|
Nie obrażaj więc mojej inteligencji poprzez czynione na pokaz zaniżanie własnej.
1.Trójfazowa budowa gruntu: Grunt jest układem 3-fazowym, tzn na każdą objętość gruntu składają się 3 fazy: gazowa, ciekła, stała. Faza gazowa- powietrze gruntowe z domieszką innych gazów (siarkowodór) Faza ciekła- z wody gruntowej o różnej zawartości rozpuszczalnych soli Faza stała- w postaci okruchów skalnych, a w określonych warunkach woda w postaci lodu.
Budowa gruntu zależy od rodzaju(wielkości) cząstek: -iły(mm) ,-pyły(0,002-0,05)mm ,-piaski(0,05-2)mm ,-żwiry(2-40)mm ,-kamienie>40mm i od kształtu cząstek (różne kształty)
2.Trzy postaci wody: wolna ,związana(wokół cząstek gruntu ,wokół ziaren) ,kapilarna. Różnica między wodą wolną a kapilarną.Wolna- swobodnie wypełnia pory w gruncie ,całko wicie podlega działaniu siły ciężkości ,wywołuje ciśnienie hydrostatyczne na grunt.Kapilarna-wypełnia w gruncie pory stanowiące układ połączonych ze sobą kanalików o różnej średnicy (rurki włosko wate,kapilary) Podnosi się powyżej zwier- ciadła wody wolnej w gruncie ,podnosze- nie się wody w kapilarach powodowane jest przez:-przyczepność(adhezję)wody do ścianek kapilary,-napięcie powierzchniowe wody.Wys.podnoszenia kapilarnego zależy od uziarnienia gruntu ,ze wzrostem średnicy ziaren gruntu wysokość podnosze nia kapilary maleje.
3.Wzory: gęstość objętościowa gruntu to stosunek masy gruntu wilgotnego do całkowitej objętości próbki. r=mm/V [kg/m3] –gęstość właściwa szkieletu grun towego to stosunek masy szkieletu grunto wego do objętości tego szkieletu rs=ms/Vs [kg/m3] ,gęstość objętościowa szkieletu gruntowego to stosunek masy szkieletu gruntowego do całkowitej objęt. rd=ms/V [kg/m3] ,gęstość objętościowa przy całko witym nasyceniu porów wodą rsr=(Vs×rs + Vp×rw)/V ,-ciężar objętościow z uwzględnieniem wyporu wody g’=r’×g r’=Vs(rs - rw)/V ,r’=(1-n)(rs - rw)
4. Rozkład ziaren gruntu,frakcja d60: do wyznaczania rozkładu ziaren gruntu słuzy badanie: metoda analizy sitowej (w przypadku piasku drobnego ,średniego ,grubego ,pospółki i żwiru) ,-metoda areo-metryczna (w przyp.piasku pylastego ,pyłów ,glin i iłów) Analiza sitowa – obliczanie wyników-zawartość poszczegól nych frakcji (zi) należy obliczyć w % w stosunku do próbki wysuszonej wg wzoru zi=ni/ms×100% ,zi-procentowa zawartość danej frakcji(%) ,mi-masa danej frakcji gr. Pozostałej na sicie(g) ,ms-masa szkieletu gr (całej próbki wysuszonej) ,uzyskane wyniki nanosi się na wykres uziarnienia ,średnica zastępcza ziarna(cząstki) – d. Po obliczeniu%pozostałości na poszczególnych istach i ich zsumowaniu poczynając od najgrubszych ziaren wykonuje się wykres krzywej uziarnienia badanego gr.w sposób nast.na osi poziomej z podziałką (skalą) logarytmiczną podane są średnice zastępcze ziaren a na pionowej %zawartość Z usyskanej krzywej uziarnienia odczytuje się zawartośc poszczeg. frakacji żwiru i piasku a mając te dane można określić nazwę gr.sypkiego.Z krzywej uziarn.gr. można też określić wskaźnik różnoziarnis tości gruntu U wg wzoru U=d60/d10 d60-średnica ziaren których z wszystkimi mniejszymi jest w gr.(w danej próbce gruntu) 60% ,d10-średnica ziaren których wraz ze wszystkimi mniejszymi jest w gr. 10%,średnica ta to tzw średn. Miarodajna ,na podstawie d10 oblicza się m.in. współcz filtracji. Wskaźnik U określa jednorodność gruntu ze wzgl na uziarnienie 1[U[5 gr. Równoziarnisty (np.less) 5<U[15 różno ziarnisty(np.gliny holoceńskie) U>15 gr. Bardzo różnoziarnisty(np.gliny morenowe) U>4 dla gr.żwirowych ,U>6 dla piasków. Grunt dobrze uziarniony zagęszczony jest odporny na sufozję. Średnica zastępcza – średnica równoważna srednicy kulki która zatrzymuje się na sitach o określonych rozmiarach oczek lub średn.kulki mającej identyczną gęstośc i prędkość opadania co cząstki gr. Frkacje – grupy ziaren podzielo ne wg wielkości.
5. Wykres uziarnienia wykres uziarnienia służy do:sklasyfikowania gruntu,obliczenia współczynnika filtracji k ,doboru uziarnienia ,wyboru najodpowiedniejszego gr do budowy nasypu
6. Plastyczność: plastyczność gr.- zdolność gr.do poddawania się trwałym odkształceniom przy stałej obj.bez pęknięć (dot.głównie gr.spoistych) 6stanów gr. spoistych w zal.od wilgotności: płynny, miękkoplastyczny ,plastyczny ,twardoplas tyczny,półzwarty ,zwarty.
7. ID,IL wskaźnik plast. –przyrost wilgotności powodu jący stukrotne zmniej szanie wytrzymałości gruntu. Ip=WL – Wp ,stopień plastyczności –określa stan gr. O nienaruszonej strukturze,określa parametry mechaniczne ,zależy od wilgotności i równa się stosunkowi różnicy wilgotności do wskaźnika plastyczności IP. wg wzoru IL=Wn-Wp/Ip IL>0,75 to gr.miękki(słaby) nie można budować. Wp-granica plastycz ności ,Wn-wilgotność naturalna(%) Stopień plastyczności określa6 stanów gr.spoistych -zwarty(IL<0) –półzwarty(IL[0) ,twardo plastyczny(0<IL[0,25) ,plastyczny (0,25<IL[0,50) ,miękkoplastyczny (0,5IL[1) ,płynny IL>1
8.Granica płynnośći i plastyczności: -granica plastyczności (wp)- wilgotność w %, jaką ma grunt, gdy przy kolejnym wałeczkowaniu gruntu wałeczek pęka po osiągnięciu 3 cm. -granica płynności (wl) wilgotność w %, jaką ma pasta gruntowa umieszczona w miseczce aparatem Casagrandego, gdy wykonana w nim bruzda zlewa się przy 25 uderzeniach miseczki o podstawę aparatu. Wykreślne wyznaczenie granicy plastycznośći :
9.Wilgotnośc opt., wskaźnik i stopień zagęszczenia: wilgotność optymalna (Wopt)- wilgotność, którą będą miały grunty, gdzie wszystkie pory, będą wypełnione wodą. Badanie wilgotności optymalnej wykonuje się w aparacie Proctora. Zagęszczony grunt charakt.się :-stanami (luźny,średniozagęszczony,zagęszczony) ,-parametrami:stopień zagęszczenia ID Id=(emax – e)/(emax - emin) ,jest to stosunek zagęszczenia istniejącego w warunkach natural.do największego możliwego zagęszczenia danego gr.(określa stan gr. ,zależy od wskaźnika porowatości –parame tr wiodący) ID<0,2 to grunt nienośny. Wskaźnik zagęszczenia –stosunek gęstoś ci objętościowej szkieletu gruntowego do max wartości gestości obj.szkieletu IS=rd/rdmax ,ID służy do określ.nośności.
10. Podać podstawowe i uzupełniające kryterium służące do podział gruntów? Podstawowym kryterium podziału gruntów jest uziarnienie. Uzupełnieniem kryterium klasyfikacji w przypadku gruntów spoistych jest plastyczność, a w przypadku gruntów niespoistych zagęszczenie.
11. Trzy rodzaje wody: związana(wokół cząstek gruntu),gruntowa(pod zwierciadłem wody) ,kapilarna Filtracja – przepływ wody w gruncie odbywający się pod wpływem siły grawitacji lub na skutek różnicy ciśnień ,zależy od uziarnienia ,struktury i porowatości gr.,temp.,lepkości wody (im drobniejsze uziarnienie tym większe opory ruchu wody). Miarą filtracji jest współczynnik filtracji k.
12.Prawo Darcy’ego: prawo Darcy’ego –zależność między prędkością filtracji v ,a wartością spadku hydrauliczne go i=Dh/L –spadek hydrauliczny. a)dla przepływu laminarnego v=k×i ,k-stała b)dla przepływu burzliwego(np.gr.grubo ziarnisty ,np.piaski) v=k×in m<1. Wsp. Filtracji-ma wymiar prędkości L/T ,jak wynika ze wzoru v=ki można go określić jako prędkość filtracji w ruchu laminarnym przy spadku hydraulicznym i=1 ,k zależy od rodzaju gruntu,kierunku przepływu wody ,ciężaru właśc.temp.,lepkości. Prawo Darcy zachowuje swą ważność od pyłów do piasków średnioziarnistych ,to samo można powiedzieć o iłach przy ustalonym przepływie.
13.Siatka hydrodynamiczna: Siatka hydrodynamiczna–tworzą ją linie jednokakowego podziału i sprężone z nimi linie prądu ,można ja otrzymać za pomoca konstrukcji wykreś lnej lub przy zastosowaniu metod numerycznych,funkcji zmiennejzespolonej oraz metod opartych na pomiarze przepły wu prądu elektrycznego lub ciepła. Linia prądu-linia wzdłuż której przemiesz cza się każda cząstka wody przechodząca przez grunt. Linie prądu i linie jednakowe go potencjału są stosowane przy konstruo waniu siatki hydrodynam. Linie prądu przecinają linie jednakowego potencjału pod kątem prostym. Linie pradu zaczynają się i kończą na powierzchni granicznej o stałym potencjale przy czym są one prostopadłe do tej powierzchni ,linie jedna kowego potenc.są prostop.do powierzchni nieprzepuszczalnych.
14.Metody do wyzn. współczynnika filtr.: laboratoryjna ,-terenowa ,-przybliżona k=c×d102 ,gdzie c zależy od stopnia różnoziarnistości gr. U=1 to c=1,39 ,U=2-4,to c=0,925 U=5 to c=0,463
15.Ciśnienie wody w porach, ciśnienie spł.: ciśnienie wody w porach U-traktujemy jako wartość skalarną U=gw×z ,z-głębokość poniżej zwierciadła wody ,U-ciśnienie w wodzie na danej głębokości z. Prostopadle do dowolnej płaszczyzny w otoczeniu elemantu A w przekroju gr.działają naprę żenia całkowite s i ciśn.wody w porach. Ciśnienie spływowe–ciśn.działające Na szkielet gruntowy ,ciśn.spływowe przepływającej wody działa na szkielet gr.pokonując opór tarcia powierzchniowe go j=gw×i [N/m3] ,i=J/V J-siła spływowa V-objętość gr.Ciśn.spływowe jest funkcją ciężaru właśc.wody gw oraz gradientu i zależy od wysokości h. Nie zależy od prędkości przepływu wody v ani od wartości współczynnika filtracji k. Różnice –ciśn. wody w porach nie ma wpływu na szkielet gr.nie zmienia struktury gr.a ciśn. spływowe powoduje zmiany w gr. oddziałuje na szkielet Siła filtracji:
j-ciśnienie spływowe V-objętość
16.Naprężenie całkowite i efektywne : naprężenie efektywne- obciążenie P przenoszone przez : szkielet gr. ,A-płaszczyzna ,s-naprężenia całkowit P=åsw + u×A ,P/A=åsw/A + u s=s’+u –napr.całkowite s’=s - u,napr. Efektywne. Napr.całkowite s działa na całej rozpatrywanej powierzchni np. w przypadku elementu A a ciśn. wody w porach działa na pow. Styku wody z cała rozpatrywaną powierzchnią (na pow. Całkowitą zmniejszoną o pow.styków ziaren szkieletu gr.) Napr.efektywne –w przybliżeniu=sile przenoszonej przez szkielet gr.podzielonej przez pole pow. Całkowitej :-napr.efektywne=napr.całkowi temu zmniejszonemu o ciśn.w porach. -nap.efektywne wpływa decydująco na właśc.gruntu :ściśliwość i wytrzymałość.
17.Trzy skutki filtracji: Sufozja-zjawisko polegające na unoszeniu przez filtrującą wodę drobnych cząstek gruntu Kurzawka-upłynnienie gruntu , grunt nasycony wodą nabiera charakteru ciała ciekłego tworząc kurzawkę ,która jest stanem upłynnienia gruntu powstałym w wypadku różnicy ciśnień w strefie odsłonięcia. Upłynnieniu mogą ulegać piaski ,gliny piaszczyste ,piaski pylaste. Przebicie hydrauliczne-wyst.gdy jest największa sufozja.Sposobyzabezpieczania a)sposoby zmniejszające spadek hydrauliczny czyli wydłużające drogę filtra cji a tym samym ciśnienie spływowe a więc powodujące spełnienie warunku i[ikr/F ,i-spadek hydrauliczny ,F-wsp. Pewności [2-3] ,b)filtry odwrotne
18.Filtracja odwrotna: J=i·γw·٧ 1) k1<k2<k3 2) V1=V2=V3 (ruch wody jest ciągły )
i1·k1=i2·k2=i3·k3 – na Darcy’ego z 1 i 2 wynika że i1>i2>i3 Filtracja w filtrach odwrotnych się zmniejsza i dlatego nie następuje zjawisko sufozji.
19.Zależności s(e) a)g.nieliniowo-sprężyste b)g.sprężysto-plastyczne c)g.sprężysto-plastyczny ze wzmocnieniem d)g.sprężysto-plastyczny z osłabieniem
20.Wzór Boussineqa: σw=3Qw3/2πR5 gdzie R=√ r2 + z2
21. Podać zależność pomiędzy naprężeniem pionowym i poziomym w gruncie znajdującym się nad i pod wodą?
Naprężenia poziome w gruncie na ogół nie równają się naprężeniom pionowym, tak jak to ma miejsce w wodzie. Zależność naprężeń poziomych б x i pionowych б z wyraża współczynnik parcia spoczynkowego K. Zależność tą zapisuje się w postaci б x = K б z
22.Ściśliwość gruntu: Ściśliwość-zdolność gruntu do zmniejszenia objętości pod wpływem obciążenia grunt ulega odkształceniom, co wyraża się osiadaniem jego powierzchni. odkształcenia modą być: - stałe(powstają w skutek przemieszczania się lub ruszania gruntu ) – plastyczne - niestałe(sprężyste) – powstają w skutek sprężenia właść. Cząstek stałych gr. I błonek wody związanej. Ściśliwość opisuje się zależnością porowatości i obciążeni... |
Menu
|