zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Bài giảng Địa kỹ thuật: Chương 7 - TS. Phạm Quang Tú

Chia sẻ: Banhbeodethuong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Báo xấu

27
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Địa kỹ thuật: Chương 7 Xác định độ lún của nền công trình, cung cấp cho người học những kiến thức như: xác định độ lún cố kết; tốc độ cố kết của đất; xác định độ lún ổn định của nền đất theo phương pháp cộng lún từng lớp; đánh giá quá trình lún thứ cấp. 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 7 - TS. Phạm Quang Tú

8/17/2015 NỘI DUNG CHƯƠNG VII XÁC ĐỊNH ĐỘ LÚN CỦA NỀN CÔNG §7.1. Mở đầu TRÌNH §7.2. Xác định độ lún cố kết (Settlement in Soil) §7.3. Xác định độ lún ổn định của nền đất theo phương pháp cộng lún từng lớp §7.4. Tốc độ cố kết của đất §7.5. Đánh giá quá trình lún thứ cấp “Remember Yesterday, Dream about Tomorrow but Live Today” 3 Mở đầu 4 Đất là môi trường rời rạc, có tính rỗng cao, khi chịu tải trọng gây lún (tải trọng do công trình & trọng lượng bản thân đất) gây ra, nền sẽ bị ép co & biến dạng ⇒ Mặt nền bị hạ thấp ⇒ Sự hạ thấp đáy móng công trình so với vị trí ban §7.1. Mở đầu đầu. Độ lún của khối đất là phần chuyển vị thẳng đứng của nó Lún trong đất Mở đầu 5 Mở đầu 6 Thời gian lún Nguyên nhân gây lún ??? Với đất, dưới tác dụng của tải trọng, phải mất 1 thời gian dài mới 1. Với đất quá cố kết hoặc đất kết thúc biến dạng. Vì vậy phải xét biến dạng lún theo thời gian cố kết bình thường? Khoảng thời gian lún dài hay ngắn phụ thuộc: Tải trọng ngoài 1.Quá trình phá vỡ liên kết của đất, 2.Quá trình dịch chuyển của các hạt & thu hẹp lỗ rỗng, 2. Với đất chưa cố kết 3.Quá trình thoát nước lỗ rỗng… nhanh hay chậm Cả tải trọng ngoài và trọng lượng bản thân Settlement Phân loại lún theo thời gian: 1.Lún ổn định: Độ lún của nền lúc quá trình lún kết thúc Foundation 2.Lún theo thời gian: Lún ở 1 thời điểm nào đó trong quá trình nền đất đang lún (độ lún chưa ổn định) 1
8/17/2015 8 Mở đầu 7 Độ lún tổng của đất nền (S) gồm 3 thành phần: Độ lún tức thời (độ lún đàn hồi) §7.2. Xác định độ lún cố kết ổn định Độ lún cố kết (cố kết sơ cấp) Độ lún từ biến (cố kết thứ cấp) ST = SC + SS + SE I. Tính toán lún cố kết một hướng 9 I. Tính toán lún cố kết một hướng 10 1. Tính độ lún cố kết ổn định Theo quan hệ giữa các pha của đất, sau khi kết thúc cố kết, thể tích phần hạt rắn vẫn không đổi, thể tích phần rỗng Nền đất cố kết 1 hướng (chịu nén không nở hông): giảm 1 lượng e, nếu dùng kết quả thí nghiệm nén không  Mặt nền chịu tải trọng phân bố đều rải ra vô hạn  Ứng nở hông: suất tăng thêm z sẽ phân bố dọc theo chiều sâu, đất nền chỉ chuyển vị thẳng đứng chứ không có chuyển vị ngang I. Tính toán lún cố kết một hướng 11 I. Tính toán lún cố kết một hướng 12 Dựa vào quan hệ giữa ứng suất tác dụng & biến đổi hệ số Dựa vào quan hệ giữa ứng suất tác dụng & biến đổi hệ số rỗng, rỗng, có thể lập các công thức tính lún: có thể lập các công thức tính lún: Dùng hệ số ép co (nén lún) av Dùng chỉ số nén Cc ∆e = av ∆σ’v Ho , sc  Cc log 2' 1  eo 1 2
8/17/2015 I. Tính toán lún cố kết một hướng 13 I. Tính toán lún cố kết một hướng 14 Dựa vào quan hệ giữa ứng suất tác dụng & biến đổi hệ số 2. Tính lún cố kết ổn định cho đất cố kết bình thường rỗng, có thể lập các công thức tính lún: Đất cố kết bình thường Dùng chỉ số nén cải biến Cc ’1: giá trị ứng suất lớp phủ thẳng đứng đang tồn tại ’vo ’2: bao gồm cả ứng suất lớp phủ thẳng đứng đang tồn tại ’vo và ứng suất tăng thêm ’v do công trình Ho  ,   v sc  Cc log vo ' 1  eo  vo ,  vo   v s c  C c H o log ,  vo I. Tính toán lún cố kết một hướng 15 I. Tính toán lún cố kết một hướng 16 Ta mới chỉ nghiên cứu cách tính lún với đất cố kết 3. Tính lún cố kết cho đất quá cố kết thường. Điều gì sẽ xảy ra nếu đất là quá cố kết? Thực a. Trường hợp ’vo+ v  ’p tế xây dựng, ta thường gặp đất quá cố kết nhiều hơn so với đất cố kết thường Kiểm tra loại cố kết như thế nào? Ho  ,   v sc  C r log vo ' 1  eo  vo So sánh áp lực tiền cố kết ’p với ứng suất hiệu quả thẳng đứng hiện tại ’vo (hệ số quá cố kết OCR) ,  vo   v sc  C r H o log ,  vo I. Tính toán lún cố kết một hướng 17 I. Tính toán lún cố kết một hướng 18 b. Trường hợp ’vo+ v > ’p Trường hợp này, PT tính lún Vậy bao gồm 2 phần: + Sự thay đổi hệ số rỗng hay sc  Cr Ho log '  vo    'p   vo '  Cc Ho log   'p   vo '   v   'p  biến dạng trên đường cong 1  eo '  vo 1  eo  'p nén lại từ điều kiện hiện trường ban đầu (eo; ’vo) hay (εvo, ’vo). Rút gọn ta được: + Sự thay đổi hệ số rỗng hay ' biến dạng trên đường cong Ho p Ho  '   nén nguyên sơ từ giá trị ’p tới sc  Cr log '  C c log vo ' v 1  eo  vo 1  eo p các giá trị cuối cùng của (ef, ’vf) hoặc (εvf, ’vf) 3
8/17/2015 II. Tính toán độ lún cố kết có xét đến BD hông 19 II. Tính toán độ lún cố kết có xét đến BD hông 20 Thực tế rất ít gặp đất nền chịu nén không nở hông. Chỉ Theo định luật Hooke, biến dạng tương đối theo các trong TH tải trọng công trình tương đối bé, kích thước phương của phân tố đất có kích thước dx, dy, dz do 3 móng tương đối lớn và chiều dày chịu nén của nền tương thành phần ứng suất tăng thêm pháp tuyến x, y, z gây đối mỏng thì mới có thể coi gần đúng nền bị nén không nở ra sẽ là: hông. Khi mặt nền chịu tải trọng công trình,1 điểm bất kỳ trong nền sẽ chịu 3 thành phần ứng suất tăng thêm pháp tuyến x, y, z có tác dụng gây biến dạng 3 hướng: biến dạng thẳng đứng & biến dạng nở hông II. Tính toán độ lún cố kết có xét đến BD hông 21 II. Tính toán độ lún cố kết có xét đến BD hông 22 Biến dạng thể tích tương đối Lớp đất có chiều dày H, độ lún sẽ là: S = ezH, hay (6.14)  = x + y + z , gọi là tổng ứng suất tăng thêm Trong chương 4, khi xét mẫu đất bị ép co do thu hẹp lỗ (6.14) là công thức tính độ lún ổn định của 1 lớp đất nền có rỗng là chủ yếu thì chiều dày H trong điều kiện biến dạng 3 hướng (bài toán không gian) Để tính lún theo công thức (6.14), cần có giá trị e2 xác định từ thí nghiệm nén có nở hông. Tuy nhiên thí nghiệm Biến dạng theo phương đứng này khá phức tạp, nên thường vẫn dùng kết quả thí nghiệm nén không nở hông để xác định e2; II. Tính toán độ lún cố kết có xét đến BD hông 23 II. Tính toán độ lún cố kết có xét đến BD hông 24 Xét kết quả thí nghiệm nén không nở hông Trong trường hợp biến dạng 2 hướng (bài toán biến dạng phẳng) ex  0, ez  0 và ey = 0, độ lún ổn định S của đất nền chiều dày H: (6.16) Vậy tính hệ số rỗng theo Trong đó ’ = x + z p1 = zđ 4
8/17/2015 II. Tính toán độ lún cố kết có xét đến BD hông 25 II. Tính toán độ lún cố kết có xét đến BD hông 26 Bài toán biến dạng phẳng Xác định hệ số rỗng từ thí nghiệm nén không nở hông: p1 = zđ p2 = zđ + (1‐ 0)’ (6.15) Ta lại có e1; e2 (6.17) Kết hợp (6.15) và (6.17) z = (1‐ 0)’ II. Tính toán độ lún cố kết có xét đến BD hông 27 II. Tính toán độ lún cố kết có xét đến BD hông 28 Trong trường hợp đất nền có chiều dày lớn, đất nền Trình tự tính lún khi nền nhiều lớp: Trình tự tính toán gồm thành lớp thì cần áp dụng phương pháp tổng cộng lún 8 bước như sau: từng lớp để tính toán độ lún ổn định của nền. Độ lún của 1. Xác định tải trọng công trình, tính & vẽ biểu đồ phân bố áp mỗi lớp xác định theo công thức sau suất đáy móng Trường hợp biến dạng 3 hướng 2. Tính và vẽ biểu đồ phân bố ứng suất bản thân thẳng đứng zđ dọc theo đường thẳng đứng đi qua điểm tính lún (vẽ từ đáy móng). 3. Xác định áp suất gây lún ptl. Trường hợp biến dạng 2 hướng Do thời gian đào hố móng để xây dựng công trình lâu, hố móng của CTTL luôn bị ngập nước nên đất nền đã bị phình nở khi đào hố móng. Như vậy áp suất đáy móng chính là áp suất gây lún ptl = p II. Tính toán độ lún cố kết có xét đến BD hông 29 II. Tính toán độ lún cố kết có xét đến BD hông 30 4. Tính và vẽ biểu đồ ứng suất tăng thêm thẳng đứng z 6. Chia lớp tính toán. dọc theo đường thẳng đứng đi qua điểm tính lún.  Cần chia chiều dày chịu nén Ha thành nhiều lớp mỏng, 5. Xác định chiều dày chịu nén của nền Ha. mỗi lớp có chiều dày hi. Khi phân chia cần tuân thủ các Theo quy phạm thiết kế nền các công trình thủy lợi chiều nguyên tắc sau: sâu chịu nén là chiều sâu tại đó có - Mặt phân lớp hi phải trùng với các mặt ranh giới sau đây: mặt phân tầng của các lớp đất tự nhiên, mặt nước ngầm, Ha = 0,5Hađ mặt nước mao dẫn, mặt đáy móng và mặt giới hạn dưới Ha - chiều dày chịu nén của đất nền của chiều dày chịu nén Ha. - Các lớp gần đáy móng có chiều dày hi bé hơn các lớp xa đáy móng để đảm bảo trong phạm vi mỗi lớp ứng suất z đều phân bố đường thẳng - Chiều dày mỗi lớp 5
8/17/2015 32 II. Tính toán độ lún cố kết có xét đến BD hông 31 7. Tính độ lún lớp thứ i (Si) §7.3. Xác định độ lún cố kết theo thời gian 8. Tính độ lún tổng cộng I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi II. Tính độ lún cố kết theo thời gian III. Biến dạng hông 33 34 I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi Quá trình cố kết thấm của đất chính là quá trình chuyển hoá giữa ứng suất trung hoà và ứng suất hiệu quả, 2 loại ứng suất này đều là hàm số của thời gian, nó phụ thuộc vào chiều dày của tầng đất và đặc tính I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi thoát nước của đất ⇒ để nghiên cứu quá trình lún theo thời gian, cần biết 1 trong 2 loại ứng suất trên (Hiện nay để giải bài toán này thường tìm ứng suất trung hoà Un). Để tìm Un, dựa vào lý luận cố kết thấm của đất. I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi 35 I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi 36 Khi lớp đất bão hoà nước chịu nén dưới tác dụng 1.1 Những giả thiết cơ bản của lý thuyết cố kết thấm 1 hướng của tải trọng phân bố đều, nằm giữa 2 tầng thoát nước hoặc nằm giữa 1 tầng thoát nước và 1 tầng  Tải trọng tác dụng một lần tức thời . không thoát nước thì nước trong đất sẽ bị ép thoát  Đất nền đồng chất & bão hoà nước. ra ngoài chủ yếu theo hướng thẳng đứng. Lớp đất bị  Trong quá trình cố kết, bản thân nước và hạt đất coi ép co trong điều kiện thoát nước như vậy gọi là cố như không ép co được. kết thấm một hướng  Lớp đất chỉ bị ép co và thoát nước theo phương đứng  Tốc độ lún của đất chỉ phụ thuộc tốc độ thoát nước trong đất.  Tính thấm nước của đất tuân theo ĐL Darcy.  Hệ số thấm k & hệ số ép co a của đất chịu nén là hằng số trong quá trình cố kết thấm 6
8/17/2015 I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi 37 I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi 38 1.2 PT vi phân cố kết thấm 1 hướng & nghiệm của PT 1.2 PT vi phân cố kết thấm 1 hướng & nghiệm của PT Xét 1 phân tố đất tại độ sâu z có thể tích 11dz Vì đất bão hòa nước, nước trong lỗ rỗng & hạt đất không bị ép co ⇒ Khi phân tố đất bị biến dạng dưới tác dụng của tải trọng ngoài P thì V.nước thoát ra khỏi phân tố đất trong khoảng thời gian dt chính = độ giảm thể tích rỗng của nó trong khoảng thời gian đó Biến đổi biểu thức trên, áp dụng ĐL Darcy và quan hệ giữa các pha trong đất Với I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi 39 I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi 40 1.2 PT vi phân cố kết thấm 1 hướng & nghiệm của PT 1.2 PT vi phân cố kết thấm 1 hướng & nghiệm của PT Cv - hệ số cố kết (cm²/năm). k - hệ số thấm (cm/năm). a - hệ số ép co (cm²/N). NX eo - hệ số rỗng tự nhiên. Đất sét có tính dẻo thấp: Cv = 1*105 6*104 cm2/năm w - trọng lượng riêng của nước (0,01 N/cm³). Đất sét có tính dẻo vừa : Cv = 6*104 ÷ 3*104 cm2/năm NX Đất sét có tính dẻo cao : Cv = 3.104 ÷ 6*103 cm2/năm Cv tỷ lệ thuận với hệ số thấm k và tỷ lệ nghịch với hệ số ép co a ⇒ Cv đặc trưng cho mức độ cố kết của đất. Đất càng ít thấm, Cv càng bé. I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi 41 I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi 42 1.2 PT vi phân cố kết thấm 1 hướng & nghiệm của PT 1.2 PT vi phân cố kết thấm 1 hướng & nghiệm của PT Điều kiện ban đầu: Đây là PT vi phân cố kết thấm 1 hướng của đất bão hòa Khi t = 0 , tại mọi z: u = p. nước. Kết hợp điều kiện ban đầu & điều kiện biên của bài Khi t =  , tại mọi z: u=0 toán ⇒ nghiệm riêng Áp lực nước lỗ rỗng u ở thời điểm t bất Điều kiện biên: kỳ tại độ sâu z bất kỳ. Tại z = H với mọi t: q=0 Tại z =0 với mọi t : u=0 7
8/17/2015 I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi 43 I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi 44 1.2 PT vi phân cố kết thấm 1 hướng & nghiệm của PT VD 6.5 (6.25) Một tầng đất sét bão hòa nước dày 5m nằm trên tầng đá ko thấm. Trên tầng sét là lớp cát mỏng chịu tải trọng thẳng đứng phân bố đều liên tục p = 200 kN/m². Cho biết chỉ tiêu m - Số nguyên dương lẻ 1,3,5 ... cơ lý của tầng sét như sau: e - Cơ số logarit tự nhiên. Hệ số thấm k = 1,4 cm/năm; hệ số rỗng ban đầu eo = 0,80; z - Độ sâu của điểm đang xét. hệ số ép co a = 0,00183 cm²/N. N - Nhân tố thời gian Yêu cầu: H – Khoảng cách thoát nước lớn nhất. TH: 1 mặt thoát nước thì H = chiều dày lớp đất. Hãy tính và vẽ biểu đồ phân bố áp lực nước lỗ rỗng u theo chiều sâu của tầng sét ở thời điểm sau khi tác dụng tải TH: 2 mặt thoát nước thì H = 1/2 chiều dày lớp đất trọng p 6 tháng t - Thời gian cố kết. Cv – hệ số cố kết I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi 45 I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi 46 VD 6.5 Áp lực nước lỗ rỗng U(z,t) tại độ sâu z bất kỳ Nhân tố thời gian: Hệ số cố kết Cv (chỉ lấy 1 số hạng đầu của chuỗi, tức là lấy m =1) Trong đó: a = 0,00183 cm²/N = 1,83 cm²/kN. Trong đó: P = 200 Kn/m2; H = 5m; n = 10 kN/m³ = 10-5 kN/cm³ k = 1,4 cm/năm eo = 0.8 I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi 47 I. Lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi 48 Nhân tố thời gian: Trên hình, diện tích abc là biểu đồ phân bố áp lực nước lỗ rỗng uz,t và diện tích aedc là biểu đồ phân bố ⇒ áp lực nước lỗ rỗng u(z,t) áp lực nén ’zt (áp Tính với z = 0,00H ; 0,25H ; 0,50H ; 0,75H ; H lực hiệu quả) z 0,00 0,25H 0,50H 0,75H H uz,t( kN/m²) 0,00 49,39 91,18 119,17 129,00 8
8/17/2015 49 II. Tính độ lún theo thời gian 50 1. Độ cố kết của đất nền Độ cố kết là tỷ số giữa độ lún ở thời điểm t nào đó trong quá trình đang lún (St) và độ lún ở thời điểm quá trình lún đã kết II. Tính độ lún theo thời gian thúc (S), ký hiệu là Qt. (6.27) (6.28) Trong đó: (a) (b) Thay (a) và (b) vào (6.27) 1. Độ cố kết của đất nền 51 1. Độ cố kết của đất nền 52 Nhận xét Từ công thức (6.29) thấy rằng Qt phụ thuộc tỷ số của diện (6.29) tích biểu đồ áp lực nước lỗ rỗng abc & biểu đồ ứng suất hiệu quả aedb. Rõ ràng Qt tăng theo thời gian cố kết, từ Qt = 0 ở thời điểm t = 0 tăng lên Qt = 1 ở thời điểm t =  Đây là công thức cơ bản thường dùng để xác định độ cố kết Vậy Qt biểu thị mức độ hoàn thành quá trình chuyển hoá của nền đất áp lực nước lỗ rỗng thành ứng suất hiệu quả trong quá trình cố kết Là diện tích của biểu đồ áp lực nước lỗ Nếu biết biểu đồ áp lực nước lỗ rỗng & ứng suất hiệu rỗng abc và biểu đồ ứng suất hiệu quả quả, điều kiện thoát nước và tính chất của đất nền thì aedc ở thời điểm t. dễ dàng ⇒ độ cố kết Qt và nhờ đó sẽ tính được St theo Diện tích biểu đồ ứng suất hiệu quả aedb trên hình 6- công thức (6.28). 12 ở thời điểm t =  (là thời điểm quá trình cố kết đã chấm dứt). 53 2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản 54 2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản 2.1 Trường hợp 0 (TH-0) Nhận xét Trong thực tế xây dựng, trên cơ sở phân tích tính chất Đất nền đồng chất đã cố kết ổn định dưới tác dụng của trọng và điều kiện thoát nước 1 hướng của đất nền, đặc lượng bản thân, chiều dày lớp điểm của tải trọng công trình và tình hình phân bố ứng đất nền tương đối mỏng, kích suất trong đất có thể phân ra 5 TH cố kết cơ bản sau thước đáy móng công trình đây của bài toán cố kết 1 hướng. tương đối lớn. Ứng suất ép co do tải trọng ngoài gây ra trong đất phân bố đều theo chiều sâu σ’z- ứng suất tăng thêm ở mặt thoát nước σ’’z- ứng suất tăng thêm ở mặt không thấm 9
8/17/2015 2. Độ cố kết của đất nền trong các trường hợp cơ bản 55 2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản 56 2.1 Trường hợp 0 (TH-0) Nhận xét Từ công thức (6-26) ⇒ điều kiện để 2 lớp đất nền đạt độ cố kết Thay (6.25) vào (6.29) rồi lấy như nhau là nhân tố thời gian N phải bằng nhau: tích phân: N1 = N2 (6.30) Vì chuỗi (6.30) hội tụ nhanh (N lớn) nên chỉ cần lấy 1 số hạng đầu cũng đủ chính xác) (6.31) Với (6.26) 2. Độ cố kết của đất nền trong các trường hợp cơ bản 57 2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản 58 Hay Từ CT (6.32) còn có thể ⇒ thời gian cố kết của 2 lớp đất (6.32) nền có tính chất, chiều dày và phân bố ứng suất ép co giống nhau nhưng điều kiện thoát nước của chúng khác nhau Công thức (6-32) cho thấy tỷ số thời gian cố kết bằng bình (hình c). Trên hình (c), đất nền thoát nước hai mặt nên phương tỷ số khoảng cách thoát nước lớn nhất. Trong trường khoảng cách thoát nước lớn nhất chỉ bằng H2/2, do đó hợp đang xét, với điều kiện thoát nước 1 mặt nên khoảng cách (6.32) trở thành: thoát nước lớn nhất H1, H2 cũng chính là chiều dày của lớp đất nền. Rõ ràng thời gian cố kết t2 của lớp đất nền thoát nước 2 mặt ngắn hơn nhiều, chỉ bằng 1/4 thời gian cố kết t1 của đất nền có cùng chiều dày nhưng chỉ thoát nước 1 mặt. 2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản 59 2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản 60 2.2 Trường hợp 1 (TH-1) 2.3 Trường hợp 2 (TH-2) Đất nền là loại trầm tích mới chưa ổn Đất nền đã hoàn thành quá trình cố kết định, dưới tác dụng của trọng lượng dưới tác dụng của trọng lượng bản thân. bản thân, quá trình cố kết của đất Chiều dày lớp đất nền tương đối lớn, kích chưa hoàn thành. Biểu đồ phân bố thước đáy móng tương đối bé. Phân bố ứng suất ép co trong nền do trọng ứng suất ép co trong nền do tải trọng lượng bản thân đất gây ra theo chiều ngoài p gây ra có dạng tam giác giảm dần sâu có dạng tam giác, với cạnh đáy ở theo chiều sâu. mặt không thấm Độ cố kết của đất nền được tính Độ cố kết của đất nền theo: (6.36) 10
8/17/2015 2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản 61 2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản 62 Nhận xét 2.4 Trường hợp 3 (TH-3) Kết quả nghiên cứu cho thấy biến dạng của đất nền đồng chất Đất nền cố kết chưa hoàn toàn dưới ở thời điểm t nào đó do ứng suất ép co có dạng biểu đồ phân tác dụng của trọng lượng bản thân. bố nào đó gây ra sẽ tương đương với tổng các biến dạng gây Biểu đồ ứng suất ép co do tải trọng ra do các biểu đồ ứng suất ép co riêng rẽ hợp thành. Điều đó cho phép dùng nguyên lý cộng tác dụng các biểu đồ phân bố ngoài gây ra trong nền phân bố đều ứng suất ép co để xác định độ lún của nền trong quá trình cố hoặc phân bố hình thang với đáy kết. lớn ở mặt không thoát nước, đáy bé Theo nguyên lý đó, xem độ lún St2 ở thời điểm t của TH-2 ở mặt thoát nước. Theo nguyên lý tương đương với hiệu số độ lún của TH-0 & TH-1 ở thời điểm cộng tác dụng, độ lún của nền trong đó, tức là: St2 = Sto ‐ St1 TH này xác định theo công thức St3 = Sto + St1 Qt2 = 2Qto ‐ Qt1 Qt3.S3 = Qto.So + Qt1.S1 2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản 63 2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản 64 2.4 Trường hợp 3 (TH-3) 2.5 Trường hợp 4 (TH-4) Qt3.S3 = Qto.So + Qt1.S1 Đất nền đã cố kết ổn định dưới tác dụng của trọng lượng bản thân. Chiều dày lớp đất nền không lớn. Biểu đồ phân bố ứng suất ép co do tải trọng ngoài gây ra trong nền có dạng hình thang với đáy lớn ở mặt thoát nước và đáy bé ở mặt không thoát nước . Theo nguyên lý cộng tác dụng độ lún của nền trong TH này xác định theo công thức: Với St4 = Sto ‐ St1 ’z _ ứng suất ép co ở mặt thoát nước. ”z _ ứng suất ép co ở mặt không thoát nước 2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản 65 2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản 66 Nhận xét Kết quả nghiên cứu cho thấy Qt là 1 hàm số của nhân tố thời gian N và . Để tiện tính toán thường lập bảng trị số N và Qt cho 5 TH cố kết cơ bản ( với các  khác nhau) để tra cứu (Bảng 6.1). Trên đây là những TH cố kết cơ bản trong điều kiện thoát nước 1 mặt. Nếu gặp TH thoát nước 2 mặt có thể đưa về trường hợp 0 (TH-0) để tính toán, nhưng lúc đó khoảng cách thoát nước lớn nhất chỉ lấy bằng nửa chiều dày lớp đất, tức là H/2. TH Khi có hai mặt thoát nước 11
8/17/2015 2. Độ cố kết của đất nền trong các TH cơ bản 67 3. Các bài toán cơ bản 68 Trong trường hợp đất nền có 2 lớp I & II thì tiến hành tính toán độ cố kết Thực tế thường gặp hai dạng bài toán sau khi tính Qt và độ lún St cho các lớp riêng rẽ sau đó cộng kết quả với nhau. Khi tính toán cần lưu ý lớp I là TH thoát nước 1 mặt và thoát ở mặt đáy lớp do toán độ lún của nền theo thời gian đó cần tính toán theo TH-3. Còn lớp II là TH thoát nước 2 mặt cần tính toán theo TH-0. Bài toán 1: Cho biết thời gian t. Yêu cầu tính độ cố kết Qt và độ lún St. Bài toán 2: Cho biết độ cố kết Qt hoặc độ lún St. Yêu cầu xác định thời gian t cần thiết để đất nền đạt được độ cố kết hoặc độ lún nói trên. 3. Các bài toán cơ bản 69 3. Các bài toán cơ bản 70 Bài toán 1: Cho biết thời gian t. Yêu cầu tính độ cố kết Qt và Bài toán 2: Cho biết độ cố kết Qt hoặc độ lún St. Yêu cầu xác độ lún St. định thời gian t cần thiết để đất nền đạt được độ cố kết hoặc B1: Tính hệ số cố kết độ lún nói trên B1: Tính độ cố kết Cv B2: Tính nhân tố thời gian B2: Xác định trường hợp cố kết cơ bản hoặc trị số α B3: Xác định trường hợp cố kết cơ bản hoặc trị số α σ’z- ứng suất tăng thêm ở mặt thoát nước σ’’z- ứng suất tăng thêm ở mặt không thấm B3: Tra Bảng 6.1, trang 214 được N nhờ Qt và α B4: Tra bảng 6.1 trang 214 được Qt, từ đó tính ra St 3. Các bài toán cơ bản 71 3. Các bài toán cơ bản 72 VD6.6 1. Xác định độ lún St Nền đất sét bão hòa nước dày 10m nằm trên tầng đá không a. Xác định độ lún ổn định S: thấm nước. Mặt nền chịu tải trọng phân bố cục bộ p = 235,4 kN/m², ứng suất ép co do tải trọng p gây ra trong nền có dạng phân bố như hình. Cho các đặc trưng cơ lý đất nền: Trong đó Hệ số rỗng ban đầu 1 = 0,8. Hệ số ép co a = 0,0025 cm²/N Hệ số thấm k = 2,0 cm/năm. Hãy xác định: 1. St sau t = 1 năm sau khi tải trọng p. 2. Thời gian t cần thiết để độ cố kết đất nền đạt 0,75. 12
8/17/2015 73 3. Các bài toán cơ bản 74 3. Các bài toán cơ bản 2. Tính thời gian t cần thiết để đất nền đạt độ cố kết Qt = 0.75 1. Xác định độ lún St a. Xác định St a. Xác định N Đây là TH-4 N xác định nhờ tra bảng 6.1 với Qt=0.75 và α = 1.5 nhận được N = 1.13 b. Tính t Qt xác định được nhờ tra bảng 6.1 với N =0,36 &  = 1,5 ⇒ Qt = 0,465 St = Qt.S = 0,46527,3 = 12,7 cm. 13

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.