Контрольная работа по дисциплине «Механика грунтов» 53 вариант

Контрольная работа по дисциплине «Механика грунтов» 53 вариант

Содержание

Задача № 1 Вариант 3

Задача № 2 Вариант 5

Задача № 3 Вариант 8

Задача № 4 Вариант 2

Задача № 5 Вариант 7

Задача № 1 Вариант 3 По результатам лабораторных исследований свойств грунтов требуется:

1) для образцов песчаного грунта построить интегральную кривую гранулометрического состава, определить тип грунта по гранулометрическому составу и степени его неоднородности, дать оценку сложения и степени влажности, определить расчетное сопротивление для образцов глинистого грунта определить тип грунта, разновидность по консистенции и расчетное сопротивление R исходные данные – таблица 1 (приложение 1);

2) построить график компрессионной зависимости вида е=f(p). Определить для заданного расчетного интервала давлений коэффициент относительности сжимаемости грунта, модуль деформации и охарактеризовать степень сжимаемости грунта, исходные данные – таблица 2 (приложение 1);

3) построить график сдвига вида τ=f(p), определить методом наименьших квадратов нормативное значение угла внутреннего трения φ, исходные данные – таблица 3 (приложение 1).

Задача 1.1

номер варианта	Плотность , г/см3			Влажность (%) на границе		Содержание частиц (%), при размере (мм)
	частиц грунта ρs	грунта ρ	при родная W	текучести WL	раскатывания WP	крупнее 2,0 мм	2,0...0,5 мм	0,5…0,25 мм	0,25…0,1 мм	0,1-0,05 мм	0,05-0,01 мм	0,01-0,005 мм	Менее 0,005
3	2,71(2,66)	1,93(1,75)	19,2(12,1)	24,3	37,5	0	15,1	40,2	33,9	5,7	1,5	0,7	2,9

Примечание:

1. данные по гранулометрическому составу относятся к песчаным грунтам

2. величины основных физических характеристик песчаных грунтов ρ_s приведены в скобках (см Рисунок 1 Кривая гранулометрического состава образца)

Содержание %:

• частиц менее 0,005 мм – 2,9 %

• частиц 0,01 мм и менее – 3,6%

• частиц 0,05 мм и менее – 5,1 %

• частиц 0,1 мм и менее – 10,8 %

• частиц 0,25 мм и менее – 44,7 %

• частиц 0,5 мм и менее – 84,9 %

• частиц 2 мм и менее – 100 %

• частиц 2 мм и более – 0 %

Используя эти данные строим интегральную кривую гранулометрического состава. (Приложение 1).

d 10 = 0,09 мм d 60 = 0,3 мм

Степень неоднородности образца №1 :

=0,3/0,02 =3,33- грунт неоднородный; т.к. 3,3>3

=1930/1+1920=1,005 плотность сухого грунта , т/м³ (г/см³);

=1-1005/2710=0,629 пористость грунта;

=629/1-629=1,002 коэффициент пористости грунта;

= 1 х 1,920/2,710=0,709 полная влагоёмкость;

=0,709 х 2,710/1 х 19,20=0,037 коэффициент водонасыщения.

Классификация образца согласно ГОСТа 25100-95:

II-ой класс - природный дисперсный грунт;

группа - несвязный;

подгруппа - осадочный;

тип - минеральный;

вид - пески;

разновидность - песок средней крупности, средней плотности, неоднородный, малой степени водонасыщения.

Задача 1.2

Номер варианта	Начальный коэффициент пористости грунта е	Полная осадка образца грунта Si мм при нагрузке Pi МПа					Расчетный интервал давлений, МПА
		0,05	0,1	0,2	0,3	0,5	Р 1	Р 2
3	0,673	0,20	0,35	0,66	0,86	1,12	0,05	0,03

Примечания:

Начальная высота образца грунта h=20 мм

1кгс/см²=98066,5 Па=10⁵ Па=0,1 МПа

Расчетный интервал давлений МПа – Р1 – 0,05; Р2 – 0,2

Используя, начальные данные рассчитываем, показатели для построения графика компрессионной зависимостиε1 = Δh_H / h =0,2/20=0,01

е=0,673-0,01(0,05+0,673)=0,666

ε2 =0,35/20=0,0175

е=0,673-0,0175 (0,35+0,673)=0,655

ε3 =0,66/20= 0,033

е=0,673- 0,033 (0,66+0,673)=0,627

ε4 =0,86/20= 0,043

е=0,673- 0,043 (0,86+0,673)=0,607

ε5 =1,12/20=0,056

е=0,673- 0,056 (1,12+0,673)=0,573

Полная осадка 3,19 мм, при изменении давления на 0,25 мПа

Начальный коэффициент пористости грунта – 0,673

Конечный коэффициент пористости грунта – 0,573

Пока еще нет общепринятой системы такой классификации, и в качестве проекта имеются следующие предложения:

а) грунты несжимаемые;

б) грунты слабо-сжимаемые с коэффициентом сжимаемости а менее 0,005;

в) грунты среднесжимаемые с коэффициентом сжимаемости а в пределах 0,005—0,05;

г) грунты сильносжимаемые, у которых коэффициент сжимаемости а более 0,05

Коэффициент сжимаемости =(0,673-0,573)/(0,3-0,05)

=0, 4 (мПа ^-1);

0, 4 >0.05 грунт сильносжимаемый

Коэффициент относительной сжимаемости

=0, 4/1+0,573=0,254 (мПа ^-1).

(см. Рисунок 2. Компресионная кривая)

Задача 1.3

Номер варианта	Предельное сопротивление образца грунта сдвигу τ мПа, при нормальном удельном давлении, передаваемым на образец грунта Pi мПа
3	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6
	0,060	0,095	0,139	0,175	0,206	0,255

Эти характеристики являются параметрами линейной зависимости τ = f(p),

которая была установлена в 1773 году Ш. Кулоном. Для песчаных грунтов эта зависимость выражается формулой τ = p tg ϕ (строим график сдвига – приложение 3).

0,060=0,1 х tg ϕ tg ϕ= 0,6 ϕ=31^°

0,095=0,2 х tg ϕ tg ϕ= 0,48 ϕ=25^°30´

0,139=0,3 х tg ϕ tg ϕ= 0,46 ϕ=24^°54´

0,175=0,4 х tg ϕ tg ϕ= 0,44 ϕ=24^°18´

0,206=0,5 х tg ϕ tg ϕ= 0,41 ϕ=23^°30´

0,255=0,6 х tg ϕ tg ϕ= 0,45 ϕ=24^°

ϕ=25^°32´ - сцепление.