Geoteknik VGTF05 HT 2011 Läs och räkneövningsanvisningar till kompendiet Introduktion till GEOTEKNIKEN... samt Salar, tider och assistenter vid övningarna 1
Föreläsningarna 1 (1/9), 2 (2/9) och 3 (8/9), och övningarna 1 (2/9) och 2 (8/9). INTRODUKTION. BYGGNADSGEOLOGI. JORDMATERIALLÄRA. JORDMEKANIK Avsnitt Läsanvisning Frågor Uppgifter Del A INTRODUKTION Kap 1. Inledning Översiktligt - - Kap 2. Översiktligt - - Geoteknikens arbetsfält Del B BYGGNADSGEOLOGI Kap 3. Jordens geologiska Läs 3.4.6 och 3.4.7 3.10 - historia Kap 4. De lösa jordlagrens Se figurerna 4.3, 4.11 och 4.14 4.2, 4.4 - geologi Kap 5. Den svenska Översiktligt - - berggrunden Del C JORDMATERIALLÄRA Kap 6. Jords beståndsdelar och klassificering 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.6, 6.7 Viktigt: avsnitt 6.2 och tabell 6.2 (bara huvudgrupperna). Kunna använda tab. 6.5, 6.6 och 6.8 och fig. 6.3. Tabell 6.7 ingår ej i kursen. Kap 7. Den individuella partikeln Läs sammanfattningen. Kap 8. Jords strukturella Läs sammanfattningen. uppbyggnad Del D JORDMEKANIK* ) Kap 9. Spännings och Läs hela * ). deformationstillstånd i jords Viktigt: "effektivspänning", ekv kornskelett (9.5), ekv (9.6) och Mohrs cirkel. 9.4.2 och 9.5.2 ingår ej. Kap 10. Spännings-tillstånd i vattenmättad jord Viktigt: ekv (10.3a) ekv (10.6c). 7.1, 7.2-8.1, 8.2-6.1 6.3 6.13 (6.15) (6.4) (6.5) (6.10) (6.17) 9.1, 9.2, 9.3 Exempel 9.1 (sid 129) Exempel 9.2 (sid 133) 10.1, 10.3 15.1 1) 15.2 10.2 10.3 Kap 11. Kompression av jord 11.1, 11.2, 11.6, 11.7, 11.9, 11.10 Kap 12. Skjuvning av jord 12.1, 12.2, 12.4, 12.6, 12.7 Kap 13. Brott i jord 13.1, 13.4, 13.5, 13.6, 13.7 Kap 14. Odränerad skjuvning och odränerad skjuvhållfasthet (15.7) (10.1) *) Begreppen deviatorspänning och deviatortöjning ingår inte i kursen. 1) Antag att lerans kapillära stighöjd är stor och att sandens kapillära stighöjd är noll. 2) Förutsättning om geostatiskt spänningstillstånd (att en huvudspänning är vertikal) ger att svaret blir τ f =26 kpa. (Svaret i facit förutsätter horisontell orientering av brottytan.) 3) Antag att jorden är en ren kohesionsjord - - 13.1 13.3 13.6 13.10 2) 14.1, 14.4 14.1 3) 14.2 (13.2) (13.7) (13.12) (14.3) (14.4) 2
Föreläsning 4 1) (9/9) och övning 3 (9/9). SPÄNNINGAR I JORD. Del E GEOTEKNIK Kap 15. Bestämning av spänningstillstånd in situ i jord Viktiga ekv. att förstå: 15.2-15.9 Viktiga figurer: 15.2, 15.3, 15.8 15.12, 15.13 15.17, 15.18 15.1, 15.3, 15.4, 15.7 15.5 15.7 2) 15.11 15.15 a) och b) (inte c)) 15.17 3) 15.19 4) (15.20) 1) Inkluderar begreppen aktivt och passivt jordtryck, kap. 13.3.3 2) Rita diagram som visar hur den effektiva vertikalspänningen σ' varierar med djupet under markytan. 3) Använd 2:1 metoden. 4) Använd Boussenesqs metod. Föreläsning 5 1) (15/9) och övning 4 7) (16/9). SÄTTNING Kap 16. Sättning i jord 6) Läs 16.1, 16.2, 16.4 och 16.5, och även 16.3.3 (Övrigt av 16.3 ingår inte i kursen.) Typexemplet sid 271-277 bra, men hoppa över upp-gifterna d och e. Viktiga ekv. att förstå: 16.18 och 16.20 Viktiga figurer: 16.1 16.5 Extra fråga: Ange vad de olika termerna i ekv 16.18 och 16.20 står för. 16.2 2) 16.8 3) (16.9) 16.12 5) 16.4 3) 16.1 och 16.2 1) Inkluderar kort introduktion till geoteknikuppgifterna i Vägen till vägen projektet. 2) Dela in sandlagret i två beräkningsskikt. 3) Beräkna bara totala sättningen. 4) Antag: Att jorden är normalkonsoliderad, att sandens bidrag till sättningen är försumbart och att lasten 30 kn/m inkluderar grundsulans egenvikt. 5) Svar 16.12: 98 mm 6) Rättning av tryckfel: Integrationsgränserna i ekv (16.2c) skall vara σ zo och σ zo + Δσ zt och i ekv (16.3c) σ zo och σ zo + Δσ zt1 7) Inkluderar visning av borrvagn, se sidan 7. 3) 4) 3
Föreläsning 6 (16/9) och visning av borrvagn vid övning 4 (16/9) 1) : PROVNINGSMETODER Föreläsning av Henrik Möller, Tyrens Avsnitt 2) Läsanvisning Frågor Räkneuppgifter - - - - 1) Visning av borrvagn, se sidan 7. 2) I kompendiet beskrivs inte provningsmetoder samlat i visst kapitel utan ingår som del i flera olika kapitel. Dessa kapitel studeras enligt anvisningarna under rubrikerna för de övriga föreläsningarna och övningarna. Föreläsning 7 (30/9 ) och övning 5 (30/9). BÄRFÖRMÅGA 5) Kap 17. Jords bärförmåga Läs 17.1, 17.2, 17.3 och 17.6 Kursivt: 17.4 och 17.5 Ekv (17.7) viktig att kunna använda. 17.1, 17.2 17.3, 17.4 17.1 17.3 17.4 4) (17.6) 17.7 4) (17.9) 4) 1) Stryk uppgifterna att "V=1500 kn" och "H=500 kn"! Antag vid lösning av deluppgift b) att H=V/3. 2) När grundvattenytan befinner sig mindre än B djupare än grundläggningsnivån kan på säkra sidan antas att grundvattenytan ligger på grundläggningsnivån. 3) Antag att grundvattenytan ligger på grundläggningsnivån. 4) Svar enligt lösningarna (stämmer inte alltid med facit i kompendiet): 17.1 11.6 MN 17.3 3.9 MN/m 17.4 B=1.96 m 17.6 a) V f =30.8 MN, b) V f =4.6 MN, 85% reduktion 17.7 3.0 mm anstä 17.9 1.66 m 2) 3) Föreläsning 8 (6/10) 1). SAMMANSTÄLLNING AV FÄLTMÄTNINGARNA Föreläsning av Sven Agardh - - - - 1) Preliminärt en timme om sammanställning av de fallviktsmätningar som studenterna gjort och en timme gästföreläsning om geoteknik av professor Göran Sällfors, Chalmers tekniska högskola. 4
Föreläsning 9 (7/10) och övning 6 (7/10). JORDTRYCK Kap 18. Jordtryck Läs 18.1, 18.2, 18.3 och 18.5 I 18.4 enbart texten, inte diagrammen. Extrafråga: Ange vad som menas med aktivt/ passiv och totalt/effektivt jordtryck. 18.1 (Antag att murens längd är 1.0 m) 18.2 1) (18.5) 18.10 2) 1) Börja med att beräkna den vattenmättade sandens densitet. Vid den beräkningen kan här antas att jords kompaktdensitet är 2700 kg/m 3. Med detta antagande blir totaltrycken 2.6, 7.3 och 71.9 kpa på djupen 0, 1 och 6 meter. Totala kraften blir 203 kn. 2) Antag att den övre torra sanden har densiteten 1800 kg/m 3, att den vattenmättade siltens densitet är 1800 kg/m 3 och att den undre vattenmättade sandens densitet är 2100 kg/m 3. Med dessa antagen blir totaltrycket 0 kpa vid djupet 0 m, 6.0 och -4.1 kpa vid djupet 1.0 m, 27.2 och 29.2 kpa vid djupet 3.0 m och 55.2 kpa vid djupet 5.0 m. Föreläsning 10 (13/10) och övning 7 (13/10) SLÄNTSTABILITET Kap 19. Jordslänters stabilitet Dock ingår inte att kunna använda Odränerad släntstabilitetsanalys med direktmetoden", dvs användning av figur 19.11 och 19.12. 1) Approximativ beräkning tillräcklig. 19.1, 19.5 19.1 (19.2) 19.3 19.4 1) (19.5) 1) 19.6 1) Föreläsning 11 (14/10) och övning 8 (14/10). REPETITION OCH RESERVTID - - - - 5
Salar, tider och assistenter vid räkneövningarna Räkneövning, grupper Dag, tid Salar, assistenter 1 Jordmateriallära Fredag 2/9, 10.15-12 E:1147 Sven Agardh 2 Jordmekanik Torsd 8/9, 13.15-15 V:O1 Sven Agardh V:O2 Per Johan Gustafsson V:P1 David Persson V:P2 Staffan Svedberg 3 Jordmekanik. Spänningstillstånd Fredag 9/9, 10.15-12 E:1147 Sven Agardh 4 Sättning. Visning av borrvagn 1) Fredag 16/9, 10.15-12 E:1147 Sven Agardh 5 Bärförmåga Fredag 30/9, 10.15-12 E:1147 Sven Agardh 6 Jordtryck Fredag 7/10, 10.15-12 E:1147 Sven Agardh 7 Släntstabilitet Torsdag 13/10, 13.15- V:O1 Sven Agardh 15 V:O2 Per Johan Gustafsson V:P1 David Persson V:P2 Staffan Svedberg 8 Repetition Fredag 14/10, 10.15-12 E:1147 Sven Agardh 1) Borrvagn uppställd för visning vid östra sidan av V-huset. Vagnen visas i fyra omgångar enligt följande: Studenterna från sal E:1147 (Sven Agardh) vid vagnen från 10.20 till ca 10.35 Studenterna från sal E:3318 (P J Gustafsson) vid vagnen från 10.45 till ca 11.00 Hälften av studenterna från sal V:N1 (D Persson, S Svedberg) vid vagnen från 11.20 till ca 11.35 Hälften av studenterna från sal V:N1 (D Persson, S Svedberg) vid vagnen från 11.45 till ca 12.00 Antal platser i salarna: Sal Antal platser E:1147 32 E:3318 32 V:N1 36 V:O1 24 V:O2 36 V:P1 24 V:P2 36 V:B 108 6