Показатели прочности (сопротивления сдвигу) грунтов

j - угол внутреннего трения, град;

С - удельное сцепление, кПа.

Показатели деформируемости и прочности грунтов определяются опытным путем в лабораторных или полевых условиях.

 

При выполнении курсовой работы все расчеты выполняются в размерности международной системы единиц (СИ). Ниже дан перевод механической системы единиц (МК ГСС) в систему СИ.

 

1. Сила, нагрузка, вес - I Н.

1 кгс = 9, 81 Н»10Н.

1 тс = 9, 81 10³Н»10кН =0, 01 МН

2. Давление (напряжение):

1 кгс/см² =10 тс/м²» 100 кПа(100кН/м²) = 0, 1 Мпа

3. Удельный вес:

1 тс/м²» 10кН/м²=0, 01 МН/м³.

 

Состав и содержание курсовой работы

Курсовая работа предусматривает выполнение ряда расчетных задач по основным разделам дисциплины “Механика грунтов”:

-- определение природных напряжений в массиве грунта;

-- определение напряжений в массиве грунта от действия на его поверхности внешней прямоугольной нагрузки методом угловых точек;

-- расчет осадки слоя грунта под действием сплошной равномерно - распределенной нагрузки;

-- оценка устойчивости однородного откоса;

-- определение давления грунта на подпорную стену;

-- определение давления грунта на подземный трубопровод.

Курсовая работа по “Механике грунтов” подготавливает студента к расчету и проектированию транспортных сооружений.

Курсовая работа выполняется согласно индивидуальному заданию, которое содержит необходимую исходную информацию и оформляется в виде пояснительной записки с вложением в необходимых случаях графического материала, выполняемого на миллиметровой бумаге.

При решении каждой задачи необходимо приводить исходную информацию, пояснять (с приведением в необходимых используемые формульные зависимости) операции по обработке исходной информации, приводить (в соответствующих случаях) графический материал и конечные результаты решения задачи (выводы по решению задачи).

Все расчеты выполняются с использованием системы СИ – единиц. Допускается указание в скобках размерности в системе МКГС.

 

Задача № 1. Определение напряжений от собственного веса грунта (природного или бытового давления).

 

Напряжения от собственного веса грунта имеют значение для свеженасыпанных земляных сооружений, оценки природной уплотненности грунтов и в расчетах осадок оснований фундаментов. При горизонтальной поверхности грунта напряжения от собственного веса будут увеличиваться с глубиной.

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта σ _zg представляет собой вес столба грунта над рассматриваемой точкой с площадью поперечного сечения, равной единице.

При постоянном удельном весе грунта γ по глубине по осиz напряжения σ _zg определяются по формуле:

σ _zg= γ z (1.1)

 

 

Рис. 1.1. Определение напряжения в грунте от собственного веса и наличия уровня грунтовых вод.

При слоистом залегании грунтов обладающих различным удельным весом или наличии грунтовых вод величина σ _zg определяется суммированием (рис. 1.1)

σ _zg = (1.2)

Горизонтальные напряжения σ _уg и σ _хg также увеличиваются с глубиной и определяются по формуле

σ _хg= σ _уg=ξ σ _zg (1.3)

где ξ =ν (1-ν) – коэффициент бокового давления грунта;

ν – коэффициент относительных поперечных деформаций, аналогичный коэффициенту Пуассона упругих тел.

Коэффициент Пуассона ν принимается равным для грунтов: крупнообломочных - 0, 27; песков и супесей – 0, 30; суглинков – 0, 35; глин – 0, 42

Таблица 1.1

Варианты расчетного задания № 1

№ ва-риан-та	Грунт №1	Грунт №2
Тип грунта	Толщина слоя	кН/м3	кН/м3	Глубина уровня грунтовых вод WL	Тип грунта (водоу-пор)	Расчетная глубина определения σ zg	кН/м3
	Песок мелкий		18, 0	9, 6	2, 5	Глина		19, 8
	Супесь		17, 6	9, 4	1, 0	Суглинок		21, 0
	Песок крупный		18, 3	9, 9	3, 0	Глина		20, 4
	Суглинок легкий	4, 5	19, 0	10, 1	1, 8	Суглинок		18, 9
	Песок пылеватый		18, 9	9, 8	2, 0	Глина		19, 4
	Песок ср. круп.		19, 1	10, 3	2, 5	Суглинок		20, 8
	Супесь		18, 6	10, 1	2, 2	Глина		21, 1
	Песок мелкий		18, 5	9, 8	1, 5	Суглинок		19, 8
	Супесь		19, 3	10, 5	1, 0	Глина		19, 4
	Песок пылеватый	4, 5	18, 7	9, 6	2, 0	Суглинок		18, 9
	Песок крупный	2, 5	18, 2	9, 4	1, 2	Глина		19, 3
	Песок ср. круп.		19, 3	10, 1	2, 0	Суглинок		19, 9
	Суглинок	3, 5	19, 2	10, 5	1, 3	Глина		20, 3
	Супесь	3, 4	18, 7	9, 3	1, 0	Суглинок	7, 5	20, 4
	Песок крупный	4, 1	18, 4	9, 1	1, 5	Глина	9, 5	20, 5
	Песок мелкий	4, 5	17, 9	8, 9		Суглинок	10, 5	19, 6
	Песок пылеватый		18, 4	9, 6		Глина	11, 0	19, 1
	Песок ср. круп.	2, 8	19, 4	10, 7	1, 4	Суглинок	12, 0	18, 9
	Супесь	3, 3	19, 8	11, 0	1, 3	Глина	14, 0	18, 4
	Супесь	3, 8	19, 7	10, 8	1, 8	Суглинок	11, 0	21, 1
	Песок ср. круп.	4, 2	18, 9	9, 7	2, 1	Глина	12, 0	20, 8
	Песок пылеватый	5, 2	19, 8	10, 1	3, 0	Суглинок	7, 0	20, 4
	Песок крупный	5, 3	19, 1	10, 0	2, 0	Глина	6, 0	20, 3
	Песок пылеватый	3, 9	17, 5	8, 1	1, 5	Суглинок	7, 0	19, 4
	Супесь	4, 8	21, 1	11, 5	1, 4	Глина	8, 0	19, 8
	песок ср. круп.	4, 1	19, 4	11, 1	2, 4	Суглинок	9, 0	19, 3
	Супесь	3, 8	18, 7	9, 8	2, 8	Глина	10, 0	19, 2

 

Вариант задания определяется по сумме трех последних цифр шифра студента.

Используя исходные данные для конкретного варианта (табл.1.1) строится эпюра напряжений σ _zg от собственного веса грунта.

ПРИМЕР РАСЧЕТА. Требуется определить напряжения от собственного веса грунта на глубине 6 м от поверхности. Основание до глубины 3 м сложено песком средней крупности и средней плотности γ ₁=19 кН/м³, γ _sb=10, 3 кН/м³. Песок подстилается слоем глины полутвердой γ ₂=22 кн/м² являющейся водоупором. Уровень грунтовых вод WL расположен в песке на глубине 2 м от поверхности.

В точке 1 на глубине 2 м	σ zg1=2·19=38 кН/м3=38 кПа.
В точке 2 на глубине 3 м	σ zg2=38+1·10, 3=48, 3 кПа.
В точке 2/ на глубине 3 м	σ zg2/=38+1·19=57 кПа.
В точке 3 на глубине 6 м	σ zg3 =57+3·22=123 кПа.
В точке 3 на глубине 6 м	σ хg = σ уg=[(0, 42/(1-0, 42)] ·123=89 кПа.

 

 

Результаты расчеты представляются на графике (рис.1.2)