mech gruntów proj 2


Instytut Geotechniki i hydrotechniki

Zakład geotechniki i budownictwa podziemnego

Politechnika Wrocławska

Ćwiczenie projektowe nr 2

Mechanika Gruntów

Obliczenie stateczności skarpy

Wojciech Biedroń

16220

  1. Wstęp

    1. Podstawa formalna opracowania

Niniejsze opracowanie zostało wykonane w ramach ćwiczeń projektowych z przedmiotu mechanika gruntów.

    1. Cel i zakres

Opracowanie ma na celu sprawdzenie stateczności skarpy gruntowej. Stateczność będzie sprawdzana dla dwóch warunków wodnych: skarpa zbiornika wodnego przed wypełnieniem wodą oraz skarpa zbiornika wodnego po jego wypełnieniu wodą.

    1. Przedmiot opracowania

0x01 graphic

1)Pg

2)Gp

3)Po

Badaną skarpą jest wykop jednopoziomowy o nachyleniu 1 : 1,3. Skarpa obciążona jest na naziomie obciążenie równomiernie rozłożonym równym 200 kPa na odcinku 4 m w odległości 0,5 m od skłonu skarpy.

    1. Opis warunków wodno gruntowych

Na badanym terenie wody gruntowe występują poniżej poziomu naziomu na głębokości 4m. Zwierciadło wód gruntowych jest równoległe do ułożenia warstw i swobodne, nie występuje ciśnienie hydrostatyczne.

Grunt posadowiony jest poziomo, równoległe warstwy.

Do głębokości 2m poniżej poziomu terenu występuje piasek gliniasty. Poniżej znajduje się warstwa gliny piaszczystej o miąższości 1,6m. Od głębokości 3,6m znajduje się warstwa pospółki.

    1. Literatura

  1. Określenie parametrów wiodących gruntu wg PN-81/B-03020

Pg

Gp

Po

Nazwa wg PN

Piasek gliniasty

Glina piaszczysta

Pospółka

Grupa konsolidacyjna

C

C

-

Stan wilgotności

-

-

mo
Sr =1

Konsystencja

twardoplastyczny

plastyczny

-

Ic

0,93

0,81

-

Il

0,07

0,29

-

Id

-

-

0,41 (średnio zagęszczony)

0x01 graphic
s

2,65

2,67

2,65

0x01 graphic

2,15

2,10

2,05

wn

13%

17 %

18%

0x01 graphic

0,6

0,6

1

M0

48 000 kPa

23 000 kPa

135 000kPa

M

80 000kPa

38 500 kPa

135 000 kPa

E0

34 000 kPa

17 000 kPa

120 000 kPa

E

56 500 kPa

28 500 kPa

120 000 kPa

Miąższość warstwy

2

1,6

< 3,6

0x01 graphic
s

26,6kN/m3

26,2 N/m3

26,0 N/m3

0x01 graphic
'

13,12 N/m3

12,86 N/m3

12,5 N/m3

0x01 graphic
sat

22,93 N/m3

22,67 N/m3

22,31 N/m3

n

0,19

0,21

0,23

0x01 graphic
d

2,15

2,1

2,05

cu(n)

30

14

-

c'

30

11,6

-

0x01 graphic

18

13

38

0x01 graphic
'

18

15

40

  1. Obliczenie stateczności skarpy metodą Felleniusa

    1. Założenia metody Felleniusa

    1. Wyznaczenie linii najmniej korzystnych środków obrotu oraz cylindrycznej powierzchni poślizgu

0x01 graphic

Do obliczeń przyjęto promień R = 10,7m

    1. Podział skarpy na „paski” obliczeniowe

0x01 graphic

    1. Obliczenie stateczności suchej skarpy metodą Felleniusa

      1. Wyznaczenie niezbędnych wartości do obliczeń

nr paska

pole (Pg)

pole (Gp)

pole (Po)
suche

pole (Po)
mokrej

pole (Po)
całkowite

α

szerokość b

L

[m2]

[m2]

[m2]

[m2]

[m2]

[o]

[m]

[m]

1

1,02

0

0

0

0

63

1

2,20

2

2,55

1,02

0

0

0

51

1,3

2,07

3

0,82

0,65

0,08

0

0,08

44

0,35

0,49

4

2,08

2,22

0,57

0,77

1,34

38

1,4

1,78

5

1,01

0,81

0,19

0,63

0,82

32

0,45

0,53

6

1,98

2,14

0,54

2,36

2,9

26

1,35

1,50

7

0,54

2,13

0,54

3,11

3,65

18

1,35

1,42

8

0

1,25

0,54

3,59

4,13

11

1,35

1,38

9

0

0,1

0,31

3,76

4,07

4

1,35

1,35

10

0

0

0

2,79

2,79

-4

1,4

1,40

11

0

0

0

0,98

0,98

-11

1,4

1,43

      1. Obliczenie sił w „paskach” obliczeniowych

nr paska

G
ciężar bloku

W
wypadkowa obciążeń

S
składowa styczna siły W

N
reakcja podłoża na składową normalą siły w

T
opór tarcia i spójności bloku

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

[kN]

[kN]

[kN]

[kN]

[kN]

1

26,52

226,52

201,83

102,84

99,49

2

93,01

353,01

274,34

222,15

80,21

3

40,42

110,42

76,71

79,43

62,06

4

147,06

427,06

262,92

336,52

262,92

5

68,79

68,79

36,45

58,34

45,58

6

182,92

182,92

80,18

164,40

128,45

7

164,72

164,72

50,90

156,65

122,39

8

140,11

140,11

26,73

137,53

107,45

9

108,43

108,43

7,56

108,16

84,50

10

72,53

72,53

-5,06

72,35

56,53

11

25,48

25,48

-4,86

25,01

19,54

SUMA=

1007,59

SUMA=

1169,45

      1. Obliczenie współczynnika bezpieczeństwa

0x01 graphic
1,16 > 1 Warunek spełniony

      1. Wnioski

Otrzymana wartość współczynnika bezpieczeństwa skarpy (F=1,16) jest większa od 1 (Fdop=1,1-1,3), więc badana skarpa jest skarpą stateczną.

    1. Obliczenie stateczności mokrej skarpy metodą Felleniusa

      1. Obliczenie sił w „paskach” obliczeniowych

nr paska

G'
ciężar bloku

W `
wypadkowa obciążeń

S `
składowa styczna siły W

N'
reakcja podłoża na składową normalą siły w

T'
opór tarcia i spójności bloku

 0x01 graphic

 0x01 graphic

0x01 graphic
 

0x01 graphic
 

0x01 graphic
 

[kN]

[kN]

[kN]

[kN]

[kN]

1

26,52

226,52

201,83

102,84

99,49

2

93,01

353,01

274,34

222,15

83,63

3

40,42

110,42

76,71

79,43

66,65

4

72,59

352,59

217,07

277,84

233,14

5

33,92

33,92

17,97

28,76

24,13

6

89,74

89,74

39,34

80,66

67,68

7

80,10

80,10

24,75

76,18

63,92

8

67,70

67,70

12,92

66,46

55,76

9

52,16

52,16

3,64

52,03

43,66

10

34,87

34,87

-2,43

34,79

29,19

11

12,25

12,25

-2,34

12,02

10,09

SUMA=

863,80

SUMA=

777,35

nr paska

G
ciężar bloku

W
wypadkowa obciążeń

S
składowa styczna siły W

0x01 graphic
 

0x01 graphic
 

 0x01 graphic

[kN]

[kN]

[kN]

1

26,52

226,52

201,83

2

93,01

353,01

274,34

3

40,42

110,42

76,71

4

127,91

407,91

251,14

5

59,81

59,81

31,70

6

158,61

158,61

69,53

7

142,10

142,10

43,91

8

120,48

120,48

22,99

9

93,07

93,07

6,49

10

62,24

62,24

-4,34

11

21,86

21,86

-4,17

SUMA

970,11

      1. Obliczenie współczynnika bezpieczeństwa

0x01 graphic
0,81 < 1 Warunek niespełniony

      1. Wnioski

Otrzymana wartość współczynnika bezpieczeństwa skarpy (F=0,81) jest mniejsza od 1 (Fdop=1,1-1,3), więc badana skarpa jest skarpą niestateczną.

  1. Sposoby zabezpieczenia skarpy przed obsunięciem:

  1. Przykładowe obliczenia dla „paska” nr 4

Dane:

0x01 graphic
0x01 graphic

    1. Przykładowe obliczenia dla skarpy suchej

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
=1,16

    1. Przykładowe obliczenia dla skarpy mokrej

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

9



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
mech gruntów proj 1 (2)
Pytania z mech.gruntow GIG, AGH, Mechanika Gruntów
Mój projekt z mech gruntow
Mech Gruntow Podzial Gruntow
mech gruntow Tytułowa
Mech gruntów i geotechnika W5
Mech Gruntow Cechy Fizyczne
Mój projekt z mech gruntow do poprawy
Mech gruntów sprawko 3
Pytania z mech.gruntow GIG, AGH, Mechanika Gruntów
Mój projekt z mech gruntow
Mech Gruntow Podzial Gruntow
mech gruntów naprężenia2

więcej podobnych podstron