-
Федеральное агентство по образованию
Тверской государственный технический университет
Кафедра «Автомобильные дороги, основания и фундаменты»
М Е Х А Н И К А Г Р У Н Т О В
Учебно-методическое пособие для выполнения расчетно-графических и контрольных работ по дисциплине Механика грунтов для студентов специальностей 290300, 290500, 290600, 291000
Тверь 2007
УДК 624.131
Пособие соответствует программам специальностей 290300 Промышленное и гражданское строительство, 290600 Производство строительных материалов и изделий, 291000 Автомобильные дороги и аэродромы, 290500 Городское строительство и хозяйство.
Представлены методы решения задач по определению характеристик физических свойств грунтов, напряжений в грунтах при действии внешних нагрузок, стабилизированных осадок фундаментов и их развития во времени, давления грунта на подпорные стенки и по оценке устойчивости откосов.
Предназначено для студентов, изучающих цикл дисциплин: Механика грунтов, Механика грунтов, основания и фундаменты.
Обсуждено на заседании кафедры «Автомобильные дороги, основания и фундаменты» и рекомендовано к печати (протокол № _2__ от _20__ __октября_________ 2007 г.).
МЕХАНИКА ГРУНТОВ
Учебно-методическое пособие для выполнения
расчетно-графических и контрольных работ
по дисциплине Механика грунтов
для студентов специальности 290300, 290500, 290600, 291000
Составители: В.А. Миронов, О.Е. Софьин
Технический редактор Г.В. Комарова
Подписано в печать 21.11.07
Формат 60х84/16 Бумага писчая
Физ.печ.ч. 2.25 Усл.печ.л. 2,09 Уч.-изд.л. 1.96
Тираж 100 экз. Заказ № 90 С – 80
Редакционно-издательский центр
Тверского государственного технического университета
170026. Г. Тверь. Наб. А. Никитина. 22
Тверской государственный
технический университет, 2007 г.
Содержание
Стр.
Введение 4
Задание 1. Расчет физических характеристик и установление наименования грунта 5
Задание 2. Определение вертикальных сжимающих напряжений в массиве грунта от совместного действия сосредоточенных сил 7
Задание 3. Определение вертикальных сжимающих напряжений в массиве грунта от совместного действия равномерно распределенных по прямоугольным площадям нагрузок 11
Задание 4. Определение вертикальных сжимающих напряжений в массиве грунта от действия полосовой нагрузки 15
Задание 5. Определение устойчивости откоса методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения 19
Задание 6. Определение активного и пассивного давлений грунта на подпорную стенку 25
Задание 7. Определение стабилизированной осадки основания фундамента по схеме линейно-деформируемого полупространства 28
Задание 8. Определение стабилизированной осадки и расчет затухания осадки во времени абсолютно жесткого фундамента 32
Библиографический список 36
Введение
В пособии приведены задачи по определению характеристик физических свойств грунтов и напряжений в них от действия внешних нагрузок, расчету устойчивости откосов и давления грунтов на подпорные стенки, полных стабилизированных осадок оснований фундаментов с использованием расчетной схемы линейно-деформируемого полупространства, расчету осадок во времени.
Цель работы – проверка усвоения основного учебного материала и получение навыка использования расчетного аппарата механики грунтов для решения задач.
Работа включает 8 задач. Исходные данные по каждой задаче принимаются в соответствии с вариантом, указанным преподавателем.
Работа оформляется в соответствии с общими правилами представляемых учебных работ на стандартной бумаге формата А4 в сброшюрованном виде. Обязательно приводится формулировка задачи со всеми исходными данными, затем ее полное решение. Пояснения должны быть краткими и ясными, схемы – четкими. Эпюры напряжений даются в масштабе.
При вычислениях сначала приводится формула, затем ее запись в числовом выражении и результат с указанием единицы измерения.
Задачи сопровождаются примерами решения. Приступая к решению задач, следует изучить рекомендованную преподавателем и в пособии литературу.
Задание 1. Расчет физических характеристик и установление
наименования грунта
Перечислить классификации, используемые для песчаных и пылевато-глинистых грунтов.
Рассчитать производные физические характеристики грунтов, установить наименование грунта и определить его расчетное сопротивление. Определить вес минеральной части и воды в 1 м3 данного грунта. Указать значение влажности для состояния полного водонасыщения грунта (полную влагоемкость).
Исходные данные принять по табл. 1.1 и 1.2 соответственно для песчаных и глинистых грунтов.
Таблица 1.1. Исходные данные к задаче 1
Вариант |
Песок |
Плотность частиц s, т/м3 |
Плотность , т/м3 |
Влажность, |
1 |
Гравелистый |
2,65 |
2,00 |
0,20 |
2 |
Крупный |
2,65 |
2,05 |
0,18 |
3 |
Средней крупности |
2,65 |
1,91 |
0,22 |
4 |
Мелкий |
2,65 |
1,94 |
0,20 |
5 |
Пылеватый |
2,66 |
1,97 |
0,25 |
6 |
Гравелистый |
2,66 |
2,02 |
0,23 |
7 |
Крупный |
2,66 |
1,92 |
0,28 |
8 |
Средней крупности |
2,66 |
1,98 |
0,25 |
9 |
Мелкий |
2,67 |
2,02 |
0,17 |
10 |
Пылеватый |
2,67 |
2,10 |
0,13 |
11 |
Гравелистый |
2,67 |
2,05 |
0,22 |
12 |
Крупный |
2,67 |
2,12 |
0,19 |
13 |
Средней крупности |
2,66 |
2,07 |
0,19 |
14 |
Мелкий |
2,66 |
2,15 |
0,16 |
15 |
Пылеватый |
2,66 |
1,99 |
0,15 |
16 |
Гравелистый |
2,66 |
2,08 |
0,12 |
17 |
Крупный |
2,65 |
1,93 |
0,18 |
18 |
Средней крупности |
2,65 |
2,0 |
0,14 |
19 |
Мелкий |
2,65 |
1,88 |
0,14 |
20 |
Пылеватый |
2,65 |
1,95 |
0,10 |
21 |
Гравелистый |
2,66 |
2,00 |
0,18 |
22 |
Крупный |
2,66 |
2,05 |
0,20 |
23 |
Средней крупности |
2,67 |
1,91 |
0,20 |
24 |
Мелкий |
2,67 |
1,96 |
0,22 |
25 |
Пылеватый |
2,67 |
2,0 |
0,18 |
Таблица 1.2. Исходные данные к задаче 1
Вариант |
Плотность частиц s, т/м3 |
Плотность , т/м3 |
Предел пластичности p |
Естественная влажность |
Предел текучести L |
1 |
2,73 |
2,10 |
0,12 |
0,15 |
0,25 |
2 |
2,73 |
2,0 |
0,12 |
0,17 |
0,30 |
3 |
2,71 |
2,09 |
0,17 |
0,17 |
0,26 |
4 |
2,71 |
1,90 |
0,17 |
0,19 |
0,35 |
5 |
2,72 |
2,06 |
0,16 |
0,19 |
0,28 |
6 |
2,72 |
1,95 |
0,16 |
0,21 |
0,34 |
7 |
2,71 |
2,05 |
0,21 |
0,18 |
0,27 |
8 |
2,71 |
1,92 |
0,21 |
0,20 |
0,36 |
9 |
2,72 |
2,12 |
0,19 |
0,14 |
0,23 |
10 |
2,72 |
2,06 |
0,19 |
0,16 |
0,27 |
11 |
2,69 |
2,0 |
0,18 |
0,17 |
0,29 |
12 |
2,69 |
1,85 |
0,18 |
0,19 |
0,37 |
13 |
2,70 |
1,97 |
0,10 |
0,18 |
0,31 |
14 |
2,70 |
1,92 |
0,10 |
0,21 |
0,38 |
15 |
2,67 |
1,86 |
0,19 |
0,20 |
0,37 |
16 |
2,67 |
1,89 |
0,19 |
0,23 |
0,39 |
17 |
2,68 |
1,91 |
0,15 |
0,16 |
0,33 |
18 |
2,68 |
1,85 |
0,15 |
0,18 |
0,41 |
19 |
2,67 |
1,83 |
0,17 |
0,22 |
0,40 |
20 |
2,67 |
1,80 |
0,17 |
0,25 |
0,42 |
21 |
2,73 |
2,12 |
0,19 |
0,20 |
0,39 |
22 |
2,73 |
2,06 |
0,19 |
0,23 |
0,37 |
23 |
2,71 |
2,05 |
0,10 |
0,18 |
0,27 |
24 |
2,71 |
1,92 |
0,10 |
0,20 |
0,36 |
25 |
2,69 |
1,96 |
0,16 |
0,19 |
0,29 |