Osiadanie budynku 10 MIT w Bostonie

Osiadanie budynku 10 MIT w Bostonie
Lokalizacja punktów pomiarowych
Osiadanie [cm]
0
12.7
25.4
1910
1930
1950
1970
Wykresy osiadania punktów pomiarowych
Q
tłok
sprężyna
u [Pa]
s [Pa]
Ciśnienie wody u=Q/F
woda
Naprężenie sprężyny s=0
czas
otwór
Q
u [Pa]
s [Pa]
u=Q/F
s=Q
Naprężenie sprężyny
Ciśnienie wody
to
tk czas
Przebieg procesu konsolidacji w warstwie półotwartej
u
T=To
Rozkład nadciśnienia
porowego
T=T1
Ds
T=T2
T=Tk
z
Ds
Schemat obciążenia
gruntu
Piasek
0
A
Grunt ściśliwy
B
Warstwa nieprzepuszczalna
C
z
Przebieg procesu konsolidacji warstwy otwartej
u
T=To
Rozkład nadciśnienia
porowego
T=T1
Ds
T=T2
T=Tk
z
Ds
Schemat obciążenia
gruntu
Piasek
0
A
Grunt ściśliwy
B
Piasek
C
z
Wyznaczenie czasów konsolidacji dla różnych stopni konsolidacji próbki edometrycznej
KRZYWA KONSOLIDACJI
50 - 100 kPa
20.0
Sk=0.1
19.8
Sk=0.2
Wysokość próbki [mm]
19.6
Sk=0.3
Sk=0.4
19.4
Sk=0.5
19.2
Sk=0.6
19.0
Sk=0.7
Sk=0.8
18.8
Sk=0.9
18.6
18.4
18.2
18.0
1
2
3
5
t90=14 min
10
2
3
tk=54 min
5
100
Czas [min]
2
3
5
1000
2
3
5
10000
Założenia teorii konsolidacji jednoosiowej Terzaghiego (1925):
· Grunt jest jednorodny i całkowicie nasycony wodą.
· Szkielet gruntowy oraz woda są całkowicie nieściśliwe.
· Ruch wody odbywa się zgodnie z prawem Darcy.
· Współczynnik filtracji oraz moduł ściśliwości gruntu jest stały w
ciągu całego procesu konsolidacji.
· Warstwa gruntu podlegająca konsolidacji posiada
nieograniczoną rozciągłość, przepływ wody odbywa się w
kierunku prostopadłym do warstwy.
· Powodem powolnego przebiegu procesu konsolidacji jest
wyłącznie mała wodoprzepuszczalność gruntu, a nie inne opory.
Równanie konsolidacji jednoosiowej:
¶u
¶ 2u
= cv 2
¶t
¶z
cv =
kM o
gw
Rozwiązania równania konsolidacji jednoosiowej:
¥
2
Mz
sin
exp(- M 2Tv )
H
m =0 M
S kv = 1 - å
¥
2
2
exp(
M
Tv )
2
m =0 M
S kv = 1 - å
Tv =
cvt
H2
;
M =
p
2
(2m + 1)
Zależność stopnia konsolidacji i nadciśnień porowych w zależności od
stosunku z/h i od T v
Drenaż pionowy
Siatka trójkątna (równoboczna)
D
De
d
De = 1.05D
Siatka kwadratowa
D
D
De
d
De = 1.128D
Nomogram do wymiarowania drenażu pionowego
Nomogram do wymiarowania drenażu pionowego, dla Sk = 0.9
Wyniki próbnego obciążenia podłoża zdrenowanego i nie zdrenowanego
B i C - punkty pomiaru osiadań podłoża, qC i qD - przebieg obciążeń podłoża, SB i SC - krzywe osiadań
podłoża zdrenowanego, SD – krzywa osiadania podłoża nie zdrenowanego
6 – płyty kamienne, 7 – nasyp konsolidujący z piasku
Plan fundamentów i rozstawa sączków pionowych