Cechy fizyczne gruntów i wytrzymałość na ścinanie.pdf

1. Cechy fizyczne gruntów

1. Gęstość objętościowa piasku wysuszonego wynosi ρ = 1.68 g/cm 3 . Jaka jest jego gęstość objętościowa w stanie

pełnego nasycenia wodą (ρ sr ), jeśli gęstość właściwa szkieletu gruntowego wynosi ρ s = 2.65 g/cm 3 ?

Odp: ρ sr = 2.05 g/cm 3 .

2. W laboratorium zbadano próbkę gruntu piaszczystego otrzymując: ρ = 1.89 g/cm 3 , ρ d = 1.70 g/cm 3 . Obliczyć

wilgotność naturalną (w n ), wilgotność przy pełnym nasyceniu próbki wodą (w r ) i gęstość objętościowa w stanie

pełnego nasycenia wodą (ρ sr ).

Odp: w n = 11.2%, w r = 21.2%, ρ sr = 2.06 g/cm 3 .

3. Próbka gruntu zbadana w laboratorium posiada następujące cechy fizyczne: ρ = 1.80 g/cm 3 , ρ d = 1.80 g/cm 3 ,

ρ s = 2.60 g/cm 3 . Obliczyć: w n , w r , ρ sr , n, e, S r .

Odp: w n = 12.5%, w r = 24.0%, ρ sr = 1.98 g/cm 3 , n = 38.5%, e = 62.5%, S r = 0.52.

4. Próbka gruntu zbadana w laboratorium posiada następujące cechy fizyczne: ρ d = 1.60 g/cm 3 , ρ’ = 1.00 g/cm 3 ,

w n = 10%. Obliczyć: n, ρ s , ρ, γ, γ s , γ’.

Odp: n = 40.0%, ρ s = 2.67 g/cm 3 , ρ = 1.67 g/cm 3 , γ = 16.70 kN/m 3 , γ s = 26.70 kN/m 3 , γ ’= 10.00 kN/m 3 .

5. Próbka piasku drobnego NNS (próbka o nienaruszonej strukturze) pobrana została z głębokości poniżej

poziomu zwierciadła wody gruntowej. Masa próbki wynosiła m m = 165 g a objętość w cylindrze V = 80 cm 3 . W

celu określenia wilgotności próbkę wysuszono stwierdzając, że masa zmalała o 17%. Obliczyć: w n , e, ρ’.

Odp: w n = 20.4%, e = 0.53, ρ ’ = 1.06 g/cm 3 .

2. Wytrzymałość gruntów na ścinanie

1. W aparacie skrzynkowym przy badaniu piasku pod naprężeniem normalnym σ n = 100 kPa otrzymano

wytrzymałość na ścinanie τ f = 55 kPa. Jakie powinno być zadane naprężenie główne σ 3 (ciśnienie wody

w komorze) w aparacie trójosiowym, aby dla tego samego piasku otrzymać wytrzymałość na ścinanie równą

τ f = 100 kPa? Wykorzystać konstrukcję koła Mohra.

Odp: σ 3 = 122.7 kPa.

2. W aparacie trójosiowego ściskania dla σ 1 = 250 kPa określono: kąt tarcia wewnętrznego φ = 15°, spójność

c = 20.0 kPa. Oblicz σ 3 .

Odp: σ 3 = 116.5 kPa.

3. Oblicz tgφ gruntu niespoistego jeśli wyniki badań w aparacie trójosiowego ściskania wynoszą: σ 1 = 800 kPa,

σ 3 = 200 kPa.

Odp: tg φ = 0.75.

4. Dla jakiego naprężenia głównego σ 3 w aparacie trójosiowym dla gliny o kącie tarcia wewnętrznego φ = 15°

i spójności c = 20 kPa uzyskamy takie samo naprężenie σ 1 co dla piasku o φ = 30° przy ciśnieniu w komorze

σ 3 = 100 kPa?

Odp: σ 3 = 145.9 kPa.

5. W aparacie trójosiowego ściskania dla σ 1 = 300 kPa określono: kąt tarcia wewnętrznego φ = 15°, spójność

c = 0 kPa. Oblicz σ 3 .

Odp: σ 3 = 176.64 kPa.