1. WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE GRUNTÓW
Zad. 1.1. Masa próbki gruntu NNS wynosi mm = 143 g, a jej objętość V = 70 cm3. Po wysuszeniu masa wyniosła ms = 130 g. Gęstość właściwa gruntu wynosi ρs = 2.70 g/cm3. Obliczyć wilgotność naturalną próbki przed wysuszeniem wn, wskaźnik porowatości e i stopień wilgotności Sr.
Zad. 1.2. Po dodaniu 200 g wody do próbki gruntu jego wilgotność wzrosła do wr = 50%. Podać wilgotność próbki przed dodaniem wody wn, porowatość n oraz ciężar objętościowy z uwzględnieniem wyporu wody γ’, jeżeli masa szkieletu gruntowego wynosi ms = 1000 g, gęstość
właściwa ρs = 2.60 g/cm3 i gęstość wody ρw = 1.0 g/cm3.
Zad. 1.3. Mając następujące dane: gęstość objętościową szkieletu gruntowego ρd = 1.65 g/cm3,
wilgotność naturalną wn = 15% oraz wskaźnik porowatości e = 0.60, wyznaczyć następujące parametry: gęstość właściwą szkieletu gruntowego ρs, gęstość objętościową gruntu ρ oraz stopień wilgotności Sr.
Wskazówka: dla ułatwienia można przyjąć daną pomocniczą (np. mm = 1000 g, lub V = 100 cm3)
Zad. 1.4. Mając dane: ρsr = 2.1 g/cm3, e = 0.50, Sr = 0.70, ρw = 1.0 g/cm3, wyznaczyć ρ , ρs oraz wn.
Zad. 1.5. Mając następujące dane: wilgotność naturalną gruntu wn = 20%, wilgotność przy całkowitym nasyceniu porów wodą wr = 35%, gęstość właściwą szkieletu gruntowego ρs = 2.65 g/cm3, oraz gęstość wody ρw = 1.0 g/cm3, wyznaczyć następujące parametry: porowatość gruntu n, gęstość objętościową gruntu ρ oraz ciężar objętościowy przy całkowitym nasyceniu porów wodą γsr.
Zad. 1.6. Mając następujące dane: stopień wilgotności Sr = 0.60, gęstość objętościową gruntu
ρ = 1.85 g/cm3, wskaźnik porowatości e = 0.65 oraz gęstość wody ρw = 1.0 g/cm3, wyznaczyć
następujące parametry: gęstość właściwą szkieletu gruntowego ρs, wilgotność naturalną wn oraz
ciężar objętościowy gruntu z uwzględnieniem wyporu wody γ’.
2. ZADANIA Z WYTRZYMAŁOŚCI GRUNTÓW NA ŚCINANIE
Zad. 2.1. W aparacie skrzynkowym przebadano grunt niespoisty. Otrzymano wynik: σn =100 kPa, τf = 60 kPa. Policzyć wartość kąta tarcia wewnętrznego φ badanego gruntu, a następnie korzystając z właściwości koła Mohra obliczyć wartości naprężeń głównych σ1 i σ3 w badanej
próbce.
Zad. 2.2. W aparacie skrzynkowym przy badaniu piasku pod naprężeniem normalnym σn = 100 kPa otrzymano wytrzymałość na ścinanie τf = 55 kPa. Jakie powinno być zadane naprężenie
główne σ3 (ciśnienie wody w komorze) w aparacie trójosiowym, aby dla tego samego piasku
otrzymać wytrzymałość na ścinanie równą τf = 100 kPa. Wykorzystać konstrukcję koła Mohra.
Zad. 2.3. W aparacie trójosiowym przebadano próbkę gruntu spoistego o spójności c = 30 kPa.
Dla ciśnienia wody w komorze σ3 = 100 kPa otrzymano naprężenie graniczne w próbce σ1 = 250 kPa. Obliczyć wartość kąta tarcia wewnętrznego φ badanego gruntu oraz naprężenia na powierzchni ścięcia: σn i τf.
Zad. 2.4. W aparacie trójosiowym wykonano dwa badania próbek tego samego gruntu spoistego.
Otrzymano następujące wyniki:
– dla badania 1: σ3 = 50 kPa, σ1 = 250 kPa
– dla badania 2 : σ3 = 150 kPa, σ1 = 450 kPa
Policzyć parametry wytrzymałościowe badanego gruntu: φ i c.
Zad. 2.5. W czasie badania w aparacie trójosiowym gruntu spoistego o φ = 15° przy ciśnieniu wody w komorze σ3 = 100 kPa otrzymano wytrzymałość na ścinanie τf = 60 kPa. Ile wynosi spójność gruntu c i przy jakim ciśnieniu σ3 jego wytrzymałość na ścinanie wyniesie τf =120 kPa.
Zad. 2.6. W aparacie trójosiowym przebadano próbkę piasku. Otrzymano następujące wyniki: σ3= 70 kPa, σ1 = 200 kPa. Przy jakich naprężeniach głównych σ3 i σ1 wytrzymałość na ścinanie tego samego piasku będzie wynosiła τf = 100 kPa?
3. ZADANIA Z FILTRACJI stateczności GRUNTÓW
Zad. 3.1. Policzyć wartość współczynnika stateczności n dna zbiornika za budowlą piętrzącą ze względu na zjawisko kurzawki. Obliczenia wykonać metodą najkrótszej drogi filtracji i równomiernego rozkładu spadku hydraulicznego wzdłuż drogi filtracji.
Pytanie dodatkowe: policzyć wartości pionowych naprężeń efektywnych w gruncie w punktach A i B z uwzględnieniem ciśnienia spływowego.
Zad. 3.2. O ile należy obniżyć zwierciadło wody gruntowej za ścianką szczelną wokół wykopu, aby w dnie wykopu wewnątrz ścianek szczelnych nie wystąpiło zjawisko kurzawki ( n >2). Obliczenia wykonać metodą najkrótszej drogi filtracji.
Zad. 3.3. Do jakiej głębokości należy wbić ściankę szczelną obudowy wykopu, aby w dnie wykopu nie wystąpiło zjawisko kurzawki ze współczynnikiem n>2. Obliczenie to wykonać metodą najkrótszej drogi filtracji.
Zad. 3.4. Metodą najkrótszej drogi filtracji i równomiernego rozkładu spadku hydraulicznego policzyć wartość współczynnika n stateczności dna zbiornika dolnego przed budowlą piętrzącą ze względu na zjawisko kurzawki.
4. ZADANIA Z ROZKŁADU NAPRĘŻEŃ W PODŁOŻU GRUNTOWYM
Zad. 4.1. Na jakiej głębokości „z”
naprężenia dodatkowe od nacisku q=100 kPa przekazywanego przez fundament o szerokości B=2,0 m zrównają się z naprężeniami geostatycznymi w podłożu gruntowym. Rozkład η przyjąć liniowy do głębokości z =3B.
Zad. 4.2. W podłożu gruntowym obniżono zwierciadło wody gruntowej o 5,0 m. Policzyć wartość efektywnych naprężeń geostatycznych w gruncie w punkcie A przed i po obniżeniu zwierciadła wody gruntowej.
Zad. 4.3. Pod punktami A, B i C, na głębokości z = 5.0m wyznaczyć wartości pionowych naprężeń dodatkowych od oddziaływania fundamentów I i II. Naprężenia od fundamentu I policzyć jak od siły skupionej Q według wzoru Bussinesq’a. Naprężenia od fundamentu II policzyć jak pod obszarem prostokątnym obciążonym obciążeniem q.
Zad. 4.4. W punkcie A, na głębokości z = 5.0m wyznaczyć wartości naprężeń pionowych od oddziaływania fundamentów I i II. Obliczenia wykonać metodą punktów narożnych.
5. ZADANIA Z OSIADAŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO
Zad. 5.1. Który fundament osiądzie więcej? Policzyć wartości osiadań fundamentów. Rozkład η przyjąć liniowy do głębokości z = 3B.
Zad. 5.2. Policzyć osiadanie ...
elfriede20