24
1 Chương 1. TÍNH CHT VT LÝ CỦA ĐẤT VÀ PHÂN LOẠI ĐẤT Ví d1.1 : Xác định tên và trng thái vt lý ca mt loại đất khi biết các s liu thí nghim trong phòng như sau: dung trọng của đất = 1,89g/cm 3 ; ttrng ht = 2,69; độ m tnhiên W = 13,5% và sliệu cho như bảng (1.1) sau: Đường kính ht(mm) >10 10-2 2-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1 <0,1 Tng cng Khối lượng mi nhóm(g) 4 6 10 13 12 5 50 Phần trăm mỗi nhóm(%) 8 12 20 26 24 10 100 Gii : Trình ttính toán như sau: Tsliu cho trên ta có thkhẳng định rằng đây không phải là đất dính, mà là đất ri - Xác định tên đất và hskhông đồng đều: Tkết quphân tích trên ta có : Nhng hạt có đường kính trung bình >10mm chiếm 8% khối lượng Nhng hạt có đường kính trung bình >2mm chiếm 8%+12%=20% khối lượng Nhng hạt có đường kính trung bình >0,5mm chiếm 20%+20%=40% khối lượng Nhng hạt có đường kính trung bình >0,25mm chiếm 40%+26%=66% khối lượng Nhng hạt có đường kính trung bình >0,1mm chiếm 66%+24%=90% khối lượng Theo bng (1.1) và theo kết qutích lũy phần trăm khối lượng các nhóm ht nêu trên, thy khối lượng nhng hạt có đường kính > 0,25mm chiếm 66% tng khối lượng (>50%), cho nên đất này là đất cát ht va. Hình (1.1) biu thđường cong tích lũy hạt ca loại cát đó Thình (1.1) ta có: D 60 =0,5mm, D 10 =0,1mm Hình 1.1: Đường tích lũy hạt

tinh ap luc dat.pdf

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: tinh ap luc dat.pdf

1

Chương 1. TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA ĐẤT VÀ PHÂN LOẠI ĐẤT

Ví dụ 1.1:

Xác định tên và trạng thái vật lý của một loại đất khi biết các số liệu thí nghiệm trong phòng như sau: dung trọng của đất = 1,89g/cm3; tỉ trọng hạt = 2,69; độ ẩm tự nhiên W = 13,5% và số liệu cho như bảng (1.1) sau: Đường kính hạt(mm) >10 10-2 2-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1 <0,1 Tổng cộng Khối lượng mỗi nhóm(g) 4 6 10 13 12 5 50 Phần trăm mỗi nhóm(%) 8 12 20 26 24 10 100

Giải:

Trình tự tính toán như sau: Từ số liệu cho ở trên ta có thể khẳng định rằng đây không phải là đất dính, mà là

đất rời - Xác định tên đất và hệ số không đồng đều: Từ kết quả phân tích ở trên ta có : Những hạt có đường kính trung bình >10mm chiếm 8% khối lượng Những hạt có đường kính trung bình >2mm chiếm 8%+12%=20% khối lượng Những hạt có đường kính trung bình >0,5mm chiếm 20%+20%=40% khối lượng Những hạt có đường kính trung bình >0,25mm chiếm 40%+26%=66% khối lượng Những hạt có đường kính trung bình >0,1mm chiếm 66%+24%=90% khối lượng Theo bảng (1.1) và theo kết quả tích lũy phần trăm khối lượng các nhóm hạt nêu

trên, thấy khối lượng những hạt có đường kính > 0,25mm chiếm 66% tổng khối lượng (>50%), cho nên đất này là đất cát hạt vừa.

Hình (1.1) biểu thị đường cong tích lũy hạt của loại cát đó Từ hình (1.1) ta có: D60=0,5mm, D10=0,1mm

Hình 1.1: Đường tích lũy hạt

Page 2: tinh ap luc dat.pdf

2

Hệ số không đồng đều của đất cát đó là:

60u

10

D 0,5C = = = 5 > 3D 0,1

Như vậy cát không đều hạt - Xác định các đặc trưng vật lý cần thiết: Hệ số rỗng của đất:

oΔ γ (1 + 0,01W) 2,69 × 1 (1 + 0,01 13,5)e = - 1 = - 1 = 0,603γ 1,89

Độ bão hòa của đất: 0,01 Δ W 0,01 2,69 13,5G = = = 0,59

e 0,603

Kết luận: 0,5 < G = 0,59 < 0,8 cát ẩm 0,55 < e = 0,603 < 0,65 cát chặt vừa

Ví dụ 1.2:

Dùng 1 dao vòng có thể tích 50cm3 để lấy mẫu đất nguyên dạng, trọng lượng của đất ướt là 95g, trọng lượng sau khi sấy khô là 75g, tỉ trọng của hạt đất là = 2,68. Tính dung trọng tự nhiên , độ ẩm W, hệ số rỗng và độ bão hòa G của đất.

Giải:

Trình tự tính toán như sau: Dung trọng tự nhiên:

3Q 95γ = = = 1,9 (g/cm )V 50

Độ ẩm của đất:

n

h

Q 95 - 75W = .100 = .100 = 26,70 %Q 75

Tính hệ số rỗng của mẫu đất:

oΔ γ (1 + 0,01W) 2,68 (1 + 0,01 26,70)e = - 1 = - 1 = 0,79γ 1,9

Độ bão hòa của đất: 0,01 Δ W 0,01 2,68 26,70G = = = 0,91

e 0,79

Ví dụ 1.3:

Xác định tên và trạng thái vật lý của một loại đất khi biết = 2,01g/cm3, tỷ trọng hạt 2,77, độ ẩm giới hạn nhão Wnh = 40,8%, độ ẩm giới hạn dẻo Wd = 19,8%, độ ẩm tự nhiên W = 26,27%.

Page 3: tinh ap luc dat.pdf

3

Giải :

Trình tự tính toán như sau: Tính chỉ số dẻo theo công thức:

nh dW - W = 40,8 - 19,8 = 21,0%

Độ sệt của đất: W W 26, 27 19,8B = 0,588

21,0d

Tính hệ số rỗng theo công thức:

0Δ γ (1 + 0,01W) 2,77 1 (1 + 0,01 26,27)e = - 1 = - 1 = 0,74γ 2,01

Kết luận: đất sét ở trạng thái dẻo mềm

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 1

1. Trình bày sự hình thành của đất ? 2. Nêu các thành cơ bản của đất trong tự nhiên ? 3. Hãy kể tên các loại nước trong đất ? Ảnh hưởng của từng loại đến tính chất cơ học của đất ? 4. Kết cấu của đất là gì ? Các hình thức kết cấu của đất ? 5. Định nghĩa - viết công thức các tính chất vật lí cơ bản của đất ? 6. Trình bày nguyên tắc thí nghiệm xác định trọng lượng riêng tự nhiên - độ ẩm của đất ? 7. Nêu các chỉ tiêu đánh giá trạng thái vật lý của đất ? 8. Có một mẫu đất mà kết quả thí nghiệm cho biết = 1,5g/cm3, h = 2,72g/cm3, W = 36,3%, các giới hạn Atterberg là Wnh= 33,87%, Wd= 24,22%. Hỏi độ rỗng của mẫu đất ? Đất đó là loại đất gì ? Ở trạng thái nào ? 9. Thí nghiệm phân tích mẫu đất cho kết quả như sau: trọng lượng riêng tự nhiên = 1,85 g/cm3; = 2,71; W = 26%. Tính độ rỗng; hệ số rỗng; độ no nước; trọng lượng riêng khô của mẫu đất trên ? 10. Có mẫu đất biết hệ số rỗng e = 0,82; tỷ trọng hạt =2,70; độ no nước G = 0,82. Xác định độ ẩm và trọng lượng riêng tự nhiên của mẫu đất trên ? 11. Có mẫu đất biết V=38cm3 trọng lượng cân được Q = 73,56g sau khi sấy khô cân được Qh= 58,42g; tỷ trọng là =2,73. Xác định: Trọng lượng riêng tự nhiên ? Trọng lượng riêng khô ? Hệ số rỗng ? Độ no nước ? 12. Có 1m3 cát khô nặng 1,6T. Tính trọng lượng riêng của cát đó khi có độ ẩm W = 15% và khi no nước (G =1). Biết tỷ trọng hạt là 2,65.

Page 4: tinh ap luc dat.pdf

4

13. Thể tích một mẫu đất cát ở trạng thái tự nhiên là 62cm3. Thể tích mẫu đất cát đó ở trạng thái xốp nhất là 75 cm3 và ở trạng thái chặt nhất là 50 cm3. Xác định trạng thái tự nhiên của mẫu đất, biết rằng sau khi sấy khô mẫu đất đó cân được 90g và tỷ trọng hạt của cát là 2,64. 14. Một mẫu đất có độ ẩm tự nhiên 52,1% ; độ ẩm ở giới hạn sệt là 53,33% ; độ ẩm ở giới hạn dẻo 33,33%. Xác định tên và trạng thái của mẫu đất đó. 15. Đất cát có hệ số rỗng 38% và tỷ trọng hạt là 2,9. Hãy xác định: Hệ số rỗng Trọng lượng riêng khô Trọng lượng riêng bão hòa Trọng lượng riêng tự nhiên tại độ ẩm 27% 16. Một mẫu đất ẩm có độ rỗng 42%, tỷ trọng hạt 2,69 và độ bão hòa 84%. Hãy xác định : hệ số rỗng, dung trọng tự nhiên, dung trọng khô, độ ẩm, dung trọng bão hòa của đất. 17. Một mẫu đất ở trạng thái tự nhiên có đường kính 6,3cm và chiều cao 10,2cm; cân nặng 590g. Lấy 14,64g đất trên đem sấy khô hoàn toàn đem cân lại được 12,2g; giới hạn nhão 25%; giới hạn dẻo 15%; tỷ trọng hạt 2,67. Lấy trọng lượng riêng của nước là 10KN/m3. Xác định các đặc trưng sau của mẫu đất:

- Hệ số rỗng ở trạng thái tự nhiên của mẫu đất - Độ bão hòa - Độ rỗng - Trọng lượng riêng đẩy nổi - Xác định tên và trạng thái của đất theo TCVN - Cần thêm vào mẫu đất một lượng nước bao nhiêu để mẫu đất bão hòa hoàn toàn - Xác định trọng lượng riêng bão hòa khi G =1 ?

Page 5: tinh ap luc dat.pdf

5

Chương 2. TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA ĐẤT

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 2

1. Phát biểu định luật thấm của Darcy ? 2. Hãy nêu bản chất của lún trong đất ? Trình bày mục đích và nguyên tắc của thí nghiệm nén lún không nở hông ? 3. Thế nào là đường cong nén lún ? Hệ số nén lún là gì ? Ý nghĩa thực tế của hệ số nén lún ? Định nghĩa môdun biến dạng của đất E ? 4. Khái niệm sức chống cắt của đất ? Các yếu tố ảnh hưởng đến sức chống cắt của đất ? 5. Viết biểu thức Coulomb về sức chống cắt của đất ? Trình bày thí nghiệm cắt trực tiếp ? 6. Một mẫu đất được thí nghiệm nén một trục (không nở hông) diện tích mẫu bằng 50cm2, chiều cao mẫu 2,54cm. Hệ số rỗng ban đầu e0 = 0,856. Kết quả thí nghiệm đọc được như sau:

Áp lực nén p (N/cm2) 10 20 30 40 Số đọc trên đồng hồ (0,01mm) 58 95 112 126

Yêu cầu: - Vẽ đường cong nén lún của đất. - Xác định hệ số nén lún a và mô đun biến dạng E0 của đất trong áp lực từ 10 -20N/cm2. 7. Thí nghiệm cắt trực tiếp một mẫu đất sét pha cho kết quả như sau

Tải trọng pháp tuyến (kG) 10,8 20,2 29,5 39,0 48,4 Tải trọng cắt lúc phá hoại (kG) 17,2 22,7 26,6 32,3 42,5

Biết diện tích mặt cắt ngang của mẫu là 60x60mm Hãy xác định thông số sức chống cắt (c, ) của mẫu. 8. Trình bày trình tự thao tác thí nghiệm Proctor ? 9. Thí nghiệm đầm chặt trong khuôn có thể tích 0,945.10-3 m3. Đất có tỷ trọng hạt bằng 2,70. Các số liệu khác như sau: Khối lượng đất ẩm trong khuôn (kG) 1,791 1,937 2,038 2,050 2,022 1,985 Độ ẩm W% 8,4 10,6 12,9 14,4 16,6 18,6 Hãy vẽ đường cong quan hệ giữa trọng lượng riêng khô – độ ẩm ? Từ đó xác định dung trọng khô lớn nhất và độ ẩm tốt nhất ?

Page 6: tinh ap luc dat.pdf

6

Chương 3. PHÂN BỐ ỨNG SUẤT TRONG NỀN ĐẤT

Ví dụ 3.1:

Cho một nền đất gồm các lớp đất như sau: từ trên mặt tới mực nước ngầm ở độ sâu 4m là lớp cát pha với dung trọng tự nhiên là 1=1,9(T/m3) (hình 3.31) tiếp đó là lớp cát pha dày 4m, nằm dưới mực nước ngầm với trọng lượng riêng hạt đất là h=2,7(T/m3), độ rỗng là 33% ; dưới cùng là lớp sét chặt với dung trọng tự nhiên là 3=2,0(T/m3). Tính ứng suất trọng lượng bản thân đất gây nên tại các điểm A, B, C và vẽ biểu đồ ứng suất đó. Giải: Trình tự tính toán như sau: Ứng suất bản thân tại điểm A:

bt 2z(A) 1 1σ = γ .h = 1,9 . 4 = 7,6(T/m )

Đối với lớp cát pha nằm dưới mực nước ngầm, phải dung dung trọng đẩy nổi. Hệ số rỗng của lớp cát pha:

n 0,33e = = = 0,491 - n 1 - 0,33

Dung trọng đẩy nổi của lớp cát pha:

h 0dn

γ - γ 2,7 - 1γ = = = 1,141 + e 1 + 0,49

(T/m3)

Do đó ứng suất tại điểm B: bt bt 2z(B) z(B) dnσ = σ + γ .4 = 7,6 + 1,14 . 4 = 12,16(T/m ) Hình 3.1

Do lớp đất thứ 3 là lớp đất sét không thấm nên phía trên lớp đất sét còn chịu trọng lượng của lớp nước phía trên. Ứng suất cũng tại điểm B:

bt bt 2z(B) z(B) dn 0σ = σ + γ . 4 + γ . 4 = 7,6 + 1,14 . 4 + 1,0 . 4 = 16,16(T/m )

Ứng suất tại điểm C: bt bt 2z(C) z(B) 3σ = σ + γ .4 = 16,16 + 2,0 . 4 = 24,16(T/m )

Kết quả tính toán được thể hiện trên hình (3.1)

Ví dụ 3.2:

Cho 3 lực tập trung P1= 50T; P2= 60T; P3= 80T tác dụng thẳng góc với mặt đất tại 3 điểm A, B, C tạo thành tam giác đều có cạnh bằng 4m. Tính ứng suất z do các lực trên gây ra tại điểm nằm trên trục A và điểm nằm trên trục O (trọng tâm tam giác) ở độ sâu z = 2m (hình 3.2).

Page 7: tinh ap luc dat.pdf

7

Giải:

Ứng suất do 3 lực gây ra tính bằng cách cộng tác dụng theo công thức: n

z i i21

1σ = . K .Pz

Xét tại A có z = 2m: - Với P1: có r = 0m; r/z = 0 tra bảng (II-1) sách “Cơ học đất _ Tác giả: Lê Xuân Mai - Đỗ Hữu Đạo” ta có K = 0,4775 - Với P2: có r = 4m; r/z = 2 tra bảng (II-1) sách “Cơ học đất _ Tác giả: Lê Xuân Mai - Đỗ Hữu Đạo” ta có K = 0,0085 - Với P3: có r = 4m; r/z = 2 tra bảng (II-1) sách “Cơ học đất _ Tác giả: Lê Xuân Mai - Đỗ Hữu Đạo” ta có K = 0,0085 Vậy ứng suất z ở điểm A là: z = 1/22 (0,4775 . 50 + 0,0085 . 60 + 0,0085 . 80) = 6,2662 (T/m2). Tương tự xét cho điểm O, với cả 3 lực đều có r = 2,3m; z = 2m; r/z = 2/3 = 1,15 tra bảng (II-1) ta có k = 0,0581. Hình 3.2 Vậy ứng suất z tại O là: z = 1/22 .0,0581 (50 + 60 + 80) = 2,7597 (T/m2)

Ví dụ 3.3:

Có tải trọng P=40T/m2 phân bố đều trên diện tích hình chữ nhật có kích thước (20x10)m2. Xác định ứng suất phụ thêm z tại những điểm nằm dưới tâm ở các chiều sâu 5m, 10m, 15m.

Giải:

Tính trị số a/b và z/b rồi tra bảng để tìm trị số K0: ta có a 20 = 2b 10

Khi z = 5m; thì z 5= 0,5b 10

; tra bảng (II-2) sách “Cơ học đất _ Tác giả: Lê Xuân Mai -

Đỗ Hữu Đạo” ta có K0 = 0,734; z = 0,734 x 40 = 29,4 T/m2

Khi z = 10m; thì z 10 = = 1,0b 10

; tra bảng (II-2) sách “Cơ học đất _ Tác giả: Lê Xuân

Mai - Đỗ Hữu Đạo” ta có K0 = 0,470; z = 0,470 x 40 = 18,8 T/m2

Khi z = 15m; thì z 15 = = 1,5b 10

; tra bảng (II-2) sách “Cơ học đất _ Tác giả: Lê Xuân

Mai - Đỗ Hữu Đạo” ta có K0 = 0,288; z = 0,288 x 40 = 11,5 T/m2

Page 8: tinh ap luc dat.pdf

8

Ví dụ 3.4:

Tải trọng ví dụ (3.3) xác định ứng suất phụ thêm tại các điểm L, M ở độ sâu 5m và có vị trí trên mặt bằng như trên hình (3.3).

Giải:

Dùng phương pháp điểm góc ta có: Tại điểm L: z ABLI LIDC

L g gσ = (K + K ). p Hình 3.33

Do đối xứng nên ABLI LIDCg gK = K

Xét hình chữ nhật ABLI ta có: a 20 = 4b 5

; z 5= 1b 5

Tra bảng (II-3) sách “Cơ học đất _ Tác giả: Lê Xuân Mai - Đỗ Hữu Đạo” ta được: ABLIgK = 0,204

Vậy : zLσ = 2 × 0,204 × 40 = 16,3 T/m2

Tại điểm M: z AHMI MLBHM g gσ = 2(K - K ). p

Xét hình chữ nhật AHMI ta có: a 30= 6b 5

; z 5 = = 1b 5

Tra bảng (II-3) sách “Cơ học đất _ Tác giả: Lê Xuân Mai - Đỗ Hữu Đạo” ta được: AHMIgK = 0,205

Xét hình chữ nhật MLBI ta có: a 10 = = 2b 5

; z 5 = = 1b 5

Tra bảng (II-3) sách “Cơ học đất _ Tác giả: Lê Xuân Mai - Đỗ Hữu Đạo” ta được: MLBHgK = 0,200

Vậy: zMσ = 2.(0,205 - 0,200) × 40 = 0,4 T/m2

Ví dụ 3.5:

Một tải trọng phân bố đều hình băng có bề rộng 10m, cường độ tải trọng p=40T/m2. Tìm trị số z tại điểm nằm trên trục đối xứng Oz và ở các độ sâu 5m, 10m và 15m.

Giải:

Ở đây theo bài toán cho ta y/b = 0.

Khi z = 5m; thì z 5 = 0,5b 10

; tra bảng (II-9) sách “Cơ học đất _ Tác giả: Lê Xuân Mai

- Đỗ Hữu Đạo” ta có: Kz = 0,82; z = 0,82 x 40 = 32,8T/m2

Page 9: tinh ap luc dat.pdf

9

Khi z = 10m; thì z 10= =1,0b 10

; tra bảng (II-9) sách “Cơ học đất _ Tác giả: Lê Xuân Mai

- Đỗ Hữu Đạo” ta có: Kz = 0,550; z = 0,550 x 40 = 22 T/m2

Khi z = 15m; thì z 15= =1,5b 10

; tra bảng (II-9) sách “Cơ học đất _ Tác giả: Lê Xuân Mai

- Đỗ Hữu Đạo” ta có: Kz = 0,40; z = 0,40 x 40 = 16 T/m2

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 3

1. Khi tính toán ứng suất trong nền đất, ta chấp nhận những giả thiết cơ bản gì ? 2. Nêu ý nghĩa việc nghiên cứu phân bố ứng suất trong nền đất ? 3. Thế nào là bài toán phẳng ? Bài toán không gian ? Cho ví dụ ? Viết công thức tính ứng suất do trọng lượng bản thân của đất gây ra trường hợp đất nền gồm n lớp ? 4. Trình bày cách thức dùng phương pháp điểm góc để xác định ứng suất tại một điểm bất kỳ trong nền đất dưới tác dụng của tải trọng phân bố đều trên diện tích hình chữ nhật ? 5. Trình bày cách thức dùng phương pháp điểm góc để xác định ứng suất tại một điểm bất kỳ trong nền đất dưới tác dụng của tải trọng phân bố trên diện tích hình chữ nhật theo biểu đồ tam giác ? 6. Tính và vẽ biểu đồ phân bố ứng suất trong nền đất do trọng lượng bản thân của đất gây ra ở các điểm A (độ sâu zA=2m), B (zB=6m) biết nền đất gồm 3 lớp như sau:

Lớp 1: cát, γ1 = 1,75T/m3; h1 = 3m Lớp 2: á sét, γ2nn = 1,9T/m3; h2 = 5m Lớp 3: sét mịn (không thấm nước), γ3 = 1,8T/m3, dày vô cùng Mực nước ngầm ở độ sâu 3m so với mặt đất tự nhiên.

7. Cho ba lực tập trung P1=500KN, P2=600KN, P3=700KN tác dụng thẳng góc với mặt đất tại 3 điểm A,B,C tạo thành một tam giác đều có cạnh 5m. Tính ứng suất z do các lực trên gây ra tại điểm nằm trên trục A và điểm nằm trên trục O (trọng tâm của tam giác) ở độ sâu z = 4m. 8. Tính ứng suất z ở các điểm M(2,3,4m), N(14,9,6m) trong nền đất dưới tác dụng của tải trọng phân bố đều cường độ p=30T/m2 trên diện tích hình chữ nhật kích thước l x b = 20 x 10m. 9. Trên diện tích hình chữ nhật kích thước lxb=12x8m có tải trọng phân bố theo quy luật tam giác, cường độ lớn nhất p=30T/m2. Tính ứng suất ở các điểm M (dưới góc A) và N (dưới góc D) ở độ sâu z=4m trong nền đất. 10. Tải trọng nền đường phân bố hình thang như hình vẽ. Tìm ứng suất z ở các điểm A, B.

Page 10: tinh ap luc dat.pdf

10

Chương 4. ĐỘ LÚN CỦA NỀN ĐẤT

Ví dụ 4.1:

Xác định độ lún ổn định trong trường hợp không xét đến biến dạng nở hông của móng hình vuông có kích thước a = b = 400cm. Móng đặt ở độ sâu h = 200cm. Áp lực trung bình dưới đế móng 0 = 2,36kG/cm2. Móng được đặt trên lớp á sét dày 320 cm và lớp sét dày hơn 120cm. Đặc tính cơ lý của đất như sau:

- Đối với á sét: = 1,8 T/m3; a01 = 0,02cm2/kG và 01 = 0,25 - Đối với lớp sét: = 2,0 T/m3; a02 = 0,01cm2/kG và 02 = 0,30

Giải:

1. Chia chiều sâu vùng nén ở dưới đáy móng thành các lớp đất nhỏ có chiều dày hi. Dựa vào quy phạm lấy hi =0,2b ÷ 0,4b , ở đây chọn hi = 0,2b = 0,2 . 400 = 80cm. 2. Xác định áp lực gây lún theo công thức (4-13): gl = 2,36 - 0,0018 . 200 = 2,0 kG/cm2

3. Tính và vẽ biểu đồ phân bố ứng suất do trọng lượng bản thân của đất. Áp dụng công thức (3-3) sẽ có:

- Ở độ sâu đáy móng z=0 bt

z = 0σ = 0,0018 . 200 = 0,36 kG/cm2

- Ở độ sâu đáy móng z=320cm (kể từ đáy móng) bt

z = 320σ = 0,0018 . (200 + 320) = 0,936 kG/cm2

- Ở độ sâu đáy móng z=640cm (kể từ đáy móng) bt

z = 640σ = 0,936 + 0,002 . 320 = 1,5 kG/cm2

Page 11: tinh ap luc dat.pdf

11

4. Xác định trị số ứng suất nén phụ thêm zi ở các độ sâu khác nhau (kể từ đáy móng). Khi diện chịu tải là hình vuông hoặc hình chữ nhật, trị số zi được tính toán theo công thức zi = K0.gl.

Hệ số K0 phụ thuộc vào các tỉ số ab

và izb

tra theo bảng (II-2) sách “Cơ học đất_

Tác giả: Lê Xuân Mai - Đỗ Hữu Đạo”. Kết quả tính toán trị số zi ở các độ sâu khác nhau được giới thiệu trong bảng (4.1). 5. Xác định chiều sâu vùng chịu nén: tại độ sâu z = 640cm ta thấy thỏa mãn điều kiện. 0,312 < 0,2 . 1,576 = 0,315 kG/cm2 Vậy chiều sâu vùng chịu nén: Ha = 640 cm

Bảng 4.1: Trị số zi ở các độ sâu khác nhau ứng với ví dụ (4.1)

Lớp đất zi(cm) izb

ab

K0 zi

(kG/cm2)

btziσ

(kG/cm2) E0i

(kG/cm2) Si (cm)

Á sét

0 0 1,00 1 2,00 0,36

41,50 9,6 80 0,2 1,00 0,960 1,92 160 0,4 1,00 0,800 1,60 240 0,6 1,00 0,606 1,212 320 0,8 1,00 0,449 0,898 0,936

Sét

400 1,0 1,00 0,396 0,792

74 1,9 480 1,2 1,00 0,257 0,514 560 1,4 1,00 0,201 0,402 640 1,6 1,00 0,156 0,312 1,576

6. Tính độ lún ổn định theo công thức: ii

0i

βS = . P . hE

Xác định mô đun biến dạng E0i của lớp đất nằm trong vùng chịu nén, theo biểu thức (2-19). Trong đó trị số được tính theo công thức sau:

22µβ = 1 -

1 - µ

Đối với đất á sét:

2 2

0101

01

2µ 0,25β = 1 - = 1 - = 0,831 - µ 1 - 0,25

=> 0101

01

β 0,83E = = = 41,50a 0,02

kG/cm2

Đối với đất sét:

2 2

0202

02

2µ 0,3β = 1 - = 1 - = 0,741 - µ 1 - 0,23

=> 0202

02

β 0,74E = = = 74,0a 0,01

kG/cm2.

Độ lún toàn bộ của nền đất bao gồm độ lún lớp á sét và lớp sét nằm trong vùng chịu nén.

Page 12: tinh ap luc dat.pdf

12

Độ lún trong phạm vi lớp á sét:

10,83 2,0 0,898S = . 80 . ( + 1,92 + 1,60 + 1,212 + ) = 9,6cm41,5 2 2

Độ lún trong phạm vi lớp sét:

20,74 0,898 0,312S = . 80 . ( + 0,672 + 0,514 + 0,402 + ) = 1,9cm74 2 2

Độ lún của toàn bộ nền đất: S = S1 + S2 = 9,6 + 1,9 = 11,5cm

Hình 4.1: Sơ đồ tính toán độ lún cho ví dụ (4.1)

Ví dụ 4.2:

Xác định độ lún ổn định theo phương pháp K.E.Egorov của móng có kích thước a x b = 300 x 300 cm, áp lực trung bình dưới đế móng p = 2,36kG/cm2. Móng đặt ở độ sâu h = 200cm. Đất nền dưới đế móng gồm 2 lớp: lớp trên là lớp á sét có 1 = 1,8 T/m3 và E01 = 100kG/cm2, lớp dưới là lớp sét có 2 = 2,0 T/m3 và E02 = 50kG/cm2. Lớp trên có chiều dày 2.4m, lớp dưới có chiều dày vô tận. Hệ số nở hông chung 0 = 0,30.

Giải:

1. Xác định áp lực gây lún theo công thức 2

gl 1σ = p - γ .h = 2,36 - 0,0018 . 200 = 2,0 (kG/cm )

2. Xác định chiều sâu vùng chịu nén, ở độ sâu z = 540cm (kể từ đáy móng) ta có: bt 2

z = 540σ = 1,39 kG/cm và 2z = 540σ = 0,26 kG/cm

Page 13: tinh ap luc dat.pdf

13

Như vậy điều kiện btz zσ 0,2 . σ thỏa mãn vì:

0,26 kG/cm2 < 0,2 . 1,39 = 0,278 kG/cm2 Do đó chiều sâu vùng chịu nén Ha = 540 cm.

3. Xác định độ lún ổn định theo biểu thức: 2n0i

i i-1i=1 0i

(1 - µ )S = p.b (K - K )E

Xác định hệ số Ki theo bảng (III-4) sách “Cơ học đất_ Tác giả: Lê Xuân Mai - Đỗ Hữu Đạo” ta có:

Đối với lớp đất á sét: a = 1b

và h 2,4 = = 0,8b 300

=> K1 = 0,381

Đối với lớp đất sét: a = 1b

và aH 540 = = 1,8b 300

=> K2 = 0,606

Hệ số M ở đây được lấy bằng 1,0. Độ lún ổn định của móng sẽ là:

2 0,381 0,606 - 0,381S = 2,0 . 300 . (1 - 0,3 ) . ( + ) = 5,0cm100 50

Ví dụ 4.3:

Xác định độ lún của một lớp đất sét đồng nhất trên nền đá cứng không thấm ứng với thời gian 1 năm và 5 năm, cho biết tải trọng tải trọng tác dụng lên lớp đất phân bố đều kín khắp với cường độ p = 2kG/cm2. Lớp đất dày 5m, hệ số nén tương đối

0aa = = 0,01

1 + e cm2/kG, hệ số thấm Kz = 1.10-8 cm/s.

Giải:

1. Xác định sơ đồ cố kết: đây là sơ đồ “0”.

2. Xác định nhân tố thời gian: 2

v2

π . CN = .t4.h

-8 7

z 1 zv

0 0 0

K (1 + e ) K 1.10 . 3 . 10C = = = = 30000a.γ a .γ 0,01 . 0,001

cm2/năm

(1cm/s = 3.107 cm/năm)

Nên: 2

2

3,14 . 30000N = . t = 0,3t4 . 500

3. Tính Ut ứng với t = 1 năm: Biết N = 0,3.1 = 0,3; từ bảng (III-9) sách “Cơ học đất_ Tác giả: Lê Xuân Mai - Đỗ

Hữu Đạo” tra ra được U0t = 0,393 4. Tính Ut ứng với t = 5 năm:

Biết N = 0,3.5 = 1,5; từ bảng (III-9) sách “Cơ học đất_ Tác giả: Lê Xuân Mai - Đỗ Hữu Đạo” tra ra được U0t = 0,819

Page 14: tinh ap luc dat.pdf

14

5. Tính độ lún ổn định của lớp đất: S = a0.p.h = 0,01.2.500 = 10 (cm)

6. Tính độ lún St ứng với t = 1 năm và t = 5 năm theo công thức: St = Ut . S Vẽ đường quá trình lún tS t (hình 4.2) và tính thêm các thời gian tương ứng, kết quả

như bảng (4.2). Bảng 4.2

T(năm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 N Ut St

0,3 0,393 3,93

0,6 0,555 5,55

0,9 0,76 6,7

1,2 0,819

7,6

1,5 0,87 8,19

1,8 0,89 6,7

2,1 0,80 8,9

2,4 0,93 9,0

2,3 0,95 9,5

3,0 0,96 9,6

Hình 4.2: Biểu đồ quan hệ S t trong ví dụ (4.3)

Ví dụ 4.4:

Tính độ lún theo thời gian của một lớp đất sét đồng nhất dày 8m, nằm trên lớp đá không thấm nước. Ứng suất phân bố theo dạng hình thang từ p1 = 2,4kG/cm2 ở mặt trên đến p2 = 1,6 kG/cm2 ở độ sâu z = 8m. Cho biết hệ số rỗng trung bình của đất ứng với lúc ban đầu là e1 = 0,88 và ứng với áp lực p = 2kG/cm2 là e2 = 0,83, hệ số thấm của đất K = 0,6.10-8 cm/s.

Giải:

1. Trước tiên cần xác định sơ đồ cố kết ở đây thuộc sơ đồ 0-II

2. Xác định nhân tố thời gian: 2

tb0-II 2

0

π . K . (1 + e )N = 4 . h . a . γ

t

Trong đó: 1 2e - ea = p

= 0,88 - 0,832,0

= 0,025 cm2/kG.

K = 0,6 . 10-8cm/s = 0,6. 10-8. 3 . 107 cm/năm = 1,8.10-1cm/năm

Page 15: tinh ap luc dat.pdf

15

Vậy: 2 -1

0-II 0-II2

π . 1,8 . 10 .(1 + 0,855) 1N = = t = 19N4 . 800 . 0,025 . 0,001 19

Tỷ số: 1

2

p 2,4v = = p 1,6

= 1,5 từ bảng (III-11) sách “Cơ học đất_ Tác giả: Lê Xuân Mai -

Đỗ Hữu Đạo” ta tra được J’=0,83. 3. Tính độ lún cuối cùng của lớp đất

1 2

1

e - e 0,88 - 0,83S = h . = 800 . = 21,3cm1 + e 1 + 0,88

Ta tự cho: Ut = 0,25 vậy St = S . Ut = 21,3 . 0,25 = 5,3cm Ứng với Ut = 0,25 tra bảng (III-10) sách “Cơ học đất_ Tác giả: Lê Xuân Mai - Đỗ Hữu Đạo” ta được N0 = 0,12 và N2 = 0,04 N0-II = NII + (N0 - NII).J’ = 0,04 + (0,12 - 0,04) . 0,83 = 0,105 Do đó: t0,25 = 19 . N0-II = 19 . 0,105 = 2 năm Bằng cách tính tương tự ta có:

Ut = 0,5 St = 10,7cm t0,5 = 8,5 năm Ut = 0,75 St = 16,0cm t0,5 = 21,5 năm Ut = 0,85 St = 18,1cm t0,5 = 31,0 năm

Trên cơ sở các kết quả tính toán, có thể xây dựng đường cong của sự phụ thuộc giữa độ lún và thời gian (hình 4.3)

Hình 4.3: Biểu đồ quan hệ S t trong ví dụ (4.4)

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 4

1. Trình bày ảnh hưởng của lún tới công trình xây dựng ? 2. Trình bày nội dung tính độ lún của nền đất theo bài toán nén lún 1 chiều ? 3. Nêu các bước tính toán độ lún của móng hình chữ nhật với áp lực gây lún tại đáy móng là p - theo phương pháp cộng lún từng lớp ? 4. Tính lún theo sơ đồ lớp đàn hồi có chiều dày hữu hạn với lời giải của Egorov trường hợp nền đồng nhất và trường hợp nền không đồng nhất ? 5. Ý nghĩa khi nghiên cứu bài toán cố kết thấm ?

Page 16: tinh ap luc dat.pdf

16

6. Một móng đơn có kích thước đáy(2,4 x 2)m đặt ở độ sâu h = 2m; áp lực dưới đáy móng p = 2,2kG/cm2; biết nền đất gồm 3 lớp như sau:

Lớp 1: γ1 = 1,9 T/m3; h1 = 3 m; E1 = 250 kG/cm2 Lớp 2: γ2 = 1,8 T/m3; h2 = 4 m, W2 = 15(%); Δ2 = 2,67; E2 = 330 kG/cm2 Lớp 3: γ3 = 1,8 T/m3; h3 = ∞ m, W3 = 20(%); Δ3 = 2,65; E3 = 350 kG/cm2

Mực nước ngầm ở độ sâu 5m so với mặt đất tự nhiên. Hãy dự báo độ lún của nền đất dưới đáy móng ? 7. Có một móng hình chữ nhật (lxb)=(4x2,5)m, ứng suất gây lún tại đáy móng p0 = 18,5N/cm2. Nền đất duới móng gồm 2 lớp: lớp thứ trên dày 4m, trọng lượng riêng tự nhiên W = 17kN/m3, E = 8500 kN/m2 – lớp duới có trọng lượng riêng tự nhiên W = 18,5kN/m3, E =10500 kN/m2. Tính độ lún tại tâm móng bằng phương pháp cộng lún từng lớp ? 8. Theo thiết kế, nền đường đắp có bề rộng mặt đường B =5m, ta luy 1:2, chiều cao đắp H=6m. Nền tự nhiên là đất sét mềm có: = 16,5kN/m3, lực dính c= 32kPa; bh = 160; hệ số rỗng ban đầu =1,4; chỉ số nén Cc = 0,45. Hãy tính độ lún cố kết của nền đường tại độ sâu 4m.

Page 17: tinh ap luc dat.pdf

17

Chương 5. CƯỜNG ĐỘ VÀ ỔN ĐỊNH CỦA NỀN ĐẤT

Ví dụ 5.1:

Xác định áp lực tiêu chuẩn dưới đáy móng hình băng rộng 1,6m, đặt sâu 1,2m trên nền đất á sét có = 1,98T/m3 , tc = 240 và ctc = 0,15kG/cm2, độ sệt B = 0,3.

Giải:

Trình tự tính toán như sau: Căn cứ vào loại đất ta tra bảng (IV-1) sách “Cơ học đất_ Tác giả: Lê Xuân Mai - Đỗ Hữu Đạo” ta được m1 = 1,2, m2 = 1,1. Căn cứ vào trị số của tc = 240 tra bảng (IV-2) sách “Cơ học đất_ Tác giả: Lê Xuân Mai - Đỗ Hữu Đạo” ta có: A = 0,72, B = 3,87, D = 6,45 và Ktc = 1,1. Theo công thức (5-26) ta tìm được Rtc.

t/c 1,1 . 1,2R = 0,72 . 1,6 + 3,87 . 1,2 . 1,98 + 6,45 . 1,6 = 26,0681,1

(T/m2)

Ví dụ 5.2:

Xác định biểu đồ tải trọng giới hạn đối với trường hợp đất nền có = 19kN/m3 và = 250 và c = 50kN/m2, móng rộng 4m, đặt sâu 1,8m.

Giải:

Trình tự tính toán như sau: Vì tải trọng giới hạn có biểu đồ hình thang nên chỉ cần tính trị số của cường độ tải trọng đó tại hai mép móng, tức là khi y = 0 và y = 4m. Trong trường hợp này:

2q = γ . h = 19 . 1,8 = 34,2 kN/m

Với y = 0 => YT = 0 tra bảng (IV-3) sách “Cơ học đất_ Tác giả: Lê Xuân Mai - Đỗ Hữu Đạo” được PT = 20,7 Do đó: 0 2

gh Tp = p .(c + q.tg ) + q = 20,7.(50 + 34,2.tg25 ) + 34,2 = 1399,3kN/m

Với y = 4 => T 0

γ 19Y = .y = .4 = 1,15q.tg + c 34,2tg25 + 50

tra bảng (IV-3) sách “Cơ học đất_ Tác giả: Lê Xuân Mai - Đỗ Hữu Đạo” được PT = 33,8 Do đó : 0 2

gh Tp = p .(c + q.tg ) + q = 33,8.(50 + 34,2.tg25 ) + 34,2 = 2258kN/m

Ví dụ 5.3:

Kiểm tra ổn định của nền đất cát có = 18kN/m2, = 300 dưới một móng hình băng có chiều rộng bằng 6m đặt sâu 1,5m. Tải trọng tính toán có điểm đặt cách trung

Page 18: tinh ap luc dat.pdf

18

điểm đáy móng một đoạn e = 0,5m và gồm hai thành phần: thành phần thẳng đứng P = 150T/m, thành phần nằm ngang T = 26,5T/m.

Giải:

Trình tự tính toán như sau: Tính góc nghiêng của tải trọng tính toán:

0T 26,5δ = arctg = = 0,176 = 10P 150

Xác định tải trọng giới hạn theo góc nghiêng δ . Căn cứ vào trị số và , có thể xác định trị số của các hệ số tính toán theo bảng (IV-4) sách “Cơ học đất_ Tác giả: Lê Xuân Mai - Đỗ Hữu Đạo”: Nq = 12,9; N = 7,64 Dùng công thức (5-58) để tính trị số thành phần thẳng đứng của tải trọng giới hạn Pgh(y=0) và Pgh(y=b) tại hai mép cạnh đáy móng:

2gh(y = 0)P = 12,9 . 1,8 . 1,5 = 34,83(T/m )

2gh(y = b)P = 12,9 × 1,8 × 1,5 + 7,64 × 1,8 × 6 = 117,342(T/m )

Hợp lực Pgh của hai thành phần thẳng đứng được tính theo công thức sau: 2

gh34,83 + 117,342P = .6 = 456,516(T/m )

2

Tính độ lệch tâm của tải trọng giới hạn theo công thức (4-52):

gh6 2 . 117,342 + 34,83 3e = - = 0,54m3 117,342 + 34,83 2

Như vậy, độ lệch tâm giới hạn và độ lệch tâm tính toán gần bằng nhau, có thể so sánh Pgh và P theo K:

ghp 456,516K = = = 3,04P 150

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 5

1. Nêu khái niệm sức chịu tải giới hạn, sức chịu tải cho phép của nền đất ? 2. Nêu các phương pháp nghiên cứu tính toán cường độ của nền đất ? 3. Giá trị Rtc được xác định dựa trên cơ sở nào? Ý nghĩa của Rtc ? 4. Ý nghĩa khi nghiên cứu cường độ và ổn định của mái dốc ? 5. Xác định khả năng chịu tải giới hạn của nền đất dưới đáy trụ cầu theo phương pháp Terzaghi có bề rộng b = 10m, chôn sâu 4m. Đất nền là sét pha có các chỉ tiêu: γ = 0,9T/m3; c = 0,2T/m2; φ = 200.

Page 19: tinh ap luc dat.pdf

19

6. Xác định áp lực tiêu chuẩn Rtc của nền đất dưới đáy trụ cầu có bề rộng b = 10m, chôn sâu 4m. Đất nền là sét pha có các chỉ tiêu: γ = 0,9T/m3; c = 0,2T/m2; φ = 200. Các hệ số m1 = m2 = 1; Ktc =1 7. Đánh giá ổn định của nền đất dưới một móng đơn có kích thước (2,5 x 2)m; đặt ở chiều sâu h = 2m. Áp lực tại đáy móng p = 3kG/cm2. Nền đất có các chỉ tiêu: γ = 1,9T/m3; c = 0,8T/m2; φ = 200. Hệ số an toàn Fs = 2 8. Một nền đường đắp cao 8m; mái dốc đất đắp là 1:1,5. Đất đắp là á sét có các chỉ tiêu như sau: γ = 1,85T/m3; c = 2,1T/m2; φ = 150. Đánh giá mức độ ổn định của mái dốc ?

Page 20: tinh ap luc dat.pdf

20

Chương 6. ÁP LỰC ĐẤT LÊN LƯNG TƯỜNG CHẮN

Ví dụ 6.1:

Cho tường chắn thẳng đứng ( = 0) với chiều cao 10m. Đất đắp sau tường là đất rời với các chỉ tiêu cơ lý như sau: = 1,8T/m3; = 300, mặt đất sau tường nghiêng một góc = 120.

Yêu cầu xác định áp lực đất chủ động theo phương pháp Coulomb và Rankine ?

Giải:

1. Xác định áp lực chủ động theo lý thuyết Coulomb:

- Tính hệ số áp lực chủ động: theo bảng (5-2) chọn 0

030δ = = = 152 2 .

2

cd 2

2

cos ( - ε)K = sin( + δ) . sin( - α)cos ε . cos(ε + δ) 1+cos(ε + δ) . cos(ε - α)

2 0

cd 20 0

00 0

cos 30K = = 0,3565sin45 . sin181.cos15 1+

cos15 . cos(-12 )

- Tính áp lực chủ động: 2 2

c cd1 1E = γ.H .K = . 1,8 . 10 . 0,3565 = 32,085 T/m2 2

Điểm đặt của Ec cách chân tường H 10 = m3 3

. Kết quả thể hiện trên hình (6.30a).

2. Xác định áp lực chủ động theo lý thuyết RanKine: - Tính hệ số áp lực đất chủ động theo công thức:

2 2 0 2 0 20

cd 2 2 0 2 0 2

cosα - sin - sin α cos12 - sin 30 - sin 12K = . cosα = .cos12 = 0,35cosα + sin - sin α cos12 + sin 30 - sin 12

- Tính áp lực chủ động: 2 2

c cd1 1E = γ.H .K = . 1,8 . 10 . 0,35 = 31,75 T/m2 2

Điểm đặt của Ec cách chân tường H 10 = m3 3

. Kết quả thể hiện trên hình (6.30b).

So sánh kết quả tính toán, ta thấy tính toán từ hai phương pháp nên trên cho kết quả xấp xỉ nhau, kết quả thể hiện trên hình (6.30).

Page 21: tinh ap luc dat.pdf

21

Hình 6.30

Ví dụ 6.2:

Cho một tường chắn cao 10m, lưng tường thẳng đứng và trơn nhẵn, đất đắp sau tường là đất dính, mặt đất đắp phẳng và nằm ngang chịu tác dụng của tải trọng thẳng đứng phân bố đều với cường độ q = 2,5T/m2. Đất đắp có các chỉ tiêu cơ lý như sau: =1,9 T/m3; = 180; c = 1,2 T/m2.

Yêu cầu: tính và vẽ biểu đồ áp lực đất chủ động tác dụng lên tường trong trường hợp không có tải trọng và có tải trọng tác dụng lên mặt đất.

Giải:

1. Trường hợp không có tải trọng ngoài tác dụng trên mặt đất. - Tính cường độ áp lực đất chủ động:

cd cd cdP = γ.z.K - 2c. K

- Hệ số áp lực đất chủ động: 2 0 2 0

cd18K = tg (45 - ) = tg (45 - ) = 0,5279

2 2

- Cường độ áp lực đất tại đỉnh tường (z = 0) 2

cd(A) cdP = -2c. K = -2 . 1,2 . 0,5279 = -1,744 T/m

- Cường độ áp lực đất tại chân tường (z = H =10m) 2

cd(B) cd cdP = γ.z.K - 2c. K = 1,9 . 10 . 0,5279 - 2 . 1,2 . 0,5279 = 8,286 T/m

- Tính z0: 0cd

2c 2.1,2z = = = 1,74mγ. K 1,9. 0,5279

- Tính áp lực chủ động của đất Ecd theo côg thức: 2

2cd cd cd

22

1 2cE = K .γ.H - 2c.H. K + 2 γ

1 2. 1,2= . 0,5279. 1,9. 10 - 2. 1,2. 10. 0,5279 + = 34,2279 T/m2 1,9

Page 22: tinh ap luc dat.pdf

22

- Điểm đặt của áp lực đất chủ động cách chân tường: 0H - z 10 - 1,74 = = 2,75m3 3

Kết quả thể hiện trên hình (6.31). 2. Trường hợp có tải trọng ngoài tác dụng lên mặt đất. - Tính cường độ áp lực đất chủ động:

cdq cd cd cdP = γ.z.K + q.K - 2c. K

- Cường độ áp lực đất tại đỉnh tường (z = 0) 2

cdq(A) cd cdP = q.K - 2c. K = 2,5 . 0,5279 - 2. 1,2. 0,5279 = -0,425 T/m

- Cường độ áp lực đất tại chân tường (z = H = 10m) 2

cdq(B) cd cd cdP = γ.z.K + q.K - 2c. K = 1,9. 10. 0,5279 + 2,5. 0,5279 - 2. 1,2. 0,5279 = 9,6051 T/m

- Tính z0: 0cd

2c q 2. 1,2 2,5z = - = - = 0,4243 mγ γγ. K 1,9. 0,5279

- Tính áp lực chủ động của đất Ecd theo côg thức:

cdq 01 1E = dt(ΔOab) = (H - z ).a.b = (10 - 0,4243). 9,6051 = 45,9877 T/m2 2

- Điểm đặt của áp lực chủ động cách chân tường: 0H - z 10 - 0,4243 = = 3,1919 m3 3

Kết quả tính toán được thể hiện trên hình (6.32).

Hình 6.31 Hình 6.32

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 6

1. Các loại áp lực đất tác dụng lên tường chắn và các điều kiện sản sinh ra nó ? 2. Các giả thiết cơ bản khi tính toán áp lực đất theo lý luận Coulomb ? Phạm vi áp dụng ? 3. Các giả thiết cơ bản khi tính toán áp lực đất theo lý luận Rainkine ? Phạm vi áp dụng ? 4. Tính áp lực đất chủ động và bị động tác dụng lên tường chắn theo lý luận của Coulomb, biết:

+ Chiều cao tường H = 6m; lưng tường thẳng đứng và trơn nhẵn, mặt đất sau tường phẳng và nằm ngang.

Page 23: tinh ap luc dat.pdf

23

+ Đất đắp sau tường là đất cát và có γ = 1,9 T/m3; φ = 300

5. Cho một tường chắn cao 8 m, lưng tường thẳng đứng và trơn nhẵn, mặt đất đắp nằm ngang. Đất đắp có các chỉ tiêu sau:

γ = 2 T/m3; φ = 200 ; c = 1,2 T/m2

Yêu cầu xác định áp lực đất chủ động và bị động của đất tác dụng lên tường chắn ? 6. Cho một tường chắn cao 6 m, lưng tường thẳng đứng và trơn nhẵn, mặt đất đắp nằm ngang. Đất đắp sau tường là đất cát có các chỉ tiêu sau:

γ = 2 T/m3; φ = 300 ;

Yêu cầu xác định áp lực đất chủ động theo lý luận Coulomb và Rankine ? So sánh hai kết quả tính toán ? 7. Cho một tường chắn đất cao 6m, tường chôn sâu trong đất 2m. Lưng tường thẳng đứng, đất đắp sau lưng tường chắn nằm ngang. Đất đắp là đất cát, góc ma sát trong bằng 250, lực dính c=0 KN/m2, w = 22 KN/m3. Bỏ qua ma sát giữa đất đắp và tường chắn. Vẽ biểu đồ cường độ, xác định trị số và điểm đặt của áp lực đất chủ động lên tường chắn. 8. Cho một tường chắn đất chiều cao 5m, chôn sâu trong đất 2m. Mặt đất sau lưng tường chắn nằm ngang, lưng tường thẳng đứng. Đất đắp sau lưng tường chắn là đất cát pha có w = 20 KN/m3, góc ma sát trong bằng 180, lực dính c=15KN/m2. Bỏ qua ma sát giữa đất và tường. Vẽ biểu đồ cường độ, tính trị số và xác định điểm đặt áp lực đất chủ động lên tường.

Page 24: tinh ap luc dat.pdf

24

Chương 7. THÍ NGHIỆM ĐẤT HIỆN TRƯỜNG

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 7

1. Trình bày ưu điểm và nhược điểm của thí nghiệm hiện trường so với thí nghiệm trong phòng. 2. Nguyên lý thí nghiệm và diễn dịch kết quả của thí nghiệm SPT. 3. Nguyên lý thí nghiệm và diễn dịch kết quả của thí nghiệm CPT. 4. Nguyên lý thí nghiệm và diễn dịch kết quả của thí nghiệm bàn nèn hiện trường. 5. Thí nghiệm SPT trong lỗ khoan cho kết quả như sau:

Lớp 1: Sét dày 5,5m ; γ1 = 1,75T/m3; chỉ số SPT tại các chiều sâu 1m; 2m, 3m, 4m, 5m lần lượt là: 10; 10; 8; 12; 13

Lớp 2: Cát bụi; γ2 = 1,8T/m3; chỉ số SPT tại các chiều sâu 6m; 7m; 8m; 9m; 10m; 11m; 12m lần lượt là: 21; 25; 22; 23; 21; 22; 25

Yêu cầu: - Đánh giá trạng thái vật lý của các lớp đất trong nền - Xác định sức chịu tải cho phép của các lớp đất trong nền, giả thiết móng băng có

bề rộng b = 2m và hệ số an toàn Fs = 2.