Механика грунтов (ответы на тест). Коэффициент удельного сцепления грунта


СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОГО СЦЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ

Изобретение относится к способам определения прочностных свойств грунтов при проведении инженерных изысканий в строительстве и может быть использовано для определения удельного сцепления неразрушающим методом.

Удельное сцепление - параметр, характеризующий силу структурных связей между частицами, который препятствует перемещению частиц относительно друг друга. Наличие удельного сцепления частиц грунта и его значение зависит от многих факторов, например, от величины капиллярного давления в поровом пространстве грунта, от силы молекулярного притяжении частиц, состава анализируемого образца и т.д.

Существующие в настоящее время методы определения величины удельного сцепления являются трудоемкими и многозатратными, для которых требуется наличие специального оборудования, проведение большого количества экспериментов и значительный объем испытуемого материала (образцов грунта).

Одним из эффективных путей решения данной проблемы является определение значения удельного сцепления для грунтового материала экспресс-методами.

Известен способ испытания грунта на срез с одновременным определением порового давления и устройство для его осуществления [заявка на выдачу патента РФ №2432572, МПК G01N 33/24, G01N 3/00, E02D 1/00]. Изобретение направлено на определение угла внутреннего трения и сцепления с одновременным определением порового давления при испытаниях грунта на срез.

Недостатками этого способа являются необходимость отбора, сохранности, транспортировки образцов грунта в исходном состоянии, длительность эксперимента.

Известно устройство ручной зонд глубокого зондирования - РЗГ [заявка на выдачу патента РФ №2133314, MПK6 E02D 1/00, G01N 3/42]. Принцип работы устройства заключается в передаче массы человека (испытателя) на специальные штанги для вдавливания зонда в грунт с одновременным фиксированием усилия вдавливания.

Недостатками этого устройства являются значительные погрешности определения вследствие наличия силы трения на боковой поверхности штанг, глубина вдавливания зависит от массы человека, работающего с устройством, сложность сборки и разборки прибора.

Известен метод одноплоскостного среза (ГОСТ 12248-96 «Грунты», МКС 13.080.20). Сущность метода заключается в испытании грунта методом одноплоскостного среза, который проводят для определения прочностных характеристик грунтов, в том числе удельного сцепления. Испытание проводят в одноплоскостных срезных приборах с фиксированной плоскостью среза путем сдвига одной части образца относительно другой его части касательной нагрузкой при одновременном нагружении образца нагрузкой, нормальной к плоскости среза.

Недостатками этого способа являются необходимость отбора, сохранности, транспортировки образцов грунта в исходном состоянии, длительность эксперимента, а также большое количество повторных экспериментов.

Ближайшим аналогом заявленного изобретения является способ испытания грунтов статическим зондированием [заявка на выдачу патента РФ №2301983, МПК G01N 3/42], где описано устройство и процессы, применяемые для испытания грунтов в полевых условиях без отбора проб. Сущность способа заключается в испытании грунтов статическим зондированием, включающий вдавливание в грунт с постоянной скоростью индентора, закрепленного на штанге, непрерывную регистрацию глубины вдавливания индентора и силы сопротивления грунта вдавливанию индентора и расчет показателей характеристик грунта на заданной глубине.

Недостатками данного способа является:

1. Способ может быть использован только непосредственно на месте изучаемого объекта.

2. Способ является трудоемким (транспортировка, сборка и разборка оборудования и др.).

3. Ограниченность применения. Достоверные данные получаются только в случае однородных грунтов.

4. Значительная погрешность определения для плотных грунтов вследствие сопротивления грунта вдавливанию по боковым стенкам зонда.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является устранение указанных выше недостатков, а именно повышение скорости определения, возможность проведения испытаний как с предварительно отобранными пробами, так и непосредственно на объекте, упрощение аппаратурного оснащения, возможность проведения анализа на любых грунтах, повышение точности определения за счет исключения влияния на результат сопротивления грунта вдавливанию по боковым стенкам зонда.

Это достигается измерением угла смачивания (θ) испытуемых образцов грунта специальными жидкостями с известным значением поверхностного натяжения (σ), расчетом величины косинуса этого угла (cosθ), построением прямолинейной зависимости в координатах cosθ-1=f(1/σ), расчетом величины тангенса угла наклона этой прямой (а) и определением значения удельного сцепления по предварительно построенной калибровочной зависимости.

Способ осуществляется следующим образом. На образец грунта (в нашем случае песок и глина или смесь) наносится 6 капель смачивающей жидкости с известным значением поверхностного натяжения. По форме капель на поверхности материала определяют угол смачивания поверхности θ и рассчитывают значения косинусов этого угла. По функциональной зависимости cosθ-1=f(1/σ) определяется тангенс угла наклона а и по предварительно построенной калибровочной зависимости определяется удельное сцепление грунта.

Осуществить способ можно следующим образом. Предварительно получают калибровочную зависимость между углом наклона прямой в координатах cosθ-1=f(1/σ) для образцов грунта с известным значением удельного сцепления. Поверхностное натяжение жидкости устанавливают любым известным способом: методом Ребиндера, сталагмометром, капиллярным поднятием, используя справочные данные. В нашем случае использовалась установка Easy Drop.Удельное сцепление образцов грунта устанавливают любым известным способом, в нашем случае с помощью прибора прямого плоскостного среза «Shear Trac-II».

В качестве смачивающей жидкости может использоваться раствор, обладающий поверхностным натяжением, не превышающим величину 35 мН/м. В нашем случае использовались водные растворы этилового спирта с объемной его концентрацией от 50 до 96%.

Результаты измерений поверхностного натяжения жидкости приведены в таблице 1.

Таблица 1
№ п/п Содержание воды, об.% (σж±0,02)×103, Н/м
1 4 24,74
2 10 26,61
3 20 27,34
4 30 28,11
5 40 28,42
6 50 31,31

Величина угла смачивания θ для образцов грунта определяется любым известным методом: цифровым фотографированием, измерением с помощью увеличительных приборов и пр. В нашем случае видеосъемкой на установке Easy Drop с непосредственным расчетом косинуса угла смачивания с помощью программного обеспечения DSA 20E. Кроме того, для повышения точности определения замеры угла смачивания проводит в продолжение 1-1,5 сек. По полученным данным строится калибровочная зависимость в координатах cosθ-1=f(1/σ).

После построения калибровочной зависимости cosθ-1=f(1/σ) берут образец грунта и наносят последовательно шесть капель водно-спиртового для определения угла смачивания на установке Easy Drop. Поверхностное натяжение водно-спиртовых растворов определяют методом висячей капли также на установке Easy Drop. В таблице 1 представлены полученные результаты значений поверхностного натяжения водно-этанольных растворов g. Все эксперименты проводились при постоянной температуре 22±1°С.

По полученным значениям θ и σ строится функциональная зависимость cosθ-1=f(1/σ), которую можно описать уравнением прямой линии: cosθ-1=a×(1/σ)+b. В таблице 2 приведены коэффициенты а и b, на фиг. 1 представлена корреляционная зависимость коэффициента а и удельного сцепления с.

Таблица 2
Удельное сцепление, кПа Коэффициенты
a×l02 b
7,8 4,35 -1,07
9,4 4,61 -2,08
10,8 5,78 -2,71
11,4 5,76 -2,95
16 6,37 -3,07
12 5,44 -1,93
14,7 6,25 -2,31
16,5 7,56 -3,38
17,6 7,51 -3,38
19,3 7,23 -3,21
4,2 3,15 -2,14
12,7 6,53 -2,89
18,6 7,56 -2,40
16,5 7,09 -3,22
16,9 6,83 -3,20

Функциональная зависимость тангенса угла наклона прямой cosθ-1=а×(1/σ)+b от удельного сцепления (с) имеет линейный характер с удовлетворительным значением достоверности аппроксимации (R2=0,92). Удельное сцепление можно определить по следующей зависимости: c=(a-0,022)/0,029,

где с - удельное сцепление, кПа;

а - тангенс угла наклона зависимости cosθ-1=f(1/σж).

Примеры реализации изобретения, подтверждающие возможность достижения указанного технического результата, представлены в таблице 3 (примеры 1-10). При этом используются грунты: песок и глина. Экспериментальное значение удельного сцепления сэкс определялось на приборе прямого плоскостного среза «Shear Trac-II» методом одноплоскостного среза.

Таблица 3
Определение удельного сцепления
№ примера Наименование грунта Поверхностное натяжение жидкости, σж Коэффициент а Расчетное значение удельного сцепления срасч, кПa Экспериментально определенное значение удельного сцепления сэкс, кПа
1 Песок пылеватый 24,74 0,21 6,37 6,5
26,61
27,34
28,11
28,42
31,31
2 Песок пылеватый 24,74 0,19 5,70 5,8
26,61
27,34
28,11
28,42
31,31
3 Песок пылеватый 24,74 0,25 7,95 7,8
26,61
27,34
28,11
28,42
31,31
4 Песок пылеватый 24,74 0,2 6,23 6,1
26,61
27,34
28,11
28,42
31,31
5 Песок пылеватый 24,74 0,8 26,78 26,3
26,61
27,34
28,11
28,42
31,31
6 Глина 24,74 0,88 29,15 29,8
26,61
27,34
28,11
28,42
31,31
7 Глина 24,74 0,78 26,50 26,1
26,61
27,34
28,11
28,42
31,31
8 Глина 24,74 0,73 24,82 24,4
26,61
27,34
28,11
28,42
31,31
9 Глина 24,74 0,82 27,91 27,5
26,61
27,34
28,11
28,42
31,31
10 Глина 24,74 0,83 28,25 27,8
26,61
27,34
28,11
28,42
31,31

Приведенные примеры реализации изобретения 1-10 подтверждают возможность применения представленного экспресс-метода определения удельного сцепления грунтов.

Способ определения удельного сцепления грунта, включающий операцию отбора пробы грунта, отличающийся тем, что на образец грунта наносится 6 капель смачивающей жидкости с известными значениями поверхностного натяжения, по форме капли на поверхности материала определяют угол смачивания поверхности и по функциональной зависимости cosθ-1=f(1/σ) определяют тангенс угла наклона а и по предварительно построенной калибровочной зависимости находят удельное сцепление грунта. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОГО СЦЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ

edrid.ru

Способ определения удельного сцепления грунтов

Изобретение относится к инженерно-геологическим исследованиям грунтов, в частности к экспресс-методам определения удельного сцепления грунтов. Способ определения удельного сцепления грунтов заключается в том, что на образец грунта наносится 6 капель смачивающей жидкости с известными значениями поверхностного натяжения. Затем по форме капли на поверхности материала определяют угол смачивания поверхности и по функциональной зависимости cosθ-1=f(1/σ) определяют тангенс угла наклона а. Далее по предварительно построенной калибровочной зависимости находят удельное сцепление грунта. Техническим результатом является повышение скорости определения, возможность проведения испытаний как с предварительно отобранными пробами, так и непосредственно на объекте, упрощение аппаратурного оснащения, возможность проведения анализа на любых грунтах, а также повышение точности определения за счет исключения влияния на результат сопротивления грунта вдавливанию по боковым стенкам зонда. 1 ил., 4 табл.

Изобретение относится к способам определения прочностных свойств грунтов при проведении инженерных изысканий в строительстве и может быть использовано для определения удельного сцепления неразрушающим методом.

Удельное сцепление - параметр, характеризующий силу структурных связей между частицами, который препятствует перемещению частиц относительно друг друга. Наличие удельного сцепления частиц грунта и его значение зависит от многих факторов, например, от величины капиллярного давления в поровом пространстве грунта, от силы молекулярного притяжении частиц, состава анализируемого образца и т.д.

Существующие в настоящее время методы определения величины удельного сцепления являются трудоемкими и многозатратными, для которых требуется наличие специального оборудования, проведение большого количества экспериментов и значительный объем испытуемого материала (образцов грунта).

Одним из эффективных путей решения данной проблемы является определение значения удельного сцепления для грунтового материала экспресс-методами.

Известен способ испытания грунта на срез с одновременным определением порового давления и устройство для его осуществления [заявка на выдачу патента РФ №2432572, МПК G01N 33/24, G01N 3/00, E02D 1/00]. Изобретение направлено на определение угла внутреннего трения и сцепления с одновременным определением порового давления при испытаниях грунта на срез.

Недостатками этого способа являются необходимость отбора, сохранности, транспортировки образцов грунта в исходном состоянии, длительность эксперимента.

Известно устройство ручной зонд глубокого зондирования - РЗГ [заявка на выдачу патента РФ №2133314, MПK6 E02D 1/00, G01N 3/42]. Принцип работы устройства заключается в передаче массы человека (испытателя) на специальные штанги для вдавливания зонда в грунт с одновременным фиксированием усилия вдавливания.

Недостатками этого устройства являются значительные погрешности определения вследствие наличия силы трения на боковой поверхности штанг, глубина вдавливания зависит от массы человека, работающего с устройством, сложность сборки и разборки прибора.

Известен метод одноплоскостного среза (ГОСТ 12248-96 «Грунты», МКС 13.080.20). Сущность метода заключается в испытании грунта методом одноплоскостного среза, который проводят для определения прочностных характеристик грунтов, в том числе удельного сцепления. Испытание проводят в одноплоскостных срезных приборах с фиксированной плоскостью среза путем сдвига одной части образца относительно другой его части касательной нагрузкой при одновременном нагружении образца нагрузкой, нормальной к плоскости среза.

Недостатками этого способа являются необходимость отбора, сохранности, транспортировки образцов грунта в исходном состоянии, длительность эксперимента, а также большое количество повторных экспериментов.

Ближайшим аналогом заявленного изобретения является способ испытания грунтов статическим зондированием [заявка на выдачу патента РФ №2301983, МПК G01N 3/42], где описано устройство и процессы, применяемые для испытания грунтов в полевых условиях без отбора проб. Сущность способа заключается в испытании грунтов статическим зондированием, включающий вдавливание в грунт с постоянной скоростью индентора, закрепленного на штанге, непрерывную регистрацию глубины вдавливания индентора и силы сопротивления грунта вдавливанию индентора и расчет показателей характеристик грунта на заданной глубине.

Недостатками данного способа является:

1. Способ может быть использован только непосредственно на месте изучаемого объекта.

2. Способ является трудоемким (транспортировка, сборка и разборка оборудования и др.).

3. Ограниченность применения. Достоверные данные получаются только в случае однородных грунтов.

4. Значительная погрешность определения для плотных грунтов вследствие сопротивления грунта вдавливанию по боковым стенкам зонда.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является устранение указанных выше недостатков, а именно повышение скорости определения, возможность проведения испытаний как с предварительно отобранными пробами, так и непосредственно на объекте, упрощение аппаратурного оснащения, возможность проведения анализа на любых грунтах, повышение точности определения за счет исключения влияния на результат сопротивления грунта вдавливанию по боковым стенкам зонда.

Это достигается измерением угла смачивания (θ) испытуемых образцов грунта специальными жидкостями с известным значением поверхностного натяжения (σ), расчетом величины косинуса этого угла (cosθ), построением прямолинейной зависимости в координатах cosθ-1=f(1/σ), расчетом величины тангенса угла наклона этой прямой (а) и определением значения удельного сцепления по предварительно построенной калибровочной зависимости.

Способ осуществляется следующим образом. На образец грунта (в нашем случае песок и глина или смесь) наносится 6 капель смачивающей жидкости с известным значением поверхностного натяжения. По форме капель на поверхности материала определяют угол смачивания поверхности θ и рассчитывают значения косинусов этого угла. По функциональной зависимости cosθ-1=f(1/σ) определяется тангенс угла наклона а и по предварительно построенной калибровочной зависимости определяется удельное сцепление грунта.

Осуществить способ можно следующим образом. Предварительно получают калибровочную зависимость между углом наклона прямой в координатах cosθ-1=f(1/σ) для образцов грунта с известным значением удельного сцепления. Поверхностное натяжение жидкости устанавливают любым известным способом: методом Ребиндера, сталагмометром, капиллярным поднятием, используя справочные данные. В нашем случае использовалась установка Easy Drop.Удельное сцепление образцов грунта устанавливают любым известным способом, в нашем случае с помощью прибора прямого плоскостного среза «Shear Trac-II».

В качестве смачивающей жидкости может использоваться раствор, обладающий поверхностным натяжением, не превышающим величину 35 мН/м. В нашем случае использовались водные растворы этилового спирта с объемной его концентрацией от 50 до 96%.

Результаты измерений поверхностного натяжения жидкости приведены в таблице 1.

Таблица 1
№ п/п Содержание воды, об.% (σж±0,02)×103, Н/м
1 4 24,74
2 10 26,61
3 20 27,34
4 30 28,11
5 40 28,42
6 50 31,31

Величина угла смачивания θ для образцов грунта определяется любым известным методом: цифровым фотографированием, измерением с помощью увеличительных приборов и пр. В нашем случае видеосъемкой на установке Easy Drop с непосредственным расчетом косинуса угла смачивания с помощью программного обеспечения DSA 20E. Кроме того, для повышения точности определения замеры угла смачивания проводит в продолжение 1-1,5 сек. По полученным данным строится калибровочная зависимость в координатах cosθ-1=f(1/σ).

После построения калибровочной зависимости cosθ-1=f(1/σ) берут образец грунта и наносят последовательно шесть капель водно-спиртового для определения угла смачивания на установке Easy Drop. Поверхностное натяжение водно-спиртовых растворов определяют методом висячей капли также на установке Easy Drop. В таблице 1 представлены полученные результаты значений поверхностного натяжения водно-этанольных растворов g. Все эксперименты проводились при постоянной температуре 22±1°С.

По полученным значениям θ и σ строится функциональная зависимость cosθ-1=f(1/σ), которую можно описать уравнением прямой линии: cosθ-1=a×(1/σ)+b. В таблице 2 приведены коэффициенты а и b, на фиг. 1 представлена корреляционная зависимость коэффициента а и удельного сцепления с.

Таблица 2
Удельное сцепление, кПа Коэффициенты
a×l02 b
7,8 4,35 -1,07
9,4 4,61 -2,08
10,8 5,78 -2,71
11,4 5,76 -2,95
16 6,37 -3,07
12 5,44 -1,93
14,7 6,25 -2,31
16,5 7,56 -3,38
17,6 7,51 -3,38
19,3 7,23 -3,21
4,2 3,15 -2,14
12,7 6,53 -2,89
18,6 7,56 -2,40
16,5 7,09 -3,22
16,9 6,83 -3,20

Функциональная зависимость тангенса угла наклона прямой cosθ-1=а×(1/σ)+b от удельного сцепления (с) имеет линейный характер с удовлетворительным значением достоверности аппроксимации (R2=0,92). Удельное сцепление можно определить по следующей зависимости: c=(a-0,022)/0,029,

где с - удельное сцепление, кПа;

а - тангенс угла наклона зависимости cosθ-1=f(1/σж).

Примеры реализации изобретения, подтверждающие возможность достижения указанного технического результата, представлены в таблице 3 (примеры 1-10). При этом используются грунты: песок и глина. Экспериментальное значение удельного сцепления сэкс определялось на приборе прямого плоскостного среза «Shear Trac-II» методом одноплоскостного среза.

Таблица 3
Определение удельного сцепления
№ примера Наименование грунта Поверхностное натяжение жидкости, σж Коэффициент а Расчетное значение удельного сцепления срасч, кПa Экспериментально определенное значение удельного сцепления сэкс, кПа
1 Песок пылеватый 24,74 0,21 6,37 6,5
26,61
27,34
28,11
28,42
31,31
2 Песок пылеватый 24,74 0,19 5,70 5,8
26,61
27,34
28,11
28,42
31,31
3 Песок пылеватый 24,74 0,25 7,95 7,8
26,61
27,34
28,11
28,42
31,31
4 Песок пылеватый 24,74 0,2 6,23 6,1
26,61
27,34
28,11
28,42
31,31
5 Песок пылеватый 24,74 0,8 26,78 26,3
26,61
27,34
28,11
28,42
31,31
6 Глина 24,74 0,88 29,15 29,8
26,61
27,34
28,11
28,42
31,31
7 Глина 24,74 0,78 26,50 26,1
26,61
27,34
28,11
28,42
31,31
8 Глина 24,74 0,73 24,82 24,4
26,61
27,34
28,11
28,42
31,31
9 Глина 24,74 0,82 27,91 27,5
26,61
27,34
28,11
28,42
31,31
10 Глина 24,74 0,83 28,25 27,8
26,61
27,34
28,11
28,42
31,31

Приведенные примеры реализации изобретения 1-10 подтверждают возможность применения представленного экспресс-метода определения удельного сцепления грунтов.

bankpatentov.ru

Механика грунтов (ответы на тест)

  • По теории предельного равновесия активное давление сыпучего грунта на стенку на глубине z от горизонтальной поверхности засыпки зависит от … (максимального главного напряжения  на глубине z)

  • Гидродинамическое давление грунтовой воды при выходе фильтрационного потока через поверхность откоса _______________ угол устойчивого откоса. (уменьшает)

  • Коэффициент крыльчатки для определения сопротивления грунта сдвигу зависит от … (высоты лопастей)

  • Песчаный грунт (песок) по происхождению является __________ горной породой. (осадочной)

  • Величина  где  − коэффициент сжимаемости грунта, а  – начальный коэффициент пористости (до приложения давления), называется коэффициентом … (относительной сжимаемости)

  • Для грунта в твердом состоянии значение показателя текучести  … ()

  • Одометр – прибор, используемый при испытаниях грунта на … (одноосное сжатие)

  • Для грунта массой  с пористостью  в объеме режущего кольца  плотность  равна … (1,9)

  • К неводопроницаемым грунтам относятся грунты с коэффициентом фильтрации ()

  • Напряжения, возникающие от собственного веса грунта, называются … (природными (бытовыми))

  • Для определения в грунте вертикальных сжимающих напряжений от действия внешней нагрузки грунт рассматривается как _______________ тело. (изотропное)

  • С учетом влияния пригрузки от соседних фундаментов увеличивается глубина … (сжимаемой толщи)

  • Напряжения от собственного веса однородного грунта при отсутствии подземных вод с увеличением глубины от природной поверхности … (возрастают по линейной зависимости)

  • Развитие местных сдвигов в грунте вызывает деформации … (пластические)

  • При вычислении величины осадки методом послойного суммирования учитываются только ________________ напряжения. (вертикальные)

  • При последовательном увеличении нагрузки на грунт на графике зависимости «давление на грунт (P) – осадка грунта (S)» прослеживаются __ стадии (фазы) напряженного состояния грунта. (3)

  • Развитие осадок грунта во времени зависит от коэффициента … (фильтрации)

  • Устойчивость откосов грунта считается обеспеченной, если коэффициент устойчивости kst больше или равен коэффициенту … (нормативному)

  • При приложении равномерно распределенной нагрузки q к поверхности грунта точка приложения равнодействующей активного давления Еа … (повышается)

  • Давление грунта на подпорную стенку, которое соответствует ее нулевому перемещению, называется давлением … (покоя)

  • Центры вращения массивов грунта при разных значениях радиуса круглоцилиндрических поверхностей назначают на расчетной схеме на луче, проведенном из вершины откоса под углом __ к горизонту. (36°)

  • Напряжения в любой точке грунтового основания ниже подошвы фундамента равны сумме давлений … (природного и дополнительного)

  • При определении в грунте напряжения от внешней нагрузки в инженерных расчетах используется теория … (упругости)

  • Метод угловых точек применяется при проектировании фундаментов для определения напряжений … (дополнительных сжимающих)

  • Чтобы происходили деформации грунта от давления фундаментом, величина давления  должна … (превышать природное давление на основание на отметке расположения)

  • Коэффициент консолидации  отражает … (скорость прохождения процесса консолидации)

  • Учет влияния соседних фундаментов при определении осадки методом послойного суммирования достигается корректировкой эпюры ____________ давления. (дополнительного)

  • Уплотнение песчаного образца грунта рыхлого сложения при сдвиге называется … (контракцией)

  • Удельный вес грунта с природной влажностью  с учетом взвешивающего действия воды  при удельных весах грунта  частиц грунта  воды  значениях пористости  и коэффициента пористости   равен … (10,2)

  • Числовое значение коэффициента β в формуленазначается по ______________ грунта. (виду)

  • Давление, создаваемое столбом воды высотой  = 1,2 м (плотность воды ρ = 1 г/м3, ускорение свободного падения g = 10 м/c2), составляет … (12 кПа)

  • С учетом влияния пригрузки от соседних фундаментов в грунте под подошвой проектируемого фундамента увеличивается … (дополнительное напряжение)

  • При определении напряжения от собственного веса грунта используется величина удельного веса … (грунта в природном состоянии)

  • Модель упругого полупространства предложил … (Проктор)

  • Для определения по СНиП 2.02.01-83٭ дополнительного вертикального давления от внешней нагрузки  в какой-либо точке грунта необходимо знать глубину … (расположение точки от плоскости приложения внешней нагрузки)

  • Значения модулей деформации грунта Е по компрессионным испытаниям являются … (заниженными)

  • График зависимости между нормальным давлением на грунт (р) и сопротивлением сыпучего грунта сдвигу (τ) имеет вид ___________ линии. (восходящей прямой)

  • Для грунта с плотностью ρ = 1,79 г/см3 и влажностью w = 0,61 плотность грунта в сухом состоянии ρd (г/см3)  составляет … (1,11)

  • Для предотвращения опрокидывания подпорной стенки с трапециевидной формой сечения от воздействия активного давления наиболее эффективная анкеровка будет при расположении анкерующего закрепления ______________ стенки. (в верхней части)

  • При определении активного давления грунта на подпорные стенки поверхность скольжения призмы обрушения принята … (плоской наклонной)

  • Теория предельного равновесия позволяет определять высоту откоса … (равноустойчивого)

  • Деформации грунта от природного давления считаются … (закончившимися)

  • При последовательном увеличении нагрузки на грунт на графике зависимости «давление на грунт (P) – осадка грунта (S)» прослеживаются __ стадии (фазы) напряженного состояния грунта. (3)

  • Учёт влияния соседних фундаментов при определении осадки методом послойного суммирования достигается корректировкой эпюры ____________ давления. (дополнительного)

  • Модуль общих деформаций грунта Е может быть определен по результатам компрессионных испытаний по формуле  где  − относительный коэффициент сжимаемости,  − коэффициент, зависящий от коэффициента Пуассона  Для глин (0,4)

  • Гидродинамическое давление D имеет размерность … (кН/м3; Н/м3)

  • Испытаниями грунта на сдвиг определяются … (угол внутреннего трения и удельное сцепление)

  • Песчаный грунт называется заторфованным, если содержит по массе ________ % торфа. (от 10 до 50)

  • Коэффициент водонасыщения грунта  с плотностью  влажностью  коэффициентом пористости  при плотности частиц грунта  и плотности воды  равен … (0,45)

  • При вертикальном откосе однородного грунта наиболее неблагоприятное напряженное состояние по поверхности скольжения АБВГД (см. рис.) возникает … (у подошвы откоса (точка А))

  • Метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения для оценки устойчивости откосов считается методом приближенным, так как в нем не учитывается … (взаимодействие грунта в призме скольжения)

  • Равнодействующая активного давления на подпорную стенку при отсутствии нагрузки на поверхности грунта приложена на ___ высоты от низа подпорной стенки. (1/3)

  • Напряжения по поверхности взаимодействия конструкций с массивами грунта называются … (контактными)

  • Вертикальное напряжение  в точке М на глубине  на вертикали, проходящей через край площадки с размерами  и , загруженной равномерной нагрузкой , где  − природное давление на глубине  − коэффициенты затухания напряжений для площадок, соответственно, ,  и , определяемые по СНиП 2.02.01 – 83* «Основания зданий и сооружений», вычисляется по формуле … ()

  • При проектировании фундаментов напряжения от собственного веса грунтов используются для определения под подошвой фундамента ____________ напряжения. (дополнительного)

  • Главные радиальные напряжения в линейно деформируемой среде от погонной нагрузки в условиях плоской задачи (см. рис.) определяются по формуле , предложенной … (Фламаном)

  • Для расчета осадки фундамента методом эквивалентного слоя при слоистом залегании грунтов необходимо определять ____________ коэффициент сжимаемости. (средний относительный)

  • Предельной нагрузкой на грунт является нагрузка, при которой под подошвой нагруженного фундамента … (формируются сплошные поверхности пластических деформаций)

  • Резкое замачивание лессовых грунтов вызывает деформации … (просадки)

  • Напряжения от собственного веса однородного грунта при отсутствии подземных вод с увеличением глубины от природной поверхности … (возрастают по линейной зависимости)

  • Боковой сдвиг частиц грунта начинает учитываться в стадии (фазе) номер ___ деформации грунта зависимости «давление на грунт (P) – осадка грунта (S)». (2)

  • Слой грунта, осадка поверхности которого при сплошной нагрузке равна осадке фундамента, называется … (эквивалентным)

  • Число пластичности грунта  зависит от влажности … (на границе текучести)

  • Плотность твердых частиц грунта ρs (г/см3)  при массе сухого грунта ms = 31.8 г/см3 и объеме твердой части этого грунтаVs = 12 см3 составляет … (2,65)

  • Тангенс угла наклона отрезка компрессионной кривой к оси давлений  характеризующий сжимаемость грунта в рассматриваемом диапазоне давлений, называется коэффициентом … (сжимаемости)

  • Удельное сцепление грунта с в системе единиц СИ имеет размерность … (кПа)

  • При определении модуля общей деформации грунта  по данным его испытания статической нагрузкой используется … (жёсткий штамп)

  • Величину коэффициента запаса устойчивости откоса на сдвиг kst  принимают в пределах … (1,1÷1,3)

  • Для повышения устойчивости откоса рекомендуется … (уменьшить крутизну откоса)

  • Решения по определению активного и пассивного давлений на подпорные стенки методами теории предельного равновесия получены … (В. В. Соколовским)

  • При неизменном значении угла внутреннего трения в грунте за стенкой и увеличении удельного сцепления в грунте пассивное давление грунта на стенку … (увеличивается)

  • В общем случае предельного равновесия призмы обрушения грунта с наклонной поверхностью засыпки количество учитываемых результирующих сил равно … (3)

  • Наиболее точным положением центра и радиуса дуги окружности является точка, … (относительно которой отношение удерживающих сил и сдвигающих сил минимально)

  • В состоянии предельного равновесия массива сыпучего грунта угол естественного откоса равен … (углу внутреннего трения грунта)

  • Движение гравитационной воды в грунте с удельным весом  и влажностью W на участке длиной L и напорами  и  на границах участка при  происходит при гидравлическом градиенте i,  который определяется по формуле … ()

  • Удельный вес глинистого грунта, насыщенного водой, но не взвешенного в ней, при удельных весах частиц грунта  воды  и значении пористости  равен … (19,57)

  • Коэффициент сжимаемости m0 имеет размерность … (МПа-1, кПа-1)

  • К крупнообломочным грунтам относятся грунты, у которых доля частиц крупнее 2 мм составляет более _____ %. (50)

  • Для оценки плотности сложения песков по коэффициенту пористости е необходима информация о … (гранулометрическом составе)

  • При испытании грунтов по методике медленного сдвига очередная ступень статической нагрузки прикладывается после затухания минутной деформации от предыдущей ступени до величины ______ мм. (0,01)

  • Осадка разуплотнения возникает в результате … (возведение зданий в открытых котлованах)

  • Величина А, входящая в коэффициент эквивалентного слоя А∙ω, зависит от коэффициента … (Пуассона)

  • В основу метода послойного суммирования для определения осадки грунта положено допущение, что грунт представляет собой _______________ тело. (линейно-деформированное)

  • Изолинии напряжений в грунте – это линии ____________ напряжений. (равных)

  • На эпюре природного давления грунта давление от столба вышележащей воды изображается … (горизонтальной линией)

  • Задача определения вертикального напряжения в грунте от сосредоточенной вертикальной силы на поверхности грунта была решена … (Буссинеском)

  • Разрушение скелета грунта и его отдельных частиц в точках контактов, выдавливание поровой воды, обуславливающие уменьшение пористости грунта, вызывают остаточные деформации … (уплотнения)

  • При расчете осадки методом послойного суммирования эпюра природного давления отсчитывается от … (отметки поверхности природного рельефа)

  • Величина удельного веса грунта, насыщенного водой, но не взвешенного в ней, используемая для определения напряжения от собственного веса такого грунта, зависит от … (пористости n)

  • Плоское напряженное состояние в точке основания от полосовой равномерной нагрузки может быть охарактеризовано главными напряжениями, определяемыми по формуле И. Х. Митчелла: , где  – угол … (видимости)

  • В формуле определения в грунте вертикального сжимающего напряжения  от внешней равномерно распределенной нагрузки , коэффициент  учитывает … (рассеивание напряжений в массиве грунта)

  • Для определения принадлежности грунтов к пескам необходимо знать … (гранулометрический состав)

  • Величина коэффициента β в формуле  зависит от коэффициента … (Пуассона)

  • В образце грунта естественной структуры с плотностью сухого грунта ρd = 1,61 г/см3 и плотностью твердых частиц грунта ρs  = 2,6 г/см3 пористость n cоставляет … (0,38)

  • При загружении массива водонасыщенного грунта внешней нагрузкой эффективное давление при наличии водопроницаемости грунта будет … (возрастать)

  • Сопротивление однородных сыпучих грунтов сдвигу по закону Кулона при увеличении глубины … (увеличивается)

  • Для определения по СНиП 2.02.01-83٭ дополнительного вертикального давления от внешней нагрузки  в какой-либо точке грунта необходимо знать глубину … (расположения точки от плоскости приложения внешней нагрузки)

  • Величина удельного веса грунта с учетом взвешивающего действия воды  используемая для определения напряжения от собственного веса такого грунта, зависит от … (коэффициента пористости е)

  • Если при расчете осадки методом послойного суммирования нижняя граница сжимаемой толщи окажется в слое грунта с модулем деформации  то эту границу следует опустить до отметки, где дополнительное давление составит от природного давления _____ процентов. (10)

  • Предельная критическая нагрузка для сыпучего грунта под подошвой фундамента зависит от … (глубины заложения подошвы)

  • Наименьшее активное давление на подпорную стенку будет при положении задней грани стенки … (с уклоном в сторону засыпки)

  • При испытании грунтов на трехосное сжатие используется … (стабилометр)

  • Наиболее точные значения модуля деформации грунта Е можно получить по данным … (испытание грунта статической нагрузкой в шурфе или скважине)

  • Для величин нормальных  и касательных  напряжений на контуре предельно устойчивого откоса без пригрузки (см. рис.) верно, что … (, )

  • Упругие деформации в грунте могут проявляться в грунте при напряжениях, когда сохраняется его … (структурная прочность)

  • При расчете осадки методом послойного суммирования с учетом влияния соседних фундаментов увеличивается … (мощность сжимаемой толщи)

  • График зависимости осадки грунта от времени в координатах «время t – осадка S»  имеет вид _____________ линии. (вогнутой нисходящей)

  • Изменение показателя текучести IL глинистых грунтов обратно пропорционально … (числу пластичности)

  • Минеральные частицы грунта размером 0,005 < d ≤ 0,05 мм называются … (пылеватыми)

  • Диаграмма Мора отражает в точке грунтового массива ____________________ , действующие по любой, как угодно направленной площадке. (все компоненты напряжений)

  • Между скоростью фильтрации (q) и гидравлическим градиентом (i) зависимость … (прямо пропорциональная)

  • При компрессионных испытаниях грунтов график зависимости P − e («давление на грунт − коэффициент пористости») имеет вид ______________ линии. (вогнуто-нисходящей кривой)

  • Распределение напряжений в грунте только в одной плоскости может рассматриваться при соотношении размеров площадки передачи давления на грунт ()

  • При компрессионных испытаниях в формуле определения модуля деформации грунта  коэффициент β учитывает … (невозможность бокового расширения грунта)

  • Для осреднения (статической обработки) результатов одноименных испытаний для выделенного грунтового элемента их минимально достаточное количество должно быть … (не менее 6)

  • Деформации грунта, вызываемые понижением уровня грунтовых вод, называются … (оседаниями)

  • При определении давления на подпорные стенки методом, предложенным Ш. Кулоном, перемещающийся массив грунта призмы обрушения рассматривается как ____________ тело.  (твёрдое)

  • В формуле определения мощности эквивалентного слоя величина учитывает … (форму и жёсткость фундамента)

  • Напряжения от собственного веса однородного грунта при отсутствии подземных вод с увеличением глубины от природной поверхности … (возрастает по линейной зависимости)

  • Изменение коэффициента пористости грунта е пропорционально изменению … (давления)

  • Винтовые штампы могут применяться для определения … (модуля общей деформации)

  • Коэффициент фильтрации грунтов имеет размерность … ()

  • На графике зависимости между нормальным давлением на грунт (р) и сопротивлением связного грунта сдвигу (τ) величина отступа от начала координат по оси τ указывает на величину … (силы сцепления)

  • Чтобы происходили деформации грунта от давления фундаментом, величина давления  должна … (превышать природное давление на основание на отметке расположения подошвы фундамента: )

  • Коэффициент устойчивости откоса kst определяется как отношение величины предельных воздействий на основание к величине … (реального воздействия)

  • При расчете коэффициента устойчивости откоса в методе круглоцилиндрических поверхностей скольжения определяется отношение моментов ____________ в массиве скольжения. (удерживающих и смещающих сил)

  • При определении деформации грунта основания от действия центрально загруженного фундамента контактное давление на грунт в практических расчетах принимается распределенным по ______________ эпюре. (прямоугольной)

  • Упругие деформации грунта характеризует … (модуль упругости)

  • Полускальный грунт состоит из твердых частиц одного или нескольких минералов, имеющих жесткие структурные связи _________________ типа. (цементационного)

  • Грунт с числом пластичности  называется … (суглинком)

  • При оценке устойчивости откоса методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения след такой поверхности на расчетной схеме проводят через точку … (основания откоса)

  • Для определения ординат активного давления на подпорные стенки по теории предельного равновесия составлены таблицы безразмерных коэффициентов, зависящих от угла трения грунта о стенку, от угла наклона задней грани стенки к вертикали, а также от угла … (внутреннего трения)

  • Если задняя грань подпорной стенки имеет уклон в сторону засыпки, то, по сравнению со стенкой при вертикальной задней грани, активное давление грунта на стенку … (уменьшается)

  • В формуле определения высоты вертикального откоса в условиях предельного равновесия угол внутреннего трения  для идеально связного грунта принимается равным … (00)

  • Природное давление в любом слое толщи грунта рассматривается как … (равномерно распределенная нагрузка)

  • С увеличением глубины заложения фундамента мощность сжимаемой толщи грунта … (убывает)

  • Свойства твердых частиц грунта зависят от … (минералогического состава)

  • Число пластичности грунта  зависит от влажности … (на границе текучести)

  • На величину коэффициента фильтрации грунтов влияют: плотность грунта, гранулометрический и минеральный составы грунтов и … (температура воды)

  • В формуле для расчета осадки основания методом послойного суммирования коэффициент  допускается принимать равным … (0,8)

  • При расчете устойчивости откосов методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения потенциальная поверхность скольжения проходит через точку ________________ откоса. (основания)

  • При определении напряжения от собственного веса глинистого грунта с показателем текучести  лежащего ниже уровня подземных вод, используется величина удельного веса … (грунта, насыщенного водой, но не взвешенного в ней)

  • На рисунке показано распределение в грунте от полосовой равномерной нагрузки q изолиний напряжений … (нормальных горизонтальных)

  • При решении вопроса о распределении напряжений в грунтах применяется теория … (линейно-деформируемых тел)

  • Давление от столба вышележащей воды учитывается при определении природного давления … (на кровле водоупорного слоя)

  • При расчете подпорной стенки, имеющей разные углы наклона отдельных участков задней грани, эпюра активного давления грунта на стенку получается … (ломаной)

  • При определении напряжений в точках грунтового массива принято считать грунт ____________ телом. (сплошным)

  • По решению Буссинеска вертикальное напряжение  в точке  грунтового массива на расстоянии  от точки М до линии действия вертикальной силы Р с увеличением глубины z от плоскости приложения силы Р … (уменьшается)

  • Эпюра активного давления сыпучего грунта на подпорную стенку при горизонтальной поверхности засыпки и вертикальной гладкой стенке имеет вид … (треугольника)

  • Наличие газов в защемленном состоянии повышает ____________ грунта. (упругость)

  • Движение воды с удельным весом  в грунтах с удельным весом  и влажностью W происходит при действии напора, вызываемого в поровой воде внешним давлением р и определяемого по формуле … ()

  • При равной величине равномерно распределенной нагрузки на площадках загружения квадратной, прямоугольной, ленточной и круглой форм наибольшие вертикальные дополнительные напряжения будут под площадкой __________ формы (глубина удаления от площадок одинакова). (ленточной )

  • Для применения решений теории упругости в задачах проектирования грунтовых оснований принято допущение, что в пределах фаз упругих деформаций, уплотнения и местных сдвигов грунт является ___________ телом. (линейно-деформируемым)

  • При расчете осадки методом послойного суммирования в формуле  величина  есть … (дополнительное вертикальное давление на основание)

  • Наиболее близко к поверхности минеральных частиц в грунте располагаются молекулы ______________ воды. (адсорбированной)

  • Наименьшее боковое горизонтальное давление на подпорную стенку оказывают _______ грунты. (глинистые)

  • Показатель текучести IL используется для определения состояния подвижности ______ грунтов. (глинистых)

  • Коэффициент сжимаемости грунтов m0 представляет собой отношение изменения _______ грунта в зависимости от давления на грунт. (коэффициента пористости)

  • Из газов, встречающихся в грунтах, на скорость сжатия грунта меньше всего оказывают влияние газы … (свободные, сообщающиеся с атмосферой)

  • Если при расчёте осадки методом послойного суммирования нижняя граница сжимаемой толщи окажется в слое грунта с модулем деформации Е<5МПа, то эту границу следует опустить до отметки, где дополнительное давление составит от природного давления ____ процентов. (10)

  • Винтовые штампы могут применяться для определения ____ . (модуля общей деформации)

  • Напряжение в любой точке грунтового основания ниже подошвы фундамента равна сумме давлений ___ . (Природного и дополнительного)

  • studfiles.net

    Определение угла внутреннего трения и удельного сцепления связного грунта на стабилометре

    I) Цель работы:

    Определение прочности характеристик связного грунта.

    Искусственные образцы приготовлены их смеси сухого песка и воды с небольшим добавлением гипса или цемента.

     

    II) Приборы и оборудование:

    Стабилометр ГБ-9 конструкции СПб ГАСУ. Общий вид прибора показан на рисунке 5.1.

    Рис. 5.1. Общий вид стабилометра ГБ-9: а- сбоку; б-спереди

    1-станина; 2-цилиндрическая камера; 3-рычаг пресса; 4-плунжер;

    5-винт компрессора; 6-образец в резиновой оболочке; 7-нагрузочный

    шток; 8-пробка; 9-арретир; 10-подвес; 11,12-краны

     

    Прибор, предназначенный для испытания песчаных и глинистых образцов диаметром 4см и высотой 7-8см, включает в себя станину 1 на которой размещается рабочая камера 2, рычажной пресс 3 для создания осевого давления, систему бокового давления, состоящую из плунжерной пары 4 и компенсатора 5.

    Давление в воде, заполняющей камеру, создается по способу “плавающего поршня” /плунжера/ - стержня небольшого диаметра с площадью 0.785 см2 и весом 0.139 кгс, перемещающегося в гильзе, заполненной водой и соединенной с компенсатором. Конструкция компенсатора позволяет в случае надобности пополнить запас воды в системе непосредственно в течение опыта без изменения основного давления в камере. Основное давление создается рычажным устройством в соотношении плеч 1:10.

    Вертикальные перемещения образца грунта регистрируются при помощи индикатора.

    Стабилометр ГБ-9 рассчитан на проведение испытаний образцов в условиях бокового обжатия от 0.15 до 6.0 кгс/см2 /от 15 до 600 кПа/ и осевого давления до 40 кгс/см2 /4 МПа/.

     

    III) Порядок выполнения работы.

    1. Проверить ход “плавающего поршня” – плунжера 4 в гильзе. Плунжер должен опускаться под действием собственного веса.

    2. На внутреннюю сторону стакана камеры 2 натянуть тонкую резиновую цилиндрическую оболочку и через верхний штуцер отсосать воздух между оболочкой и внутренней стенкой стакана. Образец 6 установить на дно камеры, на шпильки которой надеть стакан с крышкой. На образец поставить верхний поршень и стянуть (закрепить) камеру двумя стяжными винтами.

    3. Поршень компенсатора 5 вывести до упора.

    4. Заполнить камеру и компенсатор водой . Для этого емкость с водой и резиновым шлангом расположить выше камеры прибора. Открыть краны 11 и 12. После заполнения прибора водой перекрыть верхний канал пробкой 8 и закрыть кран 11. Кран 12 должен быть открыт примерно на 1.5 оборота.

    5. Установить камеру на площадку нагрузочного штока 7 и зафиксировать положение камеры арретиром 9. Ход штока 7 составляет 20мм.

    6. Для создания заданного бокового давления положить на площадку плунжера 4 гири весом Р , определяемым по формуле:

    Р= ,

    где Fо – площадь поперечного сечения штока плунжера, равная 0.785 см2 ;

    Ро – вес плунжера, равный 1.39 Н.

    Расчет по этой формуле, в частности, дает:

    Р= 2.54 Н при =0.05 МПа;

    Р= 6.46 Н при =0.1 МПа;

    Р= 10.4 Н при = 0.15 МПа.

     

    7. Установить индикатор для измерения вертикальных перемещений образца.

    8. Поршень 5 компенсатора постепенно завинтить до тех пор, пока не всплывет плунжер.

    9. Для создания осевого давления ступенями нагружать рычаг 3 через подвес 10.

    Величина осевого давления Рдоб определяется по формуле:

     

    Рдоб = ,

    где Рпод – вес гири на подвесе;

    F – площадь поперечного сечения образца, равная 12.57 см2 .

     

    Нагружение рычага вести до тех пор, пока не произойдет разрушение образца /резкое увеличение деформации/ или общее вертикальное перемещение не составит 20мм.

    10. Результаты измерений записать в таблицу. По полученным данным построить круги Мора и по касательной к ним определить угол внутреннего трения и удельное сцепление.

     

     

    Лабораторная работа №6

    Динамические испытания свай

    I) Цель работы:

    Ознакомление динамическим методом определения и контроля несущей способности сваи.

     

    II) Приборы и оборудование:

    Лабораторная установка для забивки модели сваи.

    Схема установки сваи для испытаний динамической нагрузкой приведена на рис. 6.1.

     

    III) Порядок выполнения

    1.Забить модель сваи молотом весом Q=12.2 Н при постоянной высоте его падения Н= …. см. Забивка производится залогами, по 10 ударов в залоге. Постоянная высота падения молота обеспечивается специальным устройством.

    Замерить погружение сваи после каждого залога и определить отказ (отказ – погружение сваи от одного удара). Забивку вести до тех пор, пока остаточный отказ – погружение от последнего удара - не достигнет значения eh =0.02 см.

    2. Построить график зависимости погружения z сваи от числа N ударов. Кривая наглядно показывает, что с погружением сваи отказ уменьшается.

    3. Определить продольное сопротивление модели сваи по грунту, пользуясь формулой Н.М. Герсеванова:

    ;

     

    где F – площадь поперечного сечения сваи, равная 20,25 см2 ;

    n – коэффициент, равный 1МПа;

    Q – вес молота, равный 12.2 Н;

    q – вес сваи с наголовником, равный 8.4 Н [Ньютон (обозначение: Н, N) - единица измерения силы в СИ. 1 ньютон равен силе, сообщающей телу массой 1 кг ускорение 1 м/с² в направлении действия силы];

    H – высота падения молота, см;

    eh – остаточный отказ сваи, см.

     

     

     

     

    Рис.6.1. Испытание сваи динамической нагрузкой

     

    Лабораторная работа №7

     

    Статическое испытание свай

    I) Цель работы:

    Ознакомление со статическим методом определения и контроля несущей способности сваи.

     

    II) Приборы и оборудование:

    Лабораторная установка для испытания забитой сваи статической нагрузкой.

    Схема установки сваи для испытаний статической нагрузкой приведена на рис. 7.1.

     

    III) Порядок выполнения работы.

    1. Испытать забитую сваю статической осевой нагрузкой. Нагрузка прикладывается ступенями через рычаг с соотношением плеч 1:4. После каждой ступени нагружения замеряется осадка сваи S. Результаты испытания заносятся в журнал.

    2. По результатам испытания статической нагрузкой Р построить график S=S(P). Характерный график приведен на рис. 7.2. Точка резкого перелома соответствует предельной нагрузке Рпр , при которой свая преодолевает сопротивление грунта, т.е. несущей способности сваи по грунту.

     

     

    1.2м 0.4м

     

     

    Рис.7.1. Испытание сваи статической нагрузкой

     

    Рис. 7.2. График зависимости от статической нагрузки

     

     

    Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

    zdamsam.ru