Zadania 1, 2

1. Cechy fizyczne gruntów 1. Gęstość objętościowa piasku wysuszonego wynosi ρ = 1.68 g/cm3. Jaka jest jego gęstość objętościowa w stanie pełnego nasycenia wodą (ρsr), jeśli gęstość właściwa szkieletu gruntowego wynosi ρs = 2.65 g/cm3? Odp: ρsr = 2.05 g/cm3.

2. W laboratorium zbadano próbkę gruntu piaszczystego otrzymując: ρ = 1.89 g/cm3, ρd = 1.70 g/cm3. Obliczyć wilgotność naturalną (wn), wilgotność przy pełnym nasyceniu próbki wodą (wr) i gęstość objętościowa w stanie pełnego nasycenia wodą (ρsr). Odp: wn = 11.2%, wr = 21.2%, ρsr = 2.06 g/cm3.

3. Próbka gruntu zbadana w laboratorium posiada następujące cechy fizyczne: ρ = 1.80 g/cm3, ρd = 1.80 g/cm3, ρs = 2.60 g/cm3. Obliczyć: wn, wr, ρsr, n, e, Sr. Odp: wn = 12.5%, wr = 24.0%, ρsr = 1.98 g/cm3, n = 38.5%, e = 62.5%, Sr = 0.52.

4. Próbka gruntu zbadana w laboratorium posiada następujące cechy fizyczne: ρd = 1.60 g/cm3, ρ’ = 1.00 g/cm3, wn = 10%. Obliczyć: n, ρs, ρ, γ, γs, γ’. Odp: n = 40.0%, ρs = 2.67 g/cm3, ρ = 1.67 g/cm3, γ = 16.70 kN/m3, γs = 26.70 kN/m3, γ ’= 10.00 kN/m3.

5. Próbka piasku drobnego NNS (próbka o nienaruszonej strukturze) pobrana została z głębokości poniżej poziomu zwierciadła wody gruntowej. Masa próbki wynosiła mm = 165 g a objętość w cylindrze V = 80 cm3. W celu określenia wilgotności próbkę wysuszono stwierdzając, że masa zmalała o 17%. Obliczyć: wn, e, ρ’. Odp: wn = 20.4%, e = 0.53, ρ’ = 1.06 g/cm3.

2. Wytrzymałość gruntów na ścinanie 1. W aparacie skrzynkowym przy badaniu piasku pod naprężeniem normalnym σn = 100 kPa otrzymano wytrzymałość na ścinanie τf = 55 kPa. Jakie powinno być zadane naprężenie główne σ3 (ciśnienie wody w komorze) w aparacie trójosiowym, aby dla tego samego piasku otrzymać wytrzymałość na ścinanie równą τf = 100 kPa? Wykorzystać konstrukcję koła Mohra. Odp: σ3 = 122.7 kPa.

2. W aparacie trójosiowego ściskania dla σ1 = 250 kPa określono: kąt tarcia wewnętrznego φ = 15°, spójność c = 20.0 kPa. Oblicz σ3. Odp: σ3 = 116.5 kPa.

3. Oblicz tgφ gruntu niespoistego jeśli wyniki badań w aparacie trójosiowego ściskania wynoszą: σ1 = 800 kPa, σ3 = 200 kPa. Odp: tgφ = 0.75.

4. Dla jakiego naprężenia głównego σ3 w aparacie trójosiowym dla gliny o kącie tarcia wewnętrznego φ = 15° i spójności c = 20 kPa uzyskamy takie samo naprężenie σ1 co dla piasku o φ = 30° przy ciśnieniu w komorze σ3 = 100 kPa? Odp: σ3 = 145.9 kPa.

5. W aparacie trójosiowego ściskania dla σ1 = 300 kPa określono: kąt tarcia wewnętrznego φ = 15°, spójność c = 0 kPa. Oblicz σ3. Odp: σ3 = 176.64 kPa.