Giáo trình cơ học đất - Thí nghiệm cơ đất

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

223
lượt xem 64
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Thí nghiệm cơ học đất. BàI 1: Xác Định thành phần hạt Đ/nghĩa: Thành phần hạt (Thành phần cấp phối) là l-ợng chứa t-ơng đối của các nhóm hạt trong đất ( Tính theo % trong tổng khối l-ợng đất khô) A. Ph-ơng pháp rây: Dùng khi đất có đ-ờng kính hạt 0.1mm 1. Dụng cụ: Bộ rây tiêu chuẩn: 2 loạI: Ta;Liênxô: Bộrây:10mm;5mm;2mm;1mm;0.5mm;0.25mm;0.1mm. Ph-ơng tây: Bộ rây: No4; No8; No12; No20; No40; No70; No100; No140; No200. + Cối sứ và chày bọc đầu bằng cao su, cân kỹ thuật ... ...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình cơ học đất - Thí nghiệm cơ đất

ThÝ nghiÖm c¬ ®Êt 1
ThÝ nghiÖm c¬ häc ®Êt. BμI 1: X¸c §Þnh thμnh phÇn h¹t §/nghÜa: Thµnh phÇn h¹t (Thµnh phÇn cÊp phèi) lµ l−îng chøa t−¬ng ®èi cña c¸c nhãm h¹t trong ®Êt ( TÝnh theo % trong tæng khèi l−îng ®Êt kh«) A. Ph−¬ng ph¸p r©y: Dïng khi ®Êt cã ®−êng kÝnh h¹t > 0.1mm 1. Dông cô: Bé r©y tiªu chuÈn: 2 lo¹I: Ta;Liªnx«: Bér©y:10mm;5mm;2mm;1mm;0.5mm;0.25mm;0.1mm. Ph−¬ng t©y: Bé r©y: No4; No8; No12; No20; No40; No70; No100; No140; No200. + Cèi sø vµ chµy bäc ®Çu b»ng cao su, c©n kü thuËt ... 2. Tr×nh tù: + R¶I ®Êt thµnh líp máng ®Ó kh« trong kh«ng khÝ 1 - 2 ngµy ®ªm. + Chän mÉu sao cho ®Òu b»ng c¸ch chia t−. + Dïng chµy cao su t¸ch c¸c h¹t trong cèi sø. + C©n ®Êt: B ( lÊy trßn ®Õn g) + Cho lªn r©y: R©y cho ®Ðn khi lÊy 1 r©y bÊt kú r©y trªn tê giÊy tr¾ng, kh«ng cãn h¹t r¬I xuèng n÷a. + C©n khèi l−îng ®Êt trªn c¸c r©y víi ®é chÝnh x¸c 0.01g: Ai 3. TÝnh to¸n: L−îng chó % cña c¸c nhãm h¹t: Aix100 Xi = B B . Ph−¬ng ph¸p tØ träng kÕ: Dïng khi ®Êt cã ®−êng kÝnh h¹t d < 0.1mm ( Tham kh¶o - §Êt cho x©y dùng) ++ KÕt hîp c¶ 2 kÕt qu¶ trªn ⇒ VÏ ®−êng cong cÊp phèi h¹t. BµI 2: X¸c ®Þnh tû träng 1. Môc ®Ých: γh Δ= γn ( 2.6 ⇒ 3) Dïng ®Ó tÝnh e, tèc ®é ch×m l¾ng khi ph©n tÝch h¹t v.v.v 2. Dông cô: B×nh tû träng C©n kü thuËt 2
Chµy vµ cèi t¸ch ®Êt R©y, bÕp c¸t, n−íc cÊt, nhiÖt kÕ v.v.v 4. Tr×nh tù: c©n b×nh: go §æ n−íc cÊt vµo b×nh cho ®Õn v¹ch lau s¹ch ⇒ c©n: g1 T¸ch h¹t ®Êt b»ng cèi vµ chµy cao su. XÊy kh« trong tñ xÊy ë nhiÖt ®é 100 ÷ 105o c ChuyÓn sang b×nh hót Èm cho ®Õn khi nguéi Cho ®Êt kh« vµo b×nh c©n ®−îc g2 §æ Ýt n−íc vµo vµ ®un b×nh trªn bÕp c¸t ®Ó ®uæi hÕt kh«ng khÝ ra khái ®Êt H¹t th« ®un: 30 phót H¹t mÞn, h¹t sÐt ®un 1 giê. §un xong ®Ó b×nh sang chËu n−íc cho nguéi, ®æ n−íc ®Õn v¹ch ngÊn ( l−u ý: gi÷ nhiÖt ®é lóc nµy b»ng nhiÖt ®é ban ®Çu) Lau s¹ch b×nh c©n ®−îc g3 C¸c lÇn c©n ®Òu lÊy chÝnh x¸c ®Õn 0.01g 4 . TÝnh to¸n: Gh γh = Vh Gh = g2 – go Vh= ? g1 + gh – g3 : ChÝnh lµ träng l−îng cña n−íc cã thÓ tÝch b»ng thÓ tÝch h¹t ®Êt chiÕm chç. VËy thÓ tÝch n−íc ®ã lµ: g1 + gh − g3 Vn = γn ⇒ ChÝnh b»ng Vh ; VËy: ghxγn γh = g1 + gh − g3 vµ gh Δ= g1 + gh − g3 Chó ý: Mçi lo¹I lµm 2 thÝ nghiÖm song song, lÊy ®é chÝnh x¸c ®Õn 0.01g sai sè gi÷a c¸c kÕt qu¶ thÝ nghiÖm cho phÐp lÊy ®Õn 0.02. B¶ng ghi kÕt qu¶ Δ Sè hiÖu Sè Khèi B×nh B×nh vµ g® g3 mÉu hiÖu l−îng vµ ®Êt b×nh tû b×nh n−íc g2 Tõng Trung träng go g1 mÉu b×nh 1 2 3
BµI 3: X¸c ®Þnh dung träng §Þnh nghÜa: Q γw = (T / m3 ; g / cm3 ) V Dïng: X¸c ®Þnh øng xuÊt b¶n th©n ¸p lùc ®Êt lªn t−êng ch¾n æn ®Þnh m¸I dèc. I Ph−¬ng ph¸p dao vßng: Dïng cho lo¹I ®Êt cã thÓ c¾t ®−îc b»ng dao vßng ⇒ §Êt mÒm. 1. Dông cô: - Dao vßng b»ng thÐp - D ≥ 50 ÷ 70 mm - D/2 ≤ H ≤ D Dao c¾t ®Êt, dao g¹t ®Êt, th−íc cÆp, va z¬ lin, c©n, tÊm kÝnh v.v.v 2. Tr×nh tù: H D 2. Tr×nh tù: B«I va z¬ lin phÝa trong dao. Ên dao tõ tõ vµo ®Êt, gät bít ®Êt xung quanh ®Ó gi¶m ma s¸t gi÷a dao vµ ®Êt. Tr¸nh l¾c dao nh− vËy ®Êt sÏ kh«ng ®Çy dao. Khi ®Êt cao h¬n dao th× c¾t ®Êt theo h×nh nãn ®Ó lÊy dao ra khái khèi ®Êt, g¹t ph¼ng, lau s¹ch vµ ®em c©n: g2. víi ®é chÝnh x¸c 0.01g C©n dao: g1 §o thÓ tÝch b»ng th−íc cÆp: V 3. TÝnh to¸n: g 2 − g1 γw = V Chó ý : Lµm 2 thÝ nghiÖm song song víi ®é chÝnh x¸c 0.01g/cm3 Sai sè gi÷a 2 thÝ nghiÖm kh«ng > 0.03g/cm3 II Ph−¬ng ph¸p bäc Pa ra phin Dïng cho ®Êt ®¸ kh«ng c¾t ®−îc b»ng dao vßng. Néi dung: ®Ó x¸c ®Þnh ®−îc V cña mÉu ng−êi ta bäc mÉu b»ng pa ra phin sau ®ã ®em c©n trong n−íc ( Tham khaá ) BµI 4 Xac s®Þnh ®é Èm cña ®Êt §Þnh nghÜa: 4
Qn w= 100% Qh §é Èm BiÕn ®æi tr¹ng th¸I vµ tÝnh chÊt c¬ lý cña ®Êt còng thay ®æi. Dïng ®Ó tÝnh c¸c chØ tiªu gi¸n tiÕp kh¸c nh− γh ; G .v.v.v. 1. Dông cô: c©n kü thuËt Hép nh«m B×nh hót Èm Tñ xÊy 2. Tr×nh tù: C©n hép nh«m cã n¾p LÊy kho¶ng 15 g mÉu cho vµo hép c©n: g1 XÊy ë nhiÖt ®é 100 ÷ 105oC thêi gian 4 ÷ 6 giê. §Êt cã h÷u c¬ th× xÊy ë nhiÖt ®é thÊp vµ thêi gian ng¾n) ®Ó hép nh«m nguéi h¼n trong b×nh hót Èm: c©n ®−îc g2 3. TÝnh to¸n: g1 − g 2 w= 100% g 2 − go Lµm 2 thÝ nghiÖm. Sai sè gi÷a 2 lÇn < 2%. TrÞ sè trung b×nh gi÷a 2 lÇn chÝnh x¸c ®Õn 0.0% BµI 5. X¸c ®Þnh ®é Èm giíi h¹n nh·o vµ ®é Èm giíi h¹n dÎo: I. X¸c ®Þnh: wnh Lµ ®é Èm trung gian gi÷a tr¹ng th¸I dÎo vµ nh·o. 2 ph−¬ng ph¸p: + Xac s®Þnh b»ng chuú xuyªn + X¸c ®Þnh b»ng ph−¬ng ph¸p Ca Za gr¨ng. a. Ph−¬ng ph¸p dïng chuú xuyªn: + Ph¹m vi dïng: Dïng cho ®Êt sÐt mÒm kh«ng g¾n kÕt, bao gåm phÇn lín h¹t cã kÝch th−íc < 1mm, kh«ng dïng cho ®Êt cã tµn tÝch thùc vËt + Néi dung ph−¬ng ph¸p: Gi¬Ý h¹n nh·o cña ®Êt ®−îc x¸c ®Þnh b»ng ®é Èm cña ®Êt cã kÕt cÊu bÞ ph¸ ho¹I mµ ë ®é Èm ®ã 1 nãn xuyªn tiªu chuÈn sÏ ngËp vµo ®Êt 10mm sau 5s d−íi t¸c dông cña träng l−îng b¶n th©n. L−u ý: Tr−íc ®©y ng−êi ta lµm thö nhiÒu lÇn cho ®Ðn khi ®¹t ®óng yªu cÇu trªn lµ ®−îc: sau 5s xuèng 10mm. 5
HiÖn nay c¶I tiÕn c¸ch lµm b»ng c¸ch cø thö vµ ghi l¹I thêi gian ngËp ®Õn v¹ch chuÈn sau ®ã vÏ ®å thÞ quan hÖ vµ t ( §é Èm vµ thêi gian) vµ x¸c ®Þnh nh trªn ®å thÞ øng víi thêi gian t = 5s 1, Dông cô: Xuyªn tiªu chuÈn Q = 76g Que trén ®Êt, ®ång hå ®o Cèc ®ùng ®Êt 2, Tr×nh tù: Trén ®Òu ®Êt phñ v¶I Èm ®Ó trong kh«ng khÝ 24 giê cho ®é Èm ®Êt ®Òu kh¾p. lÊy ®Êt vµo cèc sao cho kÝn g¹t ph¼ng mÆt §Ó mòi xuyªn ®· b«I tr¬n Va Z¬ Lin s¸t mÆt ®Êt, bu«ng tay nÕu sau 5s mòi xuyªn ngËp vµo ®Êt 1cm th× l−îng n−íc trong ®Êt øng víi B Ph−¬ngbph¸p Ca za gr¨ng. + Néi dung: §é Èm cña bét ®Êt nhµo víi n−íc ®−îc x¸c ®Þnh b»ng dông cô quay ®Ëp CA Za Gr¨ng., ë ®ã r·nh ®Êt ®−îc khÝt l¹I mét ®o¹n 12.7mm sau 25 nh¸t ®Ëp 1. Dông cô: - §Üa cong ®ùng mÉu ®Êt b»ng ®ång - TÊm g¹t t¹o r·nh - Vµ c¸c dông cô kh¸c 2. Tr×nh tù: Trén cho ®Êt thËt kü Cho ®Êt vµo ®Üa cong, tr¸nh ®Ó cã khÝ trong mÉu. Dïng tÊm g¹t ®Ó v¹ch ®Êt trong ®Üa thµnh r·nh dµI kho¶ng 40mm. Quay ®Ëp víi t«c ®é 2 vßng / gi©y vµ ®Õm sè nh¸t ®Ëp cÇn thiÕt ®Ó phÇn d−íi cña r·nh ®Êt võa khÐp l¹I 1 ®o¹n 12.7mm lµm 1 sè mÉu øng víi sè nh¸t ®Ëp trong kho¶ng tõ 12 ®Õn 35 lÇn LËp biÓu ®å x¸c ®Þnh ®−îc ®é Èm øng víi 25 nh¸t ®Ëp. II Xac ®Þnh lµ ®é Èm trung gian gi÷a tr¹ng th¸I r¾n vµ dÎo, Néi dung: X¸c ®Þnh ®é Èm cña mÉu ®Êt khi l¨n nã tÇnh d©y ®Êt cã ®−êng kÝnh d = 3mm vµ trªn ®ã xuÊt hiÖn nh÷ng vÕt nøt ngang vµ bÞ ®øt thµnh tõng ®o¹n 3 8 mm. §é Èm cña mÉu lóc ®ã gäi lµ giíi h¹n dÎo cña ®Êt. 1. Dông cô: TÊm kÝnh nh¸m 10 x 15; 15 x 20 cm2 Hép nh«m, c©n kü thuËt, tñ xÊy. 2. Tr×nh tù: R¾c thªm Ýt ®Êt bét vµo ®Êt cßn l¹I cña thÝ nghiÖm nh·o, trén kü LÊy côc nhá l¨n trªn tÊm kÝnh mê, khi l¨n ®Õn 3mm xuÊt hiÖn vÕt nøt ch©n chim vµ t¸ch thµnh ®o¹n 3 ÷ 8 mm th× lÊy ®Êt ®ã x¸c ®Þnh ®é Èm. NÕu > 3 mm ®· nøt kh« qu¸ cho thªm n−íc trén ®Òu l¨n l¹I NÕu < 3 mm ch−a nøt −ít qu¸ r¾c thªm bét ®Êt trén ®Òu l¨n l¹i. Lµm 2 thÝ nghiÖm s«ng s«ng sai sè gi÷a 2 ®é Èm < 2% BµI 6 : ThÝ nghiÖm nÐn ®Êt kh«ng në h«ng 6
NÐn ®Êt kh«ng në h«ng ®Ó x¸c ®Þnh E,a 1. Dông cô: m¸y nÐn: Hép nÐn , ®¸ thÊm giÊy thÊm, ®ång hå ®o biÕn d¹ng, khung gia t¶i. S¬ ®å: 2. Tr×nh tù: Gia t¶I cÊp P1 ( cã thÓ 0.5kg/cm2; 1kg/cm2 tuú thuéc vµo ®Êt tèt hay xÊu ®Êt tèt chän gi¸ cÊp lín, ®Êt xÊu chän cÊp bÐ.) Gghi biÕn d¹ng cña mÉu sau 1,2,3,5,10,20,30,60,120 phót cho ®Õn khi æn ®Þnh biÕn d¹ng th× chuyÓn cÊp sau. ( Do thêi gian cã h¹n nªn trong thÝ nghiÖm mçi cÊp ®äc ®Õn 10 phót) æn ®Þnh lón: Gia sè ®é lón < 0.1mm sau thêi gian nh− b¶ng 2-4 §Êt cho x©y dùng. Tuú lo¹I ®Êt thêi gian cã thÓ tõ 0.5 giê ®Õn 3 giê. ThÝ nghiÖm në th× lµm ng−îc l¹i. 3. TÝnh to¸n: Si ei = eo − (1 + eo) ho eo hÖ sè rçng ban ®Çu. ei hÖ sè rçng øng víi cÊp t¶I thø I ho chiÒu cao ban ®Çu cña mÉu. si §é lón cña mÉu so víi tr¹ng th¸I ban ®Çu øng víi cÊp I TÝnh e1 − e2 1 + eo 1 + e1 a1 − 2 = ⇒ Eo = β ⇒ E1 − 2 = β p2 − p1 a1 − 2 a β: HÖ sè phô thuéc tÝnh në h«ng cña ®Êt §Êt c¸t: = 0.8 C¸t pha = 0.7 SÐt pha = 0.5 sÐt = 0.4 a < 0.001 cm2/kg §Êt coi kh«ng nÐn lón 0.001 < a < 0.01 ®Êt nÐn lón Ýt 0.01< a < 0.1 ®Êt nÐnlón trung b×nh a> 0.1 §Êt nÐn lón m¹nh a> 0.1 Kh«ng dïng lµm nÒn thiªn nhiªn Δγn (1 + 0.01)x (w ) eo = −1 γw 7
bµI 7. ThÝ nghiÖm x¸c ®Þnh chØ tiªu chèng c¾t Môc ®Ých: X¸c ®Þnh tham sè chèng c¾t c, ϕ cña ®Êt. I. ThÝ nghiÖm c¾t ®Êt trôc tiÕp b»ng m¸y c¸t øng biÕn 1. Dông cô : M¸y c¾t trùc tiÕp kiÓu øng biÕn gåm: Thít c¾t, vßng ®o ¸p lùc, c©n gia t¶I. S¬ ®å: 2. Tr×nh tù: Gia t¶I P = 0.5; 1; 2; 3; .. kg/cm2 T¸c dông lùc Q Tèc ®é 6 vßng / phót, khi thÊy ®ång hå chuyÓn vÞ kh«ng t¨ng hoÆc ®ét ngét quay l¹I th× mÉu coi nh− ®· c¾t. Thay mÉu kh¸c nÐn ¸p lùc kh¸c vµ c¾t nh− trªn. 3, TÝnh to¸n: Q = Co R F τ = Q/f C−êng ®é chèng c¾t. Kg/cm2 Co: HÖ sè cña vßng øng biÕn R Sè ®äc lín nhÊt cña kim ®ång hå ®o biÕn d¹ng tg ϕ vµ c ®−îc tÝnh theo c¸c c«ng thøc trong - §Êt x©y dùng mÉu thö Ýt vµ c¸c ®IÓm biÓu diÔn kÕt qu¶ thö n»m gÇn trªn mét ®−êng th¼ng th× lµm b»ng c¸ch : Qua c¸c ®IÓm nµy v¹ch 1 ®−êng th¼ng biÓu diÔn lùc dÝnh c; cßn τ1 − τ2 tgϕ = σ2 − σ1 τ1; τ2 : øng xuÊt c¾t lÊy trªn ®−êng th¼ng t−¬ng øng víi ¸p lùc th¼ng ®øng σ1; σ2. NÕu kÕt qu¶ ph©n t¸n qu¸ 2% th× kh«ng v¹ch ®−êng biÓu diÔn qua ®IÓm ®ã. 8