- •Федеральное агенство по образованию российской федерации
- •Тюменская государственная архитектурно-строительная академия
- •Кафедра механики грунтов, оснований и фундаментов
- •Сборник задач к практическим работам
- •Содержание
- •Введение
- •1. Расчет глубин сезонного промерзания и оттаивания грунтов
- •2. Расчет осадки уплотнения оттаявшего грунта под действием собственного веса
- •3. Расчет вентилируемого подполья
- •4. Расчет чаши оттаивания под тепловыделяющим зданием
- •5. Расчет ореола оттаивания вокруг подземных тепловыделяющих каналов
- •6. Расчет вечномерзлых оснований по несущей способности
- •7. Расчет оттаивающих оснований по деформациям
- •8. Расчет оснований и фундаментов по устойчивости и прочности на воздействие сил морозного пучения
- •9. Контрольная работа №1. Расчет необходимой (оптимальной) высоты насыпи.
- •10. Контрольная работа № 2. Расчет трубчатой охлаждающей системы.
- •Литература
8. Расчет оснований и фундаментов по устойчивости и прочности на воздействие сил морозного пучения
Проверить устойчивость вертикально нагруженного свайного фундамента на действие касательных сил морозного пучения грунтов. Мощность грунтов основания разбить на слои мощностью не более 2 м, при условии одинаковых свойств в пределах каждого слоя. Исходные данные представлены в таблице 8.
Таблица 8. Исходные данные к задаче № 8
|
№ |
dth, м |
z=0-6 м |
z>6 м |
Длина сваи |
ac bc, м |
F, кН |
Температура грунта tz, С |
Принцип использования ВМГ | ||||
|
Грунт |
Sr |
IL |
Грунт |
Sr |
IL |
lc, м | ||||||
|
0 |
1 |
Супесь |
- |
0.6 |
Песок м. |
0.97 |
- |
6 |
0.250.25 |
100 |
-0,3 |
1 |
|
1 |
1.5 |
Песок м. |
0.97 |
- |
Суглинок |
- |
0.5 |
8 |
0.30.3 |
50 |
- |
2 |
|
2 |
2 |
Суглинок |
- |
0.5 |
Глина |
- |
0.45 |
10 |
0.350.35 |
30 |
-1 |
1 |
|
3 |
2.5 |
Глина |
- |
0.45 |
Супесь |
- |
0.4 |
12 |
0.250.25 |
60 |
- |
2 |
|
4 |
3 |
Супесь |
- |
0.4 |
Песок м. |
0.85 |
- |
10 |
0.30.3 |
30 |
-2 |
1 |
|
5 |
1 |
Песок м. |
0.85 |
- |
Суглинок |
- |
0.35 |
6 |
0.350.35 |
50 |
- |
2 |
|
6 |
1.5 |
Суглинок |
- |
0.35 |
Глина |
- |
0.3 |
8 |
0.250.25 |
20 |
-3 |
1 |
|
7 |
2 |
Глина |
- |
0.3 |
Супесь |
- |
0,25 |
10 |
0.30.3 |
40 |
- |
2 |
|
8 |
2.5 |
Супесь |
- |
0.25 |
Песок м. |
0.8 |
- |
12 |
0.350.35 |
10 |
-4 |
1 |
|
9 |
3 |
Песок м. |
0.8 |
- |
Супесь |
- |
0.6 |
10 |
0.250.25 |
70 |
- |
2 |
9. Контрольная работа №1. Расчет необходимой (оптимальной) высоты насыпи.
Рассчитать оптимальную высоту насыпи (однослойной или многослойной) Нoп, м. Количество слоев насыпи и характеристика первого слоя насыпи представлены ниже. При многослойной насыпи: характеристики 2-го и 3-го слоя насыпи определить расчетом, увеличив соответственно на 10 % и 20% характеристики 1-го слоя насыпи. Высота 3-го слоя насыпи h3 слоя, м – неизвестна и ее требуется определить расчетом. Первый слой насыпи – покрытие, 2-ой - супесь, 3-ий – суглинок. При одно- и многослойной насыпи: основание представлено глиной. Характеристики основания определить расчетом, увеличив на 30 % характеристики 1-го слоя насыпи. Исходные данные представлены в таблице 9.
Таблица 9. Исходные данные к контрольной работе №1
|
№ |
Условие |
Характеристики первого слоя насыпи |
, м |
tл,0С |
tз, 0С |
, ч |
tо.н.,0С | ||||||||||
|
Кол. слоев нас-ыпи |
Вид сооружения с материалом покрытия насыпи |
1-ый слой насыпи |
h1 слоя, м |
Wн , д.ед. |
Wс, д.ед. |
с.м., кг/м3 |
Ст, втч/(м3 0С) |
См , втч/(м3 0С) |
т, вт/(м 0С) |
Wр | |||||||
|
1 |
1 |
3 |
Дорога с цем. покрытием |
покрытие |
0,2 |
0,02 |
0,03 |
1550 |
455 |
470 |
1,11 |
0,01 |
- |
12,0 |
-27,0 |
75200 |
-7,0 |
|
2 |
2 |
1 |
- |
Супесь |
- |
0,00 |
0,12 |
1750 |
700 |
530 |
1,10 |
0,015 |
1,5 |
13,0 |
-21,0 |
68350 |
-2,0 |
|
3 |
3 |
1 |
- |
Суглинок |
- |
0,00 |
0,13 |
1560 |
690 |
560 |
1,20 |
0,02 |
1,1 |
12,2 |
-26,2 |
78329 |
-3,0 |
|
4 |
1 |
3 |
Дорога с асф. покрытием |
покрытие |
0,25 |
0,03 |
0,04 |
1580 |
465 |
475 |
1,12 |
0,025 |
- |
12,1 |
-28,0 |
75200 |
-6,0 |
|
5 |
2 |
1 |
- |
Суглинок |
- |
0,00 |
0,12 |
1780 |
710 |
535 |
1,11 |
0,01 |
1,6 |
13,1 |
-22,0 |
78350 |
-2,1 |
|
6 |
3 |
1 |
- |
Супесь |
- |
0,00 |
0,13 |
1580 |
700 |
565 |
1,21 |
0,015 |
1,2 |
12,1 |
-27,2 |
88329 |
-3,2 |
|
7 |
1 |
3 |
Дорога с ч. грав. покрытием |
покрытие |
0,3 |
0,04 |
0,03 |
1650 |
450 |
480 |
1,13 |
0,02 |
- |
12,2 |
-27,5 |
85200 |
-7,8 |
|
8 |
2 |
1 |
- |
Супесь |
- |
0,00 |
0,12 |
1850 |
700 |
540 |
1,12 |
0,025 |
1,5 |
13,2 |
-21,5 |
68650 |
-2,6 |
|
9 |
3 |
1 |
- |
Суглинок |
- |
0,00 |
0,13 |
1660 |
690 |
570 |
1,22 |
0,01 |
1,1 |
12,2 |
-26,5 |
78629 |
-3,5 |
|
10 |
1 |
3 |
Дорога с граф. покрытием |
покрытие |
0,2 |
0,02 |
0,04 |
1750 |
475 |
490 |
1,14 |
0,015 |
- |
12,3 |
-27,6 |
75600 |
-6,5 |
|
11 |
2 |
1 |
- |
Суглинок |
- |
0,00 |
0,12 |
1950 |
720 |
550 |
1,13 |
0,02 |
1,6 |
13,3 |
-21,6 |
88550 |
-5,7 |
|
12 |
3 |
1 |
- |
Супесь |
- |
0,00 |
0,13 |
1760 |
710 |
580 |
1,23 |
0,025 |
1,2 |
12,3 |
-26,6 |
78529 |
-7,5 |
|
13 |
1 |
3 |
Дорога с цем. покрытием |
покрытие |
0,25 |
0,03 |
0,03 |
1450 |
555 |
475 |
1,11 |
0,01 |
- |
12,4 |
-25,0 |
75500 |
-7,3 |
|
14 |
2 |
1 |
- |
Супесь |
- |
0,00 |
0,12 |
1650 |
800 |
535 |
1,10 |
0,015 |
1,5 |
13,4 |
-23,0 |
67350 |
-2,8 |
|
15 |
3 |
1 |
- |
Суглинок |
- |
0,00 |
0,13 |
1460 |
790 |
565 |
1,25 |
0,02 |
1,1 |
12,4 |
-24,6 |
77329 |
-3,9 |
|
16 |
1 |
3 |
Дорога с асф. покрытием |
покрытие |
0,3 |
0,04 |
0,04 |
1530 |
460 |
470 |
1,10 |
0,025 |
- |
12,5 |
-27,8 |
77200 |
-7,0 |
|
17 |
2 |
1 |
- |
Суглинок |
- |
0,00 |
0,12 |
1730 |
710 |
530 |
1,09 |
0,01 |
1,4 |
13,5 |
-25,0 |
58350 |
-2,3 |
|
18 |
3 |
1 |
- |
Супесь |
- |
0,00 |
0,13 |
1530 |
700 |
560 |
1,19 |
0,015 |
1,0 |
12,5 |
-27,5 |
58329 |
-7,0 |
|
19 |
1 |
3 |
Дорога с ч. грав. покрытием |
покрытие |
0,2 |
0,02 |
0,03 |
1500 |
450 |
570 |
1,15 |
0,02 |
- |
12,6 |
-27,1 |
55200 |
-7,9 |
|
20 |
2 |
1 |
- |
Супесь |
- |
0,00 |
0,12 |
1700 |
700 |
630 |
1,15 |
0,025 |
1,5 |
13,6 |
-21,1 |
68390 |
-5,8 |
|
21 |
3 |
1 |
- |
Суглинок |
- |
0,00 |
0,13 |
1500 |
600 |
660 |
1,25 |
0,01 |
1,1 |
12,6 |
-22,2 |
78390 |
-4,8 |
|
22 |
1 |
3 |
Дорога с цем. покрытием |
покрытие |
0,25 |
0,03 |
0,04 |
1555 |
485 |
370 |
1,11 |
0,015 |
- |
12,7 |
-20,0 |
75290 |
-7,3 |
|
23 |
2 |
1 |
- |
Суглинок |
- |
0,00 |
0,12 |
1755 |
730 |
430 |
1,10 |
0,02 |
1,4 |
13,7 |
-20,0 |
68150 |
-6,6 |
|
24 |
3 |
1 |
- |
Супесь |
- |
0,00 |
0,13 |
1565 |
670 |
460 |
1,25 |
0,025 |
1,0 |
12,7 |
-26,9 |
78229 |
-6,7 |
|
25 |
1 |
3 |
Дорога с асф. покрытием |
покрытие |
0,2 |
0,04 |
0,03 |
1560 |
415 |
475 |
1,10 |
0,01 |
- |
12,8 |
-26,0 |
75300 |
-6,8 |
|
26 |
2 |
1 |
|
Супесь |
- |
0,00 |
0,12 |
1760 |
740 |
545 |
1,10 |
0,015 |
1,5 |
13,8 |
-24,0 |
88350 |
-6,9 |
|
27 |
3 |
1 |
|
Суглинок |
- |
0,00 |
0,13 |
1570 |
640 |
555 |
1,23 |
0,02 |
1,1 |
12,8 |
-24,2 |
88329 |
-6,5 |
|
28 |
1 |
3 |
Дорога с ч. грав. покрытием |
покрытие |
0,2 |
0,02 |
0,04 |
1600 |
415 |
465 |
1,11 |
0,025 |
- |
12,9 |
-27,2 |
77200 |
-7,0 |
|
29 |
2 |
1 |
|
Суглинок |
- |
0,00 |
0,12 |
1400 |
725 |
530 |
1,10 |
0,01 |
1,6 |
13,9 |
-21,3 |
98670 |
-8,1 |
|
30 |
3 |
1 |
|
Супесь |
- |
0,00 |
0,13 |
1500 |
695 |
570 |
1,26 |
0,015 |
1,3 |
12,9 |
-26,4 |
78300 |
-8,3 |