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 4: Biến dạng và độ lún của nền đất

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:72

Báo xấu

11
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng môn Cơ học đất - Chương 4: Biến dạng và độ lún của nền đất, cung cấp cho người học những kiến thức như: xác định độ lún đàn hồi của nền đất; phương pháp cộng lún các lớp phân tố; phương pháp tầng tương đương; tính toán độ lún ảnh hưởng; tính toán độ lún theo thời gian theo lý thuyết cố kết thấm;... 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 4: Biến dạng và độ lún của nền đất

CHÖÔNG 4: BIEÁN DAÏNG VAØ ÑOÄ LUÙN CUÛA NEÀN 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 4: BIEÁN DAÏNG VAØ ÑOÄ LUÙN CUÛA NEÀN ÑAÁT • 4.1. KHAÙI NIEÄM • 4.2. XAÙC ÑÒNH ÑOÄ LUÙN ÑAØN HOÀI CUÛA NEÀN ÑAÁT • 4.3. PHÖÔNG PHAÙP COÄNG LUÙN CAÙC LÔÙP PHAÂN TOÁ • 4.4. PHÖÔNG PHAÙP TAÀNG TÖÔNG ÑÖÔNG • 4.5. TÍNH TOAÙN ÑOÄ LUÙN AÛNH HÖÔÛNG • 4.6. TÍNH TOAÙN ÑOÄ LUÙN THEO THÔØI GIAN THEO LYÙ THUYEÁT COÁ KEÁT THAÁM • 4.7. TÍNH TOAÙN ÑOÄ LUÙN THEO THÔØI GIAN THEO LYÙ THUYEÁT TÖØ BIEÁN
4.1. KHAÙI NIEÄM 4.1.1. Nguyeân lyù bieán daïng tuyeán tính + Bieán daïng ñaøn hoài + Bieán daïng dö Khi phaân tích quan heä giöõa bieán daïng vaø öùng suaát caàn phaân bieät ñoái vôùi loaïi ñaát: + Ñaát rôøi + Ñaát dính
4.1. KHAÙI NIEÄM 4.1.1. Nguyeân lyù bieán daïng tuyeán tính Nguyeân nhaân gaây neân bieán daïng dö: - Khaû naêng cuûa ñaát khoâng theå khoâi phuïc laïi keát caáu ban ñaàu sau khi caát taûi. - Moái lieân keát keát caáu cuûa ñaát vaø cuûa caùc haït khoaùng vaät bò phaù huûy. - Moät phaàn khoâng khí vaø nöôùc thoaùt ra khoûi loã roãng cuûa ñaát döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng ngoaøi. Nguyeân nhaân gaây neân bieán daïng ñaøn hoài: - Khaû naêng khoâi phuïc laïi hình daïng ban ñaàu cuûa coát ñaát vaø baûn thaân haït ñaát. - Khaû naêng khoâi phuïc cuûa lôùp nöôùc maøng moûng xung quanh haït ñaát. - Khaû naêng khoâi phuïc laïi hình daïng cuûa caùc boïc khí kín trong ñaát.
4.1. KHAÙI NIEÄM 4.1.1. Nguyeân lyù bieán daïng tuyeán tính Giaùo sö N.M. Gerxevanov (1931) ñaõ chöùng minh raèng: + Söï phuï thuoäc giöõa toång bieán daïng vaø öùng suaát laø söï phuï thuoäc tuyeán tính thì khi xaùc ñònh öùng suaát trong ñaát hoaøn toaøn coù cô sôû söû duïng caùc phöông trình cuûa lyù thuyeát ñaøn hoài + Khi xaùc ñònh toång bieán daïng cuûa ñaát phaûi theâm ñieàu kieän söï phuï thuoäc cuûa heä soá roãng ñoái vôùi aùp löïc, thay moâñun ñaøn hoài (E) baèng moâñun toång bieán daïng (E0) vaø heä soá aùp löïc hoâng (μ) baèng heä soá nôû hoâng (μ0).
4.1. KHAÙI NIEÄM 4.1.2. Ñoä luùn cuûa neàn ñaát Bieán daïng theo phöông thaúng ñöùng cuûa neàn ñaát ñöôïc goïi laø ñoä luùn cuûa neàn ñaát. AÛnh höôûng leân coâng trình xaây döïng Laøm hö hoûng caùc coâng trình kyõ thuaät haï taàng, caùc heä thoáng thieát bò kyõ thuaät coâng trình bò giaûm tính naêng hoaëc maát tính naêng söû duïng Luùn leäch gaây neân öùng löïc phuï trong keát caáu beân treân laøm nöùt gaõy keát caáu, giaûm tính beàn vöõng, oån ñònh cuûa coâng trình. Gaây neân taâm traïng hoang mang cuûa ngöôøi söû duïng coâng trình.
4.1. KHAÙI NIEÄM 4.1.2. Ñoä luùn cuûa neàn ñaát t100 t t Caùc daïng luùn cuûa neàn ñaát: Si Ñoä luùn töùc thôøi Si Sc Ñoä luùn coá keát Sc Ñoä luùn töø bieán Ss Ss St S
4.1. KHAÙI NIEÄM 4.1.2. Ñoä luùn cuûa neàn ñaát •Caùc yeáu toá gaây ra ñoä luùn cuûa coâng trình Ñoä luùn do haï MNN ñeå chuaån bò thi coâng ñaøo hoá moùng Ñoä nôû cuûa ñaát do ñaøo hoá moùng Ñoä luùn do thi coâng moùng vaø coâng trình Ñoä nôû do daâng MNN trôû laïi khi ngöøng bôm haï MNN Ñoä luùn do ñaøn hoài cuûa neàn ñaát Ñoä luùn do coá keát sô caáp cuûa neàn ñaát döôùi taûi toaøn boä cuûa coâng trình Ñoä luùn do coá keát thöù caáp cuûa neàn ñaát döôùi taûi toaøn boä cuûa coâng trình
4.1. KHAÙI NIEÄM 4.1.3. Khaùi nieäm veà aùp löïc gaây luùn AÙp löïc gaây luùn laø aùp löïc phuï theâm do taûi troïng cuûa coâng trình truyeàn qua moùng xuoáng ñaát neàn gaây ra luùn. σ gl = p − γ ⋅ hm Trong ñoù: σgl : goïi laø aùp löïc gaây luùn; γ : dung troïng cuûa ñaát töø ñaùy moùng trôû leân; hm : ñoä saâu ñaët moùng.
4.1. KHAÙI NIEÄM 4.1.4. Chieàu saâu vuøng chòu neùn Ha: Moät trong nhöõng yeáu toá quan troïng coù aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán keát quaû tính toaùn ñoä luùn laø vieäc xaùc ñònh chieàu saâu vuøng chòu neùn Ha. Neáu trong neàn ñaát döôùi ñeá moùng ôû moät ñoä saâu trong vuøng chòu neùn coù moät taàng cöùng (ñaù) thì trò soá Ha laáy baèng toaøn boä chieàu daøy lôùp ñaát, keå töø ñaùy moùng ñeán taàng cöùng aáy. Coøn caùc tröôøng hôïp khaùc, chieàu saâu vuøng hoaït ñoäng chòu neùn ñöôïc choïn theo ñieàu kieän sau: σz ≤ 0.2 σzbt – vôùi ñaát coù Module bieán daïng E0≥ 5MPa σz ≤ 0.1 σzbt – vôùi ñaát coù Module bieán daïng E0≤ 5MPa Trong ñoù σz - öùng suaát phuï theâm ôû ñoä saâu Ha keå töø ñaùy moùng.
4.2. XAÙC ÑÒNH ÑOÄ LUÙN ÑAØN HOÀI CUÛA NEÀN ÑAÁT •4.2.1. Khaùi nieäm Töø bieåu thöùc chuyeån vò ñöùng taïi M coù toïa ñoä (x,y,z) döôùi taùc duïng cuûa taûi taäp trung P taïi goác O (Baøi toaùn Boussinesq): P(1 + μo ) ⎡ z 2 2(1 − μo ) ⎤ w( x , y , z ) = ⎢ R3 + ⎥ 2π Eo ⎣ R ⎦ Chuyeån vò cuûa ñieåm naèm taïi maët ñaát z=0: P(1 + μo ) ⎡ 2(1 − μo ) ⎤ P(1 − μo ) 2 P w( x , y ,0) = ⎢ ⎥ = π E R = π CR 2π Eo ⎣ R ⎦ o Eo Vôùi: C = 1 − μo 2
4.2. XAÙC ÑÒNH ÑOÄ LUÙN ÑAØN HOÀI CUÛA NEÀN ÑAÁT •4.2.2. Tính toaùn ñoä luùn oån ñònh cuûa neàn ñaát coù chieàu daøy voâ haïn 1 p (ξ ,η ) ⋅ dξ ⋅ dη π C ∫∫ ( x − ξ ) 2 + ( y − η )2 S = w( x , y ,0) = F ω pb(1 − μo ) 2 ω pb(1 − μo ) 2 S= Eo = Eo So Trong ñoù: - b laø chieàu roäng moùng hình chöõ nhaät, ñöôøng kính moùng troøn - p laø cöôøng ñoä taûi troïng phaân boá ñeàu - ω laø heä soá ñaëc tröng cho hình daïng vaø ñoä cöùng cuûa moùng
4.2. XAÙC ÑÒNH ÑOÄ LUÙN ÑAØN HOÀI CUÛA NEÀN ÑAÁT •4.2.2. Tính toaùn ñoä luùn oån ñònh cuûa neàn ñaát coù chieàu daøy voâ haïn ω - heä soá phuï thuoäc hình daïng, kích thöôùc ñaùy moùng, loaïi moùng: ωo – heä soá ñeå tính ñoä luùn taïi taâm moùng meàm ωc – heä soá ñeå tính ñoä luùn taïi goùc moùng meàm; ωc =0.5 ωo ωm – heä soá ñeå tính ñoä luùn trung bình cuûa moùng meàm ωconst – heä soá ñeå tính ñoä luùn cuûa moùng tuyeät ñoái cöùng. Baûng 4.1
4.2. XAÙC ÑÒNH ÑOÄ LUÙN ÑAØN HOÀI CUÛA NEÀN ÑAÁT •4.2.3. Tính toaùn ñoä luùn oån ñònh khi neàn ñaát goàm nhieàu lôùp Xeùt moät lôùp thöù i trong neàn ñaát, coù maët treân cuûa lôùp ôû ñoä saâu zi-1 vaø ñaùy ôû ñoä saâu zi S zi −1 = ( p ⋅ b 1 − μo 2 )K i −1 Eo S zi = ( p ⋅ b 1 − μo 2 )K i Eo Si = S zi − S zi −1 = ( p ⋅ b 1 − μo 2 )(K − K i −1 ) i Eo S = p ⋅ b∑ n ( 1 − μoi 2 )(K − K i −1 ) i i =1 Eoi
4.2. XAÙC ÑÒNH ÑOÄ LUÙN ÑAØN HOÀI CUÛA NEÀN ÑAÁT •4.2.3. Tính toaùn ñoä luùn oån ñònh khi neàn ñaát goàm nhieàu lôùp Khi trong neàn ñaát coù taàng cöùng khoâng luùn naèm gaàn maët ñaát, ñeå xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa söï taäp trung öùng suaát, K.E.Egorov ñaõ ñeà nghò theâm heä soá hieäu chænh M: S = M ⋅ p ⋅ b∑ n ( 1 − μoi 2 )(K − K i −1 ) Baûng 4.2 i i =1 Eoi Theo TCXD 45-78: K i − K i −1 n S = M ⋅ p ⋅ b∑ i =1 Eoi Trong ñoù: + heä soá Ki phuï thuoäc vaøo a/b, h/b tra theo baûng 4.2, + heä soá M = f(h/b) tra theo baûng 4.3. Baøi taäp 4.1
4.3. PHÖÔNG PHAÙP COÄNG LUÙN CAÙC LÔÙP PHAÂN TOÁ 4.3.1. Baøi toaùn luùn 1 chieàu Caùch 1: σz S = λz ⋅ h λz = (1 − 2μoξo ) Eo ⎧ β = 1 − 2 μoξ o β ⎨ ⇒S= ⋅ p⋅h ⎩σz = p Eo
4.3. PHÖÔNG PHAÙP COÄNG LUÙN CAÙC LÔÙP PHAÂN TOÁ 4.3.1. Baøi toaùn luùn 1 chieàu Caùch 2: Giaû thieát phaàn theå tích haït raén tröôùc vaø sau khi luùn khoâng ñoåi. F ⋅ h ⋅ m1 = F ⋅ h '⋅ m2 ⎧ 1 ⎪m1 = 1 + e ⎪ 1 1 ⇒ F ⋅h⋅ = F ⋅ h '⋅ 1 ⎨ ⎪m = 1 1 + e1 1 + e2 ⎪ 2 1 + e2 ⎩ 1 + e2 e1 − e2 ⇒ h' = h ⋅ ⇒ S = h − h' = ⋅h 1 + e1 1 + e1 a⋅ p e1 − e2 = a ( p2 − p1 ) = a ⋅ p ⇒ S = ⋅ h = ao ⋅ p ⋅ h 1 + e1
4.3. PHÖÔNG PHAÙP COÄNG LUÙN CAÙC LÔÙP PHAÂN TOÁ •4.3.1. Baøi toaùn luùn 1 chieàu e Tthaùi ñaàu •Caùch 3: e1 e1 − e2 C Tthaùi cuoái S= h= h(lg σ 2 − lg σ 1' ) ' 1 + e1 1 + e1 e2 Cs σ’1 σ’2 Log p σ’1
4.3. PHÖÔNG PHAÙP COÄNG LUÙN CAÙC LÔÙP PHAÂN TOÁ 4.3.2. Tröôøng hôïp chæ xeùt ñeán öùng suaát neùn thaúng ñöùng Chia neàn ñaát thaønh nhöõng lôùp nhoû phaân toá coù chung moät tính chaát bôûi nhöõng maët phaúng naèm ngang, sao cho bieåu ñoà phaân boá öùng suaát neùn do taûi troïng cuûa coâng trình gaây neân trong phaïm vi moãi lôùp nhoû thay ñoåi khoâng ñaùng keå. n S = ∑ Si i =1 Trong ñoù : S - ñoä luùn toaøn boä cuûa neàn ñaát; Si - ñoä luùn cuûa lôùp phaân toá thöù i. e1i − e2i βi Si = hi = pi ⋅ hi = aoi ⋅ pi ⋅ hi 1 + e1i Eoi σz +σz pi = i −1 i 2
4.3. PHÖÔNG PHAÙP COÄNG LUÙN CAÙC LÔÙP PHAÂN TOÁ 4.3.2. Tröôøng hôïp chæ xeùt ñeán öùng suaát neùn thaúng ñöùng e Xaùc ñònh caùc trò soá e1i vaø e2i: eo p1i p2i e1 e2 e1i pgl e3 e2i e4 p2i p1 p2 p3 p4 p p1i =σ’bt(i) pi =σ’gl(i) e p1i p2i e1 e1i Ha e2 e3 e2 e4 5 1 p1 p2 p3 p4 Log p

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.