zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Bài giảng môn Cơ học đất - Chương 2: Tính chất cơ học của đất

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:74

Báo xấu

8
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng môn Cơ học đất - Chương 2 Tính chất cơ học của đất, cung cấp cho người học những kiến thức như: tính thấm của đất; tính nén lún của đất; tính chống cắt của đất. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng môn Cơ học đất - Chương 2: Tính chất cơ học của đất

CHÖÔNG 2: TÍNH CHAÁT CÔ HOÏC CUÛA ÑAÁT CHÖÔNG MÔÛ ÑAÀU CHÖÔNG 1: TÍNH CHAÁT VAÄT LYÙ CUÛA ÑAÁT CHÖÔNG 2: TÍNH CHAÁT CÔ HOÏC CUÛA ÑAÁT CHÖÔNG 3: PHAÂN BOÁ ÖÙNG SUAÁT TRONG ÑAÁT CHÖÔNG 4: BIEÁN DAÏNG VAØ ÑOÄ LUÙN CUÛA NEÀN ÑAÁT CHÖÔNG 5: SÖÙC CHÒU TAÛI CUÛA NEÀN ÑAÁT VAØ OÅN ÑÒNH MAÙI DOÁC ÑAÁT CHÖÔNG 6: AÙP LÖÏC ÑAÁT LEÂN TÖÔØNG CHAÉN, LEÂN OÁNG CHOÂN
CHÖÔNG 2: TÍNH CHAÁT CÔ HOÏC CUÛA ÑAÁT 2.1. TÍNH THAÁM CUÛA ÑAÁT 2.2. TÍNH NEÙN LUÙN (TÍNH BIEÁN DAÏNG) CUÛA ÑAÁT 2.3. TÍNH CHOÁNG CAÉT CUÛA ÑAÁT
CHÖÔNG 2: TÍNH CHAÁT CÔ HOÏC CUÛA ÑAÁT Ñeå xaây döïng coâng trình treân neàn ñaát ta caàn phaûi döï baùo ñöôïc nhöõng bieán ñoåi xaûy ra trong ñaát döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng vaø caùc taùc ñoäng trong loøng ñaát, cuõng nhö töông taùc giöõa ñaát vaø coâng trình. Ñaát laø vaät lieäu nhieàu pha sai khaùc raát nhieàu so vôùi caùc vaät lieäu trong caùc lí thuyeát. Söï khaùc nhau ñoù theå hieän ôû moät soá hieän töôïng cô hoïc ñaëc thuø nhö tính thaám vaø tính neùn luùn cuûa ñaát. Keát hôïp vôùi thöïc nghieäm, thí nghieäm tìm ra nhöõng yeáu toá aûnh höôûng tôùi caùc tính chaát cô hoïc cuûa ñaát vaø quy luaät bieán ñoåi cuûa chuùng Tìm ra nhöõng keát quaû vaø bieåu thöùc tính toaùn öùng duïng vaøo thöïc teá.
2.1. TÍNH THAÁM CUÛA ÑAÁT 2.1.1. AÙp löïc hieäu duïng vaø aùp löïc nöôùc loã roãng trong ñaát Khi taûi troïng ngoaøi taùc duïng leân ñaát ⇒ phaân ra thaønh 2 phaàn: + Moät phaàn truyeàn leân coát ñaát gaây ra söï neùn chaët ñaát goïi laø “aùp löïc hieäu duïng pz” ⇒ öùng suaát höõu hieäu σ’ + Moät phaàn truyeàn leân nöôùc loã roãng gaây ra söï thaám nöôùc trong ñaát goïi laø “aùp löïc nöôùc loã roãng pw“ ⇒ öùng suaát truyeàn daãn bôûi nöôùc u. AÙp löïc toång: p = pz + pw ÖÙng suaát toång: σ = σ’+ u
2.1. TÍNH THAÁM CUÛA ÑAÁT 2.1.2. Khaùi nieäm veà doøng thaám trong ñaát Tính thaám cuûa ñaát laø tính chaát ñeå cho nöôùc chaûy qua caùc loã roãng cuûa noù. Doøng nöôùc chaûy qua ñaát goïi laø doøng thaám. Tính thaám cuûa ñaát laø 1 ñaëc tính quan troïng cuûa ñaát caàn ñöôïc chuù yù khi nghieân cöùu caùc tính chaát cô hoïc cuûa noù. Noù aûnh höôûng tôùi quaù trình luùn theo thôøi gian cuûa ñaát vaø khi nöôùc thaám qua ñaát coøn xuaát hieän aùp löïc thuyû ñoäng, gaây ra hieän töôïng xoùi ñuøn ñaát neàn, suït lôû maùi doác, vôõ ñeâ, ñaäp .
2.1. TÍNH THAÁM CUÛA ÑAÁT 2.1.2. Khaùi nieäm veà doøng thaám trong ñaát Trong ñaát coù chuyeån ñoäng cuûa caùc daïng nöôùc khaùc nhau nhö: - Chuyeån ñoäng cuûa hôi nöôùc phuï thuoäc vaøo söï thay ñoåi nhieät ñoä - Chuyeån ñoäng cuûa maøng nöôùc lieân keát yeáu döôùi taùc duïng cuûa caùc aùp löïc khaùc nhau - Chuyeån ñoäng cuûa nöôùc mao daãn döôùi taùc duïng cuûa aùp löïc mao daãn. - Chuyeån ñoäng cuûa nöôùc troïng löïc döôùi taùc duïng cuûa aùp löïc thuûy tónh.
2.1. TÍNH THAÁM CUÛA ÑAÁT 2.1.2. Khaùi nieäm veà doøng thaám trong ñaát • Löu löôïng nöôùc thaám thöïc teá q qua phaàn theå tích loã roãng cuûa maët caét vuoâng goùc vôùi doøng chaûy xaùc ñònh theo bieåu thöùc: •q = Ar.vt •q = A.v vt = löu toác thaám thöïc teá cuûa ñaát v laø löu toác thaám trung bình Ar = dieän tích phaàn loã roãng maët caét A = dieän tích toaøn boä maët caét Ar ⋅ vt = A ⋅ v Ar ⇒ v = ⋅ vt = n ⋅ vt A
2.1. TÍNH THAÁM CUÛA ÑAÁT 2.1.3. Ñònh luaät thaám Vôùi haàu heát caùc loaïi ñaát doøng thaám trong ñaát laø doøng chaûy taàng. Naêm 1885 - Coät aùp löïc nöôùc: aa’, bb’, cc’ Darcy ñaõ tieán haønh nhieàu thí nghieäm - Theá naêng thuûy tónh: Δh thaám vôùi ñaát caùt. a’ - Ñoä toån thaát coät aùp nöôùc: h - AÙp löïc nöôùc loã roãng gia taêng: c’ h u = γ0.h b’ A C B - Grañient aùp löïc thuûy tónh: u γ 0h Ip = = b l l - Grañient thuûy löïc: c Δh hIp I= = a γ0 l l
2.1. TÍNH THAÁM CUÛA ÑAÁT 2.1.3. Ñònh luaät thaám - Vaän toác thaám trung bình: a’ K v= Ip c’ h η Trong ñoù: b’ K laø ñoä thaám A C B η laø ñoä nhôùt cuûa nöôùc b K v= γ 0I Δh η c a K k= γ0 l η ⇒ v = k ⋅ I ⇒ Q = k ⋅ I ⋅ A ⋅ t • ⇒ bieåu thöùc cuûa ñònh luaät thaám chaûy taàng
2.1. TÍNH THAÁM CUÛA ÑAÁT 2.1.3. Ñònh luaät thaám v Ñoái vôùi ñaát rôøi I k. t Phaùt bieåu: Toác ñoä thaám nöôùc qua 1 = v ñôn vò maët caét cuûa ñaát v tyû leä ñöôøng thaúng vôùi gradient thuûy löïc. I Ñoái vôùi ñaát dính v Quy luaät thaám dieãn ra phöùc taïp. Do ñaát dính coù nöôùc keát hôïp, coù tính nhôùt neân - I’) hieän töôïng thaám chæ xaûy ra khi gradient k .t (I thuûy löïc lôùn hôn moät trò soá naøo ñoù ñeå = v khaéc phuïc ñöôïc söùc choáng thaám cuûa maøng nöôùc lieân keát keo. I Io I’
2.1. TÍNH THAÁM CUÛA ÑAÁT 2.1.4. Heä soá thaám • Heä soá thaám k laø moät ñaëc tröng quan troïng ñeå ñaùnh giaù tính thaám cuûa ñaát. • Heä soá thaám cuûa ñaát bieán ñoåi trong moät khoaûng raát roäng. Loaïi ñaát Heä soá thaám k (cm/s) Soûi saïch 1 – 100 Caùt thoâ 1 – 0.01 Caùt mòn 0.01 – 0.001 Seùt laãn boät 0.001 – 0.00001 Seùt < 0.000001
2.1. TÍNH THAÁM CUÛA ÑAÁT 2.1.4. Heä soá thaám a. Thí nghieäm “coät nöôùc khoâng ñoåi” xaùc ñònh heä soá thaám k. h v = k .I = k L h Q = v. A.t = k At L QL ⇒k = hAt
2.1. TÍNH THAÁM CUÛA ÑAÁT 2.1.4. Heä soá thaám b. Thí nghieäm “coät nöôùc thay ñoåi” xaùc ñònh heä soá thaám k. dh v=− dt dh qin = −a dt h q = vA = k .I . A = k A L 1 h t dh h dh A2 −a = k A ⇒ −a ∫ = k ∫ dt dt L h2 h L t1 a.L h1 ⇒k = ln A.Δt h2
2.1. TÍNH THAÁM CUÛA ÑAÁT 2.1.4. Heä soá thaám c. Caùc yeáu toá aûnh höôûng tôùi tính thaám cuûa ñaát Côõ haït vaø caáp phoái haït Heä soá roãng Hình daïng vaø caùch boá trí loã roãng Khí trong ñaát.
2.1. TÍNH THAÁM CUÛA ÑAÁT 2.1.4. Heä soá thaám b. Heä soá thaám töông ñöông cuûa khoái ñaát nhieàu lôùp Thaám ngang Thaám ñöùng k n = ∑ k i .hi k d = ∑ hi td hi ∑ hi td ∑k i
2.1. TÍNH THAÁM CUÛA ÑAÁT 2.1.5. AÙp löïc thuûy ñoäng Phöông trình caân baèng ñoäng: (H1-H2).A.γo + T.A.L + J’ = 0 Trong ñoù: + (H1-H2).A.γo laø löïc gaây ra thaám + T laø löïc caûn ñôn vò + T.A.L laø löïc caûn cuûa khoái ñaát + J’ laø löïc quaùn tính
2.1. TÍNH THAÁM CUÛA ÑAÁT 2.1.5. AÙp löïc thuûy ñoäng Do vaän toác thaám cuûa nöôùc trong ñaát raát nhoû neân coù theå boû qua löïc quaùn tính J’ neân ta coù: (H1 - H2).A.γo + T.A.L = 0 Töø ñaây ruùt ra: H1 − H 2 T =− ⋅ γ o = −I ⋅ γ o L Trong ñoù: I laø gradien thuûy löïc AÙp löïc thuûy ñoäng D coù cuøng trò soá vôùi löïc caûn, nhöng ngöôïc chieàu vôùi löïc caûn T neân bieåu thöùc xaùc ñònh aùp löïc thuûy ñoäng seõ laø: D = I. γo
2.2. TÍNH NEÙN LUÙN CUÛA ÑAÁT 2.2.1. Hieän töôïng neùn ñaát Tính neùn luùn cuûa ñaát laø khaû naêng giaûm theå tích cuûa noù (do giaûm theå tích loã roãng) döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng Trong quaù trình tính toaùn chuùng ta phaûi döï baùo ñöôïc nhöõng bieán daïng cuûa neàn ñaát (bieán daïng cuûa coâng trình) döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng coâng trình truyeàn xuoáng Phaûi chuù yù tôùi tính neùn luùn vaø bieát ñöôïc caùc chæ tieâu bieán daïng cuûa neàn ñaát. Caùc ñaëc tröng neùn luùn cuûa ñaát: Heä soá neùn a, heä soá neùn töông ñoái ao (heä soá neùn theå tích mv) Module bieán daïng E0, heä soá nôû hoâng μ0. Chæ soá neùn sô caáp Cc, Chæ soá neùn taùi coá keát Cs.
2.2. TÍNH NEÙN LUÙN CUÛA ÑAÁT 2.2.2. Thí nghieäm neùn ñaát trong phoøng thí nghieäm Trong ñoù: 1. Hoäp kim loaïi cöùng hình truï (khoâng ræ) 2. Dao voøng 3. Maãu ñaát 4. Ñaù thaám keøm giaáy thaám hình troøn 5. Naép truyeàn taûi troïng neùn 6. Chuyeån vò keá
2.2. TÍNH NEÙN LUÙN CUÛA ÑAÁT 2.2.2. Thí nghieäm neùn ñaát trong phoøng thí nghieäm

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.