PB
WBiIŚ
ZADANIE Z MECHANIKI GRUNTÓW
Strona
1
ZADANIE 1
1) Obliczenie gęstości szkieletu gruntowego rd.
Gęstość obliczeniowa szkieletu gruntowego rd jest stosunkiem masy szkieletu gruntowego (ms) do objętości całej próbki (V).
ρ - gęstość objętościowa gruntu ρ =mm/V [g/cm3]
mm – masa próbki gruntu w stanie naturalnym (o naturalnej wilgotności) [g]
V – objętość badanej próbki gruntu [cm3]
wn – wilgotność naturalna gruntu: wn1 – podana w wartości
bezwzględnej,
wn2 – podana w procentach lub
mw – masa wody zawarta w próbce gruntu [g]
ms – masa szkieletu gruntowego [g]
2) Obliczenie porowatości n.
Porowatością jest stosunek objętości porów (Vp) do objętości gruntu (V).
Vp - objętość porów [cm3]
Vs – objętość szkieletu [cm3]
- gęstość właściwa szkieletu gruntowego [g/cm3]
- gęstość objętościowa szkieletu gruntowego [g/cm3]
- ciężar objętościowy [kN/m3] ; g= 9,81 [m/s2]
3) Obliczenie wskaźnika porowatości naturalnej en.
Wskaźnik porowatości naturalnej gruntu jest stosunkiem objętości porów (Vp) do objętości szkieletu gruntowego.
n - porowatość
4) Obliczenie wilgotności gruntu w stanie całkowitego nasycenia porów wodą wr.
=1,0g/cm3 - gęstość wody [g/cm3]
e – wskaźnik porowatości naturalnej
5) Obliczenie stopnia wilgotności Sr.
Stopień wilgotności określa stopień wypełnienia porów gruntu przez wodę.
W zależności od stopnia wilgotności Sr, rozróżnia się następujące stany zawilgocenia gruntów niespoistych:
- suchy Sr = 0
- mało wilgotny 0Sr<0,4
- wilgotny 0,4Sr<0,8
- mokry 0,8Sr<1,0
- nawodniony Sr = 1,0
Vw – objętość wody w porach [cm3]
wn – wilgotność naturalna gruntu [%]
wr – wilgotność w stanie całkowitego nasycenia porów wodą [%]
Sr = 0,48 - wilgotny
6) Obliczanie gęstości objętościowej gruntu przy całkowitym nasyceniu porów woda ρśr.
7) Obliczenie gęstości objętościowej gruntu z uwzględnieniem wyporu wody ρ
Vs - objętość szkieletu gruntowego [cm3]
ZADANIE 2
Dane:
B = 7 m
L = 14 m
a = 0,6 m
b = 2,4 m wn = 24%
c = 2,0 m
d = 1,3 m g = 10,0 m/s2
Ponieważ (warstwa gliny zwięzłej w stanie twardoplastycznym jest praktycznie nieprzepuszczalna) można rozpatrywać ruch filtracyjny tylko w warstwie piasku drobnego.
1. Obliczanie ilości wody napływającej do wykopu w ciągu 1h.
objętość wody napływającej do wykopu [m3]
współczynnik filtracji w temperaturze [m/s]
pole przekroju gruntu prostopadłe do kierunku przepływu [m2]
czas obserwacji [s]
spadek hydrauliczny
- różnica wysokości poziomów piezometrycznych wody [m]
l – długość drogi przepływu [m]
- ilość wody napływającej do wykopu oblicza się metodą średniej drogi filtracji:
- średni spadek hydrauliczny:
- pole przekroju, którym napływa woda do wykopu:
> przez dno wykopu:
A = B · L [m2]
A = 7m · 14,0m = 98 m2
> przez boki pod ścianką szczelną:
A’ = 2 (B + L) d [m2]
A’ = 2 · (7m + 14m) · 1,3m = 54,6 m2
Do dalszych obliczeń należy przyjąć mniejszą wartość przekroju, ponieważ mniejszy przekrój decyduje o ilości wody napływającej do wykopu (ze względu na jego przepustowość).
- obliczenie ilości wody napływającej do wykopu w ciągu 1h:
kr=1,3·10-3·1,1=1,43·10-3
Do wykopu napływa 49,53 m3 wody w ciągu 1h.
2. Sprawdzenie stateczności dna wykopu.
...
slacke