Строительная площадка №16
ПланМ 1:1000
Таблица результатов определения физических характеристик грунта
Образец грунта |
Глубина взятия образца |
Гранулометрический состав |
Граница пластичности |
Уд. вес γs част. кН/м3 |
Уд. вес γ. кН/м3 |
Влажность, W, % |
Коэф. фильтрации К, см/сек |
Угол внут. трения γ, град |
Коэф. сжим. m, кПа |
Уд. сила сцеп. С, кПа |
>2,0 |
2,0
0,5
|
0,5
0,25
|
0,25
0,10
|
<0,1 |
WL
|
Wр |
1 |
2,0 |
0 |
0 |
10,0 |
40,0 |
44,0 |
32 |
25 |
26,4 |
18,5 |
30,8 |
1,1·
10-5
|
14 |
5,1·
10-4
|
5,0 |
2 |
5,0 |
4,0 |
5,0 |
8,0 |
18,0 |
35,0 |
22 |
14 |
27,0 |
22,0 |
14,1 |
1,1·
10-5
|
21 |
0,8·
10-4
|
7,0 |
3 |
10,0 |
2,0 |
22,0 |
32,0 |
24,0 |
20,0 |
- |
- |
26,4 |
20,1 |
16,3 |
2,0·
10-5
|
36 |
0,6·
10-4
|
1,0 |
4 |
12,5 |
Скальный грунт Rсж
= 25 МПа |
Геологические разрезы по данным полевых визуальных наблюдений
Скважина №1 (104,50) Скважина №2 (103,50)
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
104,0 |
0,6 |
0,5 |
Почв. слой |
103,0 |
0,5 |
0,6 |
Почв. слой |
102,0
100,6
|
2,5
4,0
|
3,5 |
У.Г.В.
Супесь
пластич.
|
100,6
99,0
|
2,9
4,5
|
4,0 |
У.Г.В.
Супесь
пластич.
|
95,0 |
8,6 |
4,6 |
Сугл. тугопл. |
94,2 |
9,3 |
4,8 |
Сугл. тугопл. |
92,4 |
12,1 |
3,5 |
Песок сред. крупн. |
91,4 |
12,1 |
2,8 |
Песок сред. крупн. |
86,4 |
18,1 |
6,0 |
Скальн. грунт |
86,4 |
17,1 |
5,0 |
Скальн. грунт |
1. Абсолютн. отм. подошвы слоя 4. Скважина
2. Глубина подошвы слоя /в м/ 5.Условные обозначения грунта
3. Мощность слоя грунта /в м/ 6. Литологическое описание грунта
1. Построить геологический разрез по двум скважинам в масштабе 1:100
2. Определить плотность ρ, ρs
, ρd
всех слоев грунта
ρ=γ/10; т/м3
ρs
=γs
/10; т/м3
ρd
=γd
/10=ρ/(1+0,01∙W); т/м3
,
где γ – удельный вес грунта; кН/м3
γs
– удельный вес частиц грунта; кН/м3
ρs
– плотность частиц грунта; т/м3
ρd
– плотность сухого грунта; т/м3
W – влажность грунта в %.
1 слой ρ=γ/10=18,5/10=1,85 т/м3
– (супесь)
ρs
=γs
/10=26,4/10=2,64 т/м3
ρd
=γd
/10=ρ/(1+0,01∙W)=1,85/1+0,01∙30,8=1,85/1,308=1,41 т/м3
2 слой ρ=γ/10=22/10=2,2 т/м3
– (суглинок)
ρs
=γs
/10=27,0/10=2,7 т/м3
ρd
=γd
/10=ρ/(1+0,01∙W)=2,2/1+0,01∙14,0=2,2/1,14=1,93 т/м3
3 слой ρ=γ/10=20,1/10=2,01 т/м3
- (песок)
ρs
=γs
/10=26,4/10=2,64 т/м3
ρd
=γd
/10=ρ/(1+0,01∙W)=2,01/1+0,01∙16,3=2,01/1,163=1,73 т/м3
.
3. Определить вид всех слоев песчаного грунта по размерам минеральных частиц
Гранулометрический состав грунта, %
Размер частиц d,мм |
>2 |
2÷0,5 |
0,5÷0,25 |
0,25÷0,1 |
>0,1 |
Частные остатки |
2,0 |
22,0 |
32,0 |
24,0 |
20,0 |
Полные остатки |
2,0 |
24,0 |
56,0 |
80,0 |
100,0 |
Услов. |
>25 |
>50 |
>50 |
≥75 |
<75 |
Виды песч-ых грунтов |
гравистые |
крупные |
срнезернистые |
мелкие |
пылеватые |
Вывод: так как вес частиц 0,5÷0,25 больше 50, значить пески средней крупности. (Прил. табл.2)
4. Определить коэффициент пористости (e) песчаных слоев грунта
e = [ρs
∙ (1 + 0,01 ∙ W) / ρ] - 1;
3 слой e = [2,64 ∙ (1 + 0,01 ∙ 16,3) / 2,01] – 1 = 0,53
5. По коэффициенту пористости и виду грунта по крупности частиц определить категорию по плотности сложения песчаного грунта.
e = 0,53– песок плотный, так как e <0,55.(Приложение, табл.1)
6. Определить коэффициент водонасыщения и вид песчаного грунта по влажности
Iw
= ρs
∙0.01∙W/ e ∙ ρw
, где ρw
– плотность воды 1 т/м3
;
Iw
= ρs
∙0.01∙W/ e ∙ ρw
= 2,64∙0,01∙16,3/0,53∙1=0,430/0,53=0,81
Вывод: т.к. коэффициент водонасыщения < 0.8, значит песок насыщенный водой.
7. Определить по таблице расчетное сопротивление R0
песчаных грунтов
Вывод: пески средней крупности, плотные (Прил. табл.6) R0
= 500 кПа
8. На геологическом разрезе построить эпюры R0
в масштабе в 1см–100кПа.
9. Определить коэффициент пористости (e) для всех слоев глинистого грунта
e = [ρs
∙ (1 + 0,01 ∙ W) / ρ] - 1;
1 слой e1
= [ρs
∙ (1 + 0,01 ∙ W) / ρ] – 1=[2,64∙(1+0,01∙30,8)/1,85]-1=0,87
2 слой e2
= [ρs
∙ (1 + 0,01 ∙ W) / ρ] – 1=[2,70∙(1+0,01∙14,0)/2,20]-1=0,40
10. Опред. число пластичности (ID
) и по нём опред. вид глинистого грунта
Ip
= (WL
– Wp
)∙0,01;
Ip
1
= (WL
– Wp
)∙0,01= (32-25)0,01=0,07 – супесь (Прил.табл.4)
Ip
2
= (WL
– Wp
)∙0,01= (22-14)0,01=0,08 – суглинок (Прил.табл.4).
11. Определить показатель консистенции (индекс текучести) IL
и по его значению опред. вид грунта по консистенции
IL
= (W-Wр
)/(WL
-Wp
);
1 слой IL
1
= (W-Wр
)/(WL
-Wp
)= (30,8-25)/(32-25)=5,8/7=0,83 – супесь пластичная;
2 слой IL
2
= (W-Wр
)/(WL
-Wp
)=(14,1-14)/(22-14)=0,1/8=0,01 – суглинок полутвердый.
(Прил. табл.3)
12. По табл. опред. расчетное сопротивление глинистых грунтов R0
кПа.
1 слой - R01
= 249 кПа;
2 слой - R02
= 240 кПа (Прил. табл.5).
13. На геологическом разрезе построить эпюру R0
для глинистых гр. в масштабе в 1 см – 100 кПа.
14. Опред. значение коэф. (ei
) для каждого слоя, при условии, что образец грунта высотой h=40мм при увеличении давления в одометре от 100кПа до 300кПа деформация составила Δh=1мм.
еi
=
где e0
- коэффициент пористости (п.4 и п.9)
1 слой: е1
=
;
2 слой: е2
=
;
3 слой: е3
=
15. Определить коэф. относительной сжимаемости (mv
) каждого слоя, используя данные задания. (а – коэф. сжимаемости, Р1
=100кПа, Р2
=300кПа)
mv
=
где
=
mv1
=
mv2
=
mv3
=
16. Определить модуль деформации (Е0
), (песок, супесь=0.3, суглинок =0.35; глина =0.42).
Е0
=
; β=
17. Опред. сопротивление сдвигу по каждому слою при значении σz
= 100кПа, 200 кПа и 300 кПа.
где γi
– угол внутреннего трения и ci
- удельного сцепления грунта из задания.
τ1
=100∙tg14+5=30;
τ1
=200∙tg14+5=55;
τ1
=300∙tg14+5=77;
τ2
=100∙tg21+7=45;
τ2
=200∙tg21+7=84;
τ2
=300∙tg21+7=122;
τ3
=100∙tg36+1=74;
τ3
=200∙tg36+1=146;
τ3
=300∙tg36+1=219.
18. Построить графики зависимости сопротивления сдвигу по каждому слою, используя данные задания и расчетов.
геологический разрез грунт давление
19. Опред. приток воды (
) по каждому слою, используя данные задания при условии, что Н равно мощности слоя, h=1.5м, R=0,4Н, r=1,2м.
к – коэф. фильтрации и равен 1,1х10-5
(скв№1).
20. Опред. напряжение в грунтовом массиве по каждому слою от действия сосредоточенной силы Р=500кН, при условии, что Z=0,6h (h- мощность слоя), r=0.1Z.
Z1
= 0.6·h1
=0,6·3,5=2,1
Z2
=h1
+0.6·h2
=3,5+2,76=6,26
Z3
=h1
+h2
+0.6·h3
=3,5+4,6+2,1=10,2
21. Построить график зависимости изменения напряжения σz
при условии: Р=600 к Н, Z=2м, r=1м, r=2м, r=3м.
r0
=
;
r1
;
r2
;
r3
;
22. Определить расчетное сопротивление грунта по каждому слою, при условии: γI
I
= γI
1
, γn
1
=1.1, γn
2
=1.2, d=1,5м, b=1,8м.
R=
,
где kz
– коэффициент, учитывающий ширину подушки фундамента при b <10м
kz
=1
γn
1
- удельный вес грунта, лежащего ниже подошвы фундамента, кН/м3
;
γn
2
- удельный вес грунта, лежащего выше подошвы фундамента, кН/м3
;
d1
= d= 1,5 м
Табл.4(СНиП 2.02.01-83*)
Коэф. |
1 слой |
2 слой |
3 слой |
Mg |
0,29 |
0,56 |
1,81 |
Мq |
2,17 |
3,24 |
8,24 |
Mc |
4,69 |
5,84 |
9,97 |
R1
=
R2
=
R3
=
23. По скв. №1 построить эпюру природного давления грунтов
где
- удельный вес i-того слоя;
hi
- мощность слоя грунта, м.
е1
=0,87; е2
=0,40; е3
=0,53; γ1
=18,5кН/м3
;γ2
=22,0 кН/м3
; γ3
=20,1 кН/м3
;
=(18.5-10)/1.87=4.5кН/м3
\
=(22-10)/1.40=8.57кН/м3
\
=(20.1-10)/1.53=6.60кН/м3
σ1
=γ1
·0=18.5·0=0
σ2
=γ1
·(h1+
hв
)=18.5·(3.5-2)=27.75 кПа
σ3
= σ2
+
·(h1
-hв
)=27.75+4.5·1.5=34.50 кПа
σ4
= σ3
+
·h2
= 34.5+8.57·4.6=73.92 кПа
σ5
= σ4
+
·h3
=73.92+3.5·6.60=97.02 кПа
σ6
= σ5
+ γ3
· h3
=97.02+70,35=167.37 кПа.
24. Опред. осадку по каждому слою, при условии h=2м, σz
р
i
= 350 кПа
где a0
=
коэффициент относительной сжимаемости;
е0
– начальный коэффициент пористости;
m - коэффициент сжимаемости, берется из задания для каждого слоя.
25. Опред. величину активного давления на подпорную стенку и равнодействующую активного давления по каждому слою при условии: Н равно мощности слоя
;
Равнодействующая активного давления
26. Определить глубину расположения точки h0
, где активное давление равно нулю
В
где с – сцепление;
- угол внутреннего трения грунта;
- удельный вес грунта, кН/м3.
h0
=2·5·cos14/18.5·(1-sin14)=9.7/14.02=0.69м;
Список литературы
1. ГОСТ 5180-84. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик.–М.: Госстандарт,1986.
2. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений. –М: Стройиздат,1985.
3. Механика грунтов, основания и фундаменты: учебник/ С.Б.Ухов–М.: издательство АСВ, 1994.- стр.527.
4. Проектирование оснований и фундаментов. В. А. Веселов–М.: Стройиздат, 1990.
5. Механика грунтов. Н. А. Цытович–М.: Высшая школа, 1983. –288 с.
|