Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию

Министерство образования и науки
Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ АРХИТЕКТУРЫ
И СТРОИТЕЛЬСТВА
ФАКУЛЬТЕТ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ
Рабочая учебная программа
курсов повышения квалификации по дисциплине «Инженерно-геологические
изыскания и определение физико-механических свойств грунтов в полевых и
лабораторных условиях»
Составитель
Болдырев Г.Г.
Пенза 2008
2
Министерство образования и науки
Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ АРХИТЕКТУРЫ
И СТРОИТЕЛЬСТВА
ФАКУЛЬТЕТ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ
Рабочая учебная программа
курсов повышения квалификации по дисциплине: «Современные методы
инженерно-геологических изысканий и определение физико-механических
свойств грунтов в полевых и лабораторных условиях»
Форма обучения:
Лекции:
Практические занятия
Дистанционное заочное обучение
Экзамен
Всего
очно-заочная
30 часов
22 часа
20 часов
4 часа
76 часов
3
№
1
2
3
4
5
Содержание занятий
Тема 1. Введение.
1. Классификация приборов для
испытания грунтов
2. Выбор приборов для испытаний
3. Приборы для испытания грунтов в
условиях одноосного сжатия и
растяжения
4. Приборы для испытания грунтов в
условиях компрессионного сжатия
5. Приборы для испытания грунтов в
условиях одноплоскостного среза
6. Испытание грунта на кручение
Тема 2. Приборы для испытания грунтов
в условиях трехосного сжатия
1. Приборы истинного трехосного сжатия
2. Приборы осесимметричного трехосного
сжатия
3. Приборы для испытания грунтов в
условиях плоской деформации
4. Влияние граничных условий на
результаты испытаний
5. Методы измерения объемной
деформации
6. Влияние способа нагружения
статическое и непрерывное на
результаты испытаний
Тема 3. Напряжения и деформации
1. Напряжение и деформация в точке
среды
2. Изменение формы и объема
3. Тензоры напряжений, деформаций и
скоростей деформаций
4. Инварианты тензора напряжений и
деформаций
5. Эффективные и полные напряжения
Тема 5. Модели грунтов
1. Линейно – упругое поведение грунта
2. Неупругое поведение грунта - модель
Ю.К.Зарецкого; - модель Кэр; - модель
Кэм-Клэй
3. Гиперболическая модель Дункана –
Чэнга
Тема
6.
Определение
параметров
моделей
грунтов
1. Параметры деформационных моделей
2.
Параметры
моделей
теории
пластичности
Всего
часов В том числе
Практич.
Лекции
занятия
2
2
6
5
2
2
3
2
Дистанц
ионное
заочное
обучение
Форма
контроля
знаний
Тестирова
ние
1
Тестирова
ние
Тестирова
ние
1
Тестирова
ние
Тестирова
ние
3
2
1
4
1
6
2
Тема 7. Определение параметров
моделей грунтов
1. Идентификация параметров моделей
грунтов
2. Моделирование трехосных испытаний
3. Моделирование компрессионных
испытаний
4. Моделирование испытаний на прямой
срез
7
Испытания
грунтов
компрессионного сжатия
8
Тема 8. Начальное напряженное
состояние и его влияние на результаты
испытаний
1. Напряжения от собственного веса
нормально уплотненных и
переуплотненных грунтов
2. Полевые методы определения
напряжений от собственного веса грунта
3. Испытания в условиях трехосного
сжатия при различных значения
коэффициента бокового давления
9
Тема 9. Влияние вида напряженного
состояния на результаты испытаний
1. Параметр Лоде и вид напряженного
состояния
2. Испытания грунтов в условиях плоской
деформации
3. Испытания грунтов в условиях
осесимметричной деформации
4. Испытания грунтов в условиях
истинного трехосного сжатия
5. Зависимость параметров прочности и
деформируемости от вида напряженного
состояния
10
Тема 10. Влияние траекторий нагружения
на результаты испытаний
1. Понятие о траекториях нагружения
2. Траектории нагружения в условиях
компрессионного сжатия, среза и
трехосного сжатия
3. Результаты испытаний при различных
траекториях нагружения
11
в
условиях
Тема 11. Испытания грунтов и скальных
пород на одноосное сжатие и
растяжение
1. Цель испытаний
2. Процедура испытаний
3. Методика обработки результатов
испытаний
3
4
2
2
2
2
4
4
2
2
2
1
2
2
5
6
7
Тестирова
ние
Тестирова
ние
Тестирова
ние
1
Тестирова
ние
Тестирова
ние
5
1
13
14
15
16
17
18
19
20
2
Тема 13. Испытания грунтов в условиях
компрессионного сжатия.
1. Испытания с измерением боковых
напряжений
2. Определение коэффициента бокового
давления и коэффициента Пуассона
Тема
14.
Испытания
в
условиях
компрессионного
сжатия.
1. Испытания на просадку, консолидацию
и
набухание
2. Определение параметров просадки,
консолидации и набухания
Тема 15. Испытания грунтов в условиях
прямого
среза
1.
Условия
нагружения
и
деформирования
2.
Неконсолидированнонедренированные
испытания
3.
Консолидировано-дренированные
испытания
4. Зависимость параметров прочности от
вида испытаний
Тема 16. Испытания грунтов в условиях
прямого
среза
1. Испытания в условиях статического
нагружения
2. Испытания в условиях кинематического
нагружения
3. Зависимость параметров прочности от
вида нагружения
Тема 17. Испытания грунтов в условиях
трехосного осесимметричного сжатия
1. Условия нагружения и
деформирования
2. Неконсолидированнонедренированные испытания Влияние
порового давления на параметры
прочности и деформируемости грунтов
Тема 18. Испытания грунтов в условиях
трехосного осесимметричного сжатия
1. Конослидированно-недренированные
испытания
2. Контракция и дилатанция
3. Определение параметров прочности и
деформируемости
Тема 19. Испытания грунтов в условиях
трехосного осесимметричного сжатия
1. Консолидировано-дренированные
испытания
2. Определение параметров прочности и
деформируемости
Тема 20. Измерительно-вычислительные
комплексы
1. Структура ИВК
2. Датчики давления, силы и
перемещений
3. Конфигурация ИВК АСИС
4. Градуировка измерительных каналов
3
4
5
6
7
4
2
2
Тестирова
ние
4
2
2
Тестирова
ние
4
2
2
Тестирова
ние
4
2
2
Реферат
4
2
2
Реферат
4
2
2
Реферат
4
2
2
Реферат
2
2
Тестирова
ние
6
21
22
23
24
25
5. Определение параметров погрешности
Тема 22. Обработка результатов
испытаний с использованием программы
ASIS Report
1. Структура программы
2. База данных программы
3. Журналы испытаний
4. Паспорта испытаний
Тема 23. Оценка точности измерений с
использованием программы ASIS Grad
1. Последовательность работы в ASIS
Grad
2. Приведенная погрешность
3. Абсолютная погрешность
Тема 24. Градуировка каналов ИВК АСИС
с использованием программы ASIS Grad
Тема 24. Полевые методы испытаний
1. Испытания плоским штампом
2. Прессиометрические испытания
3. Испытания винтовым штампом
4. Статическое зондирование
5. Динамическое зондирование
6. Испытания эталонной сваей
Тема 25. Влияние способа отбора
монолитов на результаты лабораторных
испытаний
Квалификационный экзамен
2
2
Тестирова
ние
2
2
Тестирова
ние
2
2
Тестирова
ние
4
2
2
2
4
Итого:
76
2
Тестирова
ние
Тестирова
ние
7
Литература
1. Малышев М. В., Болдырев Г. Г., Механика грунтов. Основания и фундаменты.
Учебное пособие. М., АСВ, 2000.
2. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести. М.: Высшая
школа, 1969. – 512 с.
3. Бишоп А., Хенкель Д. Определение свойств грунтов в трехосных испытаниях. М.:
Стройиздат, 1961. – 231 с.
4. Бугров А.К., Нарбут Р.М., Сипидин В.П. Исследование грунтов в условиях
трехосного сжатия. Л.: Стройиздат, 1987. – 184 с.
5. Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов. М.: Высшая школа, 1978. –
447 с.
6. ГОСТ 12248-96. Методы лабораторного определения характеристик прочности и
деформируемости. М., 1997.
7. ГОСТ 23161-78. Грунты. Метод лабораторного определения характеристик
просадочности. М., 1978.
8. ГОСТ 24143-80. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик
набухания и усадки. М., 1980.
9. Зарецкий Ю.К. Лекции по современной механике грунтов. – Издательство
Ростовского университета, 1989. – 608 с.
10. Зарецкий Ю.К. Вязко-пластичность грунтов и расчеты сооружений. М.:
Стройиздат, 1988. – 352 с.
11. Иванов П.Л. Грунты и основания гидротехнических сооружений. Механика
грунтов. М.: Высшая школа, 1991. – 447 с.
12. Ломтадзе В.Д. Методы лабораторных исследований физико-механических
свойство горных пород. Л.: Недра, 1972. – 312 с.
13. Малышев М.В. Прочность грунтов и устойчивость оснований сооружений. М.:
Стройиздат, 1994. – 228 с.
14. Месчян С.Р. Начальная и длительная прочность глинистых грунтов. М.: Недра,
1978. – 207 с.
15. Маслов Н.Н. Основы инженерной геологии и механики грунтов. М.: Высшая
школа, 1982. – 511 с.
16. Методические
рекомендации
по
определению
компрессионных
и
консолидационных характеристик слабых грунтов. Союздорнии. М., 1974. – 72 с.
17. Руководство по лабораторным исследованиям физико-механических свойств
грунтов при производстве инженерных изысканий для строительства. М.:
Стройизыскания, 1978. – 136 с.
18. Сидоров Н.Н., Сипидин В.П. Современные методы определения характеристик
механических свойств грунтов. Л.: Стройиздат, 1972. – 136 с.
19. Троллоп Д.Х., Бок Х., Бест Б.С., Уоллес К., Фултон М.Дж. Введение в механику
скальных пород. М.: Мир, 1983. – 276 с.
20. Чаповский Е.Г. Лабораторные работы по грунтоведению и механике грунтов. М.:
Недра, 1975. – 304 с.
21. Цытович Н.А. Механика грунтов. М.: Высшая школа, 1979. – 272 с.
22. Donaghe R.T., Chaney C.R., Marshall L.S. editors. Advanced Triaxial testing of Soil and
Rock. ASTM, 1988. – 896 p.
23. CRISP. Technical Reference Manual. Editors Woods R., Rahim A., 1999. – 135.
http://www.mycrisp.com
24. PLAXIS. Material Models Manual. Edited by Brinkgreve R.B.J., Vermeer P.A. at all.,
1998. - 84 p. http://www.plaxis.nl.
25. 24. Z_SOIL. PC 2003. User Manual. Theory. Edited by
., 2003. – 283 p.
http://www.zace.com.
8
26. ABAQUS. Theory Manual. http://www.see.ed.ac.uk/it/online/abaqus.
27. ANSYS. Theory Refrence. Edited by Kohnke P., 1998. – 1480 p. http://www.cadfem.ru.
28. LS-DYNA3D. The Theoretical Manual. Edited by Hallquist J.O., 1998. – 897 p.
http://www.cadfem.ru.
29. Chen W.F., Saleb A.F. Constitutive equations for engineering materials. Vol. 1 Elasticity and Modelling., 1982, Vol 2 - Plasticity and Modelling, 1984.
30. Evaluation of LS-DYNA Soil Material Model 147.Report No. FHWA-HRT-04094.November 2004. http://www.tfhrc.gov/safety/pubs/04094/04094.pdf.
31. Michopoulos J., Mast P., Badaliance R., Gause L., Chwastyk T., Foerch R. Towards
Automated Determination of USERMAT for the Nonlinear Costitutive Behavior of
Composites. U.S. Naval research Laboratory, Code 6304.
32. Mahnken R. Parameter estimation for a viscoplastic damage model using a gradientbased optimization algorithm. Engineering Computations, Vol. 15. No. 7, 1998, pp. 925955.
33. Yang Z., Elgamal A. Application of unconstrained optimization and sensitivity analysis
to calibration of a soil constitutive model. Int. J. Numer. Anal. Meth. Geomech., Vol. 27,
2003, pp. 1277-1297.