Giáo trình cơ học đất - Chương 3

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

133
lượt xem 14
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khảo sát địa chất công trình . $1. Khái niệm chung: Khảo sát Địa chất công trình ( ĐCCT) ? là công việc quan trọng ? phục vụ cho xây d-ng công trình. ? Đặc biệt liên quan trực tiếp đến ? Thiết kế & Thi công phần công trình d-ới đất: Móng Công trình ngầm. + Có thể làm nhiều giai đoạn: Sơ bộ Kỹ thuật. ? để biết quang cảnh đất: Bề dày các lớp.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình cơ học đất - Chương 3

ch−¬ng 3: kh¶o s¸t ®Þa chÊt c«ng tr×nh . $1. Kh¸i niÖm chung: Kh¶o s¸t §Þa chÊt c«ng tr×nh ( §CCT) → lµ c«ng viÖc quan träng → phôc vô cho x©y d−ng c«ng tr×nh. → §Æc biÖt liªn quan trùc tiÕp ®Õn → ThiÕt kÕ & Thi c«ng phÇn c«ng tr×nh d−íi ®Êt: Mãng C«ng tr×nh ngÇm. + Cã thÓ lµm nhiÒu giai ®o¹n: S¬ bé Kü thuËt. → ®Ó biÕt quang c¶nh ®Êt: BÒ dµy c¸c líp. T/c c¬ häc, V lý mçi líp. N−íc mÆt, n−íc ngÇm, tÝnh ¨n mßn. + C«ng viÖc: Khoan → lÊy mÉu → T/n T/n hiÖn tr−êng → §o c¸c chØ tiªu ngay t¹i hiÖn tr−êng. 1. Khoan lÊy mÉu - T/n trong phßng: + Khoan: Khoan tay, m¸y D = 130mm §ãng èng mÉu ( hoÆc Ðp) → lÊy mÉu B¶o qu¶n mÉu, vËn chuyÓn → vÒ phßng →lµm thÝ nghiÖm. + NhËn xÐt: + ¦u: DÔ lµm T/n trong phßng → ®¬n gi¶n. Trùc tiÕp quan s¸t ®Êt. T/n ph©n lo¹i → coi lµ K/q chÝnh x¸c, tin cËy. + Nh−îc: Khoan → lÊy mÉu →vËn chuyÓn → b¶o qu¶n → mÉu bÞ x¸o ®éng. ∈ : Lo¹i ®Êt: c¸t, sÐt yÕu → gÇn nh− háng hÕt. ThiÕt bÞ. Con ng−êi. NÆng nhäc. 2. T/n HiÖn tr−êng: + Xuyªn: TÜnh §éng Tiªu chuÈn C¾t c¸nh NÐn tÜnh NÐn h«ng + NhËn xÐt: ¦u: Lµm t¹i vÞ trÝ tù nhiªn → nªn y/tè ¶nh h−ëng chØ lµ: m¸y, ThiÕt bÞ, tiÕn hµnh T/ng. http://www.ebook.edu.vn 1
T/ng nhÑ nhµng h¬n. Thêi gian T/ng nhanh h¬n → t¨ng khèi l−îng + Nh−îc: Kh«ng cho ph©n lo¹i ®Êt ch/x¸c → nh− trong phßng; C¸c chØ tiªu → NhiÒu thÝ nghiÖm ph¶i ®−îc diÔn dÞch t−¬ng quan thùc nghiÖm. Tãm l¹i: Ph¶i kÕt hîp c¶ hai. $ 2. c¸c thÝ nghiÖm xuyªn: 2.1.ThÝ nghiÖm xuyªn tiªu chuÈn: ( SPT): 1. Nguyªn lý: §ãng mét èng mÉu Träng l−îng bóa ®ãng §· tiªu chuÈn ho¸ ChiÒu cao r¬i bóa: §o sè nh¸t ®Ëp ®Ó → èng mÉu ngËp vµo trong ®Êt mét chiÒu s©u → ®· tiªu chuÈn ho¸. 2.ThiÕt bÞ vµ c¸ch thÝ nghiÖm: • ThiÕt bÞ: Bé m¸y khoan èng mÉu tiªu chuÈn: §−êng kÝnh ngoµi: D= 51mm; §−êng kÝnh trong d= 38mm Qu¶ t¹: Q=63.5 kg, chiÒu cao r¬i: H= 76cm • Khoan t¹o lç: Khoan guång xo¾n hoÆc khoan dung dÞch, vÐt ®¸y, th¶ èng SPT. NÖn nhÑ ®Ó èng mÉu ngËp vµo ®Êt: 10 ®Õn 15cm NÖn t¹ ë ®é cao tiªu chuÈn ®o sè nh¸t ®Ëp N1 ®Ó èng SPT ngËp vµo ®Êt 15cm; Lµm tiÕp mét lÇn 15cm n÷a ®o sè nh¸t ®Ëp N2 ®Ó èng SPT ngËp vµo ®Êt 15cm tiÕp theo. TrÞ sè N= N1 + N2 lµ sè nh¸t ®Ëp ®Ó èng SPT ngËp vµo ®Êt 30cm. 3.KÕt qu¶: N cµng lín ®Êt cµng tèt vµ ng−îc l¹i. Tõ N → suy ra c¸c kÕt qu¶ sau: Dïng ®Ó x¸c ®Þnh tr¹ng th¸i, c¸c chØ tiªu còng nh− c¸c tham sè dïng x¸c ®Þnh ®é lón còng nh− søc chÞu t¶i cña mãng: http://www.ebook.edu.vn 2
M« dun nÐn Es = C1 + C2 N ± sE , Es = 1/mv = a/(1+e) ( kg/cm2) Modun nÐn cña c¸t. C1; C2 c¸c hÖ sè t−¬ng quan thùc nghiÖm víi sE lµ ®é lÖch qu©n ph−¬ng B¶ng: http://www.ebook.edu.vn 3
4.NhËn xÐt: DÔ lµm, thùc hiÖn trong hè khoan th¨m dß, lÊy ®−îc mÉu x¸o ®éng Nªn dïng ®Ó ph©n chia ®Þa tÇng kh¸ tèt. Lµm ®−îc ë chiÒu s©u ®ñ lín. Dïng cho ®Êt c¸t tin cËy h¬n. 2.2 ThÝ nghiÖm xuyªn ®éng: 1. Nguyªn lý: Xuyªn vµo ®Êt mét chuú xuyªn → ®Çu nhän x¸c ®Þnh kÝch th−íc x¸c ®Þnh Bóa ®Ëp: träng l−îng vµ chiÒu cao ®· tiªu chuÈn ho¸. §o sè nh¸t ®Ëp: N → ®Ó chuú xuyªn ngËp vµo ®Êt 0.2m, lµm suèt chiÒu s©u thÝ nghiÖm. 2.ThiÕt bÞ vµ c¸ch thÝ nghiÖm: Chuú xuyªn ( d= 25mmm ®Õn 74mm) CÇn xuyªn → èng thÐp ®Æc hoÆc rçng. Bóa Q= 63.5kg chiÒu cao r¬i H = 0.75m ( H cã thÓ thay ®æi tuú theo ®Êt) 3. KÕt qu¶: VÏ ®å thÞ: N - chiÒu s©u Rd - chiÒu s©u Rd: Søc kh¸ng ®éng Q: träng l−îng bóa q: träng l−îng cäc xuyªn h: chiÒu cao r¬i bóa. e : ®é chèi xuyªn → ®é s©u øng víi mét nh¸t ®Ëp A: tiÕt diÖn ngang cña mòi xuyªn Theo c«ng thøc Hµ lan: Q 2h 1 Rd = × e(Q + q) A http://www.ebook.edu.vn 4
Theo c«ng thøc Crandall: Q 2h 1 Rd = × e (e + )(Q + q ) A 2 4. NhËn xÐt: Lµm nhanh, lµm ®−îc nhiÒu → cho biÕt t×nh h×nh chung khu ®Êt → ®Þnh tÝnh Dïng x¸c ®Þnh → ranh giíi c¸c líp ®Êt. 2.3 ThÝ nghiÖm xuyªn tÜnh: 1. Nguyªn lý: Xuyªn vµo ®Êt mét chuú xuyªn h×nh c«n, lùc xuyªn vµ tèc ®é xuyªn kh«ng ®æi → qc §o kh¸ng ®Êt ë mòi §o kh¸ng ®Êt bÒ mÆt → fs 2.ThiÕt bÞ vµ c¸ch thÝ nghiÖm: Gåm: Chuú xuyªn: Gãc ®Ønh 60o, ®−êng kÝnh 35.7mm; F= 10cm2 M¨ng x«ng ®Ó ®o kh¸mg bªn: F = 150cm2 CÇn xuyªn: c¸c èng rçng dµi 1.0-1.5m C¬ cÊu gia lùc: C¬ khÝ hoÆc thuû lùc. C¸ch lµm: §Èy chuú xuyªn ®Õn ®é s©u cÇn ®o Ên riªng lâi → ®o lùc kh¸ng mòi Ên thanh cÇn g¾n víi mang s«ng → ®o lùc kh¸ng bªn. Khi lâi vµ vá chËp nhau → th× Ên tiÕp ®Õn chç cÇn ®o. http://www.ebook.edu.vn 5
3.KÕt qu¶: BiÓu ®å: qc fs KÕt hîp víi khoan cã thÓ v¹ch ra ranh giíi c¸c líp ®Êt chÝnh x¸c h¬n. Tõ qc cho c¸c t−¬ng quan thùc nghiÖm sau: http://www.ebook.edu.vn 6
4.NhËn xÐt: Do cã nhiÒu t−¬ng quan thùc nghiÖm nªn còng ®−îc dïng nhiÒu. ë ta c¸c thiÕt bÞ xuyªn s©u vµ qua ®−îc ®Êt cøng, lÉn sái s¹n ch−a cã. Dïng dù b¸o cäc rÊt tèt. 2.4 ThÝ nghiÖm c¾t c¸nh: 1. Nguyªn lý: C¾m mét c¸nh h×nh ch÷ thËp vµo ®Êt Xoay trßn → ®Êt sÏ bÞ c¾t theo mÆt trô trßn §o m« men xo¾n Mx → tõ ®ã suy ra c¸c tham sè chèng c¾t. 2.ThiÕt bÞ vµ c¸ch thÝ nghiÖm: 2 lo¹i: Lo¹i khoan t¹o lç → ®−a xuèng c¾t. Lo¹i Ên trùc tiÕp xuèng. C¸nh c¾t: D= 50mm; 70mm; 100mm. H = 2D Bé phËn ®o lùc xo¾n Thao t¸c: Quay tay quay ®Ó lµm xoay c¸nh c¾t víi tèc ®é (12o/phót) ghi gi¸ trÞ Mmax http://www.ebook.edu.vn 7
3.KÕt qu¶: VÏ → M - Gãc xoay Cu - h (m) Gi¶ thiÕt ø/x c¾t ph©n bè ®Òu ta cã: 6M x Cu = = Mx / K 7πD 3 K cho s½n trong hå s¬ m¸y. Søc kh¸ng mÆt bªn cña ®Êt thuÇn dÝnh th−êng ®−îc lÊy b»ng 1/2 Cu Søc kh¸ng mòi cäc lÊy b»ng 9 Cu. 4.NhËn xÐt: ThÝ nghiÖm ®¬n gi¶n Phï hîp víi ®Êt sÐt nh·o, bïn... ChØ ®óng cho c¸c ®Êt cã yÕu tè ma s¸t kh¸ nhá cã thÓ bá qua ®−îc. 2.5 ThÝ nghiÖm bµn nÐn: 1. Nguyªn lý: §Æt tÊm nÐn lªn nÒn, gia t¶i lªn, ®o ®é lón Ph©n tÝch quan hÖ (S-P) rót ra c¸c ®Æc tr−ng biÕn d¹ng. 2.ThiÕt bÞ vµ c¸ch thÝ nghiÖm: TÊm nÐn: Liªnx«: 5000cm2; 10000cm2 Mü: d= 30''= 76.5cm KÝch thuû lùc gia t¶i. HÖ thèng neo hoÆc ®èi t¶i → Lµm chç tùa cho kÝch gia t¶i tõng cÊp: → ®Êt yÕu c¸c cÊp kho¶ng: 0.2 - 0.25 kg/cm2 → ®Êt tèt: 0.4 - 0.5 kg/cm2 Mçi cÊp ®îi ®Êt æn ®Þnh lón råi míi chuyÓn cÊp ( æn ®Þnh lón: sau 1 giê víi ®Êt c¸t; sau 2 giê víi ®Êt sÐt ®é lón kh«ng qu¸ 0.1mm T¶i thÝ nghiÖm lÊy 1.5 - 2 lÇn t¶i dù kiÕn sö dông. 3.KÕt qu¶: VÏ quan hÖ: S - P X¸c ®Þnh: HÖ sè nÒn K vµ E K= P/S P(1 − μ 2 ) E= E: TÊm nÐn trßn S×d http://www.ebook.edu.vn 8
P= p × F (1 − μ 2 ) E =ω TÊm nÐn vu«ng c¹nh b: p S ω Tra b¶ng §Ó x¸c ®Þnh t¶i träng giíi h¹n ta nÐn → ®Õn khi ®Êt bÞ tr−ît tråi Tuy nhiªn t¶i lín. 4.NhËn xÐt: Do bµn nÐn nhá nªn ph¹m vi ¶nh h−ëng còng nhá: 2d - 3d. VËy cÇn ph¶i thÝ nghiÖm ë nh÷ng ®é s©u kh¸c nhau. http://www.ebook.edu.vn 9