Задача №3 Расчет осадки слоя грунта под действием сплошной равномерно-распределенной нагрузки (одномерная задача теории компрессионного уплотнения грунтов)

Решение задачи широко используется в расчетах осадок фундаментов методом послойного суммирования и методом эквивалентного слоя.

При действии сплошной нагрузки (распределенной на значительные расстояния в стороны) слой грунта (рис. 3.1) будет испытывать только сжатие без возможности бокового расширения. Данные условия совершенно аналогичны компрессионному сжатию в цилиндре с жесткими стенками (в лабораторных условиях при испытании грунта на сжатие в одометре – компрессионном приборе). В рассматриваемых условиях будем иметь строго одномерную задачу компрессионного уплотнения (грунт деформируется только в направлении одной оси).

Так как при относительно небольшом изменении давления изменение коэффициента пористости прямо пропорционально изменению давления, то полная стабилизированная осадка слоя грунта будет равна:

(3.1)

где h – высота слоя грунта в м; m_n - коэффициент относительной сжимаемости грунта, МПа^-1.

Так как , то:

(3.2)

где Е – модуль деформации грунта, МПа;

(3.3)

Используя исходные данные для конкретного варианта (табл. 3.1), вычислить модуль деформации грунта по формуле:

(3.4)

Таблица 3.1

Варианты расчетного задания №3

Для расчета осадки слоя грунта

Затем определяется полная стабилизированная осадка слоя грунта по формуле (3.2).

Пример расчета:определить стабилизированную осадку слоя грунта высотой h=2 м, под действием сплошной равномерно распределенной нагрузки P=0,2МПа. Грунт характеризуется коэффициентом относительной сжимаемости m_n=0,03МПа^-1 и коэффициентом Пуассона грунта n=0,35.

Определяем параметр

Рис. 3.1 Схема сжатия грунта при сплошной нагрузке: а – расчетная схема; б – компрессионная кривая

Задача №4 Расчет устойчивости массивной подпорной стены

Подпорные стенки сооружают в случаях, когда необходимо поддержать массив грунта в равновесии и когда устройство искусственного откоса невозможно.

При гравитационных (массивных) подпорных стенах (рис. 4.1) устойчивость на сдвиг обеспечивается их весом Q, а горизонтальная составляющая давления грунта воспринимается силой трения T, развивающейся в плоскости подошвы стены.

Активным называется давление грунта на подпорную стенку, проявляющееся в том случае, если стена имеет возможность переместиться в сторону от засыпки (рис.4.2, а).

Пассивным называется максимальное из всех возможных для данной стены давление ее на грунт, проявляющееся в том случае, если стена имеет возможность перемещаться в сторону засыпки под действием внешних сил (рис. 4.2, б)

Рис. 4.1 Эпюра давления грунта на гладкую вертикальную подпорную стенку

Рис. 4.2 Давление грунта на стену: а – активное; б – пассивное; 1 – положение до начала перемещения стены; 2 – положение после перемещения стены; 3 – направление перемещения стены; 4 – направление движения грунта в призме обрушения

Используя исходные данные для конкретного варианта (табл.4.1), строят расчетную схему подпорной стены на миллиметровой бумаге в выбранном масштабе (рис. 4.3)

Таблица 4.1

Варианты расчетного задания №4

Для расчета давления грунта на подпорную стенку

Расчет выполняется на 1 погонный метр подпорной стены.

Рис. 4.3 Расчетная схема массивной подпорной стены

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: