Примеры решения задач.
Задача 4.
Для расчета осадки отобран образец аллювиального суглинка для испытания на компрессию. Начальная высота образца h=30 мм. Результаты испытаний приведены в таблице 7.1. Построить кривую зависимости модуля осадки ер, как функцию приложенного давления. Р.
Таблица 7.1
Нагрузка Р кГ/см2 | ||||||||
Показания индикатора, мм | 8,50 | 8,38 | 8,31 | 8,27 | 8,24 | 8,21 | 8,19 | 8,18 |
Полная осадка образца по индикатору Δh, мм | 0,12 | 0,19 | 0,23 | 0,26 | 0,29 | 0,31 | 0,32 | |
Модуль осадки ер, мм/м | 6,3 | 7,7 | 8,7 | 9,7 | 10,3 | 10,7 |
Решение.
1. Модуль осадки ер определяют по формуле
2. Подставляя в формулу результаты испытаний, имеем для Р1 = 1 кГ/см2
и так для каждой ступени нагрузки, результаты заносим в таблицу.
3. По полученным значениям модуля осадки построить график зависимости модуля осадки от приложенной нагрузки.
Рис. 7.6 График зависимости модуля осадки от приложенной нагрузки
вида ер= f(p).
Задача 5.
Используя исходные данные задачи 1 построить компрессионную кривую
вида ε = f(p), и определить коэффициент сжимаемости, если удельный вес скелета грунта
γs = 2.70 Г/см3, объемный вес грунта до испытания γ = 2,01 Г/см3, начальная влажность образца w=25%.
Решение.
Для того, чтобы построить компрессионную кривую вида ε = f(p) необходимо определить значения пористости ε i на каждой ступени нагрузки по формуле:
.
1. Определить начальное значение коэффициента пористости: ,
где . Подставляя в формулу данные, получим: γск = 2,01/(1+0,2)=1,61 Г/см3,
.
2. Определяем значения пористости грунта для каждой ступени нагрузки и результаты заносим в таблицу и строим график в Excel:
Таблица 7.4.
.Нагрузка Р кГ/см2 | ||||||||
Полная осадка образца по индикатору si, мм | 0,12 | 0,19 | 0,23 | 0,26 | 0,29 | 0,31 | 0,32 | |
Относительная осадка si,/h | 0,004 | 0,0063 | 0,0077 | 0,0087 | 0,0097 | 0,0103 | 0,0107 | |
Коэффициент пористости εi | 0,670 | 0,666 | 0,664 | 0,662 | 0,661 | 0,660 | 0,659 |
Рис. 7.7 Компрессионная кривая вида ε = f(p)
3. Далее определяем коэффициент сжимаемости в пределах (1-3) кГ/см2 :
см2 / кГ.
Задача 6.
Определить компрессионный модуль деформации Е0 и модуль общей деформации Е, если в компрессионных испытаниях при увеличении нагрузки с Р1=1 кГ/см2 до Р2=3кГ/см2 коэффициент пористости грунта уменьшился с ε1 = 0,61 до ε2 = 0,595. Коэффициент Пуассона μ= 0,25.
Решение.
1. Определяем коэффициент компрессии: см2 / кГ
2.Определяем компрессионный модуль деформации кГ /см2.
3.Определяем модуль общей деформации кГ /см2.
Отметим, что Е0 >E.
Задача 7.
Построить графики консолидации супеси и суглинка по опытам на консолидацию, если начальная высота образцов h=З см (опыты проводились при двустороннем оттоке воды из образцов), начальное (природное) значение коэффициента пористости супеси
ε0 =0,685 и суглинка ε0 =0,695
Опыты на консолидацию проводились при одной ступени нагрузки р= 2кГ /см2.
Результаты испытаний на консолидацию приведены в таблице 7.5.
Таблица 7.5
Время от начала наблюдения, t,мин | Супесь | Суглинок | ||||
Показания индикатора мм | Полная деформация образца ∆ht мм | % консоли дации | Показания индикаторамм | Полная деформация образца ∆ht мм | % консоли дации | |
8,960 | 8,500 | - | - | |||
0,5 | 8,650 | 0,310 | 8.390 | 0,11 | ||
8,643 | 0,317 | 8,370 | 0,13 | |||
8,637 | 0,323 | 8,340 | 0,16 | |||
8,633 | 0,327 | 8,310. | 0,19 | |||
— | — | — | 8,280 | 0,22 | ||
— | — | — | 8,240 | 0,26 | ||
8,624 | 0,336 | 7,860 | 0,44 | |||
8,620 | 0,340 | 7,840 | 0,63 | |||
8,620 | 0,340 | 7,680 | 0,82 | |||
7,590 | 0,91 | |||||
7,510 | 0,99 | |||||
7,460 | 1,04 | |||||
1 сутки | 7,400 | 1,10 | ||||
2 суток | 7,400 | 1,10 |
Решение.
1. Определяется процент консолидации К для каждого отсчета времени по формуле: %
Подставляя в формулу значения полной деформации ∆hполн =0,34мм для супеси и последовательные значения∆ht,получим:
для t=0,5 мин =91%
для t = 1 мин =93%
и так для каждого отрезка времени.
Дата добавления: 2021-12-14; просмотров: 288;