АВЕ рассматривать не будем, она симметричная, умножим значения на 2.

MA=CD=325 см;

AB=ME=415 см;

AC=MD=655 см;

т. 1 z=100 см

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа;

т. 2 z=100 см

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа;

т. 3 z=100 см

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа;

т. 4 z=600 см

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа;

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru
Задача № 4.

Для случая действия на поверхности массива грунта нагрузки, распределенной в пределах гибкой полосы по трапецеидальной эпюре, величину вертикальных сжимающих напряжений в заданной точке массива грунта определяют путем суммирования напряжений от прямоугольного и треугольного элементов эпюры внешней нагрузки.

Вертикальные напряжения sz, возникающие от действия полосообразной равномерно распределенной нагрузки (прямоугольный элемент эпюры внешней нагрузки, рис. 14), определяют по формуле:

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

где Кz – коэффициент, определяемый в зависимости от величины относительных координат Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru и Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru Таблица 22, [I, табл. 1,3 приложения]; [11, табл. 3,6];

р – вертикальная равномерно распределенная нагрузка.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Рисунок 14. Схема действия равномерно распределённой нагрузки

в условиях плоской задачи.

Таблица 22

Значения коэффициента Kz для определения сжимающих напряжений в случае действия равномерно распределённой нагрузки в условиях плоской задачи

z / b Kz при y / b
0.25 0.5 1.5
0.00 1.00 1.00 0.50 0.00 0.00 0.00
0.25 0.96 0.90 0.50 0.02 0.00 0.00
0.50 0.82 0.74 0.48 0.08 0.02 0.00
0.75 0.67 0.61 0.45 0.15 0.04 0.02
1.00 0.55 0.51 0.41 0.19 0.07 0.03
1.25 0.46 0.44 0.37 0.20 0.10 0.04
1.50 0.40 0.38 0.33 0.21 0.13 0.07
1.75 0.35 0.34 0.30 0.20 0.14 0.08
2.00 0.31 0.31 0.28 0.17 0.13 0.10
3.00 0.21 0.21 0.20 0.14 0.12 0.10
4.00 0.16 0.16 0.15 0.12 0.11 0.09
5.00 0.13 0.13 0.12 0.10 0.10 ----
6.00 0.11 0.10 0.10 ---- ---- ----

Вертикальные напряжения sz, возникающие от действия полосообразной неравномерной нагрузки, распределенной по закону треугольника (треугольный элемент эпюры внешней нагрузки, рис. 15), определяются по формуле:

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

где Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru – коэффициент, определяемый в зависимости от величины относительных координат Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru и Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru , Таблица 23. [I, табл. 1,4 приложения]; [11, табл. 3,7];

р – наибольшая ордината треугольной нагрузки.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Рисунок 15. Схема действия треугольной нагрузки в условиях плоской задачи.

Таблица 23

Значения коэффициента K¢z для определения величины сжимающих напряжений при треугольной нагрузке в условиях плоской задачи

z / b z при y / b
-1.5 -1 -0.5 0.25 0.5 0.75 1.5 2.5
0.00 0.000 0.000 0.000 0.000 0.250 0.500 0.750 0.500 0.000 0.000 0.000
0.25 0.000 0.000 0.001 0.075 0.256 0.480 0.643 0.424 0.015 0.003 0.000
0.50 0.002 0.003 0.023 0.127 0.263 0.410 0.477 0.353 0.056 0.017 0.003
0.75 0.006 0.016 0.042 0.153 0.248 0.335 0.361 0.293 0.108 0.024 0.009
1.00 0.014 0.025 0.061 0.159 0.223 0.275 0.279 0.241 0.129 0.045 0.013
1.50 0.020 0.048 0.096 0.145 0.178 0.200 0.202 0.185 0.124 0.062 0.041
2.00 0.033 0.061 0.092 0.127 0.146 0.155 0.163 0.153 0.108 0.069 0.050
3.00 0.050 0.064 0.080 0.096 0.103 0.104 0.108 0.104 0.090 0.071 0.050
4.00 0.051 0.060 0.067 0.075 0.078 0.085 0.082 0.075 0.073 0.060 0.049
5.00 0.047 0.052 0.057 0.059 0.062 0.063 0.063 0.065 0.061 0.051 0.047
6.00 0.041 0.041 0.050 0.051 0.052 0.053 0.053 0.053 0.050 0.050 0.045

Пример эпюр напряжений показан на рис. 16.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Рисунок 16а. Эпюры напряжений sz

от прямоугольной составляющей внешней нагрузки.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Рисунок 16б. Эпюры напряжений sz от треугольной составляющей внешней нагрузки.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Рисунок 16в. Суммарные эпюры напряжений sz.

При построении расчетной схемы и эпюр напряжений следует принимать масштаб расстояний 1:50, масштаб напряжений 0,05 МПа в 1см.

Примеры расчета приведены в [I]; [11].

Пример:

в, см Р1, МПа Р2, МПа Z, см Расчетная вертикаль
0,21 0,31 М1

 
  Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Вертикальные напряжения Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru , возникающие от действия полосообразной равномерно распределенной нагрузки определяют по формуле:

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

где Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru – коэффициент, определяемый в зависимости от величины относительных координат Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru и Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru ;

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru – вертикальная равномерно распределенная нагрузка.

т. 1 Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =100 см.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа

т. 2 Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =200 см.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа

т. 3 Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =400 см.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа

т. 4 Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =600 см.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа

т. 5 Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =150 см.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа

т. 6 Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =150 см.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа

т. 7 Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =150 см.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа

т. 8 Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =150 см.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа

т. 9 Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =150 см.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа

Вертикальные напряжения Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru , возникающие от действия полосообразной неравномерной нагрузки, распределенной по закону треугольника, определяются по формуле:

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

где Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru – коэффициент, определяемый в зависимости от величины относительных координат Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru и Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru ;

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru – наибольшая ордината треугольной нагрузки.

т. 1 Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =100 см.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа

т. 2 Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =200 см.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа

т. 3 Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =400 см.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа

т. 4 Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =600 см.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа

т. 5 Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =150 см.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа

т. 6 Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =150 см.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа

т. 7 Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =150 см.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа

т. 8 Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =150 см.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа

т. 9 Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =150 см.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru МПа

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru


Задача № 5.

В проектной практике широко распространен расчет устойчивости откосов по методу круглоцилиндрических поверхностей скольжения. Проверка устойчивости откоса сводится к простейшим построениям по схеме рис.17.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Рисунок 17. Схема к расчёту устойчивости откоса

по методу круглоцилиндрических поверхностей скольжения.

За коэффициент устойчивости откоса h принимают отношение момента сил, удерживающих откос от сдвига, Муд к моменту сил, стремящихся сдвинуть откос, Мсдв:

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

где n - число откосов, на которые делится призма скольжения;

Ni - нормальные составляющие от веса отсеков Рi, равные Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru ;

Pi - вес расчетного отсека;

qI - угол между направлением силы Pi и нормальной составляющей Ni;

j - угол внутреннего трения грунта;

с - удельное сцепление грунта;

L - длина дуги скольжения;

R - радиус круглоцилиндрической дуги скольжения;

Ti - касательные составляющие от веса отсеков Pi, равные Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

При h ³ 1,2 откос считается устойчивым.

Для откосов в однородной толще грунтов весьма полезным для определения координат центра О (x,y) наиболее опасной круглоцилиндрической поверхности скольжения, для которой коэффициент устойчивости получается минимальным, является график Янбу, представленный на рисунке 18 [4]:

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Рисунок 18. График Ямбу.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

где H - высота откоса;

xo, yo - безразмерные величины, устанавливаемые по графику Янбу в зависимости от угла откоса a (определяется по заданному заложению откоса m) и lср:

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Вместе с тем, без большой погрешности около 10% в сторону завышения коэффициента запаса, принимаем Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru , формула для определения коэффициента устойчивости откоса может быть записана в более простом виде [4]:

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

где xi – плечо от линии действия веса расчетного отсека до центра вращения (см. рис.17).

Момент принимается для восходящей ветви кривой скольжения отрицательным, для нисходящей – положительным.

Радиус круглоцилиндрической дуги скольжения R, а также ширину и высоту отсеков допускается определять графически с расчетной схемы, выполняемой в масштабе 1:100. Для расчета выделяют 1 пог. м по длине откоса (перпендикулярно к плоскости чертежа). Вес расчетного отсека определяется как произведение плотности грунта на объем отсека. Примеры расчета приведены в [4].

Пример:

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =900 см

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =1,0

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =1,99 г/см3

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =20 град

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru =0,015 МПа

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru см, Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

По графику Янбу:

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru , Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru ,

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru , Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru п. м Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru Н » 0,1 МН


Задача № 6.

Определение давления грунта на вертикальную гладкую стенку с учетом угла внутреннего трения и сцепления грунта можно произвести по следующим зависимостям:

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

где g - удельный вес грунта, определяемый по формуле Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

r - плотность грунта;

g - ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2, часто принимают g = 10м/с2;

Z – расстояние точки от поверхности засыпки.

Пассивное давление sп в любой точке стенки:

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru ;

Равнодействующая Еа активного давления грунта:

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

где Н – высота подпорной стенки.

Равнодействующая Еп пассивного давления грунта:

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

где hзагл – заглубление фундамента подпорной стенки.

Точка приложения Еа находится от подошвы фундамента подпорной стенки на расстоянии:

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

где hс – высота верхней части стенки, не воспринимающей давления грунта;

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Точка приложения Еп находится на высоте еn от подошвы фундамента подпорной стенки:

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

где а – величина пассивного давления грунта в уровне подошвы фундамента при Z=hзагл;

d – величина пассивного давления грунта в уровне обреза фундамента при Z=0.

При построении расчетной схемы и эпюр активного и пассивного давлений грунта на подпорную стенку (рис. 19), следует принимать масштаб расстояний 1:50, масштаб давлений 0,025 МПа в 1см. Примеры расчета приведены в [4];[6].

Для определения давления грунта на подпорную стенку графическим методом можно использовать построения, предложенные Ш. Кулоном. Расчётная схема показана на рисунке 20. Последовательность такого определения приведена в [3] и [11].

Действие сплошной равномерно распределенной погрузки горизонтальной поверхности засыпки грунта в этом случае заменяется эквивалентной высотой слоя грунта, равной:

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Масштаб расстояний для графического определения следует принять 1:50.

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Рисунок 19. Расчетная схема к определению давления связных грунтов на вертикальную гладкую подпорную стенку

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Рисунок 20. Расчётная схема для определения давления грунта на подпорную стенку графическим методом.

Пример:

Н, см hзагл, см b, см r, г/см3 j, град с, МПа q, МПа
2,04 0,024 0,14

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru

Определяем показатель текучести и консистенцию глинистого грунта - student2.ru Па

Наши рекомендации