Aplicatii Geotehnica

Embed Size (px)

Text of Aplicatii Geotehnica

  • 8/10/2019 Aplicatii Geotehnica

    1/12

    Anexa A.1. Proiectarea unui dig de pmnt

    ANEXA A.1.

    Date de tem:

    Pentru protejarea unui obiectiv industrial mpotriva inundaiilor, se cere executareaunui dig de pmnt cu urmtoarele caracteristici :

    31111

    31S cm/daN25,0c;22;%12w;%34n;m/kN0,27 =====

    32222

    32S cm/daN30,0c;19;%17w;%37n;m/kN7,26 =====

    == (3N g nr. de ordine); m3,4m)N1,04(H;m3,5m)N1,05(H g2g1 =+==+=

    2m/kN30q;m0,3d;m4,1b ===

    1:m1

    1:m

    strat 2

    amonte

    q

    1:m

    strat 1

    1:m2

    H2

    aval

    b

    H

    H1

    b

    1

    2

    teren de fundare (aceleai caracteristici ca pentru stratul 2)

    Figura A.1. Dig de pmnt

    Proiectul va cuprinde :

  • 8/10/2019 Aplicatii Geotehnica

    2/12

    Anexa A.1. Proiectarea unui dig de pmnt

    Rezolvare:

    1. Predimensionarea pantelor digului de pmnt

    Determinarea pantelor de taluz stabil ale digului de pmnt se realizeaz folosindmetoda Maslov, conform capitolului I.1. al prezentului ndrumtor.

    - greutatea volumic a pmntului n stare natural, pentru cele 2 straturi :

    33111S1 m/kN96,19100

    121

    100

    341m/kN0,27

    100

    %w1

    100

    %n1 =

    +

    =

    +

    =

    33222S2 m/kN68,19100

    171

    100

    371m/kN7,26

    100

    %w1

    100

    %n1 =

    +

    =

    +

    =

    - eforturile normale la baza celor 2 straturi :

    232111 m/kN79,135m3,5m/kN96,19m/kN30Hq =+=+=

    232

    2212 m/kN41,220m3,4m/kN68,19m/kN79,135H =+=+=

    - unghiurile i respectiv pantele celor doutaluzuri :

    22

    1 m/kN25cm/daN25,0c ==

    22

    2 m/kN30cm/daN30,0c ==

    49,0m/kN79,135

    m/kN2522tg

    2,1

    1ctg

    F

    1tg

    2

    2

    1

    11

    S

    1 =

    +=

    +=

    4,0m/kN41,220

    m/kN30

    19tg2,1

    1ctgF

    1tg 2

    2

    2

    22

    S

    2 =

    +=

    +=

    =

    = 0,204,2

    tg

    1m

    1

    1

  • 8/10/2019 Aplicatii Geotehnica

    3/12

    Anexa A.1. Proiectarea unui dig de pmnt

    2. Verificarea stabilitii digului n ipoteza suprafeelor de alunecare circular-

    cilindrice , utiliznd metoda fiilor , pentru cazul digului n uscat

    Se traseazdigul la o scarsuficient de mare pentru ca erorile grafice sfie reduse laminimum i se construiete dreapta lui Fellenius pe care se vor alege centrele suprafeelor decedare cele mai probabile (v. cap I.2 al prezentului ndrumtor).

    Pentru determinarea coeficientului de siguranminim i aflarea suprafeei de cedarecorespunztoare acestuia, au fost necesare n cazul de faalegerea a 4 suprafee de cedare, cucentrele n O

    1, O

    2, O

    3, i O

    4.mprirea n fii i determinarea tuturor forelor care acioneaz la baza fiilor,pentru fiecare suprafan parte se realizeazconform cap. I.2.1., iar valorile sunt sintetizatein tabelele T.A.1.1.,T.A.1.2.,T.A.1.3. i T.A.1.4.. n aceste tabele calcularea forelor se faceastfel:

    ( ) m1bq(m1bhhG ii2i1ii ++= , pentru fiile asupra crora acioneaz

    suprasarcina), ii h,h fiind lungimile liniilor mijlocii ale fiilor n stratul 1, respectiv n stratul

    2,iii sinGT = ,

    iii cosGN = ,

    iiiiii tgcosGtgNF == ,

    iii lcC = .

    n plana A.1.1. este prezentat calculul grafic al coeficientului de siguran pentru

    prima suprafade alunecare (O1) i diagrama de variaie a factorului de stabilitate. n planaA.1.2. este prezentat desenul de execuie pentru digul de pmnt.

    n continuare, se aratca exemplu, calculul greutilor fiilor, Gi, i al lui isin i al

    lui icos pentru prima suprafade alunecare (O1):

    - greutile Gi:

    kN7,19m1m3,1m

    kN

    68,19m8,0G 31 ==

    kN1,48m1m1,1m

    kN68,19m2,2G

    32 ==

    kN4,162m1m1,2m

    kN68,19m9,3G

    33 ==

  • 8/10/2019 Aplicatii Geotehnica

    4/12

  • 8/10/2019 Aplicatii Geotehnica

    5/12

    Anexa A.1. Proiectarea unui dig de pmnt

    909,03,21

    4,19

    cos404,03,21

    6,8

    sin 44 ====

    947,03,21

    2,20cos305,0

    3,21

    5,6sin 55 ====

    977,03,21

    8,20cos207,0

    3,21

    4,4sin 66 ====

    991,0

    3,21

    1,21cos124,0

    3,21

    7,2sin 77 ====

    000,13,21

    3,21cos046,0

    3,21

    0,1sin 88 ====

    000,13,21

    3,21cos029,0

    3,21

    6,0sin 99 ====

    995,03,21

    2,21cos085,0

    3,21

    8,1sin 1010 ====

    991,03,21

    1,21cos160,0

    3,21

    4,3sin 1111 ====

    972,03,21

    7,20cos258,0

    3,21

    5,5sin 1212 ====

    939,03,21

    0,20cos357,0

    3,21

    6,7sin 1313 ====

    906,03,213,19cos441,0

    3,214,9sin 1414 ====

    869,03,21

    5,18cos512,0

    3,21

    9,10sin 1515 ====

    812,03,21

    3,17cos596,0

    3,21

    7,12sin 1616 ====

    728,03,215,15cos695,0

    3,218,14sin 1717 ====

    648,03,21

    8,13cos770,0

    3,21

    4,16sin 1818 ====

    57703,12

    cos82606,17

    sin ====

  • 8/10/2019 Aplicatii Geotehnica

    6/12

    Anexa A.1. Proiectarea unui dig de pmnt

    Calculul factorului de stabilitate (coeficientului de siguran) se realizeaz pentru

    fiecare suprafade cedare cu formula:

    ( ) ( )

    +

    +

    +

    ++=

    +=

    =

    ++==

    )(i

    )(iii

    )(ii

    )(iiiii

    )(ii

    )(iiiiiii

    r

    ss

    T

    TCF

    sinG

    sinGtgcosG

    sinGR

    sinGlctgcosGR

    M

    MF

    n urma calculelor s-au obinut urmtorii coeficieni de siguran:

    ;26,2F 1,s = ;12,2F 2,s = ;03,2F 3,s = ;07,2F 4,s =

    Conform graficului de variaie a factorului de stabilitate (v. plana A.1.) se obine unminim pentru acesta, ,02,2F min,s = care satisface condiia de stabilitate:

    5,1F02,2F adm,smin,s =>=

    taluzul este stabil

  • 8/10/2019 Aplicatii Geotehnica

    7/12

    A.1. Proiectarea unui dig de pmnt

    N. Rdulescu, H. Popa, V.M. Petrescu, C.. Ardelean Fundaii. ndrumtor de proiectare105

    Tabelul T.A.1.1. Calculul coeficientului de sigurancorespunztor suprafeei de alunecare cu centrul n1

    O

    Nr.

    fie )kN(

    Gi

    isin

    i

    cos )kN(

    Ni

    i

    tg )m/kN(

    c

    2

    i

    )kN(

    T)(i +

    )kN(

    T)(i

    )kN(

    Fi

    )kN(

    Ci

    (+) (-)

    1 19.7 0.623 0.770 15.2 0.34 30 12.3 5.2 49.5

    2 48.1 0.577 0.805 38.7 0.34 30 27.8 13.3 41.1

    3 162.4 0.502 0.856 139.0 0.34 30 81.6 47.9 73.8

    4 243.8 0.404 0.909 221.6 0.34 30 98.4 76.3 69.0

    5 313.7 0.305 0.947 297.0 0.34 30 95.7 102.3 66.0

    6 371.5 0.207 0.977 362.8 0.34 30 76.7 124.9 63.0

    7 268.9 0.124 0.991 266.4 0.34 30 33.5 91.7 42.0

    8 399.8 0.046 1.000 399.8 0.34 30 18.3 137.7 60.0

    9 277.0 0.029 1.000 277.0 0.34 30 8.1 95.4 39.0

    10 255.8 0.085 0.995 254.6 0.34 30 21.6 87.7 33.0

    11 514.5 0.160 0.991 509.6 0.34 30 82.1 175.5 63.0

    12 541.9 0.258 0.972 526.7 0.34 30 139.9 181.3 66.0

    13 557.8 0.357 0.939 523.8 0.34 30 199.0 180.4 66.0

    14 436.6 0.441 0.906 395.6 0.34 30 192.7 136.2 5115 413.9 0.512 0.869 359.5 0.34 30 211.8 123.8 51

    16 443.8 0.596 0.812 360.4 0.34 30 264.6 124.1 78.0

    17 325.8 0.695 0.728 237.1 0.34 30 226.4 81.6 87.0

    18 118.2 0.770 0.648 76.6 0.34 30 91.0 26.4 51.0

    19 84.8 0.826 0.577 48.9 0.34 30 70.0 16.9 69.0

    20 18.1 0.871 0.507 9.2 0.40 25 15.8 3.7 45.0

    TOTAL 444.3 1523.1 1832.2 1163.4Coeficientul de siguran 26,2

    1,1523

    3,4444,11632,1832

    T

    )TCF(

    M

    MF

    )(i

    )(Iii

    r

    S

    1,S =

    ++=

    ++==

    +

  • 8/10/2019 Aplicatii Geotehnica

    8/12

  • 8/10/2019 Aplicatii Geotehnica

    9/12

    A.1. Proiectarea unui dig de pmnt

    N. Rdulescu, H. Popa, V.M. Petrescu, C.. Ardelean Fundaii. ndrumtor de proiectare107

    Tabelul T.A.1.3. Calculul coeficientului de sigurancorespunztor suprafeei de alunecare cu centrul n3

    O

    Nr.

    fie )kN(

    Gi

    isin

    i

    cos )kN(

    Ni

    i

    tg )m/kN(

    c

    2

    i

    )kN(

    T)(i +

    )kN(

    T)(i

    )kN(

    Fi

    )kN(

    Ci

    (+) (-)

    1 37.2 0.376 0.927 34.5 0.34 30 14.0 11.9 69

    2 103.3 0.294 0.917 94.8 0.34 30 30.3 32.6 66

    3 161.2 0.197 0.977 157.5 0.34 30 31.8 54.2 66

    4 205.0 0.101 0.995 204.0 0.34 30 20.7 70.3 63

    5 148.4 0.023 1.000 148.4 0.34 30 3.4 51.1 42

    6 125.2 0.032 1.000 125.2 0.34 30 4.0 43.1 30.3

    7 176.3 0.087 0.995 175.5 0.34 30 15.4 60.4 428 285.6 0.165 0.986 273.4 0.34 30 47.2 97.0 63

    9 302.6 0.261 0.963 291.5 0.34 30 79.1 100.4 66

    10 315.2 0.358 0.931 293.5 0.34 30 112.8 101.1 69

    11 324.5 0.454 0.890 288.8 0.34 30 147.4 99.4 72

    12 183.4 0.532 0.849 155.6 0.34 30 97.6 53.6 42

    13 150.5 0.583 0.812 122.2 0.34 30 87.7 42.1 36

    14 170.9 0.628 0.780 133.4 0.34 30 107.4 45.9 3915 191.9 0.683 0.729 139.9 0.34 30 131.1 48.2 54

    16 90.3 0.729 0.683 61.7 0.40 25 65.9 24.7 22.5

    17 76.6 0.766 0.643 49.2 0.40 25 58.7 19.7 40

    18 44.9 0.812 0.592 26.6 0.40 25 36.5 10.6 65

    TOTAL 100.2 989.3 963.4 946.8

    Coeficientul de siguran 03,2

    3,989

    2,1008.9464,963

    T

    )TCF(

    M

    MF

    )(i

    )(Iii

    r

    S

    3,S =

    ++=

    ++==

    +

  • 8/10/2019 Aplicatii Geotehnica

    10/12

    A.1. Proiectarea unui dig de pmnt

    N. Rdulescu, H. Popa, V.M. Petrescu, C.. Ardelean Fundaii. ndrumtor de proiectare108

    Tabelul T.A.1.4. Calculul coeficientului de sigurancorespunztor suprafeei de alunecare cu centrul n4

    O

    Nr.

    fie )kN(

    Gi

    isin

    i

    cos )kN(

    Ni

    i

    tg )m/kN(

    c

    2

    i

    )kN(

    T)(i +

    )kN(

    T)(i

    )kN(

    Fi

    )kN(

    Ci

    (+) (-)

    1 30.3 0.254 0.965 29.3 0.34 30 7.7 10.1 69

    2 90.9 0.176 0.982 89.3 0.34 30 16.0 30.8 66

    3 142.9 0.079 0.996 142.3 0.34 30 11.3 49.0 66

    4 186.2 0.018 0.996 185.4 0.34 30 3.3 63.8 66

    5 193.0 0.110 0.991 191.3 0.34 30 21.2 65.9 60

    6 140.5 0.180 0.982 138.1 0.34 30 25.3 47.5 42

    7 225.4 0.259 0.961 216.5 0.34 30 58.3 74.6 698 243.9 0.355 0.930 226.8 0.34 30 86.6 78.1 72

    9 248.5 0.452 0.886 220.1 0.34 30 112.2 75.8 75

    10 244.9 0.548 0.829 203.0 0.34 30 134.2 69.9 78

    11 124.4 0.623 0.776 96.6 0.34 30 77.5 33.2 45

    12 58.7 0.662 0.746 43.8 0.40 25 38.9 17.5 20

    13 164.8 0.711 0.697 114.9 0.40 25 117.1 46.0 52.5

    14 113.9 0.776 0.623 70.9 0.40 25 88.4 28.4 6015 9.8 0.820 0.571 5.6 0.40 25 8.0 2.2 30

    TOTAL 35.0 771.0 692.7 870.5

    Coeficientul de siguran 07,20,771

    0,355,8707,692

    T

    )TCF(

    M

    MF

    )(i

    )(Iii

    r

    S

    4,S =

    ++=

    ++==

    +

  • 8/10/2019 Aplicatii Geotehnica

    11/12

  • 8/10/2019 Aplicatii Geotehnica

    12/12

    A.1. Proiectarea unui dig de pmnt

    N. Rdulescu, H. Popa, V.M. Petrescu, C.. Ardelean Fundaii. ndrumtor de proiectare110

    3.00

    1.401.40

    10.75 1.40 10.60 3.00 10.60 10.751.40

    48.50

    4.

    30

    5.

    30

    9.

    60

    Desen de execuie dig de pmnt Scara 1: 200

    PLANA A.1.2.