zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Bài giảng Cơ học đất - Chương 4.2: Tính chất cơ học của đất (Trần Thế Việt)

Chia sẻ: Bạch Khinh Dạ Lưu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:16

Báo xấu

28
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Cơ học đất - Chương 4.2: Tính chất cơ học của đất (Trần Thế Việt) cung cấp đến học viên các kiến thức về tính đầm chặt của đất, khái niệm về tính đầm chặt của đất, mục đích của đầm chặt đất; nguyên lý đầm chặt đất, quy luật chung về tính đầm nện; các nhân tố ảnh hưởng tới tính đầm chặt của đất;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ học đất - Chương 4.2: Tính chất cơ học của đất (Trần Thế Việt)

1/23/2018 THUYLOI UNIVERSITY Division of Geotechnical Engineering Geotechnical Engineering GV : TRẦN THẾ VIỆT ADD : P 416 - A1 – ĐHTL MOBI : EMAIL : trantheviet@tlu.edu.vn Hanoi 6 - 2017 CHƯƠNG IV: TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA ĐẤT (mechanical properties of soil) I never learn anything talking. I only learn things when I ask questions Lou Holtz Nội Dung Chương IV: T1. Tính thấm nước của đất T2. Tính đầm chặt của đất T3. Tính ép co và biến dạng của đất T4. Cường độ chống cắt của đất 3 1
1/23/2018 T4. TÍNH ĐẦM CHẶT CỦA ĐẤT (Compaction of soil) 4 T4: Tính đầm chặt của đất I. Khái niệm về tính đầm chặt của đất 5 1.1 Tại sao phải nghiên cứu về tính đầm chặt Thực tế thường dùng đất làm: + Vật liệu xây dựng VD: đập đất, + Môi trường xây dựng VD, nền đập, đường.. Cải thiện đặc tính xây dựng của đất - Tăng cường độ - Giảm tính ép co - Giảm tính thấm 6 2
1/23/2018 1.2 Đầm chặt đất như thế nào Làm chặt đất bằng cách ép khí ra khỏi các lỗ rỗng trong đất. Thường áp dụng với đất chưa bão hòa “Compactive effort” + water = Đất xốp Đất chặt 7 1.2 Đầm chặt đất như thế nào Đất xốp Đất đầm chặt 8 1.2 Đầm chặt đất như thế nào Trong quá trình đầm chặt, lỗ rỗng trong đất giảm do sự thoát ra của khí, các hạt bị nén chặt lại, do đó khối lượng riêng của đất tăng lên. Thể tích nước trong đất bị thay đổi ko đáng kể do quá trình đầm. 9 3
1/23/2018 1.3. Mục đích của đầm chặt đất? ✓ Ngăn ngừa hoặc giảm thiểu độ lún ✓ Làm tăng cường độ chịu lực & ổn định của đất đầm ✓ Tăng sức chịu tải của nền đất đầm ✓ Kiểm soát được quá trình thay đổi thể tích đất được gây ra bởi các hiện tượng: VD đóng băng, trương nở & co ngót 10 1.4. Biến dạng của đất khi chịu tác dụng tải trọng xung kích lặp đi lặp lại nhiều lần Dưới tác dụng tải trọng biến dạng của đất gồm 2 phần: S = Sd + Sph Khi tác dụng một tải trọng xung kích nhất định lặp đi lặp lại nhiều lần, biến dạng dư giảm dần đến 0, chỉ còn biến dạng phục hồi, lúc này đất đã đạt đến giới hạn đầm chặt. 1 1 T4: Tính đầm chặt của đất II. Nguyên lý đầm chặt đất 12 4
1/23/2018 2.1. Nguyên lý đầm chặt đất Protor(1933) đã chứng tỏ rằng, đầm chặt là hàm của 4 tham số: (1) Dung trọng khô (2) Độ ẩm (3) Công đầm (4) Loại đất (cấp phối hạt & sự có mặt của các khoáng vật sét…) Công đầm được đánh giá bằng năng lượng cơ học tác dụng lên khối đất 13 2.1. Nguyên lý đầm chặt đất 1.Ở hiện trường, công đầm đc đánh giá = số lần di chuyển của con lăn /1 thể tích đất xác định. 2.Trong phòng TN, công đầm liên quan tới K.lượng quả đầm, chiều cao rơi tự do, số lần đầm, số lớp đất đầm & V cối đầm. 14 2.1. Nguyên lý đầm chặt đất Hiệu quả của đầm chặt đất đc đánh giá thông qua trong lượng riêng khô γdry ~ độ ẩm tối ưu Wopt của đất sau khi đầm “Đường cong đầm nén” 15 5
1/23/2018 2.2 Trường hợp Đầm riêng rẽ:  Đầm đất hạt mịn (bụi & sét)  Đầm đất hạt thô (cát & cuội sỏi) 16 2.3. TN nén tiêu chuẩn trong phòng thí nghiệm TN đầm chặt t.chuẩn trong phòng dựa theo các nguyên lý của Proctor (1933) - TN Proctor để XĐ đường cong đầm nén, từ đó tính độ ẩm tối ưu & dung trọng khô max của đất ứng với 1 công đầm nhất định 17 a. Dụng cụ thí nghiệm Dụng cụ TN Chày Proctor tiêu chuẩn: Proctor cải tiến: • 3 lớp • 5 lớp • 25 đập / lớp • 25 đập cho mỗi lớp • KL búa 2.495 kg • KL búa 4.536 kg • Chiều cao rơi búa: • Chiều cao rơi búa: • 2.7 kg hammer 304.88 mm 457 mm • 300 mm drop cối đầm (1000 ml) 18 6
1/23/2018 a. Dụng cụ thí nghiệm • 2.7 kg hammer • 300 mm drop Standard proctor test equipment 19 a. Dụng cụ thí nghiệm Chú ý: - Chiều cao hạ chày, - Trọng lượng chày, Kiểm soát năng - Số lần đầm lượng đầm - Số lớp đất chia “Năng lượng chính là sự khác nhau giữa thí nghiệm đầm tiêu chuẩn & TN đầm cải tiến. TN đầm cải tiến dùng năng lượng đầm lớn hơn” 20 b. Trình tự TN Tiến hành TN cho 1 số mẫu đất cùng loại nhưng có độ ẩm khác nhau. Sau đó XĐ dung trọng ướt & độ ẩm thực tế của các mẫu đất đã đc đầm chặt, rồi T” dung trọng khô của mỗi mẫu đất đó. Khi XĐ được dung trọng khô & độ ẩm tương ứng của các mẫu đất sau khi đầm, biểu diễn chúng lên cùng hệ trục toạ độ & vẽ đường cong đầm nén. 21 7
1/23/2018 b. Trình tự thí nghiệm 22 c. Kết quả TN a. Kết quả thí nghiệm với đất dính 23 c. Kết quả TN Dung trọng khô (d) Độ ẩm w(%) Kết quả thí nghiệm với đất hạt thô Phương pháp đầm thông thường có phù hợp với đất hạt thô? 2 4 8
1/23/2018 d. Phân tích kết quả TN 𝛾𝑑 = 1.6 − 2 𝑇/𝑚3 𝑤𝑜𝑝𝑡 = 10 − 20% Điểm đỉnh của đường cong ứng với giá trị ρdmax và wopt (lượng chứa nc tối ưu). Nhưng đó chỉ là ρdmax cho 1 công đầm & 1 PP đầm cụ thể chứ ko phải là ρdmax có thể đạt đc ngoài thực tế. 25 d. Phân tích kết quả TN ➢ Hai thông số đặc trưng của đường cong đầm nén ▪ gd(ρd) → (gdmax) ▪ w(%)→ Độ ẩm tối ưu ➢ Đường cong đầm nén = F(năng lượng đầm) ➢ Với một công đầm nào đó → một giá trị của ɣd ➢ Đường cong đầm nén sẽ càng chính xác nếu càng nhiều điểm TN được dùng (4-5 điểm) 26 Đường cong đầm nén điển hình của các loại đất khác nhau (After Johnson & Sallberg, 1960) 9
1/23/2018 Zero Air Void Curve- Đường bão hòa - Ứng với S = 1 Đường bão hòa (S=100%) Trọng lượng riêng khô (d) S * w Eq :  d  (S = 1) w  S / Gs S100% (Không xảy ra) Tất cả các điểm đầm nén phải nằm ở bên trái đường bão hòa Độ ẩm w (%) 28 Ảnh hưởng của công đầm Làm như quy trình trên, nhưng với công đầm lớn hơn (E2 > E1), đường cong đầm nén sẽ thay đổi ntn? Trọng lượng riêng khô (d) Đường bão hòa (S=100%) S>100% (không xảy ra) Độ ẩm w (%) 29 Hình 2: Kết quả TN đầm nén của một số loại thí nghiệm 30 10
1/23/2018 Ảnh hưởng của công đầm Làm như quy trình trên, nhưng với công đầm lớn hơn (E2 > E1), đường cong đầm nén sẽ thay đổi ntn? Dung trọng khô(d) Đường bão hòa Năng lượng lớn hơn Tăng công đầm sẽ có tác dụng? Năng S>100% ➢ Độ ẩm tối ưu giảm lượng thấp ➢ Dụng trọng khô lớn nhất tăng w (%) 31 Đường tối ưu Dung trọng khô(d) “ Đường tối ưu gần như // với đường bão hòa” Đường tối ưu Độ ẩm Đường cong đầm nén với các công đầm khác nhau 32 Độ chính xác 1. K.quả phụ thuộc vào người TN & người vẽ đường cong 2. Nối các điểm bằng một đường cong bậc 3 (trong Excel) 33 11
1/23/2018 Vậy tại sao các đường cong đầm nén lại có hình dạng đặc trưng như trên? ??? ? 34 4. Quy luật chung về tính đầm nện TH độ ẩm trong đất nhỏ, khi cho thêm nc vào đất thì kích thước lớp màng nc bao quanh hạt đất tăng dần ⇒ kích thước hạt đất ↑, do có màng nc bôi trơn nên các hạt đất dễ dàng di chuyển & sắp xếp lại ⇒ mẫu đất chặt hơn. Tuy nhiên, tới 1 độ ẩm nào đó thì 𝜌 của đất ko thể tăng nữa, & nc bắt đầu thay thế vị trí của đất trong cối đầm. Do ρw
1/23/2018 4. Quy luật chung về tính đầm nện Kết cấu & tính chất của đất dính đầm chặt phụ thuộc chủ yếu vào PP đầm, công đầm, loại đất & độ ẩm đất. Thông thường “w” của đất đầm chặt liên hệ mật thiết với wopt tương ứng với 1 kiểu đầm chặt nào đó. Với cùng 1 công đầm, nếu ↑w thì k.cấu của đất càng phân tán. Đất ở t.thái khô tối ưu thì luôn có xu hướng kết tụ trong khi ở t.thái ướt tối ưu lại dễ dàng phân tán. 37 4. Quy luật chung về tính đầm nện Cùng 1 công đầm, khả năng thấm của đất ↓ khi wđất ↑ và đạt tới giá trị min khi đất có wopt. Nếu công đầm ↑ thì k sẽ ↓ xuống do e giảm . Khi ƯS tương đối nhỏ thì đất dính có khả năng nén lún lớn hơn khi độ ẩm lớn, điều này xảy ra ngược lại đối với ƯS lớn. Đất sét đầm chặt có tính trương nở lớn hơn khi ở trạng thái khô tối ưu. Vì khi đó đất thiếu nước nhiều hơn nên có xu thế hút bám nước nhiều hơn và tính trương nở sẽ cao hơn. 38 4. Quy luật chung về tính đầm nện Cường độ của đất sét đầm chặt khá phức tạp. Cường độ ở t.thái khô tối ưu tốt hơn ướt tối ưu. Cường độ ở t.thái ướt tối ưu còn phụ thuộc vào kiểu đầm do có sự ≠ về k.cấu của đất. Nếu ngâm mẫu đất vào nc, hình dạng của đất sẽ thay đổi do tính trương nở, đặc biệt khi đất ở t.thái khô tối ưu. Cường độ của đất hầu như ko đổi khi đất ở t.thái ướt tối ưu & tăng lên đáng kể khi đất ở t.thái khô tối ưu. 39 13
1/23/2018 5. Đánh giá hiệu quả đầm ở hiện trường d Đặc trưng TN d,đầm = ? So sánh! wđầm = ? w RC (Hệ số đầm) Đất vật liệu Đất đầm 40 5. Đánh giá hiệu quả đầm ở hiện trường Với đất hạt mịn 𝛾𝑑 (𝑓𝑖𝑒𝑙𝑑) 𝑅𝑐 = 𝛾𝑑𝑚𝑎𝑥 (𝑙𝑎𝑏) Chú ý: - Rc < 0.95 → đất đầm quá xốp, chưa đủ cường độ - Rc ≥ 0.98 → Rất khó đạt - Giá trị Rc yêu cầu càng cao thì càng tốn kém 41 5. Đánh giá hiệu quả đầm ở hiện trường Thực tế: (Wopt -2%) ≤ W hiện trường ≤ (Wopt +2%) (d) d, max Vùng an toàn 100% 95 % Độ ẩm chấp nhận được Có thể xảy ra: Ɣdfield > ɣdmax ? 2% 2% Wopt w(%) 42 14
1/23/2018 5. Đánh giá hiệu quả đầm ở hiện trường Dùng công thức sau để tính độ chặt tương đối cho đất rời 𝑒𝑚𝑎𝑥 − 𝑒0 𝐷𝑟 = 𝑒𝑚𝑎𝑥 − 𝑒𝑚𝑖𝑛 Trong đó: emax: Hệ số rỗng của đất ở trạng thái xốp nhất emin: Hệ số rỗng của đất ở trạng thái chặt nhất eo : Hệ số rỗng của đất ở điều kiện tự nhiên (Dr = 0 – 1; Dr ≥ 95 %) 43 Ví dụ 1 Độ ẩm tự nhiên của đất ở bãi vật liệu là 10%. Giả thiết 6000 g đất ướt được dùng trong thí nghiệm đầm chặt trong phòng. Tính lượng nước cần thêm vào mẫu để làm độ ẩm của mẫu tăng thành 13%; 20%, 28% 44 II. Các nhân tố ảnh hưởng tới tính đầm chặt của đất 45 15
1/23/2018 III. Các nhân tố ảh tới tính đầm chặt của đất: - Đặc tính của máy đầm: + Khối lượng, kích thước + Tần số làm việc và phạm vi thay đổi của tần số - Đặc tính của đất đầm chặt: + Dung trọng ban đầu + Kích thước và hình dạng hạt + Độ ẩm - Quy trình thi công: + Số lần đầm + Chiều dày lớp đất + Tần suất lv của động cơ + Tốc độ di chuyển 46 III. Các nhân tố ảh tới tính đầm chặt của đất: Chú ý. Các đặc tính của máy đầm ah tới độ lớn ứs & chiều sâu phạm vi làm việc của lực rung, dung trọng ban đầu cũng tác động lớn tới hiệu quả đầm chặt. Sau khi đã chọn đc máy đầm, thì quy trình thi công là nhân tố quyết định hiệu quả đầm chặt. (BS7) 47 16

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.