Politechnika Wrocławska Wrocław 97.11.05

Wydział Górniczy

Rok IV

Semestr VII

Ćwiczenie projektowe nr 1

Temat: Wyznaczenie osiadań obiektu w zaznaczonym punkcie realizowanego na poziomie roboczym zwałowiska przy zadanych warunkach gruntowych i schematach obciążeń .

DANE :

W=18%

γ=19,6 [kN/m³]

γ_s=25,8 [kN/m³]

M₀=35 [MPa]

C_u=20 [kPa]

ϕ_u=15⁰

E₀=22 [Mpa]

υ=0,35

Założenia:

• Przyjmuje się , że ośrodek gruntowy jest sprężysty ( liniowo odkształcalny ) , izotropowy i jednorodny , do obliczeń stosuje się wzory oparte na teorii sprężystości .

• Przy wyznaczaniu naprężeń pierwotnych dla gruntów zalegających poniżej poziomu wody gruntowej należy przyjmować ciężar objętościowy z uwzględnieniem wyporu wody .

• Wyznaczając δ_zq uwzględnia się naprężenia spowodowane obciążeniem rozpatrywanego fundamentu jak i obciążeniem sąsiednich fundamentów i budowli oraz innymi obciążeniami znajdującymi się w pobliżu .

• Przyjmuje się , że nadfundamentowa konstrukcja jest doskonale wiotka .

• Przyjmujemy , że wszystkie obciążenia działają w jednej płaszczyźnie znajdującej się w poziomie posadowienia rozpatrywanego fundamentu .

• Jeżeli obszar obciążony znajduje się w odległości r≥2L od sąsiedniej budowli to zgodnie z zasadą Saint - Venanta , siły ciągłe możemy zamienić na wypadkowe obciążenie skupione .

Obliczenie naprężeń pierwotnych bez uwzględnienia ściskania w szkielecie gruntowych w strefie podciągania kapilarnego

POZIOM

0,0 m σ_zγ=0 kN/m²

1,0 m σ_zγ=19,6*1=19,6 kN/m²

2,0 m σ_zγ=19,6+19,6*1=39,2 kN/m²

3,0 m σ_zγ=39,2+19,6*1=58,8 kN/m²

4,0 m σ_zγ=58,8+19,6*1=78,4 kN/m²

5,0 m σ_zγ=78,4+(10,27+10)*1=98,7 kN/m²

6,0 m σ_zγ=98,7+10,27*1=108,94 kN/m²

7,0 m σ_zγ=108,94+10,27*1=119,21 kN/m²

8,0 m σ_zγ=119,21+10,27*1=129,48 kN/m²

9,0 m σ_zγ=129,48+10,27*1=139,75 kN/m²

10,0 m σ_zγ=139,75+10,27*1=150,02 kN/m²

11,0 m σ_zγ=150,02+10,27*1=160,29 kN/m²

12,0 m σ_zγ=160,29+10,27*1=170,56 kN/m²

13,0 m σ_zγ=170,56+10,27*1=180,83 kN/m²

14,0 m σ_zγ=180,83+10,27*1=191,1 kN/m²

15,0 m σ_zγ=191,1+10,27*1=201,37 kN/m²

Obliczenie nośności podłoża

ϕ_u=15⁰

N_D=3,94

N_C=10,98

N_B=0,59

C_U=20 [kPa]

przyjmuję q₁=0,2[MPa]

przyjmuję q₂=0,25[MPa]

Naprężenia od pierwszej części fundamentu

Do wyznaczenia współczynnika η_m zastosowałem metodę punktów środkowych

Z[m]	Z/B	ηmi	σzq1[kN/m^2]
0	0	1	200
1	0,25	0,95	190
2	0,5	0,85	170
3	0,75	0,67	134
4	1	0,48	96
5	1,25	0,39	78
6	1,5	0,3	60
7	1,75	0,24	48
8	2	0,2	40
9	2,25	0,18	36
10	2,5	0,15	30
11	2,75	0,12	24
12	3	0,1	20
13	3,25	0,09	18
14	3,5	0,08	16
15	3,75	0,07	14

Naprężenia od drugiej części fundamentu

r=8,5 [m]

2L=8 [m]

ponieważ r>2L obciążenie równomiernie rozłożone q₂ można zastąpić zgodnie z zasadą Saint-Venanta wypadkowym obciążeniem skupionym Q

Z[m]	r/Z	kr		σzq2[kN/m^2]
0	0	0	0	0
1	8,5	0	0	0
2	4,25	0	0	0
3	2,83	0	0	0
4	2,125	0	0	0
5	1,7	0,025	0,001	3
6	1,416	0,035	0,00097222	2,916
7	1,214	0,05	0,00102041	3,061
8	1,062	0,085	0,00132813	3,984
9	0,944	0,097	0,00119753	3,592
10	0,85	0,1	0,001	3
11	0,772	0,12	0,00099174	2,975
12	0,708	0,142	0,00098611	2,958
13	0,653	0,174	0,00102959	3,088
14	0,607	0,224	0,00114286	3,428
15	0,566	0,245	0,00108889	3,266

Obliczenie osiadań metodą odkształceń jednoosiowych

σzq2[kN/m^2]	σzq1[kN/m^2]	σzq1+ σzq2[kN/m^2]
0	200	200
0	190	190
0	170	170
0	134	134
0	96	96
3	78	81
2,916	60	62,916
3,061	48	510,61
3,984	40	43,984
3,592	36	39,592
3	30	33
2,975	24	26,975
2,958	20	22,958
3,088	18	21,088
3,428	16	19,428
3,266	14	17,266

δqz średnie [kN/m^2]	si^/ [mm]
195	0,55
180	0,51
152	0,43
115	0,32
88,5	0,25
71,9	0,2
56,98	0,016
47,52	0,013
41,78	0,012

Obliczenie osiadań metodą odkształceń trójosiowych

ϖ₀=1,53

1

2

195

180

152

115

88,5

71,9

56,98

47,52

41,78

σ_{zq średnie}

---