Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Определение нормативных и расчетных значений характеристик грунтов




Решение практических задач

Вариант №13

 

 

Выполнил: ст. гр. 10-С-II

Кузнецов И.А.

Принял: Ланько С. В.

Санкт-Петербург

Определение нормативных и расчетных значений характеристик грунтов

Для инженерно-геологического элемента, представленного суглинками, было выполнено 10 определений плотности грунта ρ, т/м3. Результаты определений и необходимые для дальнейших расчетов вычисления приведены в табл. 1. Результаты определений:

Таблица 1

Кол-во опред-й n ρi γi γ-γi
1,57 15,39 -0,04
1,53 14,99 0,35
1,47 14,41 0,94
1,57 15,39 -0,04
1,62 15,88 -0,53
1,56 15,29 0,06
1,64 16,07 -0,73
  107,41

 

Расчеты:

1. Отдельные значения удельного веса грунта:

γi = ρi· g = ρi· 9,8 кН / м3

Σγi = 107,41 кН / м3;

Σ |γ – γi|2 = 1,82

2. Среднее арифметическое значение удельного веса грунта:

γ = 107,41 = 15,34 кН / м3.

3. Смещенная оценка среднего квадратичного отклонения характеристики:

Sdis= = = 0,51.

4. Статиcтический критерий составит v = 2,18. Тогда:

Sdis· v = 0,51· 2,18 = 1,11;

- максимальное отклонение: |γ – γi| = 0,94<1,11;

- минимальное отклонение: |γ – γi| = 0,04<1,11.

5. Так как условие |γ – γi| <Sdis· v выполняется, ни одно из значений не исключается как грубая ошибка.

6. Нормативное значение удельного веса:

γn = 15,34 кН / м3.

7. Среднее квадратичное отклонение характеристики:

S = = = 0,55

8. Коэффициент вариации характеристики:

V = S/γn =0,55 / 15,34 = 0,036

9. Значения коэффициента tα по табл.:

- при α = 0,85 tα =1,12;

- при α = 0,95 tα =1,9.

10. Тогда показатель точности оценки удельного веса грунта:

- при α = 0,85 δ = tα V/ = 1,12· 0,036/ = 0,0152;

- при α = 0,95 δ = 1,9· 0,036/ = 0,0268.

11. Коэффициент безопасности по грунту:

- при α = 0,85 γg = 1/(1 – 0,0152) = 1,0154;

- при α = 0,95 γg = 1 / (1 – 0,0268) = 1,0275.

12. Расчетное значение удельного веса грунта по II группе предельных состояний:

γII = γn/ γg= 15,34 / 1,0154 = 15,107 кН / м3.

13. Расчетное значение удельного веса грунта по I группе предельных состояний:

γI = 15,34 / 1,0275 = 14,929 кН / м3.

 

 

1.2. Для инженерно-геологического элемента, сложенного суглинками, было выполнено 27 лабораторных определений сопротивления срезу τ в девяти сериях при трех значениях нормального давления σ = 100, 200 и 300 кПа. Результаты определений и необходимые для дальнейших расчетов вычисления приведены в таблице 2.

Таблица 2

Результаты лабораторного определения величины сопротивления

грунтов сдвигающим усилиям

Номер серии опытов Напряжение = 100 кПа Напряжение = 200 кПа Напряжение = 300 кПа
τi,кПа τ – τi (τ – τi)2 τi,кПа τ – τi (τ – τi)2 τi,кПа τ – τi (τ – τi)2
-5
-2
-9
-12
-7 -23 -11
-10 -32 -28
     
τ=            
Sdis=            
ν·Sdis=            
  12˃10     38˃32     38˂28    

 

Таблица 3

Результаты вычисления нормативных и расчетных значений

прочностных характеристик грунтов

№п.п σi τi σi2 σi·τi τi τ – τi (τ – τi)2
-7
-10
-5
-23
-32
-2
-9
-12
-11
-28

 

М = 27 ·1260000 - 54002 = 4860000;

tg φn = (27 · 651600– 2874 · 5400) / 4860000= 0,43; φn ≈ 23º;

cn = (2874 · 1260000 – 5400 · 651600) / 4860000 = 21 кПа.

Уравнение прямой графика τ = f(p) будет иметь вид

τ = 0,43р + 21.

Проверим уравнение подстановкой средних значений τ и р:

τ = 2874 / 27 = 107;

p = 5400 / 27 = 200;

107 = 0,43 · 200 + 21 = 107.

Сходимость результатов свидетельствует о правильности вычислений сn и tg φn.

Sτ= =14 кПа

Sс= =7,12 кПа, ≈ 7 кПа

Stgφ= , ≈ 0,03 кПа

Vc = 5 / 21 = 0,24;

Vtg φ = 0,03 / 0,43 = 0,07.

 

Находим расчётные значения с и φ для расчётов по второму предельному состоянию. Для α = 0,85 и числа степеней свободы n – 2 = 25 по табл. 1.2 находим, что tα = 1,06. Тогда:

σс = 1,06 · 0,24 = 0,25;

ʏg(c) = 1 / (1 – 0,25) = 1,33;

σtg φ = 1,06 · 0,07 = 0,07;

ʏg(tg φ) = 1 / (1 – 0,07) = 1,08;

cII = 21 / 1, 33 = 16 кПа;

tg φII = 0,43 / 1,08 = 0,40; φII = ≈ 22º.

Определим расчетные значения с и φ для расчетов по первому

предельному состоянию: для α = 0,95 и n – 2 = 25 по табл. 1.2 – tα = 1,72. Тогда:

ρс = 1,72 · 0,24 = 0,41;

kg(c) = 1 / (1 – 0,41) = 1,69;

ρtg φ = 1,72 · 0,07 = 0,12;

kg(tg φ) = 1 / (1 – 0,12) = 1,14;

cI = 21 / 1,69 = 12 кПа;

tg φI = 0,43 / 1,14 = 0,38; φI ≈ 21º.

 







Дата добавления: 2015-09-06; просмотров: 280. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2020 год . (0.007 сек.) русская версия | украинская версия