Изучение образцов грунта

 

 

 Среднеквадратическое  отклонение вычисляем по формуле:

 

 S=

=0.022

 Коэффициент вариации равен:

 

 V=

=0.011

 Вычисляем нормативное   r_n  и расчетные значения r_αI,  r_αII  плотности. 

• Нормативное  значение r_n  равно среднеарифметическому значению 2.02 г/см³.
• Расчётное значение r_I при расчете основания по несущей способности (I группа предельных состояний)

 Для него используем одностороннюю доверительную  вероятность a = 0,95

 Для a = 0,95 и числа степеней свободы n-1=5 по приложению А находим  t_aI = 2,01. 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

  

• Расчётное значение r_II при расчете основания по деформациям (II группа предельных состояний)

 Для него используем одностороннюю доверительную  вероятность a = 0,85

 Для a = 0,85 и числа степеней свободы n-1=5 по приложению А находим  t_aII = 1,16. 

 

 

 

 

 

 

 

 г/см³

  - удельный вес грунта

   
 
 

 в) Вычисление  нормативных  и расчетных значений удельного сцепления  С и угла внутреннего трения tgφ..

 Для инженерно-геологического элемента (ИГЭ №2) было выполнено 18 лабораторных определений сопротивления срезу τ при трёх значениях нормального давления ρ = 1, 2 и 3 кгс/см². 

 

 

 Нормативное и расчетное значения удельного  сцепления  С и  угла внутреннего трения  j  определяют путем статистической обработки частных значений  касательных напряжений (предельного сопротивления грунта сдвигу)  t_i  и нормального давления  p_i.

 В пределах  ИГЭ  по методу наименьших квадратов  вычисляем нормативное значение удельного сцепления и угла внутреннего трения.

 

 

 Обозначим знаменатели дробей

 Δ=18*84-36²=216

 

 Тогда

 С_n= =0,02 кгс/см² (2кПа)

  =0.295

 φ_n=16,4^o

 Для вычисления нормативных значений удельного  сцепления и тангенса угла внутреннего  трения расчеты веду в табличной форме. p_i  и τ_i экспериментальные значения.

 

 Уравнение прямой графика τ=f(ρ) будет иметь вид: τ=0,02ρ+0,295

 Проверим  уравнение подстановкой средних  значений и

 

 

 

 Сходимость  вычислений свидетельствует о правильности вычислений C_n и tg φ_n.

 Вычислим  среднеквадратическое отклонение

• предельного сопротивления сдвигу

 

 

 S_τ=

кгс/см²

 

• для удельного  сцепления

 

 S_c=

=0.361  кгс/см² (36,1 кПа)

• для угла внутреннего трения

 

 S_tgφ=

=0.167 кгс/см² (16,7кПа)

 Коэффициенты  вариации равны:

 

;          V_c= (18%) 

 

;         V_tgφ= (5,6%)

• Вычислем удельное сцепление С и тангенс угла внутреннего трения tg_i для расчетов по первому предельному состоянию. Для односторонней доверительной вероятности  a = 0,95 и числа степеней свободы n-2=16 по приложению А  находим  t_aI = 1,75.
• Удельное сцепление С

 ρ_αI=t_αI*V_c  - показатель точности определения среднего значения C            

   ρ_αI=1.75*0.18=0.315

 

 

    - расчетное значение удельного  сцепления

 

• Вычисление угла внутреннего трения φ

 ρ_αI=t_αI*V_tgφ - показатель точности определения среднего значения tgφ

   ρ_αI=1,75*0.056=0.098    

 

  - коэффициент надежности по грунту для угла внутреннего трения

 

    - расчетное значение тангенса угла внутреннего трения

                       φ = 15^o

• Вычисляем удельное сцепление С и тангенс угла внутреннего трения tg_i для расчетов по второму предельному состоянию. Для односторонней доверительной вероятности  a = 0,85 и числа степеней свободы n-2=16 по приложению А  находим  t_aII = 1,07.
• Удельное сцепление С

 ρ_αII(с)=t_αII*V_c ;                   ρ_αII(с)=1.07*0.18=0.193 

    ;                            кг/см² (1,3 кПа)

• Вычисление угла внутреннего трения φ

 ρ_αII(tgφ)=t_αII*V_tgφ ;                       ρ_αII(tgφ)=1.07*0.056=0.06     

                    

                                  

   φ = 17^o

 _{г ) Модуль общей деформации}

  ,

 Е_к=3,6  — компрессионный модуль деформации, МПа;

 m_k=2.84/e  — поправочный коэффициент для грунтов  Челябинской области (суглинок)

 

 e=0.657 – нормативное значение коэффициента пористости.

 Е_о=3,6*2.84/0.657=15,6 МПа