Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: 1/4
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CÔNG
TRÌNH XÂY DỰNG
-------------------------
ĐÁP ÁN CUỐI KỲ HỌC KỲ 2 NĂM HỌC 2019-2020
Môn: CƠ HỌC ĐẤT
Mã môn học: SOME240118
Đề số/Mã đề:02 Đề thi có 02 trang.
Thời gian: 90 phút.
Được phép sử dụng tài liệu.
Câu 1: (2.0 điểm)
a. Calculate the water content. (1.00đ)
Calculate the void ratio from the dry unit weight. (0.50đ)
2.65 10
1 1 0.646
1 16.1
s s w
d w
d
G G
e
e
Calculate the water content. (0.50đ)
0.3 0.646
7.3%
2.65
r
r s
s
S e
S e wG w G
b. Xác định tên đất và trạng thái của đất: (1.00đ)
Đất có chỉ số dẻo PI = 0.082, theo TCVN 9362-2012, đất này có PI nằm trong khoảng từ
0.07
0.17. Do vậy, tên đất là Á sét. (0.50đ)
Đất có chỉ số độ sệt LI = 0.32, theo TCVN 9362-2012, đất này có LI nằm trong khoảng
0.25
0.5, nên đất có trạng thái dẻo cứng. (0.50đ)
Kết luận:
Đất Á sét, trạng thái dẻo cứng.
Câu 2: (4.0 điểm)
a. Xác định áp lực tiêu chuẩn của nền đất R
II
theo TCVN 9362-2012
. Biết rằng các hệ số
m
1
= m
2
= k
tc
= 1 và các chỉ tiêu cơ lý của đất thuộc trạng thái giới hạn II.
(1.50đ)
Trường hợp mực nước ngầm rất sâu:
1 2
*
1 1 0.780 1 17 4.119 1.5 17 15 6.675 0 218.4
1
II II f II II II o
tc
II
m m
R Ab BD c D h
k
R kPa
(0.50đ)
Từ φ=25° tra bảng thu được các hệ số A = 0.780; B = 4.119; D = 6.675 (0.25đ)


kN/m³ dung trong của đất dưới đáy móng;


kN/m³ dung trong của đất trên
đáy móng.
Vì không có tầng hầm nên h
o
= 0
Trường hợp mực nước ngầm -3m cách mặt đất tự nhiên:
Nhận xét: Mực nước ngầm cách mặt đất tự nhiên -3m tức sâu hơn đáy móng d = 1.5m.
Xác định dung trọng của đất bên dưới đáy móng:
25
45 1 45 1.57
2 2
o o
b
k b tg tg m
(0.25đ)
Nhận thấy độ sâu mực nước ngầm cách đáy móng d = 1.5m < k
b
= 1.57m nên trọng lượng
riêng của đất bên dưới đáy móng sẽ chịu ảnh hưởng của đẩy nổi và được xác định như sau:
Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: 2/4
w
2w
1.5
20 10 17 20 10 16.69 /
1.57
II sat sat
k
d
b
N m
k
(0.25đ)
Suy ra:
1 2
*
1 1 0.780 1 16.69 4.119 1.5 17 15 6.675 0 218.2
1
II II f II II II o
tc
II
m m
R Ab BD c D h
k
R kPa
(0.25đ)
b. Kiểm tra ổn định của đất nền dưới đáy móng theo TCVN 9362-2012 khi mực nước
ngầm độ sâu -3m. (1.50đ)
Sức chịu tải của nền đất dưới đáy móng:
1 2
*
1 1 0.780 1 16.69 4.119 1.5 17 15 6.675 0 218.2
1
II II f II II II o
tc
II
m m
R Ab BD c D h
k
R kPa
(0.50đ)
Áp lực tại đáy móng:
2
500 22 1.5 283 /
1 2
tc
tc
tb f
N
p D kN m
F
(0.50đ)
Nhận xét:
2 2
283 / 218.4 /
tc
II
p kN m R kN m
nền đất dưới đáy móng không thỏa
điều kiện ổn định. (0.50đ)
c. Tính lún cho lớp phân tố dày 0.5m nằm sâu hơn đáy móng 0.5m. (1.00đ)
Áp lực gây lún tại tâm đáy móng:
2
283 17 1.5 257.5 /
tc
gl f
p p D kN m
Tại vị trí 0 (z=0 m, đáy móng):
Ứng suất bản thân tại điểm 0:
0
17 1.5 25.5 / ²
bt f
D kN m
Tại vị trí 1 (z = -0.5 m):
Ứng suất bản thân tại điểm 1:
1 0
25.5 17 0.5 34 / ²
bt bt
h kN m
Ứng suất gây lún tại điểm 1:
1
0.800 257.5 206 / ²
gl
o gl
k kN m
Trong đó: z/b=0.5; l/b=2 tra bảng thu được k
o
=0.800
Tại vị trí 2 (z = -1.0 m):
(0.25đ)
Ứng suất bản thân tại điểm 2:
2 1
34 17 0.5 42.5 / ²
bt bt
h kN m
Ứng suất gây lún tại điểm 2:
2
0.481 257.5 123.9 / ²
gl
o gl
k kN m
Trong đó: z/b=1; l/b=2 tra bảng thu được k
o
=0.481
Ứng suất tại giữa lớp:
(0.25đ)
1 2
1
34 42.5
38.25 / ²
2 2
bt bt
p kN m
1 2
2 1
206 123.9
38.25 203.2 / ²
2 2
gl gl
p p kN m
Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: 3/4
Nội suy hệ số rỗng:
(0.25đ)
Từ p
1
=38.25 kN/m² tra bảng kết hợp nội suy thu được e
1
=0.812
Từ p
2
=203.2 kN/m² tra bảng kết hợp nội suy thu được e
2
=0.786
Suy ra độ lún tại tâm O của móng:
(0.25đ)
1 2
1
0.812 0.786 0.5 0.0072 0.72
1 1 0.812
e e
S h m cm
e
Câu 3: (4.0 điểm)
a. Tính độ lớn và vẽ áp lực chủ động tác dụng lên lưng tường do 02 lớp đất phía sau
lưng từng gây ra: (1.50đ)
Lớp đất 1:
Hệ số áp lực đất chủ động của lớp 1: (0.25đ)
2 2
1
1
23.5
45 45 0.43
2 2
a
k tg tg
Áp lực đất chủ động tác dụng tại A (xét trên 1m ngang): (0.125đ)
1 1 1 1
' 2 0 2 10.1 0.43 13.24 / ² /
aA a a
zk c k kN m m
Độ sâu mà tại đó áp lực đất chủ động bằng 0
1
2 2 10.1 1.6
19.2 0.43
D
a
c
z m
k
Áp lực đất chủ động tác dụng tại B (xét trên 1m ngang): (0.125đ)
1 1 1 1
' 2
19.2 4 0.43 2 10.1 0.43 19.78 / ² /
aB a a
zk c k
kN m m
Lớp đất 2:
Hệ số áp lực đất chủ động của lớp 2: (0.25đ)
2 2
2
2
26.5
45 45 0.383
2 2
a
k tg tg
Qui lớp đất 1 thành tải trọng tác dụng lên lớp đất 2, có giá trị bằng trọng lượng bản thân
lớp đất 1:
2
1 1
19.2 4 76.8 /
q h kN m
Áp lực đất chủ động tác dụng tại B (xét trên 1m ngang): (0.125đ)
1 2
' 76.8 0.383 29.41 / ² /
aB a
q k kN m m
Áp lực đất chủ động tác dụng tại C (xét trên 1m ngang): (0.125đ)
2 2
' '
29.41 20 5 0.383 67.71 / ² /
aC aB a
zk
kN m m
Hình vẽ áp lực đất chủ động tác dụng lên tường (xét trên 1m ngang): (0.50đ)
Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: 4/4
b. Tính độ lớn và xác định điểm đặt của tổng áp lực chủ động tác dụng lên lưng tường
do 02 lớp đất phía sau lưng tường gây ra: (1.50đ)
Tổng áp lực đất chủ động do lớp 1 tác dụng lên tường chắn đoạn AB: (0.50đ)
1
0.5 19.78 2.4 23.74 / /
a
E kN m m
Điểm đặt E
a1
cách chân tường một đoạn bằng z
1
= 5.8m. (0.25đ)
Tổng áp lực đất chủ động do lớp đất 2 tác dụng lên tường chắn đoạn BC: (0.25đ)
2
29.41 5 147.05 / /
a
E kN m m
3
1
67.71 29.41 5 95.75 / /
2
a
E kN m m
Điểm đặt E
a2
cách chân tường một đoạn bằng z
2
= 2.5m. (0.25đ)
Điểm đặt E
a3
cách chân tường một đoạn bằng z
4
= 1.67m. (0.25đ)
c. Xác định giá trị bề rộng tường B để tường không bị trượt với hệ số an toàn
FS=2. (1.00đ)
Trọng lượng của tường trọng lực xét trên 1m bề rộng (0.25đ)
W 1 25 1 9 225 /
bt
B H B B kN m
Tổng lực gây trượt cho tường. (0.25đ)
truot 1 2 3
F 23.74 147.05 95.75 266.54 /
a a a
E E E kN m
Tổng lực chống trượt cho tường là do ma sát ở chân tường (bỏ qua ảnh hưởng của đất
trước tường. (0.25đ)
ms
F Wtg 225 tg 26.5 112.2 /
B B kN m
Với hệ số an toàn chống trượt FS=2 ta có: (0.25đ)
ms
F
FS= FS 2 266.54 533.08 /
ms truot
truot
F F kN m
F
225 533.08 2.37
B B m
Kết luận:
Để tường không bị trượt thì cần bề rộng tường
2.37
B m