TRƯỜNG ĐHXD MIỀN TRUNG
KHOA XÂY DỰNG
BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT
BÁO CÁO
THÍ NGHIỆM ĐỊA KỸ THUẬT
SVTH: Nguyễn Trọng Quang
GVHD: GVC. TS. Nguyễn Thanh Danh
MSSV: 19DQ5802011046
Lớp: D19X1
Nhóm: 01
Phú Yên, 2020
SVTH: Nguyễn Trọng Quang D19X1 Thí nghiệm Địa kỹ thuật
GVHD: GVC. TS. Nguyễn Thanh Danh 1
PHẦN 1
BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CƠ LÝ ĐẤT
SVTH: Nguyễn Trọng Quang D19X1 Thí nghiệm Địa kỹ thuật
GVHD: GVC. TS. Nguyễn Thanh Danh 2
Bài 1: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH SỨC CHỐNG CẮT CỦA ĐẤT
(TCVN 4199: 2012)
1.1. Mục đích thí nghiệm
- Thí nghiệm cắt phẳng dùng để xác định sức chống cắt (
) của đất theo một mặt
phẳng định trước dưới tác dụng của ứng suất pháp tuyến, nhờ vậy ta tìm được lực dính
(c) và góc ma sát trong (
) thông qua hệ số ma sát tg
. Thông qua các chỉ tiêu này có
thể đánh giá khả năng chịu tải của đất nền, tính toán áp lực đất lên tường chắn, kiểm
toán ổn định mái dốc.
- Quan hệ giữa sức chống cắt
và áp lực thẳng đứng
trên mặt phẳng cắt được
biểu diễn theo phương trình:
=
tg
+ C (1)
Trong đó:
tg
: hệ số góc ma sát trong;
C: lực dính đơn vị của đất, kG/cm2, kN/m2.
- Để xác định giá trị tg
và C của đất, cần phải tiến hành xác định
ứng với ít
nhất là 3 trị số khác nhau của áp lực nén thẳng đứng
.
1.2. Trình tự thí nghiệm
- Lấy mẫu đất vào 3 dao vòng;
- Đặt đá thấm đã bão hòa nước vào đáy hộp cắt đã được định vị bởi 2 chốt ở thành hộp
cắt.
- Đặt giấy thấm đã làm ẩm ướt lên mặt dưới và mặt trên của mẫu. Dùng dụng cụ đẩy
mẫu để đưa mẫu đất vào hộp cắt.
- Đặt hộp cắt có mẫu đất lên rãnh có các bi trượt trên thân máy.
- Lắp bộ phận truyền lực thẳng đứng lên viên bi sao cho viên bi lọt vào chỗ lõm nằm
dươi thanh ngang.
- Cho tải trọng thẳng đứng tác dụng lên mẫu. Sau đó rút hai chốt định vị ở thành máy
để tiến hành gia tải lực pháp tuyến.
- Lắp đồng hồ đo biến dạng ở vòng đo lực ngang và theo dõi số đọc của nó sau mỗi
vòng quay của vô lăng kể từ khi hộp cắt bắt đầu tiếp xúc vào vòng đo lực ngang. Quay
vô lăng với tốc độ đều 8 ÷ 12 giây một vòng (khoảng 6 vòng/phút).
- Mặt cắt sẽ trùng với mặt tiếp giáp giữa hai thớt của hộp cắt. Khi thấy kim đồng hồ đo
biến dạng ngang quay đều rồi dừng lại và sau đó tụt lùi, ứng với thời điểm này mẫu đất
được coi là đã bị cắt. Ghi lại giá trị lớn nhất của kim đồng hồ đo biến dạng trong vòng
ứng biến.
- Ngừng thao tác thí nghiệm, tháo máy theo trình tự ngược lại lúc lắp đặt chuẩn bị, lau
chùi sạch sẽ các chi tiết máy cắt.
SVTH: Nguyễn Trọng Quang D19X1 Thí nghiệm Địa kỹ thuật
GVHD: GVC. TS. Nguyễn Thanh Danh 3
- Tiến hành thí nghiệm đối với các mẫu đất còn lại dưới các cấp tải trọng thẳng đứng
định trước.
1.3. Tính toán kết quả thí nghiệm:
a) Trình tự tính toán xác định chỉ tiêu thí nghiệm
- Trị số sức chống cắt tính theo công thức:
= CoR (2)
Trong đó:
Co: hệ số để chuyển từ biến dạng sang đơn vị lực (Co = 0,01825 kG/cm2/số đọc );
R: số đọc của đồng hồ đo biến dạng ở vòng ứng biến (vòng đo lực ngang).
- Các thông số tg
và C được tính như sau:
n
i
n
i
ii
n
i
n
i
n
i
iiii
n
n
tg
1
2
1
2
1 1 1
)(
(3)
2
11
2
1 11 1
2
n
i
i
n
i
i
n
i
n
i
iii
n
i
n
i
ii
n
c
(4)
Trong đó:
n: số mẫu đất thí nghiệm;
i ,
i: là giá trị riêng biệt của sức chống cắt và áp lực thẳng đứng;
: góc ma sát trong của đất;
C: lực dính của đất.
b) Kết quả thí nghiệm
- Theo kết quả thí nghiệm, ta có:
Mẫu đất
i
i
i
i
M1
0,5
0,36
0,18
M2
1,0
0,54
0,54
M3
1,5
0,89
1,335
3,0
1,79
2,055
Lưu ý: n = 3
Từ (3), suy ra:
53,0
35,33
379,1055,23
2
x
xx
tg
= 27o55’
Từ (4), suy ra:
067,0
35,33
055,235,379,1
2
x
xx
c
(kG/cm2)
- Biểu đồ thí nghiệm cắt và nhận xét (Đính kèm phụ lục 1)
Thí nghiệm Địa kỹ thuật Phụ lục 1
Tên đất: Cát pha Trạng thái: Dẻo
Áp lực nén,
s
(kG/cm2)
0.50 1.00 1.50
Sức kháng cắt,
t
(kG/cm2)
0.36 0.54 0.89
j
= 27 o55 '
c = 0.067
1. Sức chịu tải của nền đất (TCVN 9362:2012):
A, B, D là các hệ số sức chịu tải phụ thuộc vào góc ma sát trong
j
:
j
= 27.92 (o)A = 0.978
c = 0.067 (kG/cm2)B = 4.911
D = 7.378
g
1 - Dung trọng trung bình của đất từ đáy móng đến mặt đất: 1.850 (G/cm3)
g
2 - Dung trọng trung bình của đất ngay tại đáy móng: 1.850 (G/cm3)
Hệ số ảnh hưởng của kết cấu và nền đất: Bề rộng móng:
m1 =
1.1 b = 2 (m)
m2 =
1.0 Độ sâu móng:
Hệ số tin cậy: h = 2 (m)
ktc =
1.0 Sức chịu tải:
Rtc = 2.94 (kG/cm2)
2. Nhận xét:
Nền đất có sức chịu tải lớn nên có thể đặt móng trực tiếp.
Ghi chú: Chỉ được thay đổi các ô màu xanh.
GVC. TS. Nguyễn Thanh Danh
PHÒNG THÍ NGHIỆM CƠ LÝ ĐẤT & NỀN MÓNG
kG/cm2
(TCVN 4199: 2012)
TRƯỜNG ĐHXD MIỀN TRUNG
KHOA XÂY DỰNG
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CẮT ĐẤT TRỰC TIẾP
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00
Sức kháng cắt, t(kG/cm2)
Áp lực nén, s(kG/cm2)
BIỂU ĐỒ THÍ NGHIỆM CẮT ĐẤT
12
21
.
tc
tc
mm
R Ab Bh Dc
k
gg
=
SVTH: Nguyễn Trọng Quang MSSV: 19DQ5802011046 Lớp: D19X1