Лабораторная работа №4. Определение напряжений от собственного веса грунта

Определение напряжений от собственного веса грунта

 

Цель работы: ознакомление с методикой расчета напряжений.

Содержание работы

 

Исходные данные: геологический разрез, построенный по данным задания №1, и сводная таблица нормативных характеристик (см. таблицу 9). Значения коэффициента бокового давления приведены в таблице 12.

Таблица 12 — Значение коэффициента бокового давления

Разновидность грунта	m	x
Песок и супесь	0,30	0,43
Суглинок	0,35	0,54
Глина	0,42	0,72

 

Напряжения от собственного веса грунта (природные или бытовые)и их компоненты — вертикальные (s_zg) и горизонтальные (s_xg=s_yg) напряжения вычисляют по следующим формулам:

s_zg = g h; s_xg = x g h, (19)

 

где g — удельный вес грунтов, кН/м³; h — мощность слоя, м; x — коэффициент бокового давления в массиве.

Вертикальные напряжения соответствуют весу столба грунта до поверхности. Величину горизонтальных напряжений определяют коэффициентом бокового давления, который находят через коэффициент бокового расширения (коэффициент Пуассона)

= . (20)

Природные напряжения основания, состоящего из нескольких разновидностей грунтов, равны сумме напряжений, возникающих от веса вышележащих слоев:

s_zg = g ₁ h₁ + g ₂ h₂ +... + g _n h_n = ; (21)

s_xg = x ₁ g ₁ h₁ + x ₂ g ₂ h₂ +... + x _n g _n h_n = . (22)

При наличии грунтовых вод в слоях песка расчет вертикальных напряжений производят с использованием удельного веса грунта, взвешенного в воде

 

, (23)

где g_s — плотность частиц грунта, г/см³; g_w — плотность воды, г/см³; g — ускорение свободного падения, м/с²; е — коэффициент пористости грунта.

В глинистых грунтах, где вся вода находится в связном состоянии, взвешивающее действие воды не учитывают. Если глинистый грунт является подошвой водоносного слоя, вертикальные напряжения увеличивают на величину веса столба воды

 

s_zg = g ₁ h₁ + g _sb h₂ + g _w h _в, (24)

 

где g _w — удельный вес воды, кН/м³; h _в — высота столба воды, м.

Результаты расчета используют для построения соответствующих эпюр.