Лабораторная работа №4

Определение напряжений от собственного веса грунта

Цель работы: ознакомление с методикой расчета напряжений.

Содержание работы

Исходные данные: геологический разрез, построенный по данным задания №1, и сводная таблица нормативных характеристик (см. таблицу 9). Значения коэффициента бокового давления приведены в таблице 12.

Таблица 12 — Значение коэффициента бокового давления

Напряжения от собственного веса грунта (природные или бытовые)и их компоненты — вертикальные ( s_zg ) и горизонтальные ( s_xg=s_yg ) напряжения вычисляют по следующим формулам:

s_zg = g h ; s_xg = x g h , (19)

где g — удельный вес грунтов, кН/м³; h — мощность слоя, м; x — коэффициент бокового давления в массиве.

Вертикальные напряжения соответствуют весу столба грунта до поверхности. Величину горизонтальных напряжений определяют коэффициентом бокового давления, который находят через коэффициент бокового расширения (коэффициент Пуассона)

= . (20)

Природные напряжения основания, состоящего из нескольких разновидностей грунтов, равны сумме напряжений, возникающих от веса вышележащих слоев:

s_zg = g ₁ h₁ + g ₂ h₂ + . . . + g _n h_n = ; (21)

s_xg = x ₁ g ₁ h₁ + x ₂ g ₂ h₂ + . . . + x _n g _n h_n = . (22)

При наличии грунтовых вод в слоях песка расчет вертикальных напряжений производят с использованием удельного веса грунта, взвешенного в воде

, (23)

где g_s — плотность частиц грунта, г/см³; g_w — плотность воды, г/см³; g — ускорение свободного падения, м/с²; е — коэффициент пористости грунта.

В глинистых грунтах, где вся вода находится в связном состоянии, взвешивающее действие воды не учитывают. Если глинистый грунт является подошвой водоносного слоя, вертикальные напряжения увеличивают на величину веса столба воды

s_zg = g ₁ h₁ + g _sb h₂ + g _w h _в , (24)

где g _w — удельный вес воды, кН/м³; h _в — высота столба воды, м.

Результаты расчета используют для построения соответствующих эпюр.