Знаходження розрахункових значень фізико-механічних характеристик глинястого ґрунту
Курсовой проект - Сельское хозяйство
Другие курсовые по предмету Сельское хозяйство
= 0,358 0,16 = 0,198 ч.о.
б) Wp = (IL WL - W)/(IL -1) = (0,7 0,358 0,31 )/(0,7 -1) = 0,198
Обчислені значення співпадають з табличними.
4.3 Порівняння обчислених і табличних нормативних значень механічних характеристик
Значення механічних характеристик модуля деформації, кута внутрішнього тертя та питомого зчеплення (табл. 2.3) перевіряю способом порівняння із табличними за нормалями. Табличні значення одержую у таблицях посібника [6] з використанням назви ґрунту, покажчика текучості та коефіцієнта пористості (табл. 4.1).
Таблиця 4.1. Порівняння нормативних значень механічних характеристик для мого варіанту (суглинок)
Характеристика ґрунтуОдиниця виміруОбчислено табл. 2.3За нормалямиМодуль деформації (Е)МПа6,686,5Кут внутрішнього тертя (?)Градус1517Питоме зчеплення (с)кПа1415
Дані таблиці свідчать про невеликий розбіг значень у 3-х випадках.
4.4 Підсумок обчислення нормативних значень характеристик
За стандартом [4] нормативними називають середні арифметичні значення чисельного масиву, вільного від екстремальних значень, та розміри якого статично значущі. У даному звітові нормативними також вважаються обчислені за формулами значення (табл. 4.2) на підставі нормативних значень інших характеристик.
Таблиця 4.2. Зведення даних про нормативні значення характеристик глинястого ґрунту.
Назва характеристики ґрунту та її позначкаЗначенняВологість ґрунту природна (W), ч. о.0,31Вологість ґрунту водонасиченого (WSAT),ч. о.0,4448Вологість ґрунту обємна (WV), ч. о.0,44Ступінь вологості (Sr), ч. о.0,697Межа текучості (WL), ч. о.0,358Межа розкочування (Wp), ч. о.0,198Число пластичності (Ip), ч. о.0,16Покажчик текучості (IL), ч. о.0,7Щільність (?), кг/м31880Щільність сухого ґрунту (?d), кг/м31435Щільність частинок (?S), кг/м32726Щільність водонасиченого ґрунту(?SAT), кг/м32073Питома вага ґрунту (?), кН/м318,8Питома вага сухого ґрунту (?d), кН/м314,35Питома вага частинок (?S), кН/м327,26Питома вага водонасиченого ґрунту,коли
Sr = 1 (?SAT) кН/м320,73Питома вага зваженого ґрунту (?Sb), кН/м310,73Пористість ґрунту (n) ,ч. о.0,4735Коефіцієнт пористості(е), ч. о.0,9Модуль деформації ґрунту (Е), МПа6,68Тангенс кута внутрішнього тертя (tg?)15Питоме зчеплення (с), кПа14
5. ОБЧИСЛЕННЯ РОЗРАХУНКОВИХ ЗНАЧЕНЬ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТУ
Їх визначення заключний етап цієї курсової праці, в якому будуть використані усі попередні результати. За даними стандарту [4] та нормалі [3] усі характеристики ґрунтів поділені на три групи стосовно методів визначення розрахункових значень. Першу справляють кут внутрішнього тертя та питоме зчеплення ґрунту, до другої групи входять питома вага будь-якого ґрунту і міцність скельного, третя-це усі інші характеристики, що не увійшли до першої та другої.
5.1 Кут внутрішнього тертя та питоме зчеплення нескельного ґрунту
ХІ(ІІ) = (1 - уІ(ІІ))ХІІ ; (5.1)
YІ(ІІ) = VtІ(ІІ) ; (5.2)
де ХІ розрахункове значення тангенса кута внутрішнього тертя або питомого зчеплення для обчислення підґрунтя споруди за несучої здатності (за першим граничним станом), коли довірча ймовірність ?І = 0,95 ;
ХІІ - розрахункове значення тангенса кута внутрішнього тертя або питомого зчеплення для обчислення підґрунтя споруди за деформаціями (за другим граничним станом), коли довірча ймовірність ?ІІ = 0,85 ;
Хn нормативне значення характеристик ;
YІ(ІІ) покажчик точності за ?І = 0,95 та ?ІІ = 0,85 відповідно ;
V коефіцієнт варіації ;
tІ(ІІ) безрозмірний табличний коефіцієнт; за ?І = 0, 95 та k=n-1=4-1=3, tІ=2, 35; якщо ?ІІ = 0, 85 та k=4-1=3, tІІ=1, 25 .
Обчислюю коефіцієнт варіації за формулою (3.2):
Vtg = S/tgn = 0, 0069 /0, 2640 = 0, 0261;
Vc = S/Cn = 1, 3456 /13,995 = 0, 0961 .
Обчислюю покажчики точності за формулою (5.2):
YtgI = VtgtІ = 0, 0261 2, 35 = 0, 0613 ;
YtgII = VtgtІІ = 0, 0261 1, 25 = 0, 0326 ;
YcI = VctІ = 0, 0961 2, 35 = 0, 2258 ;
YcII = VctІІ =0, 0961 1, 25 = 0, 1201 .
Обчислюю розрахункові значення за формулою (5.1):
tg?I = (1 - уtgI) tg?n = (1 - 0, 0613)0, 2640 = 0, 2478 ;
tg?IІ = (1 - уtgIІ) tg?n = (1 - 0, 0326)0, 2640 = 0, 2553 ;
СІ = (1 - уcI) Cn = (1 - 0,2258)13,995 = 10,8349 кПа ;
СІІ = (1 - уcIІ) Cn = (1 - 0,1201)13,995 = 12,3142 кПа ;
?І = 1358, ?ІІ = 1420, ?n = 15 .
Оцінка результатів. Більш значні відхилення розрахункових значень від нормативних спостерігаються у питомого зчеплення 10,83 та 12,31 проти 13,995 кПа відповідно, що можна пояснити нерівномірністю структурування ґрунту та цементації контактів між мінеральними частинками. Менше відхиляються від нормативного розрахункові значення кута внутрішнього тертя 13 та 14 проти 15 відповідно, що може бути наслідком більшої однорідності частинок та агрегатів.
5.2 Розрахункові значення питомої ваги ґрунту
Обчислюю їх з використанням нормативного значення та стандарту щільності ґрунту (табл. 2.3). Спочатку знаходжу нормативне значення питомої ваги та ґрунту:
?n = g?n = 10 1435 =14350Н/м3 = 14,35 кН/м3 ;
S? = gS? = 10 16 =160 Н/м3 = 0, 16 кН/м3 ;
Розрахункові значення питомої ваги обчислюю за формулами [4,5] :
?І(ІІ) = ?n (StgI(ІІ)/ vn-1); (5.3)
?І+(ІІ) = ?n (StgI(ІІ)/ vn-1); (5.4)
де ?І(ІІ) - розрахункове значення питомої ваги для обчислення підґрунтя фундаментів споруд за несучої здатності (за першим граничним станом ?І), та деформаціями (за другим граничним станом ?ІІ) ;
?І+(ІІ) те саме, у розрахунках стійкості схилів або бортів карєрів чи інших виїмок ;
?n нормативне значення питомої ваги ;
S стандарт питомої ваги ;
tІ(ІІ) tІ=2, 01; tІІ=1, 17 .
Конкретні обчислення за формулами (5.3) і (5.4):
?І = 14,35 ((0,16 2,01)/v6 - 1) = 14,21 кН/м3 ;
?ІІ =14,35 ((0,16 1,17)/v6 - 1) = 14,27 кН/м3 ;
?І+ =14,35 + ((0,