Основные компетенции по дисциплине «Механика грунтов»

20 21 22 23 24 25 26

1.Место механики грунтов в системе инженерных наук.

2.Основные задачи механики грунтов.

3. Расчетные методы механики грунтов.

4. Основные расчетные модели, применяемые в механике грунтов.

5. Виды грунтов по происхождению и условиям формирования.

6. Составные части грунтов.

7. Виды грунтов по размерам минеральных частиц.

8. Определение вида грунтов по гранулометрическому составу и числу пластичности.

9. Плотность грунтов и их удельный вес.

10.Влажность грунтов, полная влагоемкость, степень влажности.

11.Пористость, коэффициент пористости.

12.Состояние грунтов в зависимости от показателя текучести.

13.Сжимаемость грунтов, приборы и методы определения коэффициента сжимаемости (уплотнения) грунта.

14.Сопротивление грунтов сдвигу, приборы и методы определения угла внутреннего трения и сцепления грунтов.

15.Водопронецаемость грунтов, закон Дарси, коэффициент фильтрации и гидравлический градиент, начальный градиент в глинистых грунтах.

16.Распределение напряжений в массиве грунта, задача Буссинеска (сосредоточенная сила, нормальная к поверхности полупространства).

16.1.Линейная (погонная) равномерно распределенная нагрузка, нормальная к поверхности.

16.2.Нагрузка, равномерно распределенная по гибкой полосе.

16.3.Любая нагрузка, распределенная по гибкой полосе, меняющаяся по закону прямой.

16.4.Нагрузка, равномерно распределенная по прямоугольной площадке.

16.5.Распределение напряжений при анизотропии полупространства.

16.6.Влияние жесткого или слабого слоя на распределение напряжений.

17.Распределение контактных давлений под жестким фундаментом.

18.Распределение давлений от собственного веса грунта.

19.Распределение напряжений в массиве грунта, возникающее в результате разгрузки.

20.Расчет осадки сооружений.

20.1.Одномерное сжатие.

20.2.Многомерное сжатие грунта (формула Буссинеска-Шлейхера).

20.3.Слоистое основание (формула К.Е.Егорова).

20.4.Метод эквивалентного слоя Н.А.Цытовича.

20.5.Метод послойного суммирования.

21.Развитие осадок во времени.

22.Условие предельного равновесия м несущая способность грунтов.

23.Фазы напряженного состояния грунта.

24.Начальная критическая нагрузка на грунт.

25.Предельная нагрузка для сыпучих и связных грунтов.

26.Давление грунтов на подпорную стенку (активное и пассивное давление, призмы обрушения и выпирания).

27.Приближенный метод Кулона для определения активного и пассивного давления.

28.Устойчивость откосов (оползни, обвалы, сплывы, выдавливания).

29.Устойчивость откоса, сложенного сыпучими грунтами.

30.Устойчивость откоса, сложенного связными грунтами.

31.Устойчивость откоса, сложенного грунтами, обладающими трением и сцеплением.

31.1.Решение В.В.Соколовского.

31.2.Метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения.

32.Реология грунтов (понятия, основные параметры).

ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица 1П

Вид крупнообломочных и песчаных грунтов	Распределение частиц по крупности % от веса воздушно-сухого грунта
А. Крупнообломочные
Валунный грунт (при преобладании неокатанных частиц – глыбовый)	Вес частиц крупнее 200 мм составляет более 50 %
Галечниковый грунт (при преобладании неокатанных частиц – щебенистый)	Вес частиц крупнее 10 мм составляет более 50 %
Гравийный грунт (при преобладании неокатанных частиц – дресвяный)	Вес частиц крупнее 2 мм составляет более 50 %
Б. Песчаные
Песок гравелистый	Вес частиц крупнее 2 мм составляет более 25 %
Песок крупный	Вес частиц крупнее 0,5 мм составляет более 50 %
Песок средней крупности	Вес частиц крупнее 0,25 мм составляет более 50 %
Песок мелкий	Вес частиц крупнее 0,1 мм составляет 75 % и более
Песок пылеватый	Вес частиц крупнее 0,1 мм составляет менее 75 %
П р и м е ч а н и е. Для установления наименования грунта по табл. 2.4(2) последовательно суммируются проценты частиц исследуемого грунта: сначала – крупнее 200 мм, затем – крупнее 10 мм, далее крупнее 2 мм и т.д. Наименование грунта принимается по первому удовлетворяющему показателю в порядке расположения наименований в табл. 2.4(2).

Таблица 2П

Виды грунтов	Содержание песчаных частиц размером от 2 до 0,05 мм, % веса	Число пластичности
Супесь	легкая крупная легкая пылеватая тяжелая пылеватая	20 – 50	0,01 I_р 0,07
Суглинок	легкий легкий пылеватый тяжелый тяжелый пылеватый		0,07 I_р 0,12 0,12 I_р 0,17
Глина	песчанистая пылеватая жирная	меньше, чем пылеватых размером 0,05 – 0,005 не нормируется	0,17 I_р 0,27 I_р 0,27
П р и м е ч а н и е. Для супесей легких крупных учитывается содержание частиц размером 2 –0,25 мм.

Таблица 3П

Виды глинистых грунтов	Число пластичности, I_р
Супесь	0,01 I_р 0,07
Суглинок	0,07 I_р 0,17
Глина	I_р 0,17
П р и м е ч а н и я: 1. При наличии в глинистых грунтах частиц крупнее 2 мм к наименованию грунта по табл. 2.12 (6) должны прибавляться термины с «галькой» («со щебнем») или с «гравием» («с дресвой») если содержание соответствующих частиц составляет 15 – 25% по весу, и «галечниковый» («щебенистый» или «гравелистый» («дресвянистый»), если в этих частицах содержится в грунте 25-50 % по весу. 2. При наличии частиц крупнее 2 мм более 50%, по весу грунта должны быть отнесены к крупнообломочным.

Таблица 4 П

Виды песков	Плотность сложения песков
плотные	средней плотности	рыхлые
А. По коэффициенту пористости е
Пески гравелистые, крупные и средней крупности	е 0,55	0,55 е 0,70	е 0,70
Пески мелкие	е 0,60	0,60 е 0,75	е 0,75
Пески пылеватые	е 0,60	0,60 е 0,80	е 0,80

Таблица 5 П

Наименование крупнообломочных и песчаных грунтов по степени влажности	Степень влажности, S_r
Маловлажные Влажные Насыщенные водой	0 S_r 0,5 0,5 S_r 0,8 0,8 S_r 1

Таблица 6П

Наименование глинистых грунтов по показателю консистенции	Показатель консистенции, I_L
Супеси: твердые пластичные текучие	I_L 0 0 I_L 1 I_L 1
Суглинки и глины: твердые полутвердые тугопластичные мягкопластичные текучепластичные текучие	I_L 0 0 I_L 0,25 0,25 I_L 0,50 0,50 I_L 0,75 0,75 I_L 1 I_L 1

Таблица 7П

Значения коэффициента К₁ по формуле (3.11)

r / Z	К₁	r / Z	К₁	r / Z	К₁	r / Z	К₁	r / Z	К₁
0,0 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7	0,478 0,475 0,466 0,433 0,385 0,329 0,273 0,221 0,176	0,80 0,90 1,00 1,10 1,20 1,30 1,40 1,50 1,60	0,139 0,108 0,084 0,0658 0,0513 0,0402 0,0317 0,0251 0,0200	1,70 1,80 1,90 2,00 2,10 2,20 2,30 2,40 2,50	0,0160 0,0129 0,0105 0,0085 0,0070 0,0058 0,0048 0,0040 0,0034	2,60 2,70 2,80 2,90 3,00 3,10 3,20 3,30 3,40	0,0029 0,0024 0,0021 0,0017 0,0015 0,0013 0,0011 0,0010 0,0009	3,50 3,60 3,70 3,80 3,90 4,00 4,50 5,00 6,00	0,0007 0,0007 0,0006 0,0005 0,0005 0,0004 0,0002 0,0001 0,0001

Таблица 8П

Значения коэффициента К₂ в формуле (3.13)

х / z	К₂	х / z	К₂	х / z	К₂	х / z	К₂	х / z	К₂
0,0 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7	0,636 0,633 0,624 0,600 0,535 0,472 0,407 0,344 0,280	0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6	0,236 0,194 0,159 0,130 0,107 0,088 0,073 0,0602 0,0502	1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5	0,0423 0,0354 0,0299 0,0255 0,0218 0,0186 0,0161 0,0140 0,0121	2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4	0,0106 0,0093 0,0081 0,0072 0,0064 0,0060 0,0057 0,0054 0,0051	3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4,0 4,5 5,0 6,0	0,0048 0,0045 0,0043 0,0041 0,0039 0,0037 0,0030 0,0024 0,0017

Таблица 9П

Значения коэффициента К₃ в формуле (3.14)

z / b	x / b
	0,25	0,5	1,0	1,5	2,0
0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00	1,00 0,96 0,82 0,67 0,55 0,46 0,40 0,35 0,31 0,21 0,16 0,13 0,11	1,00 0,90 0,74 0,61 0,51 0,44 0,38 0,34 0,31 0,21 0,16 0,13 0,10	0,50 0,50 0,48 0,45 0,41 0,37 0,33 0,30 0,28 0,20 0,15 0,12 0,10	0,00 0,02 0,08 0,15 0,19 0,20 0,21 0,21 0,20 0,17 0,14 0,12 0,10	0,00 0,00 0,02 0,04 0,07 0,10 0,11 0,13 0,13 0,14 0,12 0,11 0,10	0,00 0,00 0,00 0,02 0,03 0,04 0,06 0,08 0,10 0,10 0,10 0,09 –

Таблица 10П

Значение коэффициента К₄ в формуле (3.16)

z / b	x / b
- 1,5	- 1,0	- 0,5	0,0	0,25	0,5	1,0	1,5	2,0
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,50 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00	0,000 – 0,002 0,006 0,014 0,020 0,033 0,050 0,051 0,047 0,041	0,000 – 0,003 0,016 0,025 0,048 0,061 0,064 0,060 0,052 0,041	0,000 0,001 0,023 0,042 0,061 0,096 0,092 0,080 0,067 0,057 0,050	0,000 0,075 0,127 0,153 0,159 0,145 0,127 0,096 0,075 0,059 0,051	0,250 0,256 0,263 0,248 0,223 0,178 0,146 0,103 0,078 0,062 0,052	0,500 0.480 0,410 0,335 0,275 0,200 0,155 0,104 0,085 0,063 0,053	0,500 0,424 0,353 0,293 0,241 0,185 0,153 0,104 0,075 0,065 0,053	0,000 0,015 0,056 0,108 0,129 0,124 0,108 0,090 0,073 0,061 0,050	0,000 0,003 0,017 0,024 0,045 0,062 0,069 0,071 0,060 0,051 0,50

Для подошвы фундамента, имеющих форму круга, значение К₅ принимаются по величине , где r – радиус круга. Для фундаментов, имеющих форму правильного многоугольника, значения принимаются как для круга при .

Рис. 1П. График Остерберга для определения функции J в формуле (3.17)

Таблица 11П

Значения коэффициента К₅ в формуле (3.18)

m	Для круглых фундаментов	Для прямоугольных фундаментов с отношением сторон n:	Для ленточных фундаментов при n > 10
	1,2	1,4	1,6	1,8		2,4	2,8	3,2
0,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 2,8 3,2 3,6 4,0 4,4 4,8 5,2 5,6 6,0 6,4 6,8 7,2 7,6 8,0 8,4 8,8 9,2 9,6	1,000 0,949 0,756 0,547 0,390 0,285 0,214 0,165 0,130 0,106 0,087 0,073 0,062 0,053 0,046 0,040 0,036 0,032 0,028 0,024 0,022 0,021 0,019 0,018 0,016 0,015 0,011 0,009	1,000 0,960 0,800 0,606 0,449 0,336 0,257 0,201 0,160 0,130 0,108 0,091 0,077 0,066 0,058 0,051 0,045 0,040 0,036 0,032 0,029 0,026 0,024 0,022 0,20 0,019 0,017 0,015	1,000 0,968 0,830 0,652 0,496 0,379 0,294 0,232 0,187 0,153 0,127 0,107 0,092 0,079 0,069 0,060 0,053 0,048 0,042 0,038 0,035 0,032 0,029 0,026 0,024 0,022 0,020 0,018	1,000 0,972 0,848 0,682 0,532 0,414 0,325 0,260 0,210 0,173 0,145 0,122 0,105 0,091 0,079 0,070 0,062 0,055 0,049 0,044 0,040 0,037 0,034 0,031 0,028 0,026 0,023 0,020	1,000 0,974 0,859 0,703 0,558 0,441 0,352 0,284 0,232 0,192 0,161 0,137 0,118 0,102 0,089 0,078 0,070 0,062 0,056 0,050 0,046 0,042 0,038 0,035 0,032 0,030 0,027 0,024	1,000 0,975 0,866 0,717 0,578 0,463 0,374 0,304 0,251 0,209 0,176 0,150 0,130 0,112 0,099 0,087 0,077 0,069 0,062 0,056 0,051 0,046 0,042 0,039 0,036 0,033 0,029 0,026	1,000 0,976 0,870 0,727 0,593 0,481 0,392 0,321 0,267 0,224 0,190 0,163 0,141 0,123 0,108 0,095 0,085 0,076 0,068 0,062 0,056 0,051 0,047 0,043 0,040 0,037 0,033 0,028	1,000 0,976 0,875 0,740 0,612 0,505 0,419 0,350 0,294 0,250 0,214 0,185 0,161 0,141 0,124 0,110 0,098 0,088 0,080 0,072 0,066 0,060 0,055 0,051 0,047 0,044 0,040 0,034	1,000 0,977 0,878 0,746 0,623 0,520 0,437 0,369 0,314 0,270 0,233 0,203 0,178 0,157 0,139 0,124 0,111 0,100 0,090 0,082 0,075 0,069 0,063 0,058 0,054 0,050 0,044 0,038	1,000 0,977 0,879 0,749 0,630 0,529 0,449 0,383 0,329 0,285 0,248 0,218 0,192 0,170 0,152 0,136 0,122 0,110 0,100 0,091 0,084 0,077 0,070 0,065 0,060 0,056 0,050 0,044	1,000 0,977 0,880 0,753 0,636 0,540 0,462 0,400 0,348 0,305 0,270 0,239 0,213 0,191 0,172 0,155 0,141 0,128 0,117 0,107 0,098 0,091 0,084 0,078 0,072 0,067 0,060 0,051	1,000 0,977 0,881 0,754 0,639 0,545 0,470 0,410 0,360 0,320 0,285 0,256 0,230 0,208 0,189 0,172 0,158 0,144 0,133 0,123 0,113 0,105 0,098 0,091 0,085 0,079 0,071 0,060	1,000 0,977 0,881 0,755 0,642 0,550 0,477 0,420 0,374 0,337 0,306 0,280 0,258 0,239 0,223 0,208 0,196 0,184 0,175 0,166 0,158 0,150 0,144 0,137 0,132 0,126 0,114 0,104
П р и м е ч а н и е. Для промежуточных значений n и m величина коэффициента определяется интерполяцией.

Таблица 12П

Значения коэффициента К₆ в формуле (3.22)

r / z	К₆ для	К₆ для
μ = 0,3 и μ = 0,4	μ = 0,3	μ = 0,4
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 3,00	0,857 0,627 0,311 0,143 0,067 0,001	0,467 0,390 0,250 0,143 0,080 0,002	0,521 0,432 0,263 0,144 0,079 0,002

Таблица 13П

Значения коэффициента К₇ в формуле (3.23)

r / z	К₇ для	К₇ для
μ = 0,3	μ = 0,4	μ = 0,3	μ = 0,4
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 2,00 3,00	0,829 0,659 0,390 0,215 0,120 0,017 0,004	0,825 0,656 0,390 0,215 0,121 0,021 0,004	0,616 0,539 0,387 0,253 0,230 0,030 0,009	0,640 0,553 0,387 0,248 0,157 0,031 0,009

Таблица 14П

Значения коэффициента К₈ (по М.И. Горбунову-Посадову), форм. (3.24)

z / b₁	Круг радиуса, b	Прямоугольник с отношением сторон n:	Лента n = ∞
n = 1	n = 2	n = 3	n = 4
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 4,00 5,00 7,00 10,00 20,00 50,00	1,000 1,009 1,064 1,072 0,965 0,684 0,473 0,335 0,249 0,148 0,098 0,051 0,025 0,006 0,001	1,000 1,009 1,053 1,082 1,027 0,762 0,541 0,395 0,298 0,186 0,125 0,065 0,032 0,008 0,001	1,000 1,009 1,033 1,059 1,039 0,912 0,717 0,593 0,474 0,314 0,222 0,113 0,064 0,016 0,003	1,000 1,009 1,033 1,059 1,026 0,911 0,769 0,651 0,549 0,392 0,287 0,170 0,098 0,024 0,005	1,000 1,009 1,033 1,059 1,025 0,902 0,761 0,636 0,560 0,439 0,359 0,262 0,181 0,068 0,014	1,000 1,009 1,033 1,059 1,025 0,902 0,761 0,636 0,560 0,439 0,359 0,262 0,185 0,086 0,037

Таблица 15П

Значение коэффициента К₉ в формуле (3.25) (по К.Е. Егорову)

z / b₁	V = 1	V = 5	V = 10	V = 15
0,00 0,50 1,00 2,00 3,33 5,00	1,00 1,02 0,90 0,60 0,39 0,27	1,00 0,95 0,69 0,41 0,26 0,17	1,00 0,87 0,58 0,33 0,20 0,15	1,00 0,82 0,52 0,29 0,18 0,12

Таблица 16П

Значения коэффициента (по М.И. Горбунову-Посадову) для фундаментов различной формы (форм. 3.35)

h / b₁	Круг	Прямоугольник	Лента n = ∞
n = 1	n = 2	n = 3	n = 10
0,25 0,5 0,75 1,5 2,5 ∞	0,00 0,13 0,26 0,39 0,50 0,64 0,73 0,78 0,81 0,86 0,89 0,92 0,94 0,97 0,99 1,00	0,00 0,13 0,26 0,39 0,51 0,68 0,78 0,84 0,88 0,94 0,98 1,02 1,05 1,09 1,11 1,12	0,00 0,13 0,26 0,39 0,52 0,73 0,88 0,99 1,08 1,18 1,25 1,33 1,39 1,46 1,50 1,53	0,00 0,13 0,26 0,39 0,52 0,74 0,89 1,02 1,13 1,27 1,36 1,48 1,57 1,67 1,74 1,78	0,00 0,13 0,26 0,39 0,52 0,74 0,89 1,03 1,14 1,31 1,46 1,67 1,89 2,19 2,40 2,53	0,00 0,13 0,26 0,39 0,52 0,74 0,89 1,03 1,14 1,31 1,46 1,67 1,89 2,34 2,92 -

Таблица 17П

Значения коэффициента в формуле (2.19) (по М.И. Горбунову-Посадову) для фундамента различной формы (форм. 3.35)

h / b₁	Круг	Прямоугольник	Лента n = ∞
n = 1	n = 2	n = 3	n = 10
0,25 0,5 0,75 1,5 2,5 ∞	0,00 0,12 0,22 0,31 0,38 0,50 0,58 0,63 0,66 0,70 0,72 0,75 0,78 0,81 0,83 0,85	0,00 0,12 0,22 0,31 0,39 0,53 0,62 0,68 0,72 0,77 0,80 0,84 0,87 0,91 0,93 0,95	0,00 0,12 0,24 0,34 0,43 0,59 0,70 0,79 0,87 0,96 1,03 1,10 1,16 1,23 1,27 1,30	0,00 0,13 0,24 0,34 0,44 0,61 0,73 0,83 0,92 1,04 1,13 1,23 1,31 1,42 1,48 1,53	0,00 0,13 0,25 0,35 0,46 0,63 0,77 0,89 1,00 1,15 1,27 1,45 1,62 1,90 2,10 2,25	0,00 0,13 0,25 0,36 0,46 0,64 0,79 0,92 1,03 1,20 1,34 1,54 1,77 2,19 2,66