Geologi och geoteknik, VGTA01, VT 2012 Läsanvisningar Geoteknik

Transkript

1 Geologi och geoteknik, VGTA01, VT 2012 Läsanvisningar Geoteknik Introduktion Avsnitt i kursbok: Kapitel 1. Jordarternas uppbyggnad Avsnitt i kursbok: Notera nedre figuren på sidan 2.1. Notera storheter och relationer i avsnitt Notera tabellen på sidan Övningsuppgifter: 2:1, 2:3, 2:5, 2:8, 2:10, 2:16a Spänningar i jord Avsnitt i kursbok: Avsnitt 3.3 läses kursivt. Notera speciellt ekvationerna (3.1), (3.6) och (3.7). Studera exemplet på sidorna Notera hur ohrs cirkel används (avsnitt 3.5). Övningsuppgifter: 3:1, 3:2, 3:3, 3:5, 3:8, 3:12, 3:13, 3:17 Deformationsegenskaper Avsnitt i kursbok: Notera begreppen normalkonsoliderad och överkonsoliderad jord. Notera figurerna på sidorna 4.5, 4.7 och 4.8. Övningsuppgifter: 4:4, 4:5, 4:6 Hållfasthet Avsnitt i kursbok: Notera begreppen friktionsjord och kohesionsjord. Notera ekvation (5.1) och figurerna på sidan 5.4 Övningsuppgifter: 5:3, 5:5, 5:9

2 Sättningar Avsnitt i kursbok: , 6.4 Notera speciellt 2:1-metoden (ekvation (6.3) och påföljande ekvation). Notera ekvation (6.13), (6.15), (6.16) och (6.17). Övningsuppgifter: 6:1, 6:2, 6:3, 6:4, 6:6 Kommentar till uppgift 6:4: Börja med att bestämma σ c, σ L, 0, L och. Sättningen i sanden kan försummas. Spänningar i brottstadiet Avsnitt i kursbok: kapitel 7. Notera speciellt begreppen aktivt och passivt brott (sidan 7.2 och ekvation (7.1)). Övningsuppgift: 7:1 Kommentar till uppgift 7:1: Sista meningen i uppgiftstexten ska tas bort (feltryck). I utgångsläget är σ h = 0.5 σ v. Aktivt brott uppstår om σ v hålls konstant och σ h minskas tills brottkriteriet är uppfyllt (jordens egentyngd medverkar till brott). Passivt brott uppstår om σ v hålls konstant och σ h ökas tills brottkriteriet är uppfyllt (jordens egentyngd motverkar brott). Bärighet Avsnitt i kursbok: Notera speciellt allmänna bärighetsekvationen; ekvation (8.9) och (8.10). Övningsuppgifter: 8:1, 8:2, 8:8 Jordtryck Avsnitt i kursbok: Avsnitt 9.5 läses kursivt. Notera begreppen aktivt jordtryck, passivt jordtryck och vilojordtryck. Notera hur eventuellt porvattentryck inverkar. Övningsuppgifter: 9:1, 9:3, 9:5 Kommentar till uppgift 9:1: Antag att jorden inte kan överföra dragkraft till muren. Kommentar till uppgift 9:3: Antag att muren inte rör sig, dvs att jordtrycket är lika med vilotrycket. Bortse från givna tvärkontraktionstal och sätt för sand K och för lera K Beräkna även hur stor horisontalkraft som jorden påverkar muren med. Antag att muren är 8 m lång.

3 Kommentar till uppgift 9:5: Antag att jorden inte kan överföra dragkraft till muren samt att jordtrycken till vänster och till höger ska beräknas för situationen att spont och stag kollapsar genom att hela sponten rör sig åt vänster utan att rotera. Släntstabilitet Avsnitt i kursbok: (ej dränerad analys på sidorna ), Notera hur man räknar på plana och cirkulärcylindriska glidytor. Notera exemplen på sidorna 10.4, 10.8 och Övningsuppgifter: 10:1, 10:3, 10:6, 10:8 Kommentar till uppgift 10:8: Använd de horisontella måtten 7.0 m och 3.0 m till vänster för att bestämma R och bortse från det horisontella måttet 3.0 m längst till höger. Geotekniska fält- och laboratorieundersökningar Avsnitt i kursbok: 2.8, 3.6, , Avsnitt 4.7, 5.3 och 5.5 läses kursivt. Notera speciellt sonderingsmetoder (avsnitt 2.8.1), provtagning (avsnitt 2.8.4), porvattentryck (sidan 3.9), ödometerförsök (avsnitt 4.6.1), triaxialförsök (avsnitt 4.6.2) och vingsondering (avsnitt 5.4). Övningsuppgift: 5:1a

4 Svar till övningsuppgifter 2:1 a, b, c 2:3 a) 2.0 g/cm 3 b) 11 % c) 32 % d) 0.47 e) 62 % 2:5 16 % 2:8 ρ d = 1.92 g/cm 3, e = 0.38, S r = 84 % 2:10 50 liter 2:16 a) 20 g silt, 120 g sand, 120 g grus 3:1 z [m] σ [kpa] :2 z [m] σ [kpa] :3 z [m] σ [kpa] u [kpa] σ [kpa] :5 z [m] σ [kpa] u [kpa] σ [kpa] :8 I läge I är vattenfronten i gränsen mellan A och B. I läge II är vattenfronten 0.2 m ovan den fria vattenytan. 3:12 Nivå +9.5 m, dvs 0.5 m under markytan. 3:13 21 kpa 41 kpa

5 3:17 29 kpa 48 kpa 4:4 a) b) c) d) 4:5 e 4:6 Direkt efter att jorden belastas med en tilläggslast σ ökar trycket i vattenfasen lika mycket som tilläggslasten. När vattnet strömmar ut minskar trycket i vattenfasen u och spänningen i kornskelettet σ ökar. 5: kpa 5:5 Se sidan 5:4

6 5: kpa 56.5 kpa 60º 6:1 Fördelning av deformationsegenskaper (kompressionsmodul), förkonsolideringsspänning, spänning innan byggnation och tillskottsspänning vid byggnation samt jordlagrens tjocklek. 6:2 Uttrycket L P L / A E förusätter att materialet är linjärelatiskt och att staven är homogen och spänningen är jämnt fördelad. 6:3 Förkonsolideringstrycket är det högsta tryck som kornskelettet någonsin varit utsatt för. Om jorden belastas till en spänning under förkonsolideringstrycket deformeras den endast i begränsad omfattning, men om den belastas över denna nivå blir deformationerna betydande. 6:4 a) 20 cm, b) 18 cm, c) 34 cm d) 7 cm 6:6 190 kg/m 3 7:1 Utgångsläge Aktivt brott σ' h σ' v σ' ha σ' v Passivt brott σ' v σ' hp Aktivt brott Passivt brott Aktivt brott kan uppstå t ex då jorden trycker ut en spont. Passivt brott kan uppstå t ex när en schaktmaskin för jord framför sig.

7 8: N 8:2 85 % reduktion av bärförmågan 8:8 2.7 m 9:1 z [m] p a [kpa] :3 z [m] p [kpa] Horisontalkraft = 1456 kn 9:5 Höger sida: Vänster sida: Resulterande: z [m] p a [kpa] p w [kpa] p a [kpa] p p [kpa] p w [kpa] p p [kpa] p res [kpa] (-10.0) : kpa 10: :