ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΤΕΧΝΙΚΗ ΓΕΩΛΟΓΙΑ
ΕΞΑΜΗΝΟ: 7ο
3η ΑΣΚΗΣΗ:
ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΦΟΙΤΗΤΗ:……………………………………
ΔΙΔΑΣΚΟΝΤΕΣ: Β. ΧΡΗΣΤΑΡΑΣ, Καθηγητής Β. ΜΑΡΙΝΟΣ, Λέκτορας
.………….……………………………………...…ΗΜ/ΝΙΑ: …………. Τίτλος άσκησης: Διατµητική αντοχή Εδάφους. Εκτίµηση συνοχής και γωνίας τριβής από το κριτήριο αστοχίας Mohr-Coulomb και εργαστηριακές δοκιµές εδαφικών δοκιµίων. Δοκιµή άµεσης διάτµησης. Γεωστατικές τάσεις.
Άσκηση Α1 (Τριαξονική δοκιµή) Κατά τη στιγµή της θραύσης σε τριαξονική δοκιµή αδιατάρακτου αργιλικού δείγµατος µετρήθηκαν σn=64Kg/cm2, τf=22Kg/cm2 και γωνία της επιφάνειας θραύσης µε τον άξονα σ1, θ=35ο . ΖΗΤΟΥΝΤΑΙ: 1. Να υπολογιστούν οι κύριες σ1 και σ3 2. Να υπολογιστούν η γωνία τριβής φ και συνοχή c του δείγµατος.
Άσκηση Α2 (Τριαξονική δοκιµή) Κατά τη διεξαγωγή τριαξονικής δοκιµής σε δοκίµιο βράχου µε δύο κάθετες µεταξύ τους προχαραγµένες επιφάνειες, η µία από τις οποίες σχηµατίζει γωνία 60ο µε την κύρια τάση σ1, παρουσιάστηκε αστοχία του δοκιµίου πάνω σε αυτές τις επιφάνειες όταν εφαρµόστηκαν κύριες τάσεις σ1=80Kg/cm2 και σ3=30Kg/cm2. ΖΗΤΟΥΝΤΑΙ: 1. Να προσδιοριστούν οι ορθές και διατµητικές τάσεις σn και τα που αναπτύχθηκαν κατά τη διάρκεια της δοκιµής πάνω στις δύο αυτές επιφάνειες. 2. Να προσδιοριστούν οι γωνίες τριβής των δύο επιφανειών φ1 και φ2.
Άσκηση Β1 (Άµεση Διάτµηση) Σε δείγµα αµµώδους ιλύος χωρίς συνοχή εκτελέστηκε δοκιµή άµεσης διάτµησης. Η ορθή τάση ήταν σn=65KPa και η διατµητική τάση που µετρήθηκε κατά την αστοχία τ=41KPa. Να σχεδιαστεί ο κύκλος του Mohr κατά την αστοχία και να προσδιοριστούν: ΖΗΤΟΥΝΤΑΙ: 1. Να υπολογιστούν οι κύριες τάσεις σ1 και σ3. 2. Να υπολογιστούν η συνοχή και η γωνία τριβής φ της αµµώδους ιλύος. 3. Να υπολογιστεί η κλίση του επιπέδου αστοχίας 4. Να υπολογιστεί η κλίση των κυρίων επιπέδων (επιπέδων πάνω στα οποία δρουν οι κύριες τάσεις σ1 και σ3) καθώς και του επιπέδου της µέγιστης διατµητικής τάσης τmax
Άσκηση Γ1 (Γεωστατικές τάσεις) Σας δίνεται η στρωµατογραφία σε θέση όπου σχεδιάζεται να γίνει θεµελίωση κτιριακών εγκαταστάσεων. Στην τοµή σηµειώνεται η πυκνότητα των εδαφών (ρ πάνω από τον υδροφόρο ορίζοντα και pκορ κάτω από τον υδροφόρο ορίζοντα), ο συντελεστής ωθήσεως γαιών Κο, η στάθµη του υδροφόρου ορίζοντα (Σ.Υ.Ο.) και τα σχετικά βάθη.
Σχήµα 1. Τοµή εδάφους όπου σηµειώνεται η πυκνότητα των εδαφών (ρ πάνω από τον υδροφόρο ορίζοντα και pκορ κάτω από τον υδροφόρο ορίζοντα), ο συντελεστής ωθήσεως γαιών Κο η στάθµη του υδροφόρου ορίζοντα (Σ.Υ.Ο.) και τα σχετικά βάθη.
ΖΗΤΟΥΝΤΑΙ: 1. Για τη γεωστατική εντατική κατάσταση της εδαφικής τοµής του σχήµατος να συµπληρωθεί ο ακόλουθος πίνακας:
Βάθος (m) 0 -2.0 -7.0 -14.0
σv (kPa)
u (kPa)
σ’v (kPa)
σ’h (kPa)
σh (kPa)
Άσκηση Γ2 (Γεωστατικές τάσεις) Σας δίνεται η στρωµατογραφία σε θέση όπου σχεδιάζεται να γίνει θεµελίωση πυλώνα µέσα σε λίµνη. Στην τοµή σηµειώνεται η πυκνότητα της αργίλου, ο συντελεστής ωθήσεως γαιών Κο και τα σχετικά βάθη.
Σχήµα 2. Τοµή εδάφους όπου σηµειώνεται η πυκνότητα των εδαφών και ο συντελεστής ωθήσεως γαιών Κο.
ΖΗΤΟΥΝΤΑΙ: Για τη στρωµατογραφία του Σχήµατος 2 ζητούνται: 1. Η ολική τάση στο σηµείο Μ. 2. Ο συντελεστής ωθήσεως γαιών Κο αν, µε κατάλληλη διάταξη, µετρήθηκε η ολική οριζόντια τάση σh = 167.5 kPa. Σηµείωση: Η επιτάχυνση της βαρύτητας είναι g=9.81m/sec2. Για ευκολία στις πράξεις θεωρούµε g=10m/sec2. Βιβλιογραφία: •
Οι ασκήσεις Α1, Α2 και Β1 αποτελούν υλικό από το βιβλίο: «Προβλήµατα Τεχνικής Γεωλογίας», 2008. Γ. Δηµόπουλος & Θ. Μακεδών, Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσσαλονίκη.
•
Οι ασκήσεις Γ1 και Γ2 αποτελούν υλικό (µε µικρές µόνο τροποποιήσεις) του µαθήµατος «Εδαφοµηχανική Ι» της Σχολής Πολ. Μηχ/κων του Ε.Μ.Π.