- •Задания для выполнения контрольной работы по механике грунтов
- •Задание №1. Анализ инженерно-геологических условий площадки строительства
- •Задание №2. Определение напряжений в грунтах
- •Задание №3. Расчет осадок фундамента
- •Содержание графической части контрольной работы
- •Оформление контрольной работы
Задания для выполнения контрольной работы по механике грунтов
Исходные данные приведены в задании, которое выдается преподавателем. При выполнении задания используются ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация», СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений» и СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений». Контрольная работа включает 3 задания и выполняется по вариантам.
Задание №1. Анализ инженерно-геологических условий площадки строительства
-
Определить физико-механические характеристики каждого слоя грунта. Для каждого слоя грунта по СНиП 2.02.01-83*, СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений» определить c, φ, Е и R0. Все данные свести в сводную таблицу (см. пример оформления в таблице №1).
-
Сделать предварительное заключение о возможности использования грунтов в качестве несущих слоев на основании прочностных и деформационных показателей (c, φ, Е и R0) (охарактеризовать послойно строительную площадку).
-
Построить инженерно-геологический разрез в одном направлении по 2-м скважинам на формате А-4. Указать вертикальный и горизонтальный масштабы.
Задание №2. Определение напряжений в грунтах
-
Определить напряжения от собственного веса грунта на границах слоёв и построить эпюру.
-
Определить напряжения в точке на границах слоев, от 3-х сосредоточенных сил N1 = , N2 = , N3 = , если известны расстояния от линий действия сил до точки (r1 = , r2 = , r3 = ). Исходные данные по вариантам приведены в таблице №2.
-
Определить напряжения в центральной и угловой точке равномерно загруженной прямоугольной площади на границах слоев (см. выданный лист «Данные ИГИ»), если известно, что давление по подошве р = , размеры загруженной площади l×b = . Исходные данные по вариантам приведены в таблице №2.
-
Задание №3. Расчет осадок фундамента
-
Рассчитать осадку фундамента (ленточного или столбчатого) жилого здания методом послойного суммирования и сравнить ее с предельно-допустимой. Фундамент расположить на границе между первым и вторым слоем. Известны следующие данные: сосредоточенная сила P = , ширина фундамента b = . Расчет осадки выполняется в табличной форме (см. пример оформления в таблице №3).
Таблица №1. Пример оформления сводной таблицы
|
Сводная таблица физико-механических свойств грунтов |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Показатели |
Обозн. |
№№ слоев |
Формула |
|||||
|
|
|
1 |
2 |
3 |
расчета |
|||
|
Удельный вес |
s |
|
|
|
|
|||
|
твердых частиц |
кН/м3 |
26,80 |
26,70 |
26,60 |
Из задания |
|||
|
Удельный вес |
|
|
|
|
|
|||
|
грунта |
кН/м3 |
18,00 |
18,20 |
20,50 |
Из задания |
|||
|
Влажность |
W, |
|
|
|
|
|||
|
|
|
0,32 |
0,31 |
0,18 |
Из задания |
|||
|
Удельный вес |
d |
|
|
|
d = / (1+W) |
|||
|
скелета грунта |
кН/м3 |
13,64 |
13,89 |
17,37 |
|
|||
|
Коэффициент |
e |
|
|
|
e = s / d - 1 |
|||
|
пористости |
|
0,97 |
0,92 |
0,53 |
|
|||
|
Уд.вес во взв |
sb |
|
|
|
sb=(s-w)/(1+e) |
|||
|
ешенном сост. |
кН/м3 |
8,64 |
8,79 |
10,97 |
|
|||
|
Степень |
SR |
|
|
|
SR=sxW/(exw) |
|||
|
влажности |
|
0,91 |
0,92 |
0,92 |
|
|||
|
Граница |
Wp |
|
|
|
|
|||
|
раскатывания |
|
0,32 |
0,26 |
0,15 |
Из задания |
|||
|
Граница |
WL |
|
|
|
|
|||
|
текучести |
|
0,37 |
0,39 |
0,21 |
Из задания |
|||
|
Число |
Ip |
|
|
|
Ip = WL - Wp |
|||
|
пластичности |
|
0,05 |
0,13 |
0,06 |
|
|||
|
Показатель |
IL |
|
|
|
IL = (W - Wp) / Ip |
|||
|
текучести |
|
0,00 |
0,38 |
0,50 |
|
|||
|
Модуль |
Е, |
|
|
|
|
|||
|
деформации |
МПа |
8,00 |
9,00 |
18,00 |
СНиП 2.02.01-83* |
|||
|
Угол внутр. |
|
|
|
|
|
|||
|
трения |
град. |
16,00 |
18,00 |
26,00 |
СНиП 2.02.01-83* |
|||
|
Удельное |
С, |
|
|
|
|
|||
|
сцепление |
кПа |
17,00 |
20,00 |
10,00 |
СНиП 2.02.01-83* |
|||
|
Расчетное сопротивление |
R, КПа |
200 |
250 |
300 |
СНиП 2.02.01-83* |
|||
|
Наименование |
1 слой - |
супесь пластичная |
|
|||||
|
грунтов |
2 слой - |
суглинок тугопластичный |
||||||
|
|
3 слой - |
супесь пластичная |
|
|||||
Таблица 2. Исходные данные
|
№ задания |
Параметры |
Варианты |
|||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
||
|
2.2 |
N1, кН |
15 |
20 |
30 |
25 |
40 |
20 |
45 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
40 |
50 |
40 |
30 |
|
N2 |
15 |
20 |
35 |
40 |
25 |
15 |
20 |
25 |
20 |
35 |
56 |
25 |
46 |
34 |
45 |
62 |
|
|
N3 |
25 |
35 |
25 |
15 |
20 |
15 |
15 |
15 |
25 |
30 |
45 |
30 |
35 |
45 |
36 |
42 |
|
|
r1, м |
2 |
1,5 |
0,5 |
2,5 |
3 |
0,5 |
4 |
2 |
1,5 |
0,5 |
2,5 |
3 |
0,5 |
4 |
3 |
6 |
|
|
r2, м |
1,5 |
3 |
1,5 |
0,5 |
2 |
1,5 |
0,5 |
1,5 |
3 |
1,5 |
0,5 |
2 |
1,5 |
0,5 |
4 |
3 |
|
|
r3, м |
6 |
5,5 |
3 |
4,5 |
5,5 |
4,5 |
5 |
6 |
5,5 |
3 |
4,5 |
5,5 |
4,5 |
5 |
5 |
4 |
|
|
2.3 |
P, кПа |
200 |
180 |
150 |
300 |
150 |
220 |
350 |
450 |
280 |
380 |
290 |
300 |
420 |
360 |
455 |
500 |
|
l×b, м |
1,8 и 2,1 |
2,7 и 3 |
2,1 и 2.1 |
3 и 3 |
2,4 и 2,4 |
2,1 и 2.7 |
2,4 и 3 |
1,8 и 2,1 |
2,7 и 3 |
2,1 и 2.1 |
3 и 3 |
2,4 и 2,4 |
2,1 и 2.7 |
2,4 и 3 |
2,1 и 2,4 |
3,1 и 2,7 |
|
|
3.1 |
P, кПа |
300 |
320 |
350 |
380 |
420 |
450 |
200 |
400 |
380 |
450 |
520 |
350 |
420 |
280 |
230 |
550 |
|
b,м |
0,8 |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
2 |
2,4 |
1,4 |
2 |
1,6 |
1,2 |
1,4 |
1 |
1,2 |
0,8 |
1,6 |
2,4 |
|
|
|
Тип фундамента* |
С |
Л |
С |
Л |
С |
Л |
С |
Л |
С |
Л |
С |
Л |
С |
Л |
С |
Л |
Таблица 2. Исходные данные. Продолжение таблицы
|
№ задания |
Параметры |
Варианты |
|||||||||||||||
|
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
2.2 |
N1, кН |
36 |
20 |
27 |
25 |
40 |
20 |
45 |
20 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
N2 |
15 |
20 |
35 |
40 |
25 |
15 |
30 |
25 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N3 |
25 |
15 |
25 |
15 |
20 |
15 |
15 |
15 |
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r1, м |
2 |
1,5 |
0,5 |
2,5 |
3 |
0,5 |
4 |
2 |
1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r2, м |
1,5 |
3 |
1,5 |
2 |
2 |
1,5 |
0,5 |
1,5 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r3, м |
6 |
5,5 |
3 |
4,5 |
5,5 |
4,5 |
5 |
6 |
5,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.3 |
P, кПа |
320 |
270 |
150 |
300 |
220 |
240 |
350 |
450 |
280 |
|
|
|
|
|
|
|
|
l×b, м |
1,8 и 2,1 |
2,7 и 3 |
2,1 и 2.1 |
3 и 3 |
2,4 и 2,4 |
2,1 и 2.7 |
2,4 и 3 |
1,8 и 2,1 |
2,7 и 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.1 |
P, кПа |
320 |
320 |
350 |
380 |
420 |
450 |
200 |
400 |
380 |
|
|
|
|
|
|
|
|
b,м |
0,8 |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
2 |
2,4 |
1,4 |
2 |
1,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тип фундамента* |
С |
Л |
С |
Л |
С |
Л |
С |
Л |
С |
|
|
|
|
|
|
|
*Примечание: С-столбчатый фундамент (квадратного сечения), Л-ленточный фундамент
Таблица 3. Пример оформления расчета осадок
|
Z |
ξ=2z/b |
грунт |
αi |
Gzp,i= αip0 |
Gzg,i,кПа |
0,2Gzg |
E0,МПа |
Si,мм |
|
0 |
0 |
Пески средней крупности |
1 |
391.726 |
20 |
4 |
40 |
|
|
0.2b |
0.4 |
0.9726 |
380.98 |
23.2 |
4.64 |
1.22 |
||
|
0.4b |
0.8 |
0.8514 |
333.51 |
26.4 |
5.28 |
2.14 |
||
|
0.6b |
1.2 |
0.6886 |
269.728 |
29.6 |
5.92 |
2.59 |
||
|
0.8b |
1.6 |
0.5406 |
211.78 |
32.8 |
6.56 |
2.72 |
||
|
1.0b |
2.0 |
0.4177 |
163.61 |
36.0 |
7.20 |
2.62 |
||
|
1.2b |
2.4 |
0.3342 |
130.91 |
39.2 |
7.84 |
2.51 |
||
|
1.4b |
2.8 |
0.2683 |
105.08 |
42.2 |
8.48 |
2.35 |
||
|
1.6b |
3.2 |
0.2177 |
85.27 |
45.4 |
9.08 |
2.18 |
||
|
1.8b |
3.6 |
0.1798 |
70.41 |
48.6 |
9.72 |
2.03 |
||
|
2.0b |
4.0 |
0.1508 |
59.08 |
51.8 |
10.36 |
1.89 |
||
|
2.2b |
4.4 |
0.1281 |
50.17 |
55.0 |
11.00 |
1.77 |
||
|
2.4b |
4.8 |
0.1097 |
42.97 |
58.2 |
11.64 |
1.65 |
||
|
2.6b |
5.2 |
0.0951 |
37.26 |
61.4 |
12.28 |
1.55 |
||
|
2.8b |
5.6 |
0.0828 |
32.42 |
64.6 |
12.92 |
1.45 |
||
|
3.0b |
6.0 |
0.0732 |
28.67 |
67.8 |
13.56 |
1.38 |
||
|
3.2b |
6.4 |
0.0648 |
25.38 |
71.0 |
14.20 |
1.3 |
||
|
3.4b |
6.8 |
0.0543 |
21.25 |
74.2 |
14.84 |
1.05 |
||
|
3.6b |
7.2 |
0.0514 |
20.15 |
77.4 |
15.48 |
1.16 |
||
|
3.8b |
7.6 |
0.0463 |
18.12 |
80.6 |
16.12 |
1.1 |
||
|
4.0b |
8.0 |
0.0421 |
16.48 |
83.8 |
16.76 |
1.06 |