Главная страница
Навигация по странице:

  • Рекомендации по выполнению задания 4

    		•

    Задание 4. Определение устойчивости грунтового откоса


    Скачать 158.62 Kb.
    НазваниеОпределение устойчивости грунтового откоса
    Дата09.02.2023
    Размер158.62 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаЗадание 4.docx
    ТипДокументы
    #928857

    Проверяемое задание 4


    Тема «Определение устойчивости грунтового откоса»

    Необходимо выполнить расчеты, схему к расчету, сделать вывод.

    Темы курса, которым соответствует данное задание: раздел 4, тема 4.2 «Устойчивость откосов и склонов, давление грунта на ограждение».

    Требования к оформлению работы, включая требования к проверке задания на оригинальность (30 %)

    1. Работа оформляется в программе Microsoft Word (в формате *.doc или *.docx).

    2. Работа оформляется по ГОСТ 2.106-96. «Текстовые документы», ГОСТ 2.105-95 «Общие требования к текстовым документам» с одной стороны стандартного листа писчей бумаги (210  297 мм), с оставлением полей не менее: слева – 30 мм, справа – 10 мм, сверху – 20 мм и снизу – 25 мм. Листы оформляются без рамки. По ГОСТ 2.105-95 текстовые документы выполняют на формах, установленных ГОСТ 2.104-2006.

    3. Формулы набираются в редакторе формул и нумеруются.

    4. Расчетные схемы выполняются в графическом редакторе (любом) и вставляются в работу в виде рисунка.

    5. Иллюстрации должны быть выполнены в соответствии с ГОСТ 7.32-2001 и ЕСКД. Иллюстрации нумеруют арабскими цифрами сквозной нумерацией или в пределах раздела (например, «Рисунок 1 – », «Рисунок 1.1 – »). В тексте должны быть даны ссылки на все иллюстрации.

    6. Запрещается вставлять в работу отсканированные (сфотографированные) материалы.

    7. Абзацы в тексте начинаются отступами, равными 15 мм. При оформлении записки – выравнивание по ширине страницы, шрифт 14, Times New Roman.

    8. Работы с орфографическими ошибками, с соединением нескольких слов (написанных без пробелов), с двойными пробелами, с использованием нераспространенных сокращений (либо наоборот, написанием полностью единиц измерения) приравниваются к целенаправленному получению обучающимися завышенной оценки от Системы обманным путем, следовательно, такие письменные работы не допускаются к проверке на оригинальность.

    9. Имя файла – фамилия и инициалы студента, группа, дисциплина, задание с нижним подчеркиванием, например:

    Иванов И.И._СТРб1603а_Механика грунтов_Практическая работа 4.

    Варианты для задания 4

    № Вар.
    zc, м
    xc, м
    a, м
    b, м
    H, м
    c, кПа
    , град
    , кН/м3
    p, кПа

    1
    2
    2
    2
    2
    6
    10
    30
    20
    100

    2
    1
    2
    2
    2
    6
    10
    30
    20
    100

    3
    1
    1
    2
    2
    6
    10
    30
    20
    100

    4
    1
    3
    2
    2
    6
    10
    30
    20
    100

    5
    4
    5
    2
    2
    6
    20
    20
    19
    120

    6
    2
    4
    2
    2
    6
    10
    30
    20
    100

    7
    3
    3
    2
    2
    6
    10
    30
    20
    100

    8
    4
    3
    2
    2
    6
    10
    30
    20
    100

    9
    4
    5
    2
    2
    6
    10
    30
    20
    100

    10
    5
    5
    2
    2
    6
    10
    30
    20
    100

    11
    2
    2
    2
    2
    6
    15
    25
    18
    150

    12
    1
    2
    2
    2
    6
    15
    25
    18
    150

    13
    1
    1
    2
    2
    6
    15
    25
    18
    150

    14
    1
    3
    2
    2
    6
    15
    25
    18
    150

    15
    2
    3
    2
    2
    6
    15
    25
    18
    150

    16
    2
    4
    2
    2
    6
    15
    25
    18
    150

    17
    3
    3
    2
    2
    6
    15
    25
    18
    150

    18
    4
    3
    2
    2
    6
    15
    25
    18
    150

    19
    4
    5
    2
    2
    6
    15
    25
    18
    150

    20
    5
    5
    2
    2
    6
    15
    25
    18
    150

    21
    2
    2
    2
    2
    6
    20
    20
    19
    120

    22
    1
    2
    2
    2
    6
    20
    20
    19
    120

    23
    1
    1
    2
    2
    6
    20
    20
    19
    120

    24
    1
    3
    2
    2
    6
    20
    20
    19
    120

    25
    2
    3
    2
    2
    6
    20
    20
    19
    120

    26
    2
    4
    2
    2
    6
    20
    20
    19
    120

    27
    3
    3
    2
    2
    6
    20
    20
    19
    120


    Вариант для задания 4 студенты выбирают по следующим правилам.

    Вариант работы определяется по первой букве фамилии студента.

    Первая буква – номер варианта.

    Буква
    А
    Б
    В
    Г
    Д
    Е/Ё
    Ж
    З
    И/Й
    К

    Вариант
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10

    Буква
    Л
    М
    Н
    О
    П
    Р
    С
    Т
    У
    Ф

    Вариант
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20

    Буква
    Х
    Ц
    Ч
    Ш/Щ
    Э
    Ю
    Я









    Вариант
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27









    Задание 4

    Определите устойчивость откоса методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения. Грунт в состоянии его природной влажности имеет физико-механические характеристики: сцепление грунта с, угол внутреннего трения φ, удельный вес γ. Схема к задаче представлена на рисунке 4.1.



    Рисунок 4.1 – Расчетная схема к заданию 4

    Рекомендации по выполнению задания 4

    Исходные данные

    Определите устойчивость откоса методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения. Грунт в состоянии его природной влажности имеет физико-механические характеристики: сцепление грунта с, угол внутреннего трения φ, удельный вес γ. Схема к задаче представлена на рисунке 4.1.

    № Вар.
    zc, м
    xc, м
    a, м
    b, м
    H, м
    c, кПа
    , град
    , кН/м3
    p, кПа




    2
    3
    2
    2
    6
    10
    30
    20
    100


    Проверка устойчивости откосов методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения

    Данная задача имеет широкое практическое применение, так как часто необходимо ответить на вопрос о том, не обрушится ли откос под действием собственного веса грунта, а также при размещении на нем здания, транспортного средства или строительной машины (подъемного крана, трубоукладчика и т.п.).

    Решение указанной задачи возможно различными методами. Достаточно широкое распространение получил метод, основанный на допущении круглоцилиндрических поверхностей скольжения, которые образуются в момент потери устойчивости откоса.

    Практика свидетельствует о том, что сдвиг массива грунта, потерявшего устойчивость, происходит по поверхности, близкой к круглоцилиндрической, с центром С (рис. 4.1).

    В процессе расчета выявляется такое положение центра вращения, которое соответствует минимальному значению коэффициента запаса устойчивости kst.

    Устойчивость откоса или склона считается обеспеченной, если , где – нормативный коэффициент устойчивости.

    Коэффициент запаса устойчивости определяется как отношение суммы моментов всех сил, удерживающих грунт от смещения, относительно центра вращения Mуд к сумме моментов всех сил, сдвигающих грунт, относительно того же центра Mсдв.

    Удерживающие и сдвигающие силы показаны на схеме, представленной на рисунке 4.2.



    Рисунок 4.2 – Схема сил, действующих на поверхности сдвига, в пределах i-го участка

    Сила Fi равна сумме веса блока грунта в пределах i-го участка и нагрузки, приложенной к поверхности в пределах i-го участка. Толщина блока в направлении, перпендикулярном плоскости чертежа, равна 1 м.

    . (4.1)

    Сдвигающая составляющая равна:

    . (4.2)

    Удерживающая составляющая обусловлена действием сил трения и сцепления и определяется по формуле:

    . (4.3)

    Так как плечо сил равно R, то коэффициент запаса устойчивости равен:

    . (4.4)

    Количество блоков n, на которые разделен массив грунта в зоне предполагаемого сдвига, определяется по формуле:

    . (4.5)

    Координата xa точки пересечения поверхности сдвига с горизонтальной поверхностью грунтового массива может быть определена по формуле:

    . (4.6)

    Радиус R определяется по формуле:

    . (4.7)

    Высота блока hi равна:

    . (4.8)

    Значения тригонометрических функций, используемых в расчетах, можно определить по формулам:

    (4.9)

    (4.10)

    . (4.11)

    Расчет рекомендуется вести в табличной форме.

    Результаты расчета представлены в таблице 4.1.

    Таблица 4.1 – Исходные данные и результаты расчета устойчивости откоса

    zc, м
    xc, м
    a, м
    b, м
    H, м
    c, кПа
    j, град
    g, кН/м3

    2
    3
    2
    2
    6
    10
    30
    20

     
     
     
     
     
     
     
     

    R, м
    tgφ
    xa, м
    n
     
     
     
     

    8,54
    0,577
    8,31
    5,31
     
     
     
     

     
     
     
     
     
     
     
     

    i
    hi
    tgαi
    sinαi
    cosαi
    pi
    Fуд, i
    Fсдв, i

    1
    5,79
    0,449
    0,409
    0,912
    0
    72,0
    47,5

    2
    5,26
    0,619
    0,526
    0,850
    0
    63,4
    55,4

    3
    4,53
    0,841
    0,643
    0,765
    100
    97,4
    122,8

    4
    3,54
    1,172
    0,760
    0,649
    100
    79,4
    130,0

    5
    2,09
    1,832
    0,877
    0,479
    0
    32,5
    36,7

     
     
     
     
     
    Σ
    344,7
    392,5

     
     
     
     
     
    kst =

    0,9
     


    Расчетная схема представлена на рисунке 4.3.



    Рисунок 4.3 – Расчетная схема к заданию 4 (пример)

    Вывод: Так как коэффициент устойчивости откоса kst = 0,9, грунтовый откос является неустойчивым.

    Бланк выполнения задания 4


    Таблица 1 к заданию 4 – Исходные данные и результаты расчета устойчивости откоса

    zc, м
    xc, м
    a, м
    b, м
    H, м
    c, кПа
    j, град
    g, кН/м3

























     
     
     
     
     
     
     
     

    R, м
    tgφ
    xa, м
    n
     
     
     
     













     
     
     
     

     
     
     
     
     
     
     
     

    i
    hi
    tgαi
    sinαi
    cosαi
    pi
    Fуд, i
    Fсдв, i

























































































































     
     
     
     
     
    Σ






     
     
     
     
     
    kst=



     

    написать администратору сайта