4.
Woda w gruncie
4.
Woda w gruncie
4.
Woda w gruncie
Piezometr :
obserwacyjny otwór o
małej średnicy służący
do pomiarów wahań
wysokości zwierciadła
wody podziemnej.
4.
Woda w gruncie
Spadek hydrauliczny (i) na odcinku AB jest równy ilorazowi różnicy
wysokości poziomu wód gruntowych i długości drogi przepływu
Jednostka?
4.
Woda w gruncie
4.
Woda w gruncie
4.
Ciśnienie spływowe
Przykład 2
Obliczyć efektywny ciężar objętościowy pyłu w dnie wykopu, jeśli wiadomo, że ciężar
objętościowy gruntu z uwzględnieniem wyporu wody .
3
/
8
.
8
m
kN
3
/
8
.
8
81
.
9
9
.
0
m
kN
i
w
v
j
0
8
.
8
8
.
8
v
j
4.
Woda w gruncie
4.
Woda w gruncie
4. Woda w gruncie
Pole naprężeń w podłożu budowli
(podłożu
gruntowym)
Rozkład naprężeń w podłożu pod budowlą wyznaczamy do
głębokości Z,
na której naprężenie dodatkowe od wzniesionej budowli
wyniesie 30%
naprężeń pierwotnych (zgodnie z normą PN-81/B-03020):
s
dz
= 0,3s
gz
Przyjmujemy, że wpływ wzniesionej budowli na
odkształcenia gruntu kończy się na tej głębokości; obszar
pomiędzy podstawą fundamentu
i tą głębokością nazywamy podłożem budowli.
Pole naprężeń w podłożu budowli
(podłożu
gruntowym)
Naprężenia od
obciążeń
zewnętrznych
Wytrzymałością gruntu na ścinanie
nazywany
jest odniesiony do jednostki powierzchni granicznej
opór opisywany
naprężeniem stycznym
jaki
ośrodek gruntowy stawia siłom przesuwającym.
2.
Badanie wytrzymałości gruntu na ścinanie
Naprężenie, miara sił wewnętrznych powstających w
ciele pod wpływem zewnętrznej, odkształcającej siły.
W danym punkcie naprężenie określone jest wektorem
P=dF/dS,
gdzie dF/dS oznacza siłę działającą na nieskończenie
mały element powierzchni przekroju ciała.
Naprężenie dzieli się na: działające w kierunku
prostopadłym do powierzchni przekroju S, nazywane
naprężeniem normalnym σ, oraz na działające w
kierunku stycznym do powierzchni (naprężenie styczne
τ), przy czym zachodzi równość P
2
=σ
2
+τ
2
.
Stan naprężenia w danym punkcie wynikający z
wszystkich wektorów naprężenia określa
naprężeń.
2.
Badanie wytrzymałości gruntu na ścinanie
2.
Badanie wytrzymałości gruntu na ścinanie
2.
Badanie wytrzymałości gruntu na ścinanie
aparat trójosiowego ściskania
2.
Badanie wytrzymałości gruntu na ścinanie
1.
Wytrzymałość a
odkształcalność gruntu
Typowa doświadczalna zależność między obciążeniem (
s
)
a odkształceniem (
e
) próbki gruntu w aparacie
trójosiowego ściskania
2.
Badanie wytrzymałości gruntu na ścinanie
2.
Badanie wytrzymałości gruntu na ścinanie
2.
Badanie wytrzymałości gruntu na ścinanie
3
3
1
'
1
c
'
3
1
c'
'
f
='tg'+c'
f
=tg+c
2.
Badanie wytrzymałości gruntu na ścinanie
Podłoże gruntowe ze skarpą lub zboczem
aparat bezpośredniego ścinania
2.
Badanie wytrzymałości gruntu na ścinanie
Wyniki:
2.
Badanie wytrzymałości gruntu na ścinanie
1.
Wytrzymałość a
odkształcalność gruntu
Typowa doświadczalna zależność między obciążeniem (
s
)
a odkształceniem (
e
) próbki gruntu w aparacie
trójosiowego ściskania
1.
Wytrzymałość a
odkształcalność gruntu
Idealizacja krzywej doświadczalnej, stosowana w
praktyce
s -
obciążenie próbki [kPa]
e -
odkształcenie próbki (np. względna zmiana
wysokości)
1.
Wytrzymałość a
odkształcalność gruntu
Idealizacja krzywej doświadczalnej, stosowana w
praktyce
s -
obciążenie próbki [kPa]
e -
odkształcenie próbki (np. względna zmiana
wysokości)
0
zakres
sprężysty
za
k
re
s
sp
rę
ży
st
y
zakres plastyczny
1.
Wytrzymałość a
odkształcalność gruntu
0
zakres
sprężysty
za
kr
e
s
sp
rę
ży
st
y
zakres plastyczny
model liniowo - sprężysty
s = Me
Ds = Me
M – moduł odkształcenia
1.
Wytrzymałość a
odkształcalność gruntu
0
zakres
sprężysty
za
kr
e
s
sp
rę
ży
st
y
zakres plastyczny
model idealnie (sztywno)
plastyczny
s = const
Ds = const
wytrzymałość
Wytrzymałość gruntu –
zależy od
średniego ciśnienia działającego na
próbkę
p
1
p
2
p
3
t
3
t
1
t
2
Wytrzymałość gruntu –
zależy od
średniego ciśnienia działającego na
próbkę
p
1
p
2
p
3
t
3
t
1
t
2
2.
Odkształcalność gruntu
Odkształcenia gruntu dzielą się na:
• sprężyste (odwracalne – zanikają po
zdjęciu obciążenia)
• trwałe
Konsolidacja:
Proces wyciskania wody w
gruntach całkowicie nasyconych
wodą, nazywany jest
konsolidacją. Proces ten jest
długotrwały i w dużym stopniu
nieodwracalny. Powoduje
osiadania gruntu.
2.
Odkształcalność gruntu
2.
Odkształcalność gruntu
historia
2.
Odkształcalność gruntu
działalność
inżynierska
2.
Odkształcalność gruntu
2.
Odkształcalność gruntu
2.
Odkształcalność gruntu
2.
Odkształcalność gruntu
2.
Odkształcalność gruntu
2.
Odkształcalność gruntu
2.
Odkształcalność gruntu
2.
Odkształcalność gruntu
2.
Odkształcalność gruntu
2.
Odkształcalność gruntu
2.
Odkształcalność gruntu
Pr, I
D
=0.7, E
o
=100 MPa
Pr, I
D
=0.7, E
o
=100 MPa
Torf, E
o
=0.35 MPa
q = 150 kPa
B=5 m, L = 10 m
2.5 m
5 m
Zastosowania
Wymiarowanie fundamentu bezposrediego
Naprężenia
dodatkowe
s
zd
= s
zq
- s
zs
Obliczenie osiadań
pierwotnych i
wtórnych
i
i
i
s
s s
� �
�
= +
0
zdi i
i
i
h
s
M
s
�
�
=
zsi i
i
i
h
s
M
s
�=
Parcie gruntu
ANALIZA STATECZNOŚCI ZBOCZY NA POŚLIZG
METODA RÓWNOWAGI GRANICZNEJ
Podstawowe założenia:
Ruch masywu osuwiska odbywa się po powierzchni poślizgu
Na powierzchni poślizgu spełniony jest warunek stanu granicznego
Coulomba
τ
f
= σ·tgΦ + c
Współczynnik stateczności zbocza określony jest wzorem
F = E
stb
/E
dstb
w którym:
E
stb
– obliczeniowa siła utrzymująca stateczność zbocza,
E
dstb
– obliczeniowa siła naruszająca stateczność zbocza
.
