Ć

wiczenie projektowe z fundamentowania nr1

_

_ _

Daniel Sworek gr. B8

- 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

Ć

wiczenie projektowe z fundamentowania nr1

_

_ _

Daniel Sworek gr. B8

- 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

warstwy

Rodzaj

gruntu

Grupa

genet.

I

L

I

D

S

r

Stan

gruntu

γ









3

m

kN

c

u

Φ

u

[˚]

A

P

π

-

-

0,35

0,45

szg

w

17,5

-

29,7

B

P

d

-

-

0,6

0,5

szg

w

17,5

-

31,0

C

P

d

-

-

0,6

1,0

szg

nw

57

,

9

0

,

19

-

31,0

D

P

s

-

-

0,7

1,0

szg

nw

23

,

10

0

,

20

-

34,3

Obliczenia do tabeli 1.1.:

Warstwa A:

3

5

,

17

10

75

,

1

m

kN

g

=

⋅

=

⋅

=

ρ

γ

.

Warstwa B:

3

5

,

17

10

75

,

1

m

kN

g

=

⋅

=

⋅

=

ρ

γ

.

Warstwa C:

(

) (

)

n

w

s

−

⋅

−

=

1

'

γ

γ

γ

3

0

,

10

0

,

10

0

,

1

m

kN

w

=

⋅

=

γ

;

3

5

,

26

0

,

10

65

,

2

m

kN

s

=

⋅

=

γ

3

32

,

15

24

100

10

9

,

1

100

100

100

m

kN

w

d

=

+

⋅

⋅

=

+

⋅

=

γ

γ

;

[ ]

−

=

−

=

−

=

42

,

0

5

,

26

32

,

15

5

,

26

s

d

s

n

γ

γ

γ

(

) (

)

3

57

,

9

42

,

0

1

0

,

10

5

,

26

'

m

kN

=

−

⋅

−

=

γ

.

Ć

wiczenie projektowe z fundamentowania nr1

_

_ _

Daniel Sworek gr. B8

- 3 -

Warstwa D:

(

) (

)

n

w

s

−

⋅

−

=

1

'

γ

γ

γ

3

0

,

10

0

,

10

0

,

1

m

kN

w

=

⋅

=

γ

;

3

5

,

26

0

,

10

65

,

2

m

kN

s

=

⋅

=

γ

3

39

,

16

22

100

10

0

,

2

100

100

100

m

kN

w

d

=

+

⋅

⋅

=

+

⋅

=

γ

γ

[ ]

−

=

−

=

−

=

38

,

0

5

,

26

39

,

16

5

,

26

s

d

s

n

γ

γ

γ

(

) (

)

3

57

,

9

42

,

0

1

0

,

10

5

,

26

'

m

kN

=

−

⋅

−

=

γ

,

gdzie:

γ

– ciężar objętościowy [kN/m

3

]

γ

s

– ciężar właściwy szkieletu gruntowego [kN/m

3

]

γ

d

– ciężar objętościowy szkieletu gruntowego [kN/m

3

]

γ

w

– ciężar wody [kN/m

3

]

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 = 9,5m; stąd otrzymuję:

R

1

= 7,13m oraz R

2

= 16,63m.

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.:



n

i

j

j

i

q

b

F

G

⋅

+

⋅

=

∑

γ

(gdzie j – poszczególna część każdego bloczka);



i

i

i

G

N

α

cos

⋅

=

;



i

i

i

G

S

α

sin

⋅

=

;



Φ

⋅

=

tan

i

i

N

T

(dla gruntów niespoistych);



Φ

⋅

⋅

⋅

=

Φ

⋅

⋅

=

⋅

=

tan

cos

tan

)

(

i

i

i

i

i

utrz

G

R

N

R

R

T

M

α

;



i

i

i

i

i

obr

R

G

x

G

M

α

sin

)

(

⋅

⋅

=

⋅

=

,

dla i = <1;12>

Ć

wiczenie projektowe z fundamentowania nr1

_

_ _

Daniel Sworek gr. B8

- 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 = 19,52m.

Tabela 1.2.

G

i

[kN]

Φ

[˚]

N

i

[kN]

S

i

[kN]

T

i

[kN]

x

i

[m]

α

i

[˚]

b

i

[m]

)

(i

utrz

M

[kNm]

)

(i

obr

M

[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

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

31,0

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 P

s

:

[

]

3

3

91

,

2

0

,

10

814

,

25

5

,

7

m

kN

m

kN

L

H

p

w

s

=

⋅

=

⋅

∆

=

γ

kN

p

F

P

s

s

s

16

,

141

91

,

2

51

,

48

=

⋅

=

⋅

=

,

gdzie F

s

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 M

obr

:

kNm

R

P

M

s

s

w

30

,

2494

67

,

17

16

,

141

=

⋅

=

⋅

=

(R

s

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

Ć

wiczenie projektowe z fundamentowania nr1

_

_ _

Daniel Sworek gr. B8

- 5 -

Zatem:

kNm

M

M

i

i

utrz

utrz

84

,

14589

)

(

=

=

∑

kNm

M

M

M

w

i

i

obr

obr

12

,

13341

30

,

2494

82

,

10846

)

(

=

+

=

+

=

∑

Ostatecznie wskaźnik stateczności skarpy wynosi:

(

)

1

,

1

0936

,

1

12

,

13341

84

,

14589

=

<

=

=

=

dop

obr

utrz

F

M

M

F