Geotechnika: uždaviniai ir egzamino klausimai

Gruntų mechanika statybos inžinieriams: gruntų savybės, įtempiai grunte, porų vandens slėgis ir efektinis įtempis.

Praktikuokitės šiame kurse nemokamaiPraktikuotis šiame kurseLaikyti bandomąjį egzaminąKasdien nemokamų uždavinių: 5. Kortelės nereikia.

Pasiruošimo paketas (PDF)Formulių lapai, metodų žingsniai ir uždaviniai su pilnais sprendimais, paruošti spausdinti.

Šio kurso temos

  1. Efektinis įtempis gruntegruntinis vanduo paviršiuje · gruntinis vanduo sluoksnyje · du sluoksniaiskaičiavimai
  2. Konsolidacinis nuosėdisnormaliai konsoliduotas molis · perkonsoliduotas molis · konsolidacijos trukmėskaičiavimai
  3. Hidrostatinė jėgavertikali siena · panardinta sklendė · slėgio centrasskaičiavimai

Egzamino patarimai: Geotechnika

  • Efektinis įtempis = bendrasis įtempis − porų vandens slėgis.
  • Žemiau gruntinio vandens lygio pilnutiniam įtempiui naudokite vandens prisotinto grunto savitąjį svorį.
  • Prieš skaičiuodami nubraižykite grunto profilį su visais sluoksniais ir gruntinio vandens lygiu.

Išspręsti pavyzdžiai

Efektinis įtempis grunteLengvas
smėlisγsat​ = 20 kN/m³11 mgruntinio vandens lygisXz = 8 m

Pateiktam grunto pjūviui raskite bendrąjį vertikalųjį įtempį σ taške X.

z = 8 mzw = 0 mγw = 9,81 kN/m³smėlis: γsat = 20 kN/m³

Raskite σ (kPa)

Rodyti užuominas
  1. Efektinis įtempis = bendrasis įtempis − porų vandens slėgis.
  2. Virš gruntinio vandens lygio naudokite sauso, žemiau – prisotinto grunto savitąjį svorį.
  3. σ = 160 kPa.
Rodyti atsakymą ir sprendimą žingsnis po žingsnio

Efektinis įtempis (Terzaghi): grunto skeletas perima σ′ = σ − u. Bendrasis įtempis σ yra visko, kas yra virš taško, svoris Σγ·h, virš gruntinio vandens lygio naudojant sauso, o žemiau – vandens prisotinto grunto savitąjį svorį. Žemiau gruntinio vandens lygio porų vandens slėgis hidrostatinis: u = γw·(gylis žemiau gruntinio vandens lygio).

Bendrasis įtempis

Sudėkite kiekvieno grunto sluoksnio virš X svorį. Virš gruntinio vandens lygio naudokite sauso, žemiau – prisotinto grunto savitąjį svorį.

σ = γsat·z = 20·8 = 160 kPa

Atsakymas

σ = 160 kPa
Konsolidacinis nuosėdisVidutinis
Δσ = 230 kPasmėlismolisCc​ = 0,5, Cr​ = 0,02e0​ = 1,2σ′0​ = 50 kPaσ′p​ = 150 kPa2 mgruntinio vandens lygis

2 m storio perkonsoliduoto molio sluoksnio Cc = 0,5, Cr = 0,02 ir e₀ = 1,2. Jo viduryje efektyvusis vertikalusis įtempis yra 50 kPa , o prieškonsolidacinis slėgis yra 150 kPa. Naujas pastatas sluoksnio viduryje padidina vertikalųjį įtempį 230 kPa. Raskite pirminės konsolidacijos nuosėdį S mm.

H = 2 mCc = 0,5Cr = 0,02e0 = 1,2σ′0 = 50 kPaσ′p = 150 kPaΔσ = 230 kPa

Raskite S (mm)

Rodyti užuominas
  1. Palyginkite galutinį įtempį σ′₀ + Δσ su prieškonsolidaciniu slėgiu.
  2. σ′f = 50 + 230 = 280 kPa > σ′p = 150 kPa.
  3. Įtempių intervalą padalykite ties σ′p: Cr nuo σ′₀ iki σ′p, tada Cc nuo σ′p iki σ′f.
Rodyti atsakymą ir sprendimą žingsnis po žingsnio

Pirminė konsolidacija H storio molio sluoksnio, naudojant efektyvųjį įtempį sluoksnio viduryje: σ′f = σ′0 + Δσ. Normaliai konsoliduotas molis: S = Cc·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0). Perkonsoliduotas molis iki prieškonsolidacinio slėgio σ′p pakartotinai spaudžiamas pagal Cr, o Cc tiese seka tik už jo. Laikas: t = Tv·Hdr²/cv, kur drenavimo kelias Hdr yra H/2, kai vanduo gali ištekėti viršuje ir apačioje, ir H, kai drenuojama tik viena pusė.

Palyginkite su prieškonsolidaciniu slėgiu

σ′f = 50 + 230 = 280 kPa > 150 kPa

Nuosėdis

Pakartotinis spaudimas iki σ′p, pirminis spaudimas už jo.

S = 0,02·2/(1 + 1,2)·log₁₀(150/50) + 0,5·2/(1 + 1,2)·log₁₀(280/150)
S = 8,675 + 123,2 = 131,9 mm

Atsakymas

S = 131,9 mm

Kaip vyksta praktika

  • „Praktikuotis šiame kurse“ maišo uždavinius iš visų kurso temų, kaip tikrame egzamine.
  • Kiekviename uždavinyje naujos reikšmės, todėl išmokstate metodą, o ne atsakymą.
  • Strigote? Pirmiausia atverkite nedidelę užuominą, o visą paaiškinimą – tik kai jo prireiks.
  • Bandomieji egzaminai yra riboto laiko ir be užuominų, o pabaigoje gaunate rezultatą ir išsamią peržiūrą.

Šio kurso skaičiuoklės

Konsolidacinio nuosėdžio skaičiuoklėTankio skaičiuoklė (masė, tūris ir tankis)

Susiję kursai

FE Civil egzamino praktikaHidrotechnikaSkysčių mechanikaFizika inžinieriamsStatybinė mechanika
Praktikuokitės šiame kurse nemokamaiPraktikuotis šiame kurseLaikyti bandomąjį egzaminąKasdien nemokamų uždavinių: 5. Kortelės nereikia.