opracowania, Budownictwo, IV semestr, Mechanika Gruntów, grunciki, grunciki


  1. Rozszyfrować nazwy frakcji: LBo, FGr, CSi, MGr, FSa, Co

  1. Co to jest porowatość, definicja, symbol, wzór obliczeniowy.

Stosunek objętości wolnych przestraszeni w gruncie do objętości całkowitej gruntu. Symbol : n. Wzór: Vp/V (wyklad 2a)

  1. Co to jest wskaźnik porowatości, definicja, symbol, wzór obliczeniowy.

Stosunek objętość wolnych przestrzeni gruntu do objętości samego szkieletu gruntowego. Symbol: e. Wzór: e=Vp/Vs ( wyklad 2a)

  1. Co to jest gęstość objętościowa szkieletu, definicja, symbol, wzór obliczeniowy.

Stosunek masy całkowitej gruntu do jego objętości. Symbol: ρ. Wzór: m/V.

  1. Ile wynosi bok sześcianu, jeżeli gęstość objętościowa gruntu to 2 g/cm3, a masa sześcianu to 16g?

Gęstość objętościowa to stosunek masy szkieletu gruntowego do objętości tego szkieletu. Symbol : ρs wzór ρs=ms/Vs .

V=a^3=> 2=16/a^3=> a =2 cm

  1. Ile wynosi wilgotność gruntu, jeżeli masa gruntu mokrego wynosi 40g, a masa gruntu suchego 30g?

mw= 40g-30g=10g ms=30g => w= 10/30*100%=33%

  1. Ile wynosi gęstość objętościowa szkieletu, jeżeli pobrano 125 cm3 gruntu mokrego, którego masa po wysuszeniu to 200g?

ms=200g V= 125 cm^3

ρd= ms/v= 200/125*100=160 g/cm3

  1. Na czym polega oznaczanie konsystencji podczas badań makroskopowych?

Badanie konsystencji w badaniu makroskopowym polega na ściskaniu w dłoni próbki gruntu oraz na próbie wałeczkowania.

Wyniki:

  1. O czym świadczy możliwość wałeczkowania próbki aż do uzyskania cienkich wałeczków?

Świadczy o konsystencji zwartej oraz frakcja dominująca to ił.

  1. Na czym polega oznaczanie wytrzymałości w stanie suchym podczas badań makroskopowych?

Należy wysuszoną próbkę gruntu zgnieść palcami.

Wyniki:

  1. Jaki wykres można narysować po zbadaniu wilgotności optymalnej w aparacie Proctora i jak z niego wyznacza się tę wilgotność?

Wilgotnością optymalną wopt nazywamy taką wilgotność, przy której w danych warunkach ubijania można osiągnąć największe zagęszczenie gruntu, a więc maksymalną gęstość objętościową szkieletu gruntowego ρdmax.

Tworzy się wykres zależności gęstości objętościowej szkieletu gruntowego od wilgotności gruntu w. Czyli f(w)=ρd. Wilgotność optymalną otrzymuje się jako wartość w dla maksymalnego ρd.

  1. Jaki parametr uzyskujemy z badania gruntu w aparacie Casagrande'a i do czego jest nam on potrzebny?

Otrzymujemy wilgotność przy której grunt ze stanu płynnego przechodzi w stan miękko-plastyczny. Wielkość ta jest ustalana jako wilgotność przy której grunt w aparacie Casagrande po 25 uderzeniach zejdzie się na długości 10 mm i wysokość 1 mm ( wcześniej robimy brudzę w gruncie) Potrzebne jest to do oznaczenia granicy płynności wL). Przy znajomości gr. Plastyczności i płynności możemy obliczyć wskaźnik plastyczności Ip=wL-wp . Mając Ip możemy dzielić grunty ze wzg na spoistość.

  1. Co to jest wskaźnik konsystencji? Podział gruntów ze względu na wskaźnik konsystencji.

0x01 graphic

Ic- wskaźnik konsystencji

IL-wskaźnik plastyczności

0x08 graphic

  1. Jaki można uzyskać wykres po zbadaniu gruntu w aparacie Casagrande'a i jak z niego wyznacza się granicę płynności?

Najczęściej przeprowadza się około 5-6 oznaczeń wilgotności i odpowiadającej jej ilości uderzeń aparatu. Należy odczytać ile uderzeń odpowiada za zlanie się bruzdy na dł 10 mm i wysokości 1 mm, następnie oznaczyć wilgotność. Stworzyć wykres zależności wilgotności od ilości uderzeń, interpolować prostą przechodząc przez dane punkty, odczytać wilgotność dla 25 uderzeń.

  1. Co to jest stopień zagęszczenia? Podział gruntów ze względu na stopień zagęszczenia.

0x08 graphic
Stopniem zagęszczenia ID nazywa się stosunek zagęszczenia istniejącego w warunkach naturalnych do największego możliwego zagęszczenia danego gruntu niespoistego.

0x08 graphic
Vmax - objętość próbki gruntu w stanie luźnym [cm3]

Vmin - objętość próbki gruntu w stanie maksymalnie zagęszczonym [cm3]

V - objętość próbki gruntu w stanie naturalnym [cm3]

0x08 graphic
Stopień zagęszczenia wyznacza się dla gruntów niespoistych (sypkich). Jego wielkość zależy od składu granulometrycznego gruntu, porowatości, kształtu ziaren. Stopień zagęszczenia gruntu luźno usypanego jest równy 0, natomiast gruntu maksymalnie zagęszczonego wynosi 1.

  1. Objaśnij zjawisko dylatancji w gruntach gruboziarnistych; w jaki sposób się ono objawia w warunkach swobodnego drenażu oraz w warunkach zatrzymanego drenażu

dylatancja - jest to proces zwiększania objętości gruntów gruboziarnistych po przekroczeniu określonego naprężenia.

Zatrzymany drenaż- wzrost ciśnienia wody w porach (u)

Swobodny drenaż- wzrost objętości.

  1. Czy w gruntach drobnoziarnistych wykazujących tendencje do upłynnienia w trakcie ścinania występuje zjawisko dylatacji ? odpowiedź uzasadnij

  1. Czy w trakcie zaawansowanego płynięcia plastycznego, w trakcie ścinania próbki gruntu drobnoziarnistego w aparacie trójosiowym, w warunkach swobodnego drenażu występuje zmiana objętości; jak określamy ten stan ?

Tak, występuje zmiana objętości

  1. Co to jest współczynnik rozporu bocznego Ko; objaśnij różnicę pomiędzy wartościami tego współczynnika w stanie in situ Ko(in situ) oraz w warunkach normalnej konsolidacji KoNC; czy znana jest ci jakaś formuła empiryczna określająca wartość współczynnika KoNC ? od czego ten współczynnik zależy ?

Współczynnik rozporu bocznego jest stosunek naprężenia poziomego do naprężenia poziomego.

KoNC- współczynnik dla gruntów skonsolidowanych normalnie KoNC=1-sin(Φ)

KoOc- współczynnik dla gruntów prekonsolidowanych KoOC=KoNC*OCR(sinΦ)

empirycznie KoNC określa się na podstawie wartości kąta tarcia wewnętrznego

  1. Od czego zależy wartość współczynnika KoNC i dlaczego istnieje rozbieżność pomiędzy wartościami Ko(In situ) oraz KoNC ?

Wartość współczynnika K0 zależy od rodzaju gruntu i historii jego naprężenia (czy uległ prekonsolidacji) i zmienia się w zakresie 0,2 ÷0,6dla gruntów normalnie skonsolidowanych i 0,8 ÷2,0dla gruntów prekonsolidowanych.

Wartość KoNC zależy od wartości kąta tarcia wewnętrznego.

Przy ustalaniu wielkości Ko zasadnicze znaczenie ma czy grunt jest w stanie normalnej konsolidacji przy czy był wcześniej konsolidowany.

Ko=(1-sinΦ)8 OCR

OCR: Współczynnik prekonsolidacji - stosunek największej wartości naprężenia efektywnego σp', które wystąpiło w gruncie w przeszłości, do wartości naprężenia od ciężaru własnego występującego obecnie σ0'

OCR = 1-grunty normalnie skonsolidowane

OCR> 1 -grunty prekonsolidowane

  1. Warstwę gruntu, normalnie konsolidowanego, o miąższości 20m, opisanego parametrami wytrzymałościowymi '=20o, c'=10 kPa, poddano równomiernemu obciążeniu q=500 kPa a następnie odciążono. Sprawdź ile wynosi stosunek naprężeń poziomych do pionowych w stanie in situ (należy przyjąć Ko in situ = 0.5), w trakcie obciążenia a następnie po odciążeniu na głębokości 10m.

  1. Dla danej krzywej uziarnienia sklasyfikuj rodzaj gruntu

  1. Objaśnij pojęcie naprężenia efektywnego i naprężenia całkowitego w gruncie traktowanym jako ośrodek dwuskładnikowy (szkielet+ciecz)

naprężenie efektywne - naprężenie przenoszone przez szkielet gruntowy a nie przez wodę znajdującą się w porach gruntu. Podczas konsolidacji gruntów bez możliwości odpływu większą część naprężeń przenosi woda, wzrost naprężeń efektywnych jest mały, gdy pozwolimy na odpływ wody podczas konsolidacji to szkielet gruntowy będzie przenosić obciążenia i nastąpi znaczny wzrost naprężeń efektywnych.

Inaczej: naprężenia efektywne to różnica między naprężeniem całkowitym a ciśnieniem porowym

naprężenia całkowite - jest to suma wszystkich naprężeń powodowanych przez ciężar własny gruntu oraz obciążenia zewnętrzne

(http://pl.wikipedia.org/wiki/Konsolidacja_%28mechanika_grunt%C3%B3w%29 warto przeczytać)

  1. Dla macierzy naprężeń efektywnych sigma-x=-100 kPa, sigma-y=-150, tau-xy=50 kPa wyznacz graficznie wartości naprężeń głównych (koła Mohra)

  1. Objaśnij warunek plastyczności Mohra-Coulomba

Jest to uogólnienie warunku plastycznego Tresci, w którym wprowadza się wartość I1. Naprężenie styczne potrzebne do zainicjowania ścinania na danej płaszczyźnie zwiększa się wraz ze zwrostem naprężenia normalnego do tej płaszczyzny. F(σij)=σ1-KΦ*σ3-ft

0x08 graphic
0x08 graphic

lub inaczej:

Warunek plastyczności Coulomba-Mohra stanowi liniową relację pomiędzy największym i najmniejszym naprężeniem głównym. Warunek ten można zapisać jako układ sześciu równań, z których dwa pierwsze mają następującą postać:

0x08 graphic

gdzie: φ oznacza kąt tarcia wewnętrznego zaś c kohezję. W przestrzeni naprężeń głównych reprezentuje go ostrosłup o potrójnej symetrii osiowej, którego oś pokrywa się z osią naprężenia izotropowego.

  1. Jak zorientowane są, względem głównych osi macierzy naprężeń, pasma ścinania dla warunku M-C oraz Hubera-Misesa

W warunku HMH zawsze występują one pod kątem 45 stopni i nie są od niczego zależne. W warunku MC zależą od wielkości kąta tarcia wewnętrzego i wynaczą 45-0,5*Φ

0x08 graphic

HMH:

MC:

0x08 graphic

  1. Kiedy możemy korzystać z warunku Tresci lub Hubera-Misesa dla gruntów

Z warunku H-M-H (Hubera-Misesa) możemy korzystać dla warunków bez odpływu (wody).

  1. Narysuj rozkład naprężeń efektywnych oraz całkowitych dla podłoża uwarstwionego (jak na rys.) obciążonego pionowo obc. q=100 kPa, jeśli poziom wód gruntowych występuje na głębokości 5m poniżej poziomu terenu. Dane są: ciężar objętościowy szkieletu gruntowego, ciężar właściwy, ciężar właściwy dla wody, współczynnik Poissona, ', c', współczynnik Ko in situ dla każdej z dwóch warstw oraz miąższości warstw.

  1. Co to jest prędkość Darcy ? objaśnij procedurę laboratoryjnego oznaczania wartości współczynnika filtracji

Jest to prędkość przepływu wody na jednostkę powierzchni gruntów (łącznie z cząstkami i porami) prostopadle do kierunku przepływu.

Prawo Darcego opisuje zależność między prędkością filtracji ośrodka porowatego u a występującym gradientem ciśnienia (gradP)

współczynnik k określa się na próbce nasączonej wodą, odnosi się wielkość k dla temperatury 10stopni. W ogólności próbki poddaje się przepływowi wody, mierząc ciśnienie i objętość wody przechodzącej przez próbkę gruntu.

Dla gruntów drobnoziarnistych stosuje się metodę ze zmiennym gradientem hydraulicznym, czyli bez kontroli ilości przepływającej wody.

Dla gruntów gruboziarnistych, stały gradien, czyli kontrola ilośc przepływającej wody.

Gradient hydrauliczny jest to różnica słupa wody między dwoma punktami pomiarowymi na długości drogi przepływu

  1. Czy w przypadku poziomego zwierciadła wód gruntowych występuje ruch cząstek cieczy ? odp. Uzasadnij

  1. Podaj orientacyjne przedziały dla wartości wsp. filtracji w piaskach średnich i w pyłach

0,1-0,3 *10^-3 m/s dla piasków średnich

0,01 -0,02*10^-3 m/s dla pyłów

  1. Jakie równanie bilansowe opisuje ruch wód gruntowych

  1. Objaśnij różnicę pomiędzy filtracja ustaloną i nieustaloną

filtracja ustalona - przebiega zgodnie z prawem Darciego tzn ciśnienie i prędkość przepływu nie zmieniają się w czasie lub ta zmiana jest b.b powolna

filtracja nieustalona - wbrew prawu darciego, ciśnienie i prędkość przepływu jest zmienna w czasie

  1. Czy w przypadku jak na rys. może dojśc do przebicia hydraulicznego ?

Ciężar objętościowy dla gruntu saCl w stanie pełnego nasycenia wynosi 18 kN/m3

0x08 graphic
0x01 graphic
0x08 graphic

  1. Ile powinna wynosić minimalna długość ściany szczelinowej aby nie doszło do przebicia hydraulicznego ? dany jest ciężar objętościowy gruntu całkowicie nasyconego gamma=19 kN/m3

  1. Co to jest wydatek filtracyjny ? Objaśnij na przykładzie wałów przeciwpowodziowych

3m

12m

2m



Wyszukiwarka