алгоритм норм харк-ик. Алгоритм определения нормативных и расчетных характеристик грунтов в соответствии с гост 2052296
 Скачать 4.95 Mb.
|
|
Алгоритм определения нормативных и расчетных характеристик грунтов в соответствии с ГОСТ 20522-96 1.1. Проверка на исключение грубых ошибок Для совокупности опытных данных в пределах выделенного инженерно-геологического элемента (ИГЭ) проводят статистическую проверку с целью недопущения грубых ошибок. Из выборки исключают частные (минимальные и максимальные) значения характеристик xi, для которых выполняется условие | X̅ - Xi | > v · Sdis (1.1) где X̅ – среднее арифметическое значение характеристики грунта в выборке, определяемое по формуле X̅ = · , (1.2) Xi – частное значение характеристики; n – количество частных значений в выборке; v – статистический критерий, принимаемый в зависимости от числа определения n по таблице 1 приложения 1 (таблица П1.1); Sdis – смещенная оценка среднего квадратического отклонения характеристики, вычисляемая по формуле  . (1.3)1.2 Вычисление нормативных значений характеристик В качестве нормативного значения Xn характеристики определенного вида грунта принимается ее наиболее вероятное значение в пределах выделенного инженерно-геологического элемента. За нормативное значение всех характеристик грунтов (за исключением удельного сцепления C и угла внутреннего трения грунта φ) принимается среднее арифметическое значение результатов частных определений Xn = · . (1.4) 1.3 Вычисление расчетных значений характеристик Реальное значение характеристики грунта может отличаться от нормативного значения, как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения этой величины. Чем более ответственен расчет и более значима характеристика в нем, тем важнее учесть в расчетах эту особенность статистически неоднородной среды, какой является грунт. Все расчеты оснований должны выполняться с использованием расчетных характеристик грунтов X, определяемых из выражения X = , (1.5) где γg – коэффициент надежности по грунту. Для всех характеристик, кроме удельного веса грунта γ (плотности ρ), параметров прочности C и φ, временного сопротивления одноосному сжатию Rc, допускается принимать γg = 1, т.е. их расчётные значения равны нормативным. При определении расчетных значений γ, C и φ, Rc коэффициент надёжности по грунту γg устанавливается в зависимости от изменчивости этих характеристик, количества определений, принятых в расчет, и значений доверительной вероятности α по формуле γg = , (1.6) где ρα – показатель точности оценки характеристик. Знак перед ρα в знаменателе формулы (1.6) выбирается тот, который обеспечивает большую надежность расчета основания или фундамента. Например, в расчетах на устойчивость для части грунта, которая оказывает активное давление на сооружение при вычислении удельного веса грунта γ1 величину δ следует принимать со знаком «+» (получим γ1+), а для части грунта, оказывающего пассивное давление, ρα следует принимать со знаком « ̶ » (получим γ1 ̶ ). Показатель точности ρα определяется по формуле ρα = tα · V / , (1.7) где tα – коэффициент, принимаемый по таблице 2 приложения 1 (П1.2) в зависимости от заданной односторонней доверительной вероятности α и числа степеней свободы К; K = n - 1; V – коэффициент вариации, характеризующийся изменчивость характеристики и вычисляемый по формуле V = , (1.8) S – среднее квадратичное отклонение частных значений Xi от среднего арифметического значения X. Доверительная вероятность α расчетных значений характеристик грунтов принимается по таблице 1.1, составленной в соответствии с требованиями действующих строительных норм и правил. Под доверительной вероятностью понимается вероятность того, что фактическое значение характеристики не выйдет за пределы нижней или верхней границы одностороннего доверительного интервала. Таблица 1.1
Среднее квадратичное отклонение S вычисляется по формуле:  , (1.9)Число частных определений Xi одной характеристики выделенного ИГЭ должно быть не менее 6. Таким образом, для вычисления нормативных и расчетных φ и C должно быть проведено не менее 6 определений сопротивления срезу τi для каждого выбранного значения вертикального давления Pi. Расчетные значения характеристик в зависимости от группы предельных состояний обозначаются соответственно индексами I и II, например, ХI и ХII. 2. ПРИМЕРЫ ВЫЧИСЛЕНИЙ НОРМАТИВНЫХ И PAСЧETHЫХ ЗНАЧЕНИЙ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОВ Статистической обработке подвергаются значения всех характеристик каждого выделенного ИГЭ или РГЭ, за исключением тех, что основанием, как правило, служить не могут (почвенно-растительный слой, ил, торф и т.п.). Пример 1. Для инженерно-геологического элемента, представленного элювиальным суглинком, было выполнено 7 определений удельного веса γ, кН/м3. Результаты определений и необходимые для дальнейших расчётов вычисления приведены в таблице 2.1. Вычислить нормативные и расчетные значения характеристик для расчета по 1 и 2 группе предельных состояний. Таблица 2.1
Выполняем проверку на исключение грубых ошибок по ф-лам (1.1-1.3)  При n = 7 определяем по таблице 1 приложения 1 v = 2,18  2.66>2.599. Для определения γi в опыте 6 условие 1.1 выполняется. Значение γ6 = 16 кН/м3 исключается из дальнейшего расчета. Тогда при n = 6 и = 114.6 определяем по формуле (1.4) γn: γn = = 19.1 кН/м3 При n = 6, γ̅ = 19.1 кН/м3, сумма  = 1,70.Вычисляем среднеквадратическое отклонение по формуле (1.9) S = = 0,583; Коэффициент вариации по формуле (1.8) v = = 0,0305 По таблице 2 приложения 1 определяем коэффициент tα при числе степеней свободы K = 6-1=5 в зависимости от принятой при проектировании доверительной вероятности α, например, для мостов и водопропускных труб αI = 0,98; αII = 0,90; tαI = 2,74; tαII = 1,48; Показатели точности оценки характеристики по ф-ле (1.7 равны ραI = 2,74 · 0,0305 / = 0,0341; ραII = 1,48 · 0,0305 / = 0,0184; По формуле (1.6) вычисляем коэффициент надежности  ;  ; ;По формуле (1.5) вычисляем расчетные значения удельного веса грунта γ    Вычисления нормативных и расчетных значений удельного веса грунта окончены. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
