Определение напряжений, действующих на грунт
Контрольная работа - Строительство
Другие контрольные работы по предмету Строительство
По полученным данным строим эпюру напряжений рис.9
Для определения давления грунта на подпорную стенку графическим методом используем метод, предложенный Ш.Кулоном. Действие равномерно распределенной нагрузки заменяем на эквивалентный слой грунта, равный:
Через нижнее ребро А (рис.10) подпорной стенки проводим несколько возможных плоскостей АС1 АС2, АС3, АС4. Для каждой из призм обрушения ABC строим силовой треугольник, отложив в масштабе от некоторой точки О величины Q1, Q2, Q3, Q4, равные весу призм:
Проводим линии, параллельные реакции неподвижной части массива грунта R, направленные под углом j к перпендикуляру плоскости скольжения
АС. Из условия замыкания силовых треугольников по масштабу сил определяем значение Еmax=1688 кН/м. Определяем напряжение на уровне подошвы подпорной стенки:
Напряжение на уровне обреза подпорной стенки sz = 120кПа.
Задача №5. Равномерно распределенная полосообразная (ширина полосы b) нагрузка интенсивностью р приложена на глубине h от горизонтальной поверхности слоистой толщи грунтов. Определить по методу послойного суммирования с учетом только осевых сжимающих напряжений величину полной стабилизированной осадки грунтов. С поверхности залегает песчаный грунт (мощность h1, плотность грунта r1, плотность частиц грунта rs1, природная влажность W, модуль общей деформации E01), подстилаемый водонепроницаемой глиной (h2, r2, E02). Уровень грунтовых вод расположен в слое песчаного грунта на расстоянии hb от уровня подстилающего слоя. Схема к расчету представлена на рис.11.
Величину полной стабилизированной осадки грунтовой толщи S по методу послойного суммирования определяют как сумму осадок элементарных слоев грунта по формуле:
где - среднее напряжение в i-том элементарном слое грунта, равное полусумме напряжений на верхней szp,i и нижней szp,(i+1) границах этого слоя;i - расстояние от подошвы полосы нагружения до элементарного слоя;
Di, - толщина элементарного слоя;
Е0i - модуль общей деформации грунта элементарного слоя;
b - безразмерный коэффициент, принимаемый для всех грунтов равным 0,8;
n - число элементарных слоев грунта, на которое разделена по глубине активная зона сжатия.
Напряжения szp,i вычисляются по формуле:
где aI - коэффициент рассеивания напряжений, принимаемый для полосообразной нагрузки (l/b10) по таблице в зависимости от относительной глубины
;
Рo - давление на подошве полосы нагружения, вызывающее осадку;
р - интенсивность полосообразной нагрузки;
szq - природное давление в грунте на уровне подошвы полосы нагружения.
Значения коэффициента a приведены в табл.5 [1].
Глубина активной зоны сжатия Нс соответствует такой глубине, ниже которой деформациями грунтовой толщи можно пренебречь. В общем случае её рекомендуют принимать на глубине, где напряжение szq составляет 0,2 величины природного давления.
При построении расчетной схемы принимаем масштаб расстояний 1:50, масштаб напряжений 0,05 МПа в 1 см.
Дано: b=2,8м; h=1,4м; p=0,36МПа; h1=3,6м; r1=2,05г/см3; rs1=2,65г/см3; W=11,8%; E01=15МПа; h2=7,5м; r2=1,92 г/см3; E02=38МПа; hb=1,1м.
Решение: Вычисляем ординаты эпюр природного давления szq и вспомогательной эпюры 0,2szq:
на уровне поверхности земли
szq = 0; 0,2szq=0
- на уровне подошвы фундамента:
на уровне грунтовых вод
кПа
на границе первого слоя с учетом взвешивающего действия воды
Так как во втором слое залегает водонепроницаемая глина, к вертикальному напряжению на кровлю глины добавляется гидростатическое давление столба воды, находящегося над глиной:
Тогда полное вертикальное напряжение, действующее на кровлю глины:
На границе второго слоя
на НГСТ
Определяем давление на подошве полосы нагружения, вызывающее осадку
кПа
Разбиваем толщу грунта под подошвой полосы нагружения на элементарные слои:
Для удобства расчета осадки все вычисления ведем в табличной форме:
Таблица 1
В нашем случае напряжения на уровне подошвы второго слоя szp > 0,2szq.
Эпюра напряжений показана на рис. 12.
Задача №6. Равномерно распределенная в пределах прямоугольной площадки ахb нагрузка интенсивностью р приложена к слою суглинка (мощность h1, коэффициент относительной сжимаемости mv1, коэффициент фильтрации KФ1), подстилаемому глиной (h2, mv2, КФ2). Определить по методу эквивалентного слоя величину полной стабилизированной осадки грунтов, изменение осадки грунтов во времени в условиях одномерной задачи теории фильтрационной консолидации, построить график стабилизации осадки вида S = f(t). Схема к расчету представлена на рис.13.
Примечание: При определении значения коэффициента эквивалентного слоя Awconst (для абсолютно жестких фундаментов), коэффициент относительной поперечной деформации для сжимаемой толщи грунтов можно принять m0= 0,3.
При слоистой толще грунтов для расчета осадки по методу эквивалентного слоя грунт приводится к квазиоднородному (на основе теоремы о среднем коэффициенте относительной сжимаемости и о среднем коэффициенте фильтрации). В этом случае величина полной стабилизированной осадки S может быть определена по формуле:
S=hэmvmP,
где hэ - толщ?/p>