10.5. Распределение напряжений от собственного веса грунта.
Случай 1.
Основание представлено одним слоем
однородного грунта с постоянным весом
по глубине (
),
грунтовые воды отсутствуют.
|
|
Случай 2. Основание по глубине представлено несколькими слоями грунта, удельные веса каждого грунтового слоя неизменны, грунтовые воды отсутствуют.
|
|
Случай 3.
В грунтовом основании, представленном
однородным слоем, имеются грунтовые
воды, грунт взвешивается
.
|
К расчету принимается двухслойное основание
1
|
-
удельный вес грунта с учетом взвешивающего
действия воды.
Случай 4.
Слоистое грунтовое основание ниже
грунтовых вод представлено слоями
грунтов, испытывающих (
)
и не испытывающих (
)
взвешивающее действие воды.
|
|
-
определяется при полном водонасыщении
(
)
10.6. Задания для практических занятий по расчету распределения напряжений в грунте при равномерно распределенной нагрузке на поверхности.
1 –
На грунт основания приложена
равномерно распределенная нагрузка по
площади прямоугольника с размерами
.
Определить величины сжимающих напряжений
по горизонтальным площадкам (
)
и вертикальным площадкам (
)
на вертикальной оси M1,
пересекающей поперечную ось прямоугольника
загружения на расстоянии
от его центра. Расчеты выполнить с
применением решения задач о действии
сосредоточенной силы и способа
элементарного суммирования. Изменение
глубины положения точек по оси M1
принять с шагом
.
Размеры прямоугольника загружения
и интенсивность распределенной нагрузки
(
)
принять по таблице 10.5. Построить эпюры
напряжений до глубины
.
Таблица 10.5
Варианты заданий по нагрузке на поверхности грунта
№ вар. |
, м |
, м |
, т/м2 |
№ вар. |
, м |
, м |
, т/м2 |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 |
1,2 2,0 1,5 2,4 2,0 3,0 2,8 1,6 3,2 1,4 2,2 |
2,4 3,2 2,7 4,3 4,8 4,8 4,0 3,8 3,2 2,0 4,4 |
19,5 13,5 22,5 11,0 23,5 15,5 20,5 16,5 18,5 12,5 27,5 |
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 |
3,4 2,8 2,4 2,1 3,2 2,5 1,8 1,4 1,5 1,7 2,8 |
4,8 4,0 3,4 3,4 5,8 4,5 7,2 5,6 4,8 4,1 5,6 |
19,0 24,5 11,0 18,5 16,5 15,5 17,5 18,0 16,5 17,0 13,0 |
2
– На грунт основания приложена
равномерно распределенная нагрузка
(
)
по площади прямоугольника с размерами
.
Определить величины сжимающих напряжений
по горизонтальным площадкам (
)
на вертикальных осях, проходящих через:
центр подошвы прямоугольника загрузки
- M1; угол
прямоугольника M2;
внутри площади прямоугольника на
расстоянии от угла
;
за пределами прямоугольника на расстоянии
от угла
.
Расчеты выполнить с применением метода
угловых точек. Изменение глубины
положения площадок принять с шагом
.
Эпюры напряжений построить до глубины
.
Размеры площади загружения и интенсивность
нагрузок принять по таблице 10.5.
3
– На грунт основания приложена
нагрузка по площади с размерами
при
.
Определить величины сжимающих напряжений
по горизонтальным площадкам (
)
на вертикальных осях, проходящих через:
центр площадки загружения (M1);
через точку на контуре по средине
длинной стороны площади загружения
(M2); через
угол площади нагрузки (M3);
через точку на поперечной оси, проходящей
через центр подошвы загружения на
расстоянии
от контура (M4).
Ширину подошвы (
)
и интенсивность нагрузки (
)
принять по таблице 10.5. Длину площади
нагружения принять
.
Изменение глубины положения площадок
по осям принять с шагом
.
Эпюры напряжений построить до глубины
.
4 – Грунтовое основание слоистое, в верхней зоне представлено 3-мя слоями грунта разного вида и разной мощности. Ниже уровня грунтовых вод грунты водонасыщенные. Определить напряжения в грунтах от собственного веса. Данные по грунтам в неводонасыщенном состоянии приведены в таблице 10.6. Варианты заданий приведены таблице 10.7.
Таблица 10.6
№ слоя |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
1,72 |
1,84 |
1,92 |
1,83 |
1,72 |
1,90 |
1,73 |
1,80 |
1,81 |
1,87 |
1,73 |
1,84 |
|
2,66 |
2,69 |
2,70 |
2,72 |
2,69 |
2,74 |
2,66 |
2,74 |
2,66 |
2,72 |
2,73 |
2,69 |
Влажность
|
0,12 |
0,16 |
0,18 |
0,15 |
0,16 |
0,14 |
0,12 |
0,21 |
0,16 |
0,20 |
0,18 |
0,16 |
|
0,752 |
0,699 |
0,661 |
0,710 |
0,812 |
0,647 |
0,725 |
0,845 |
0,695 |
0,743 |
0,864 |
0,700 |
, м/сек |
5∙10-4 |
2,5∙10-5 |
2∙10-6 |
1,5∙10-7 |
3∙10-5 |
3∙10-6 |
2,1∙10-4 |
5∙10-7 |
2∙10-3 |
1,3∙10-6 |
1,7∙10-7 |
2∙10-5 |
|
3,5 |
5,8 |
3,6 |
4,2 |
5,8 |
6,1 |
3,2 |
4,4 |
2,8 |
5,1 |
4,6 |
5,0 |
Наименование |
Пескок пылеватый |
Супесь |
Суглинок |
Глина |
Супесь |
Глина |
Песок пылеватый |
Суглинок |
Песок средний |
Суглинок |
Глина |
Супесь |
, кг/см2 |
0,02 |
0,10 |
0,25 |
0,41 |
0,09 |
0,45 |
0,02 |
0,16 |
0,01 |
0,20 |
0,36 |
0,12 |
, град |
26 |
24 |
19 |
14 |
18 |
15 |
27 |
16 |
35 |
18 |
12 |
22 |
|
110 |
140 |
160 |
150 |
70 |
180 |
120 |
80 |
240 |
120 |
120 |
130 |
,
г/см3
,
г/см3
,
м
,
кг/см2
Таблица 10.7
№ вар. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
№ верх. слоя |
3 |
1 |
4 |
5 |
6 |
7 |
3 |
12 |
2 |
8 |
9 |
11 |
6 |
5 |
3 |
10 |
7 |
11 |
2 |
4 |
12 |
8 |
№ средн. слоя |
1 |
4 |
8 |
9 |
1 |
8 |
2 |
7 |
3 |
5 |
12 |
12 |
5 |
10 |
1 |
9 |
6 |
10 |
11 |
12 |
11 |
6 |
№ нижн. слоя |
6 |
2 |
12 |
11 |
9 |
1 |
4 |
10 |
8 |
10 |
6 |
4 |
10 |
7 |
9 |
6 |
2 |
12 |
7 |
8 |
8 |
1 |
Глубина УГВ, м |
3,6 |
0,5 |
5,0 |
1,0 |
3,0 |
0,8 |
2,5 |
3,2 |
0,7 |
2,0 |
0,5 |
1,5 |
1,8 |
0,7 |
2,0 |
2,5 |
0,8 |
2,6 |
0,9 |
1,5 |
1,0 |
0,8 |