Bài giảng Địa kỹ thuật: Chương 6 (Phần 2)

Chia sẻ: Manh Manh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

88
lượt xem 11
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Địa kỹ thuật: Chương 6 (Phần 2) - Cường độ chống cắt đất có kết cấu nội dung trình bày về ứng xử của sét bão hòa nước chịu cắt trong trường hợp cố kết, thoát nước, ứng xử của sét bão hòa nước chịu cắt trong trường hợp cố kết, không thoát nước,... Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Địa kỹ thuật: Chương 6 (Phần 2)

Khái quát • Cường độ chống cắt của đất có ý nghĩa quan trọng nhất trong địa kỹ thuật Chương VI: Cường độ chống cắt đất • Cường độ chống cắt có liên quan đến sức chịu tải của nền, ổn định mái dốc, tường chắn (Phần II: Cường độ chống cắt của đất sét) • Phân tích ổn định theo phương pháp cân bằng giới hạn đòi hỏi xác định giá trị cường độ chống cắt của đất 1 2 Ứng xử của sét bão hoà chịu cắt trong Nội dung trường hợp cố kết, thoát nước (CD) σ = u + σ’ σvc σ’vc=σvc • Ứng xử của sét bão hoà nước chịu cắt trong trường Cuối giai đoạn cố kết (đẳng hướng σvc = σhc σhc σ’hc σ’hc= σhc hợp cố kết, thoát nước (CD) hoặc dị hướng σvc ≠ σhc ) σhc 0 • Ứng xử của sét bão hoà nước chịu cắt trong trường σvc σ’vc hợp cố kết, không thoát nước (CU) σvc + Δσ σ’v=σvc+Δσ= σ’1 • Ứng xử của sét bão hoà nước chịu cắt trong trường Giai đoạn gia tải thẳng đứng (ứng suất ngang σhc σhc σ’h σ’h= σ’hc= σ’3 hợp không cố kết, không thoát nước (UU) không đổi) (Nén 3 trục) ≈0 • Các hệ số áp lực nước lỗ rỗng σvc σ’vc • Một số ví dụ σvc+Δσf σ’vf=σvc+Δσf=σ’1f σhc σhc σ’hf σ’hf= σhc=σ’3f Lúc phá hoại ≈0 3 Δσf = (σ1-σ3)f 4 σvc σ’vc
Ứng xử của sét bão hoà chịu cắt trong Ứng xử của sét bão hoà chịu cắt trong trường hợp cố kết, thoát nước (CD) trường hợp cố kết, thoát nước (CD) Sét quá cố kết đất sét cố kết bình thường (NC) Sét cố kết bình thường Vòng tròn Mohr ứng suất tổng = Vòng tròn Mohr ứng suất hiệu quả Sét quá cố kết 5 Holtz and Kovacs(1981). 6 Sét cố kết bình thường Holtz and Kovacs(1981). Ứng xử của sét bão hoà chịu cắt trong trường hợp cố kết, thoát nước (CD) Quan hệ giữa góc ma sát trong và chỉ số dẻo Đường cong nén nguyên sơ σ’ φ’ xác định tại giá trị (σ1’/σ3’) max τ Quá cố kết cố kết bình thường σ’p: ứng suất tiền cố kết Holtz and Kovacs(1981). PI=LL-PL (LL: liquid limit; PL: plastic limit) σ’ 7 8 Holtz and Kovacs(1981). Chỉ số dẻo
Ứng xử của sét bão hoà chịu cắt trong Một số ứng dụng kết quả CD trường hợp cố kết, không thoát nước (CU) Holtz và Kovacs(1981). σ = u + σ’ σvc σ’vc=σvc Cuối giai đoạn cố kết (đẳng hướng σvc = σhc σhc σhc σ’hc σ’hc= σhc Cường độ chống cắt thoát nước tại hoặc dị hướng σvc ≠ σhc ) 0 hiện trường σvc σ’vc Đập được xây dựng rất chậm trên nền sét yếu σvc + Δσ σ’v=σvc+Δσ m Δu Cường độ chống Giai đoạn gia tải thẳng cắt thoát nước của đứng (ứng suất ngang σhc σhc σ’h σ’h= σhc m Δu lõi sét ± Δu không đổi) (Nén 3 trục) Đập đất với dòng thấm ổn định σvc σ’vc Cường độ chống σvc+Δσf σ’vf=σvc+Δσf m Δuf cắt thoát nước tại =σ’1f hiện trường σhc σhc σ’hf σ’hf= σhc m Δuf Lúc phá hoại ± Δuf 9 Δσf = (σ1-σ3)f = σ’3f 10 Mái đào hoặc mái dốc tự nhiên trong đất sét σvc σ’vc Ứng xử của sét bão hoà chịu cắt trong Ứng xử của sét bão hoà chịu cắt trong trường hợp cố kết, không thoát nước (CU) quá cố kết trường hợp cố kết, không thoát nước (CU) cố kết bình thường Đất sét cố kết bình thường quá cố kết φ ' > φT cố kết bình thường Hiệu quả Tổng quá cố kết quá cố kết Holtz and Kovacs(1981). cố kết bình thường 11 12 Holtz and Kovacs(1981).
Ứng xử của sét bão hoà chịu cắt trong Ứng xử của sét bão hoà chịu cắt trong trường hợp cố kết, không thoát nước (CU) trường hợp cố kết, không thoát nước (CU) Đất sét quá cố kết φ ' < φT quá cố kết cố kết bình thường Tổng Hiệu quả Hiệu quả Tổng Hiệu quả Tổng Holtz and Kovacs(1981). 13 Holtz and Kovacs(1981). 14 Đường ứng suất (CU) Đường ứng suất (CU) Holtz and Kovacs(1981). Đất sét qúa cố kết Đất sét cố kết bình thường Đường ứng suất Kf=σ’hf/σ’vf tổng-uo uo: back pressure Đường ứng Đường ứng suất hiệu quả suất tổng Đường ứng Đường ứng suất hiệu quả suất tổng Holtz and Kovacs(1981). 15 16
Góc ma sát trong (CU) Một số ứng dụng kết quả CU φ’ xác định từ thí nghiệm CU (độ) a) Đê được đắp lớp 2 ngay sau khi cố kết do trọng lượng lớp 1 b) Mực nước hồ rút nhanh, không có sự rút nước trong lõi Đất đắp Holtz and Kovacs(1981). φ’d xác định từ thí nghiệm CD (độ) 17 18 Holtz and Kovacs(1981). c) Xây dựng mái đắp trên mái dốc tự nhiên TỔNG, σ = Trung hoà, u + Hiệu quả, σ’ Ứng xử của sét bão hoà chịu cắt không cố Ngay sau khi tạo mẫu; trước khi áp kết, không thoát nước (UU) Ứng xử của sét dụng áp suất buồng bão hoà chịu cắt Áp suất dư (mao không cố kết, dẫn) sau khi tạo mẫu Đất sét chế bị không thoát nước (UU) Sau khi áp dụng áp suất buồng thuỷ tĩnh (S=100%) Đất sét nguyên dạng, độ nhạy trung bình Trong quá trình chất tải dọc trục Đất sét nguyên dạng, độ nhạy cao Khi phá hoại 19 Holtz and Kovacs(1981). 20 Holtz and Kovacs(1981).
Ứng xử của sét bão hoà chịu cắt không cố Ứng xử của sét bão hoà chịu cắt không cố kết, không thoát nước (UU) kết, không thoát nước (UU) Đường bao phá hoại Mohr (ứng suất tổng) Đường bao phá hoại Mohr Ứng suất hiệu quả Ứng suất tổng Không bão hoà bão hoà Chú ý: σ’hf không đổi đối với 3 vòng tròn Mohr ứng suất tổng 21 22 Holtz and Kovacs(1981). Holtz and Kovacs(1981). Ứng xử của sét bão hoà chịu cắt trong T/H Thí nghiệm nén nở hông không cố kết, không thoát nước (UU) Tổng Trung Hiệu hoà quả Ngay sau khi tạo và lắp mẫu, trước khi chất tải dọc trục Trong quá trình chất tải dọc trục Khi bị phá hoại Holtz and Kovacs(1981). 23 Holtz and Kovacs(1981). 24
Một số ví dụ ứng dụng UU Các hệ số áp lực nước lỗ rỗng CĐCC không thoát Sét yếu nước • Dưới tác dụng của tải trọng+điều kiện không thoát nước áp lực nước lỗ rỗng (ALNLR) sẽ xuất hiện trong đất sét bão hoà a) Đập được đắp nhanh trên nền đất sét yếu nước • Điều quan trọng trong thực tiễn là cần tính giá trị ALNLR CĐCC không thoát nước của lõi sét đầm • Nếu đất bão hoà hoàn toàn, biến thiên ALNLR Δu bằng biến chặt thiên áp suất buồng Δσ3. (Δu/ Δσ3 =1) b) Đập cao được đắp nhanh mà không thay đổi độ ẩm lõi sét chống thấm • Nếu đất chưa bão hoà hoàn toàn, sử dụng hệ số B (Skempton) Trong đó, n: độ rỗng; Cv: Hệ số nén của lỗ rỗng ASĐM lớn nhất, hàm của τf Csk: Hệ số nén của cốt đất c) Móng được xây dựng nhanh trên nền sét 25 26 Holtz and Kovacs(1981). Các hệ số áp lực nước lỗ rỗng Quan hệ B và S • Nếu đất bão hoà hoàn toàn: Cw=Cv Cw/Csk 0 Số liệu Đất khác nhau B=1 (tính nén của nước quá nhỏ so với tính Kaolinite Bụi pha sét đầm chặt (lý thuyết) nén của cốt đất) Cát Ottawa Hệ số áp lực nước lỗ rỗng B Ướt Sét đầm • Nếu đất khô, Cv/Csk ∞ B=0 (tính nén của Khô không khí lớn hơn nhiều tính nén của cốt đất) Cát Ottawa (lý thuyết) • Đất chưa bão hoà: 0
Các hệ số áp lực nước lỗ rỗng Các hệ số áp lực nước lỗ rỗng • Nén 3 trục (Δσ2=Δσ3), độ lệch ứng suất q gây ra biến thiên • Phương trình Skempton được ứng dụng dự đoán biến thiên ALNLR: ALNLR do tải trọng gây ra (công trình đất đắp như đê, đập, Δu=1/3*B(Δσ1-Δσ3): đất đàn hồi đường giao thông xây dựng trên nền đất yếu) • Skempton: ALNLR bao gồm 2 thành phần do: (1) biến thiên ứng suất trung bình và • Cần có thiết bị quan trắc ALNLR tại hiện trường để đề (2) biến thiên ứng suất cắt gây ra phòng sự cố mất ổn định. Δu=B[Δσ3+A(Δσ1-Δσ3)] (đất không hoàn toàn đàn hồi) (biến thiên ALNLR do thay đổi ứng suất tổng khi gia tải trong điều kiện không thoát nước) Cách viết khác: Δu = BΔσ 3 + A (Δσ 1 − Δσ 3 ) A = BA Nếu B=1, S=100% Δu=Δσ3+A(Δσ1-Δσ3) Chú ý: A, B không phải hằng số; phụ thuộc loại đất và đường ứng suất. Xem Bảng 11-8 và 11-9 (Holtz và Kovacs, 1981) Chi tiết, xem Phụ lục B-3 (Holtz và Kovacs, 1981) 29 30 Một số ví dụ • Bài tập 1: ví dụ 11.11, tr. 558 (Holtz and Kovacs) • Bài tập 2: ví dụ 11.12, tr.567(Holtz and Kovacs) • Bài tập 3: ví dụ 11.13, tr. 568 (Holtz and Kovacs) • Bài tập 4: ví dụ 11.14, tr. 603 (Holtz and Kovacs) • Bài tập 5: ví dụ 11.15, tr. 612 (Holtz and Kovacs) • Xem thêm: – Các ví dụ 11.16÷11.18 (Holtz and Kovacs) – Bổ sung các ví dụ khác nếu cần 31