Ćwiczenie projektowe z fundamentowania nr1

- 1 -

_

Politechnika Poznańska

Instytut Inżynierii Lądowej Zakład Geotechniki i

Geologii Inżynierskiej

Prowadzący: dr inż. J.Rzeźniczak

Ć WICZENIE PROJEKTOWE Z

FUNDAMENTOWANIA

NR 1

Daniel Sworek gr. B8

Rok akademicki 07/08

Semestr 4

_ _

Daniel Sworek gr. B8

Ćwiczenie projektowe z fundamentowania nr1

- 2 -

_

Wykonać obliczenia (przy zastosowaniu metody Falleniusa) wskaźnika stateczności skarpy przedstawionej na rysunku 1.1. i o szczegółowych danych w tabeli 1.1.

Rys.1.1.

Tabela 1.1.

Numer

Rodzaj

Grupa

Stan

 kN 

Φ

I

γ 

c

u

3 

warstwy

gruntu

genet.

L

ID

Sr

gruntu



u

m 

[˚]

szg

A

Pπ

-

-

0,35

0,45

17,5

-

29,7

w

szg

B

Pd

-

-

0,6

0,5

17,5

-

31,0

w

szg

1 ,

9 0

C

Pd

-

-

0,6

1,0

-

31,0

nw

5

,

9 7

szg

2 ,

0 0

D

Ps

-

-

0,7

1,0

-

34,3

nw

1 ,

0 23

Obliczenia do tabeli 1.1.:

Warstwa A:

3

γ = ρ ⋅ g = ,175⋅10 = 17 5

, kN m .

Warstwa B:

3

γ = ρ ⋅ g = ,175⋅10 = 17 5

, kN m .

Warstwa C: γ '= (γ − γ ⋅ 1−

s

) ( n

w

)

3

γ = ,10 ⋅1 ,

0 0 = 1 ,

0 0 kN m ;

3

γ = ,

2 65 ⋅1 ,

0 0 = 26 5

, kN m

w

s

100 ⋅

100 ⋅ 9

,

1 ⋅10

3

=

γ

γ

=

= 15 3

, 2 kN m ;

d

100 + w

100 + 24

γ

γ

s −

26 5

,

d

−15 3

, 2

n =

=

= ,

0 4 [

2 −]

γ

26 5

,

s

γ '= (26 5

, −1 ,

0 0)⋅ (1 − ,

0 42)

3

= 5

,

9 7 kN m .

_ _

Daniel Sworek gr. B8

Ćwiczenie projektowe z fundamentowania nr1

- 3 -

_

Warstwa D: γ '= (γ − γ ⋅ 1−

s

) ( n

w

)

3

γ = ,10 ⋅1 ,

0 0 = 1 ,

0 0 kN m ;

3

γ = ,

2 65 ⋅1 ,

0 0 = 26 5

, kN m

w

s

100 ⋅

100 ⋅ ,

2 0 ⋅10

3

=

γ

γ

=

= 16 3

, 9 kN m

d

100 + w

100 + 22

γ

γ

s −

26 5

,

d

−16 3

, 9

n =

=

= 3

,

0

[8−]

γ

26 5

,

s

γ '= (26 5

, −1 ,

0 0)⋅ (1 − ,

0 42)

3

= 5

,

9 7 kN m ,

gdzie:

γ – ciężar objętościowy [ kN/m3]

γs – ciężar właściwy szkieletu gruntowego [ kN/m3]

γd – ciężar objętościowy szkieletu gruntowego [ kN/m3]

γw – ciężar wody [ kN/m3]

w – wilgotność [%]

n – porowatość [-].

Dla zadanego nachylenia skarpy (1:2 26,57˚) wynikają następujące zależności: R 1/ H = 0,75

R 2/ H = 1,75

gdzie H = 9,5 m; stąd otrzymuję: R1 = 7,13 m oraz R2 = 16,63 m.

Schemat postępowania przedstawia rysunek w załączniku 1.1.

Następnie korzystając z poniżej podanych wzorów obliczam wielkości niezbędne do wyznaczenia wskaźnika stateczności skarpy i zestawiam je w tabeli 1.2.:

G = ∑ F ⋅γ + b ⋅ q (gdzie j – poszczególna część każdego bloczka); i

j

i

n

j

N = G ⋅ cosα ; i

i

i

S = G ⋅ sinα ; i

i

i

T

N

(dla gruntów niespoistych);

i =

⋅ tan

i

Φ

( i)

M

T R

R N

R G

α

;

utrz =

i ⋅

= ⋅ i ⋅ tan Φ = ⋅ i ⋅ cos i ⋅ tan Φ

( i

M ) = G ⋅ x = G ⋅ R ⋅ sin α , dla i = <1;12>

obr

i

i

i

i

_ _

Daniel Sworek gr. B8

Ćwiczenie projektowe z fundamentowania nr1

- 4 -

_

Wielkości x i oraz b i - załącznik 1.2, α i - załącznik1.3, R – załącznik 1.4 oraz F j zostały wyznaczone za pomocą programu Q-Cad.

R = 19,52 m.

Tabela 1.2.

( i)

( i )

Gi

Φ

Ni

Si

Ti

xi

α i

bi

M

M

utrz

obr

[ kN]

[˚]

[ kN]

[ kN]

[ kN]

[ m]

[˚]

[ m]

[ kNm]

[ kNm]

1

36,32

35,24

8,78

21,17

4,72

-13,99

2,36

413,24

-171,43

2

64,51

63,89

8,96

38,39

2,71

-7,98

1,9

749,37

-174,82

3

85,85

85,78

3,55

51,54

0,81

-2,37

1,9

1006,06

-69,54

4

104,86

104,70

5,87

62,91

1,09

3,21

1,9

1228,00

114,30

5

121,63

120,19

18,67

72,22

3,0

8,83

1,9

1409,73

364,89

6

135,89 31,0 131,54

34,09

79,04

4,9

14,53

1,9

1542,86

665,86

7

147,46

138,22

51,38

83,05

6,8

20,39

1,9

1621,14

1002,73

8

156,04

139,67

69,58

83,92

8,71

26,48

1,9

1638,12

1359,11

9

160,61

134,82

87,29

81,01 10,61

32,92

1,9

1581,32

1704,07

10 168,63

129,40 108,12 77,75 12,52

39,88

1,9

1517,68

2111,25

11 167,01

112,36 123,57 67,51 14,45

47,72

1,9

1317,80

2413,29

12

93,23

29,7

50,71

78,23

28,92 16,38

57,05

1,94

564,52

1527,11

Co więcej należy uwzględnić siłę ciśnienia spływowego Ps: H

∆

p =

⋅γ

=

⋅

=

s

w [

7 5

,

3

kN m ]

3

1 ,

0 0

9

,

2 1 kN m

L

25 8

, 14

P = F ⋅ p = 48 5

, 1⋅ 9

,

2 1 = 1411

, 6 kN ,

s

s

s

gdzie Fs to pole figury zawartej między poziomem wody gruntowej a płaszczyzną poślizgu -

wyznaczone za pomocą Q-Cada.

Moment od przepływu wody ma destrukcyjny wpływ zatem dodajemy go do Mobr: M

= P ⋅ R = 1411,6 ⋅17,67 = 2494 3

, 0 kNm ( R

w

s

s

s – wyznaczone za pomocą Q-Cada – załącznik 1.4).

_ _

Daniel Sworek gr. B8

Ćwiczenie projektowe z fundamentowania nr1

- 5 -

_

Zatem:

M

= ∑ M ( i) = 14589 8

, 4 kNm

utrz

utrz

i

M

= ∑ M ( i) + M = 10846 8

, 2 + 2494 3

, 0 = 133411

, 2 kNm

obr

obr

w

i

Ostatecznie wskaźnik stateczności skarpy wynosi: M

14589 8

, 4

F =

utrz =

= 0

,

1 936 < ( F

dop =

)1,

1

M

133411

, 2

obr

_ _

Daniel Sworek gr. B8