Федеральное агентство по образованию РФ

Уральский Государственный Лесотехнический Университет

Кафедра: транспорта и дорожного строительства

Контрольная работа

по дисциплине: механика грунтов

Выполнил студент:

Ивукин Д.А.

Шифр № 91155

Специальность 270205 (3,5)

Курс 2 З/Ф

Проверил: Кручинин И.Н.

Екатеринбург 2011г.

Введение

Цель при изучении дисциплины «Механика грунтов» заключается в формировании у студентов знаний и умений в области строительства и эксплуатации транспортных сооружений. В задачи дисциплины входят:

• изучение принципов и методов расчета напряженно – деформированного состояния грунтового массива;

• оценка его прочности и устойчивости.

В результате изучения дисциплины студент должен уметь:

• формулировать и решать задачи связанные с прогнозом полных осадок транспортных сооружений;

• владеть методами оценки устойчивости склонов, откосов и массивных подпорных стенок.

1. Механические свойства грунтов

При анализе механических свойств грунтов испытания проводят на образцах грунта, тщательно отобранных в полевых условиях стараясь сохранить их природную структуру. Уплотнения грунта под действием внешнего давления рассматривают по трем основным схемам:

1. сжатие без ограничения возможности бокового расширения (штамповые испытания);

2. сжатие без возможности бокового расширения (компрессионные испытания в одометрах);

3. трехосное сжатие при ограниченной возможности бокового расширения (испытания в приборе трехосного сжатия – стабилометре).

Задание № 1

При изысканиях мостового перехода, для расчета осадки насыпи, по данным отбора проб геологической колонки в лабораторию был доставлен суглинок аллювиальный характеризующийся следующими парпметрами:

Таблица 1

Наименование показателей	Суглинок аллювиальный
Удельный вес (плотность) γ, г/см	2,72
Объемная масса γ ,г/см	2,01
Влажность грунта W ,%	24
Полная осадка ∆h по индикатору, мм При степени нагрузки, МПа
0	0,00
0,1	0,11
0,2	0,14
0,3	0,17
0,4	0,19
0,5	0,21
0,6	0,23
0,7	0,24

Необходимо построить компрессионную кривую е_к = f (Р), определить коэффициент сжимаемости (уплотнения) m_о в диапазоне от 0,1 до 0,2 МПа и модуль общей деформации Е_о если начальная высота образца h_о = 30 мм.

Решение:

Образец суглинка аллювиального имеет следующие параметры: удельный вес (плотность) γ = 2,72 г/см³; начальная влажность W_о = 24 %; объемная масса γ_об = 2,01 г/см³; высота образца h_о = 30 мм. Образец был помещен в компрессионный прибор одноосного сжатия – одометр ПЛЛ-9. По данным компрессионных испытаний были получены следующие значения полной осадки по индикатору ∆h (табл.2, столбец 2) для каждой ступени нагрузки.

Коэффициент пористости e это отношение объема пор к объему частиц исследуемого образца. Различают начальный коэффициент пористости (до сжатия, в естественном состоянии) – e_о и конечный e_к после приложения нагрузки. При сжатии без возможности бокового расширения грунта можно воспользоваться зависимостью

e_к = e₀ - ε₀(1+ e₀),

где ε₀ - относительная осадка.

ε₀ = ∆h/h₀

Таблица 2

Ступень нагрузки Р, МПа	Полная осадка по индикатору ∆h, мм	Относительная осадка ε = ∆h / h	Коэффициент пористости е
1	2	3	4
0	0,00	0,0000	0,678
0,1	0,11	0,0040	0,671
0,2	0,14	0,0053	0,669
0,3	0,17	0,0063	0,667
0,4	0,19	0,0070	0,666
0,5	0,21	0,0077	0,665
0,6	0,23	0,0080	0,664
0,7	0,24	0,0083	0,664