# Geotehničko inženjerstvo vježbe 1 - PowerPoint PPT Presentation

1 / 24

Geotehničko inženjerstvo vježbe 1. NASUTE GRAĐEVINE Proračun stabilnosti pokosa, slijeganje i procjeđivanje. A PRORAČUN STABILNOSTI POKOSA HOMOGENOG NASIPA POMOĆU DIJAGRAMA. b. Zadan je nasip svojom visinom H, širinom krune B i kakvoćom gradiva.

I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.

Geotehničko inženjerstvo vježbe 1

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

## Geotehniko inenjerstvovjebe 1

NASUTE GRAEVINE

Proraun stabilnosti pokosa, slijeganje i procjeivanje

A

PRORAUN STABILNOSTI POKOSA

HOMOGENOG NASIPA

POMOU DIJAGRAMA

b

Zadan je nasip svojom visinom H, irinom krune B i kakvoom gradiva.

Potrebno je odrediti irinu nasipa u noici, L. Za proraun koristiti priloeni dijagram.

g=16,1kN/m3

c=32 kN/m2

j= 20

H= 10,8m; B=4,m

Fsc=2

Fsj=1,5

n1=1,2n2

cr= raunska kohezija =c/Fsc

cr=32/2=16kN/m2

jr=raunski kut trenja=arc tg (tgj/Fsj)

b2

cr=32/2=16kN/m2

OITANO,b2=38,2 n2=1,3

proraunato, b1=33,7 n1=1,5

Proraun irine brane u noici, L

H= 10,8m;

B=4,m

L=B+H*1,5+H*1,3

L=4+16,2+14,0=30,2m

B

PRORAUN SLIJEGANJA NASIPA USLIJED VLASTITE TEINE

Za visinu brane H

sv=sH

izraz za slijeganje je:

Potrebno je proraunati slijeganje zadanog nasipa uslijed vlastite teine,

nakon to je prolo potrebno vrijeme konsolidacije.

g=16,1kN/m3

Mv= 40 MPa

H= 10,8m; B=4m

sH=16,1*10,8=173,88 kPa

DsH=sH/2=86,94 kPa

s=0,0235m

Dz=H

s=86,94*10,8/40000

s=2,35 cm

C

PRORAUN PROCJEIVANJA KROZ NASIP

Za nasip homogenog poprenog presjeka potrebno je odrediti:

1. Poloaj virne plohe;

3. Koliinu procjeivanja kroz branu.

L=66 m

b=135m

Zadan je nasip prema slici gdje je:

visina brane H= 25 m

irina krune B=10 m

nagib uzvodne kosine nu=1/3

nagib nizvodne kosine nn=1/2

ukupna irina brane b=135m

duina omoenog dijela uzvodnog pokosa L=66m

Brana je izgraena od pjeskovitog ljunka slijedeih svojstava:

prostorna teina zasienog materijala gzas=18,6 kN/m3,

koeficijent procjeivanja k=19,510-4 m/s

najvea mogua visina vode H=ht =22m

koliina vode koja izlazi iz elementa

DVODIMENZIONALNO TEENJE

koliina vode koja ulazi u element

Kod stacionarnog teenja ove dvije jednadbe moraju biti jednake (nema ni izvora ni ponora).

S druge strane Darcyev zakon kae da je:

kad se uvrsti izraz za vx i vz

dobije se:

Ako je tlo izotropno vrijedi da je kx=kz, pa gornja jednadba postaje:

a to predstavlja Laplace-ovu jednadbu dvodimenzionalnog teenja.

Moe se zakljuiti da je:

Ako se uvede funkcija potencijala F=kh, dobije se:

To je osnovna jednadba teorije potencijala, koja za rjeenje ima familiju krivulja, koje se meusobno sijeku pod pravim kutom. Jedna grupa krivulja predstavlja strujnice, a druga ekvipotencijale. Svaka grupa ima svoju jednadbu.

Da bi se bilo koji zadatak vezan s procjeivanjem mogao rijeiti potrebno je poznavati strujnu mreu.

Za jednostavni sluaj homogenog nasipa na nepropusnoj podlozi mogue je strujnu mreu priblino izraditi runo.

Proraun metodom konanih elemenata je idealan za knstrukciju strujnih mrea.

1.11. Odreivanje virne plohe.

gdje je:

Visina brane HB= 25 m

irina krune B=10 m

Nagib uzvodne kosine nu=1/3

Nagib nizvodne kosine nn=1/2

Ukupna irina u temelju brane b=135m

Duina omoenog dijela uzvodnog pokosa L=66m

Brana je izgraena od pjeskovitog ljunka slijedeih svojstava:

Prostorna teina zasienog materijala gzas=18,6 kN/m3,

Koeficijent procjeivanja k=19,510-4 m/s

Maksimalno mogua visina vode H=ht =22m

Da bi se izradila strujna mrea potrebno je poznavati rubnu strujnicu sa zrane strane koja je u ovom sluaju ujedno i pijezometarska linija.

Svojstvo ove linije je da na vodenoj strani strujnica ulazi u nasupo pod pravim kutom u odnosu na liniju pokosa.

Niz pokusa pokazao je da sredinji dio rubne strujnice slijedi zakon parabole. Odstupanja nastaju na ulazu u nasip i na izlazu iz nasipa.

Ovo saznanje moe posluiti za konstrukciju ove krivulje.

Sjecita parabole (G) i vodnog lica, utvrdio je A. Casagrande, nalazi se na treini duine (EH) uzvodnog pokosa. Fokus parabole (F) smjeten je u sjecite nizvodne noice i povrine tla.

Za konstrukciju parabole potrebna je jo jedna toka (A).

Za geometriju parabole vrijedi da je,

gdje je x=d, a z =ht. Pri tom je S direktrisa parabole.

Odatle slijedi:

Ako se ovo primijeni na konstrukciju vodnog lica za zadani nasip dobije se rjeenje sa slike u nastavku.

Ono se koristi za srednji dio rubne strujnice.

Iz slike je jasno da virna ploha ne poinje u toki (A) gdje parabola sijee nizvodnu kosinu, ve se ova toka nalazi neto nie. Rubna strujnica ulazi tangencijalno na zranu kosinu. To je jo jedna znaajka koja pomae konstrukciji te rubne strujnice.

A. Casagrande je dao rjeenje za sluajeve kada je kut nagiba nizvodnog pokosa na koji izlazi rubna strujnica (ne mora biti zrana strana nasipa) 30b180 tj kada na dnu zrane strane nasipa postoji dren:

MOGUI FILTARSKI SLOJEVI U NOICI BRANE ILI NASIPA

podaci za proraun po Casagrande-u

HB=25m

B=10 m

b=135 m;

L=66m

d=b-2L/3=91

H=ht= 22m

Izraz od Gilboy-a

mH=asinb

L Casagrande je analizom Dupuit-evog priblinog izraza doao do jednadbe za vrijednost veliine virne plohe (a)

ili

ili

a =101,66-89,02=a2=12,76m

Za raspone nagiba zrane linije od 0b 90 dao je Gilboy dijagram za razliite odnose visine vode u jezeru i duine hipotetine parabole:

Rjeenje:

Prema GILBOY-u iz gornjeg dijagrama

b=135 m; b=26,5 tgb=0,5

d=b-2L/3=91m

d/H= (135-44)/22=91/22=4,1;

m=0,3

mH=asinb

mH=0,3*22=6,6

a1=14,8m

gzas =18,6 [kN/m3]

gw =10 [kN/m3]

1.3 Protok Q

iz strujne mree

Prema Gilboyu:

a1=14,8m

a2=12,76m

q1=9,5*10-4*(14,8*0,4462)*0,5=0,003137 [m3/(s*m')]

q1=3,14 [l/(s*m')]

q2=9,5*10-4*(12,6*0,4462)*0,5=0,00267 [m3/(s*m')]

q2= 2,67 [l/(s*m')]