11. Вопросы для самоконтроля к

ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ № 6-8

1. Что называется сжимаемостью грунта?

2. Что такое компрессионное сжатие?

3. Назовите характеристики сжимаемости грунта.

4. Как подготавливаются образцы к компрессионным испытаниям?

5. Какова последовательность компрессионного испытания грунта?

6. Что принимается за критерий условной стабилизации деформации грунта?

7. Как производится обработка результатов компрессионных испытаний?

8. Какие строятся графики при испытании грунта на сжатие?

9. Как можно судить о степени сжимаемости грунта по виду компрессионной

кривой?

10. Что такое упругая и остаточная деформации грунта?

11. В каких инженерных расчетах используются характеристики сжимаемости

грунтов?

12. Назовите прочностные (сдвиговые) характеристики грунтов.

13. Какие существуют методы определения сопротивления сдвигу?

14. Когда применяется метод неконсолидированного сдвига?

15. В чем сущность метода консолидированного сдвига?

16. Как проводится испытание грунта по методу неконсолидированного сдвига?

17. Как проводится обработка результатов сдвиговых испытаний?

18. Как определить тип грунта по внешнему виду прямой τ = f(p)?

19. От чего зависят значения сдвиговых характеристик грунтов?

20. Где используются прочностные характеристики грунтов?

21. Под воздействием каких факторов могут изменяться величины ϕ и С?

12. Задачи и решения к лабораторным работам № 6-8.

Задача 1

Определить компрессионные характеристики суглинка, если при испытании образца высотой h = 20 мм, начальном коэффициенте пористости е0 = 0,68

получены величины деформации, представленные в таблице 16.

Решение

1. Определяем относительную деформацию (осадку) образца для каждой ступе-

ни вертикального давления по формуле (13):

e i = Δ hi / h = 0,12/20= 0,006.

Результаты вычислений сводим в таблицу 16.

2. Определяем коэффициент пористости грунта для каждой ступени

вертикального давления по формуле (14):

еi = е0 - ε i (1+ е0) =

и сводим в таблице 16.

3. По полученным значениям еi можно построить компрессионную кривую.

Определяем коэффициент сжимаемости грунта для каждой ступени

вертикального давления по формуле (15):

moi =( еi - ei+1 )/( pi+1 - pi ) = (0,680 - 0,670)/(0,1 - 0)= 0,1 МПа^-1.

4. Результаты вычислений сводим в таблицу 16.

5. Определяем модуль общей деформации грунта для каждой ступени вертикального давления по формуле (17):

Е1 = (p1+1 - pi )/(ε i+1-ε i ) = (0,1 - 0)/( 0,006 - 0) .0,5= 8,33 МПа.

Результаты вычислений сводим в таблицу 16.

Таблица 16 - Результаты вычислений

Верти- кальное давление р,МПа	Деформация образца Δh1,мм	Относи- тельная деформа- ция ε	Коэф- фициент порис- тости, е	Коэффициент сжимаемости m0, МПа-1	Модуль общей деформа- ции Е0,МПа
1	2	3	4	5	6
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6	0 0,12 0,19 0,23 0,26 0,29 0,31	0 0,006 0,0095 0,0115 0,013 0,0145 0,0155	0,680 0,670 0,664 0,661 0,658 0,656 0,654	0 0,1 0,06 0,03 0,03 0,02 0,02	0 8,33 14,28 25,00 33,33 33,33 50,00

Задача 2

Определить модуль общей деформации суглинка, если под вертикальным дав-

лением р=0,2 МПа образец высотой h=100 мм дал абсолютную осадку Δh=2 мм.

Решение

Модуль общей деформации суглинка определяется по формуле:

Е0 = p h/Δ h β = 0,2 . 100/2 . 00,5 = 5 МПа.

Задача 3

Определить коэффициент сжимаемости мелкого песка с начальным коэф-

фициентом пористости е0=0,65 и модулем общей деформации Е0 = 12 МПа.

Решение

Коэффициент сжимаемости может быть определен по формуле:

m0 = (1 + е0)/ Е0 β =(1 + 0,65)/12. 0,8 = 0,11.

Задача 4

Пользуясь результатами испытания грунта на компрессию, табл.16, изло-

женными в задаче 1, определить степень его сжимаемости при разных ступенях

вертикального давления.

Решение

Степень сжимаемости грунта устанавливают по величинам коэффициента

сжимаемости m0 или модуля общей деформации Е0 с использованием данных

таблицы 13.

1. При вертикальном давлении р = 0,1 МПа значения указанных величин равны

m0 = 0,1 МПа-1, Е0 = 8,33 МПа, грунт обладает повышенной сжимаемостью.

2. При вертикальном давлении р=0,2 МПа значения указанных величин равны

m0=0,06 МПа-1, Е0=14,28 МПа, грунт переходит в состояние среднесжимаемое.

В таком же состоянии он находится и при вертикальном давлении р=0,3 МПа.

3. В интервале вертикального давления от р=0,4 МПа до р=0,6 МПа коэффици-

ент сжимаемости уменьшается до m0=0,02 МПа-1, модуль общей деформации

увеличивается до Е0=50 МПа. По степени сжимаемости грунт становится мало-

сжимаемым.

Задача 5

Определить прочностные характеристики полутвердого суглинка, если при

испытании его на сдвиг были получены следующие результаты:

1) при вертикальном давлении p1=0,1 МПа сопротивление сдвигу τ1=0,065 МПа;

2) при p2=0,2 МПа τ 2=0,105 МПа; 3) при p3 =0,3 МПа τ 3=0,145 МПа.

Решение

1. Определяем коэффициент внутреннего трения tg ϕ и значение ϕ по фор-

муле (21).

tg ϕ =(τ 3 - τ 1 )/(p3 - p1) =(0,145 - 0,065)/(0,3 - 0,1)= 0,4 и угол ϕ = 22º.

2. Определяем удельное сцепление по формуле (22)

c =τ 1 - p1 tg ϕ = 0,065 - 0,1 . 0,4 = 0,025 МПа.

Задача 6

Определить объем штабеля песка в виде пирамиды, который может помес-

титься на отведенной квадратной площадке со сторонами 20 м. При испытании

песка на сдвиг под давлением p = 0,1 МПа получено сопротивление его сдвигу

τ = 0,068 МПа.

Решение

1. Объем штабеля песка, имеющего форму пирамиды (рисунок 10), может быть

определен по формуле: V =1/3 H . B², где B – сторона квадратной площадки;

H – высота штабеля, которую требуется определить.

2. Определяем коэффициент внутреннего трения tg ϕ из формулы (19) и значе-

ние угла внутреннего трения ϕ - tg ϕ = τ / p = 0,068/0,1 = 0,68, угол ϕ=33⁰ 30'.

Рисунок 10 - Схема определения угла внутреннего трения

3. Приравниваем угол внутреннего трения песка к углу естественного откоса

штабеля песка, т.е. принимаем α = ϕ = 33º30'. Это соответствует заложению от-

коса штабеля Н / 0,5 . В = 1/1,5.

Тогда высота штабеля песка будет равна Н = 0,5 . B/1,5 = 10/1,5 = 6,65 м.

4. Определяем объем песка, который может поместиться на отведенной пло-

щадке – V =1/3 . 6,65 . (20)² = 885 м³.

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1 Механика грунтов, основания и фундаменты: Учеб. пособие / С.Б.Ухов, В.В.Семенов, В.В.Знаменский и др.; Под ред. С.Б.Ухова. - М.: Высш. шк., 2002. – 566 с.

.2. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. - Л.: Стройиздат, 1988. – 415 с.

.3. Бабков В.Ф., Безрук В.М.. Основы грунтоведения и механика грунтов. - М.:Высш. шк.,

1986. - 239 с.

4. Маслов Н.Н. Основы инженерной геологии механики грунтов. - М.: Высш. шк., 1990. –

431 с.

Дополнительная

5. СНИП 3. 06. 03 - 85. АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДОРОГИ / ГОССТРОЙ СССР. –

М. : ЦИТП ГОССТРОЯ СССР, 1986. - 112 С.

6. Костерин Э.В. Основания и фундаменты. - М.: Высш. шк., 1990. – 431 с.

Учебно - методическая

1. Механика грунтов: Курс лекций для студентов-бакалавров 2 курса очной и 3 курса заочной форм обучения, обучающихся по направлению 270800 СТРОИТЕЛЬСТВО, профиль подготовки АД / Брянск. гос. технолог. акад. Сост. Т.И. Левкович, Ф.Н. Левкович – Брянск: БГИТА, 2013. - 128 с.

Содержание

Введение…………………………………………………………….……………..4

1. Лабораторная работа № 1 Определение гранулометрического состава

грунта (полевой метод) …………………………………………………….......…...5

2. Лабораторная работа № 2 Определение угла естественного откоса песка..….9

3. Лабораторная работа № 3 Определение объемного веса грунта методом

режущего кольца........................................................................................................11

4. Лабораторная работа № 4 Определение влажности грунта......………………13

5. Лабораторная работа № 5 Определение характерных влажностей и

консистенции глинистого грунта………………………………………….....…...16

6. Вопросы для самоконтроля к лабораторным работам № 1-5. …………….....21

7. Задачи и решения к лабораторным работам № 1-5…………………………...22

8. Лабораторная работа № 6 Определение компрессионных характеристик грунтов………………….......………………………………………………………25

9. Лабораторная работа № 7 Определение характера развития деформации грунтов во времени………………………………………………………………...32

10. Лабораторная работа № 8 Определение сдвиговых характеристик грунта..36

11. Вопросы для самоконтроля к лабораторным работам № 6-8. ……………..42

12. Задачи и решения к лабораторным работам № 6-8…………………………43

ЛИТЕРАТУРА.………………………………………………………………..47

Левкович Татьяна Ивановна

Левкович Григорий Николаевич

Механика грунтов

Методические указания к лабораторным занятиям и самостоятельной работе студентов – бакалавров 2 курса очной и 3 курса заочной форм обучения, обучающихся по направлению 270800 СТРОИТЕЛЬСТВО, профиль подготовки АД / Брянск. гос. технолог. акад. Сост. Т.И. Левкович, Г.Н. Левкович – Брянск: БГИТА, 2013. - 49 с.

Пописано в печать 2013 г. Формат 60х84 1/6. Бумага типографская №2. Офсетная печать. Печ. л. 3,1 Усл. Кр. Отт. ….

Уч. – изд. л. … . 20 экз. Заказ. . Цена договорная

Брянская государственная инженерно-технологическая академия

Брянск, Ст. Димитрова 1а

© Левкович Т.И.

© Левкович Г.Н.

© Брянская государственная

инженерно-технологическая

академия