Механика грунтов
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;
Ip1 = (WL – Wp)∙0,01= (32-25)0,01=0,07 – супесь (Прил.табл.4)
Ip2 = (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 IL1 = (W-Wр)/(WL-Wp)= (30,8-25)/(32-25)=5,8/7=0,83 – супесь пластичная;
2 слой IL2 = (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.