Пиши Дома Нужные Работы


Расчет устойчивости природных склонов и искуственных откосов.

МЕТОДИЧЕСКИЕ

УКАЗАНИЯ

к практическим занятиям по дисциплине:

«Механика II»

для студентов по направлению подготовки

Строительство»

Очной и заочной форм обучения

 

Ставрополь

Методические указания к практическим занятиям составлены в соответствии с программой по дисциплине «Механика II» для бакалавров по направлению подготовки 270800.62 «Строительство» всех форм обучения.

Методические указания могут быть использованы при самостоятельной работе студентов.

Составители: Кузнецов Р.С.

Баранда Э.Г.

Содержание

 

Практическое занятие № 1…………………………………………………4

Практическое занятие № 2…………………………………………………5

Практическое занятие № 3…………………………………………………6

Практическое занятие № 4…………………………………………………10

Практическое занятие № 5…………………………………………………13

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №1

Определение названия глинистого грунта.

По заданным значениям влажностей определить: число пластичности IP, показатель текучести IL.

Число пластичности IP — разность влажностей, соответствующая двум состояниям грунта: на границе текучести WL и на границе раскатывания Wp.

Показатель текучести IL — отношение разности влажностей, соответствующих двум состояниям грунта: естественному W и на границе раскатывания Wp, к числу пластичности Ip.

По таблицам: Б.11; Б.14; Б.16 ГОСТ 25100-95, - в соответствии со своим вариантом (табл. 1) и полученными значениями IP и IL, дать название глинистому грунту.

Таблица 1

Вариант Естественная влажность, W Граница текучести WL Граница раскатывания Wр Относительная деформация просадочности εsl
14,3 25,9 20,7 0,006
14,9 25,2 20,1 0,007
15,6 25,6 19,8 0,009
12,3 21,7 0,009
13,8 23,7 0,021
12,4 15,2 0,007
17,2 29,8 17,3 0,035
19,1 18,5 0,006
19,2 26,1 17,6 0,007
22,5 33,4 21,6 0,005
0,015
15,5 28,5 19,6 0,035
19,4 41,8 26,6 0,006
19,4 30,7 21,1 0,007
0,003
15,3 27,9 18,3 0,003
16,7 34,6 19,3 0,005
15,6 28,8 17,9 0,003
17,3 26,8 0,004
12,4 25,7 17,2 0,008
12,3 21,7 0,009
13,8 23,7 0,021
12,4 15,2 0,007
17,2 29,8 17,3 0,035
19,1 18,5 0,006
19,2 26,1 17,6 0,007
22,5 33,4 21,6 0,005
0,015
15,5 28,5 19,6 0,035
12,3 21,7 0,009

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2

Определение гранулометрического состава смеси грунтов.

При строительстве некоторых инженерных сооружений (дорог, линий трубопроводов, компрессорных станций, буровых вышек и т.д.) необходимо в качестве грунта основания иметь грунт, обладающий определенными физическими и прочностными характеристиками. Если природный грунт участка строительства не отвечает этим требованиям, используют искусственные смеси грунтов с заданным гранулометрическим составом, который, в свою очередь, определяет свойства грунта.

Задание:

Два грунта, гранулометрический состав которых дан в таблице 2, смешаны в следующей весовой пропорции (табл. 3). Определить гранулометрический состав смеси.

Таблица 2

Размер частиц, мм Содержание частиц, %
Грунт 1 Грунт 2
2-1
1-0,5
0,5-0,25
0,25-0,1
0,1-0,05
0,05-0,01  
0,01-0,005  
<0.005  

Таблица 3

№ варианта
грунт №1 грунт №2 1/3 1/5 1/7 1/8 1/4 1/9 2/5 2/3 2/5 3/5 3/4 3/2 5/7 1/6 3/7 4/3 5/2 4/9 7/5 5/3
№ варианта  
грунт №1 грунт №2 1/3 1/5 1/7 1/8 1/4 1/9 2/5 2/3 2/5 3/5
                                                             

 

Пример:

Согласно условию смесь должна состоять из трех весовых единиц, из ко­торых две весовые единицы будут представлены грунтом №2 и одна - грунтом №1. Например, в 3 кг грунта 2 кг грунта №2 и 1 кг грунта №1. В этих 3 кг смеси фракции распределяются следующим образом:

фракция 2-1 мм ( 1кг х 0,01)+(2кг х 0,05)=0,11кг

фракция 1-0,5 мм (1кг х 0,03)+(2кг х 0,27)=0,57кг

и так для каждой фракции.

Рассчитанный таким образом суммарный вес фракций сведен в таблице 4

Таблица 4

 

Размер частиц Содержали частиц, кг е частиц, кг Итого, кг Содержание частиц % в смеси
грунт №1 грунт №2
2-1 0,01 0,1 0,11 3,7
1-0,5 0,03 0,54 0,57 19,0
0,5-0,25 0,05 0,6 0,65 21,7
0,25-0,1 0,08 0,5 0,58 19,3
0,1-0,05 0,1 0,26 0,36 12,0
0,05-0,01 0,2 - 0,2 6,7
0,01-0,005 0,11 - 0,11 3,6

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №3

Расчет устойчивости природных склонов и искуственных откосов.

Для оценки и прогноза устойчивости природных склонов и откосов искуственных сооружений в практике инженерно-геологических изысканий прменяется целый ряд методов. Они различны для склонов различной крутизны, имеющих различное геологическое строение, а также различные предполагаемые типы оползней. Для оценки устойчивости склона, имеющего однородное строение, часто применяется графоаналитический метод при поверхности оползания, близкой к круглоцилиндрической.

Определить состояние откоса параметры которого приводятся в таблице 5.

Таблица 5

Вариант Угол внутреннего трения φ, град. Удельное сцепление с, МПа Объемный вес грунта ρ, г/см3 Угол откоса, град. Высота откоса Н, м
0,022 1,68 14,5
22,2 0,0067 1,71 12,8
0,0119 1,63
0,005 1,66
0,022 1,69 15,5
0,019 1,73 12,5
0,021 1,76 13,5
20,5 0,0119 1,77
0,0235 1,81 16,5
0,016 1,95
0,02 1,68 11,5
0,01 1,65
0,02 1,74
0,031 1,83 13,2
0,012 1,83 15,7
19,6 0,024 1,7 13,8
0,026 1,65 14,2
0,02 1,71 12,2
21,7 0,02889 1,7
0,022 1,64 16,5
0,021 1,76 13,5
20,5 0,0119 1,77
0,0235 1,81 16,5
0,016 1,95
0,02 1,68 11,5
0,01 1,65
0,02 1,74
0,031 1,83 13,2
0,012 1,83 15,7
19,6 0,024 1,7 13,8

 

Методика выполнения:

1. Вычерчивается профиль оцениваемого откоса (в масштабе) и определяется линия центров вращения (точек О), из которых проводится несколько вероятных цилиндрических поверхностей скольжения. Устанавливается наиболее опасное сечение, при котором коэффициент устойчивости будет наименьшим.

2. Линия центров вращения определяется по следующему способу. Из подошвы откоса (точка А) опускают перпендикуляр длиной, равной высоте откоса Н, затем откладывают вправо (вглубь откоса) 4,5 Н и определяют точку М. Из точек А (подошва откоса) и В (бровка откоса) откладываются две вспомогательные линии под углами α и β, пересечение которых даст точку К. Величины углов α и β определяют из графика (см. рис. 1) в зависимости от угла внутреннего трения φ.

Рисунок 1 – График для нахождения вспомогательных углов α и β

 

Соединяя точки К и М, получают линию центров вращения, на которой отмеряют половину высоты откоса от точки К и ставят точку О (рис. 2).

Рисунок 2 – Графоаналитический метод расчета устойчивости откоса

 

Соединяем О с А и этим радиусом проводим линию скольжения оползня.

3. Кривая поверхности скольжения делится на несколько равных частей (не менее 15), из центра О через точки 1, 2, 3,… проводятся радиусы.

4. Из каждой точки на поверхности скольжения (1, 2, 3, …) проводятся вертикальные линии до пересечения с линией откоса (АВС). Точки пересечения обозначены соответственно 1', 2', 3'…

Из точек 1', 2', 3'… на соответствующие им радусы (О1, О2, О3, …) опускаются перпендикуляры -Т1, Т2, Т3,… Величины этих перпендикуляров (Т) в масштабе сил изображают действующую в данном блоке сдвигающую силу.

5. Линии Т1, Т2, Т3,…отсекают на радиусах отрезки N1, N2, N3,…, которые в месштабе сил представляют собой величину нормальных напряжений, действующих в блоках.

6. Для нахождения величин, действующих на весь откос, нормальных и сдвигающих усилий, выполняются следующее построение.

Для каждой точки на кривой поверхности скольжения (точки 1, 2, 3,…) по вертикали откладываются величины N1, N2, N3,… Для построения площади нормальных напряжений величины N1, N2, N3,…,откладываются вверх от линии скольжения (точки 1', 2', 3'…). Значения сдвигающих усилий Т, в зависимости от знака откладываются или вверх от поверхности скольжения (положительные – те, что расположены справа от вертикального радиуса) или вниз (отрицательные – расположены слева от вертикального радиуса) от поверхности скольжения (точки 1'', 2'', 3''…).

Полученные точки соединяются плавными кривыми линиями. Таким образом получаются площади F1(N), F2(T) и F3(T) (рис. 3)

Рисунок 3 – Площади сил, дествующих в данном откосе

 

Величины этих площадей дают нам в масшатабе чертежа значения сумм нормальных напряжений N и алгебраическую сумму сдвигающих сил, действующих в данном откосе,при объемном весе грунта равном ρ.

Суммы напряжений считают по формулам:

ΣN = F1ρ,

ΣT = (F2+(-F3))ρ

где ρ – фактический объемный вес породы.

7. Определив значения сумм нормальных (ΣN) и сдвигающих (ΣT) напряжений, подсчитать коэффициент устойчивости откоса n по формуле:

n =

где φ – угол внутреннего трения; с – сцепление, кг/см2, l – длина линии скольжения, м.

8. После определения коэффициента необходимо следать вывод о состоянии склона или откоса.

Если значение n > 1, значит, склон или откос находится в устойчивом состоянии.

Если n = 1, значит, склон или откос находится в состоянии предельного равновесия.

Если n < 1, значит, склона или откос находится в неустойчивом состоянии – оползания.

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №4






ТОП 5 статей:
Экономическая сущность инвестиций - Экономическая сущность инвестиций – долгосрочные вложения экономических ресурсов сроком более 1 года для получения прибыли путем...
Тема: Федеральный закон от 26.07.2006 N 135-ФЗ - На основании изучения ФЗ № 135, дайте максимально короткое определение следующих понятий с указанием статей и пунктов закона...
Сущность, функции и виды управления в телекоммуникациях - Цели достигаются с помощью различных принципов, функций и методов социально-экономического менеджмента...
Схема построения базисных индексов - Индекс (лат. INDEX – указатель, показатель) - относительная величина, показывающая, во сколько раз уровень изучаемого явления...
Тема 11. Международное космическое право - Правовой режим космического пространства и небесных тел. Принципы деятельности государств по исследованию...



©2015- 2017 pdnr.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.