Cercetarea Geofizică a Terenului Prin Metode Seismice

Click here to load reader

  • date post

    09-Jul-2016
  • Category

    Documents

  • view

    240
  • download

    9

Embed Size (px)

description

Constructii - Geotehnica

Transcript of Cercetarea Geofizică a Terenului Prin Metode Seismice

Cercetarea geofizic a terenului prin metode seismiceSe va analiza modalitatea de transmitere a undelor seismice pe amplasamentul caracterizat de urmtoarea structur litologic precizat n forajul F1. stratul 1: argila prafoasa =19.4 kN/m3; =0.35; F1 stratul 2: argila nisipoasa stratul 3: argilaSursa este amplasat la acelai nivel cu un numr de geofoni care permit receptarea undelor directe i refractate.n urma investigatiei geotehnice s-au nregistrat urmtorii timpi de propagare a undelor:Distana dintre geofoni: d=5m;Numr de ordine N=3;t1(x)=0.2X [10-2]s t1=0.215=3 [10-2]s t2(x)=0.05X+M1 [10-2]s t2=0.0510+1.5=0.65 [10-2]s t3(x)=0.01X +M2 [10-2]s t3=0.0115+0.75=0.9 [10-2]s M1=0.05N=0.053=0.15 M2=0,25N=0,253=0.75

v1==500 m/s v2== 1538m/s v3 ==1666,67 m/s

Determinarea grosimii straturilor: z1=h1== =5.35mz2=h2= =>=> z2=h2= =41.79Stratul 1=19.4 kN/m3; =0.35Modulul de forfecare G :G= vs2/g = 19.45002/9,81=494393,474 kN/m2Modulul de deformaie liniar E : E=G2(1+)=494393,4742(1+0,35)=1334862.385 kN/m2Coeficientul de pat : Ks=4vs= 419.4500=38800 kN/m3Modulul de elasticitate volumic : K= = = 1483180,428 kN/m2Presiunea admisibil a terenului : qa=0,1vs/n=0,118,35000/1,4=6535,71 kN/m2n- coeficient de siguran; -pentru vs< 750 m/s n=4 -pentru vs> 4000 m/s n=1.4=coeficient de corecie funcie de limea B a fundaiei: =1 pentru 0B1,2 m Consider =1Capacitatea portant a terenului : qf=0,1vs= 0,119,4500= 970 kN/m2

ncercarea pe plac

Pe un amplasament omogen (stratificaia anterioar ) se realizeaz o ncercare cu placa unde se utilizeaz o plac circulara cu suprafata 2500 cm2. Urmrim s determinm modulul de deformaie liniar E implicit modulul de forfecare G.Considerm c pe amplasamentul caracterizat de ,,c la adncimea de fundare, Df =1m, urmeaz s se poziioneze o structur cu fundaii izolate.

Prin ncercarea cu placa s-au obinut datele:

IncarcareDescarcare

P (daN)2500500075001000012500150001750012500750025000

p=P/A (kPa)12345675310

s (cm)0,180,330,681,131,682,633,833,132,631,430,63

timp (ore)246810131619212425

Determinarea modulului de deformaie liniar E :E= - coeficient adimensional care ine cont de forma plcii =0,79; d diametrul plcii; d=56,4 cm; coeficientul lui Poisson =0,35; pl presiunea limit; sl tasarea corespunztoare presiunii limit;Indentificarea presiunii limit:-presiunea corespunztoare treptei n de ncrcare pentru care se ndeplinete conditia:- > 1.5(- )pentru p=2 daN/cm2 pentru p=3 daN/cm2 0.76-0.41 > 1.5(0.41-0.26) 1.21-0.76 > 1.5(0.76-0.41) 0.35 > 0.225 (A) 0.45 > 0.525 (F)

Presiunea limita pl = 2 daN/cm2 => sl = 0.41 cmE= = 190,72 daN/cm2Modulul de forfecare :G= E= = 70.63 daN/cm2

ncercarea de penetrare dinamic pe con

Pentru stratificaia omogen de la punctul 1 s se realizeze o verificare cu penetrometrul dinamic uor.nregistrarea numrului de bti pentru o adncime de 2m se realizeaz din 10 n 10 centimetri.Numrul de cderi ale berbecului pe amplasament este reprezentat n tabel. Urmeaz s se reprezinte grafic variaia pe amplasament a stratificaiei i determinarea rezistenei de penetrare lateral pe con.

Aparatur: Penetrometru uor Diametrul d=35,6 mm Sectiunea A= 10 cm2 Unghiul la vrf = 90 Tij d1=22 mm Greutate berbec G1=10 kg Greutate tij: G2=3 kg/ml nlime de cdere: h=50 cm

Rezistena la penetrare dinamic pe con Rd este rezistenta opusa de teren la inaintarea conului de penetrare sub actiunea lucrului mecanic constant realizat prin caderea berbecului. Rd= (Mpa)e- ptrunderea berbecului sub o singur cdere e= 10 cm Exemplu - rezistenta la 10 cm adancime :G1=0,1 kNG2=0,003 kN Rd10 = = 24.27 Mpah=0,5 m A=0,001 mp e=0,002 m

Adancimea (cm)Numar de batai/10 cm (N10)Valori cumulateRd (Mpa)G1 (kN)h (m)A (mp)Greutate tija functie de adancime (kN)Patrunderea conului sub o singura lovitura (m)

00000,10,50,00100,0000

10331,460,10,50,0010,0030,0333

2017208,020,10,50,0010,0060,0059

30254511,470,10,50,0010,0090,0040

40307513,390,10,50,0010,0120,0033

504411919,130,10,50,0010,0150,0023

604216117,800,10,50,0010,0180,0024

703819915,700,10,50,0010,0210,0026

805125020,560,10,50,0010,0240,0020

906331324,800,10,50,0010,0270,0016

1005636921,540,10,50,0010,030,0018

1106743625,190,10,50,0010,0330,0015

1206149722,430,10,50,0010,0360,0016

1306956624,820,10,50,0010,0390,0014

1405662219,720,10,50,0010,0420,0018

1505868020,000,10,50,0010,0450,0017

1604672615,540,10,50,0010,0480,0022

1704076613,250,10,50,0010,0510,0025

1805782318,510,10,50,0010,0540,0018

1906088319,110,10,50,0010,0570,0017

2006594820,310,10,50,0010,060,0015

Calculul unui zid de sprijin Se va determina presiunea activa totala si impingerile active unitare pe domeniul static, cvasiseismic si dinamic (EC8) pentru zidul de sprijin din figura, amplasat pe un teren omogen.

Caracteristici pamant :=19.4 kN/m3 =10.5=0.35=3=21=85c=14 kPaCaracteristici amplasament :Localitate Piatra Neamt : ag=0.25g Kh=0.25 Kv=0.05

Calcul staticCoeficientul impingerii active Coulomb Ka= Ka= => Ka=0,695 < 1

Coeficientul impingerii pasive Rankine Kp= =Kp=> Kp=2.11 > 1 impingerea activa unitara Coulombpa=*z*Ka* ; la baza zidului pa=*H*Ka* = > pa=19.4*4*0,695* = 54.64 kN/m impingerea activa totalaPa=*H2*Ka =>Pa=*42*0,695=107,864 kN impingerea pasiva unitara Rankinepp=*z*Kp ; la baza zidului pp=*Df*Kp= > pp=19.4*1*2.11= 40.934 kN/m impingerea pasiva totalaPp=* Df 2*Kp= >Pp=19.4* 1 2*2.11= 20.467 kN

Calcul cvasiseismicSe determina s :s= => s=14.74= +s = 25.24= -s = 6.26Coeficientul impingerii activeKas= =>Kas= => Kas=0,862

Coeficientul impingerii pasiveKps= => Kps==> Kps=1,601 >1 impingerea activa unitarapacs=*z*(1-Kv)* Kas * ; la baza zidului pacs=*H*(1-Kv)* Kas * =>pacs=19,4*4*(1-0,05)* 0,862 * = 64,383 kN/m impingerea activa totalaPacs=*H2*(1-Kv)*Kas=>Pacs=19,42*(1-0,05)*0,862= 127,09 kN impingerea pasiva unitara ppcs=*z*(1-Kv)*Kps ; la baza zidului pp=*Df*(1-Kv)*Kps= >pp=19,4*1*(1-0,05)*1,601= 29,506 kN/m impingerea pasiva totalaPpcs=* Df 2*(1-Kv)*Kps= >Ppcs=19,4* 1 2*(1-0,05)*1,601= 14,753

Calcul seismic (EC8)d=valoarea de calcul a unghiului de frecare interioara al pamantului, avand formula :d=tan-1() => d=tan-1() => d=17.07'd=valoarea de calcul a unghiului de frecare dintre pamant si zid'd= tan-1() =>'d= tan-1() =>'d=8.43=1.25Pentru cazul : nivelul apei subterane sub talpa zidului de sprijinSe utilizeaza parametrii:*= Coeficientul presiunii pamanturilor pentru starile active :daca d- 17.07-13.39 (Adevarat)Ka= => Ka==> Ka=0,982 < 1

=85 pentru starile pasive (fara forta de frecare intre pamant si zid) :Kp= => Kp= => Kp=1,569 >1

impingerea activa totalaPas=*H2*(1-Kv)*Ka= >Pas=19.4*42*(1-0.05)*0.982=>Pas =144.78 kNimpingerea pasiva totalaPps=* Df 2*(1-Kv)*Kp=> Pps=19.4* 1 2*(1-0.05*1.569= >Pps = 14.45 kN

Centralizator - calcul zid de sprijin

coeficientul impingerii active (Ka)coeficientul impingerii pasive (Kp)impingerea activa totala (kN)impingerea pasiva totala (kN)

calcul static0.6952.11107.86420.467

calcul cvasiseismic0.8621.601127.0914.753

calcul seismic (EC8)0.9821.569144.7814.45

Verificarea stabilitatii unui taluz Fellenius Una dintre cele mai utilizate metode n analiza condiiilor de stabilitate ale unui taluz stratificat sau omogen o reprezint metoda fiilor elaborat de cercettorul suedez W. Fellenius.Aplicarea metodei fiilor ncepe prin precizarea zonei n care trebuie cutat centrul cercului corespunztor suprafeei celei mai periculoase. Studiile lui Fellenius au artat c acest centru se afl n vecintatea unei drepte, definit prin dou puncte, M i O1, ale cror poziii se stabilesc dup cum urmeaz:- punctul M are abscisa egal cu 4,5H spre amonte i ordonata egal cu H raportate la piciorul digului (punctul B);- punctul O1 se afl la intersecia segmentelor O1B i O1A care fac unghiurile 1 i 2 cu linia de pant medie a taluzului, AB, i, respectiv, cu orizontala.Valorile 1 i 2 se stabilesc, prin interpolare, n funcie de panta medie a taluzului. Pentru panta de 1:1 avem : 1 = 28 ; 2 = 37

O prim verificare a stabilitii digului se realizeaz pentru cazul cnd nu s-a produs inundaia i deci nu exist ap n amonte.Dup ce s-a ales un centru (O1) i s-a trasat cu ajutorul unui compas suprafaa de cedare corespunztoare, masa de pmnt care alunec (de deasupra suprafeei de alunecare) este mprit n fii respectnd urmtoarele reguli (fig. I.5):1 - baza unei fii trebuie s aparin unui singur strat geologic;2 - limitele dintre fii trec prin punctele de frngere ale conturului digului;3 limea, bi, a unei fii, i, nu trebuie s depeasc, de regul, 1 / 10 din raza R.Cazul I taluzul este format dintr-un singur strat de pamant

Factorul de stabilitate (coeficientul de siguran) se exprim ca raportul ntre momentul fa de centrul O1, dat de forele Fi, Ci i Ti(+) care se opun