- •Контрольная работа №2 по механике грунтов
- •1. Построение эпюры вертикальных нормальных напряжений
- •1.1. Теория
- •1.2. Задача
- •1.3. Расчет
- •2. Определение вертикальных нормальных напряжений от собственного веса грунта
- •2.1. Теория
- •2.2. Задача
- •2.3. Расчет
- •3. Определение расчетного сопротивления грунта основания для песков
- •3.1. Теория
- •3.2. Задача
- •3.3. Задача
- •4. Определение расчетного сопротивления глинистых грунтов
- •4.1. Задача
- •4.2. Расчет
- •5. Расчет осадок фундаментов
- •5.1. Теория
- •5.2. Задача
- •5.3. Расчет
- •Список рекомендуемой литературы
4. Определение расчетного сопротивления глинистых грунтов
4.1. Задача
Задание по последней цифре учебного шифра
№ |
4 |
e |
0,75 |
IL |
0,65 |
Определить расчетное сопротивление глины с коэффициентом пористости е=0,75 и показателем текучести IL=0,65 применительно к фундаменту шириной b=2м, имеющему глубину заложения d = 2,5м. Удельный вес грунта, расположенного выше подошвы, γ´=1,7 кН/м3.
4.2. Расчет
Пользуясь значениями R0 (см. табл. 4), по формуле (15) вычисляем:
R0 (0,75; 0,65) = (0,8-0,75) / (0,8-0,6)*[(1-0,65)*500+0,65*300]+
+(0,75-0,6) / (0,8-0,6)*[(1-0,65)*300 + 0,65*200]=92,5+176,25=268,75кПа.
Далее по формуле (17) получаем:
R = 268,75[1+0,05 (2-1/1)] +1,5 * 17 (2,5-2) = 295 кПа.
Расчетное сопротивление R основания, сложенного крупнообломочными грунтами, вычисляется по формуле (12) на основе результатов непосредственных определений прочностных характеристик грунтов. При отсутствии таких испытаний расчетное сопротивление определяется по характеристикам заполнителя, если его содержание превышает 40%. При меньшем содержании заполнителя значение R для крупнообломочных грунтов допускается принимать по табл. 4.
При искусственном уплотнении грунтов основания или устройстве грунтовых подушек расчетное сопротивление определяется исходя из задаваемых в проекте расчетное сопротивление определяется исходя из задаваемых в проекте расчетных значений физико-механических характеристик уплотненных грунтов. Последние устанавливаются на основе исследований, либо с помощью справочных таблиц, исходя из необходимой плотности грунтов. При вычислении R влажность пылевато-глинистых грунтов рекомендуется принимать равной 1,2 ωр.
Расчетное сопротивление рыхлых песков определяется по формуле (12) при γc1=γc2 = 1. Значение R следует уточнять по результатам не менее трех испытаний штампа с размерами и формой, возможно более близкими к проектируемому фундаменту, но площадью не менее 0,5м2. При этом значение R принимается не более давления, при котором ожидаемая осадка фундамента равна предельной.
При устройстве прерывистых фундаментов расчетное сопротивление основания R определяется как для исходного ленточного фундамента по формуле (13.) с повышением значения R коэффициентом kd принимаемым по табл. 5.
При необходимости увеличения нагрузок на основание существующих сооружений при их реконструкции (замене оборудования, надстройке и т.п.) расчетное сопротивление основания должно приниматься в соответствии с данными о состоянии и физико-механических свойствах грунтов основания с учетом типа и состояния фундаментов и над фундаментных конструкции сооружения, продолжительности его эксплуатации и ожидаемых дополнительных осадок при увеличении нагрузок на фундаменты. Следует также учитывать состояние и конструктивные особенности примыкающих сооружений, которые, оказавшись в пределах «осадочной воронки», могут получить повреждения.
Если в пределах сжимаемой толщи основания на глубине z от подошвы фундамента расположен слой грунта меньшей прочности, чем прочность лежащих выше слоев (рис. 6) необходима проверка соблюдения условия
σzp + σzg ≤ Rz (18)
где σzp и σzg - вертикальные нормальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента соответственно дополнительное от нагрузки на фундамент и от собственного веса грунта, кПА.
ТАБЛИЦА 5
ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА kd ДЛЯ ПЕСКОВ ( КРОМЕ РЫХЛЫХ )
И ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ.
Коэффициент пористости е и показатель текучести IL |
Значение kd при фундаментных плитах |
|
прямоугольных |
с угловыми вырезами |
|
е ≤ 0,5 и IL ≤ 0 |
1,3 |
1,3 |
е = 0,6 и IL = 0,25 |
1,15 |
1,15 |
е ≥ 0,7 и IL ≥ 0,5 |
1,0 |
1,15 |
Примечания:
1.При промежуточных значениях е и IL коэффициент kd принимается по интерполяции.
2. Для плит с угловыми вырезами коэффициент kd учитывает повышение R на 15%.
Rz - расчетное сопротивление грунта пониженной прочности на глубине z, кПа, вычисленное по формуле (13.) для условного фундамента шириной bz, м, определяемой по выражению:
____________
bz=√Az + α 2 - α (19)
Az=N/ σzp ; α = (l - b)/2
здесь N - суммарная вертикальная нагрузка на основание от фундамента, кН;
l и b -соответственно длина и ширина фундамента, м
Формула (19.) для ленточного фундамента принимает вид
bz = n/σzp (20)
Рис. 6. Схема для проверки расчетного сопротивления по характеристикам грунта подстилающего слоя:1 -грунт верхних слоев основания; 2 - подстилающий слой грунта меньшей прочности.