Created with Master PDF Editor. For non-commercial use only.
Created with Master PDF Editor. For non-commercial use only.
1
MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU .................................................................................................. 7
1. Đối tượng nghiên cứu, mục tiêu môn học ........................................................... 7
2. Lịch sử phát triển của môn học ............................................................................ 7
3. Phương pháp nghiên cứu môn học ...................................................................... 8
4. Phạm vi biên soạn .................................................................................................. 8
5. Phương pháp biên soạn ......................................................................................... 8
6. Đối tượng phục vụ ................................................................................................. 9
7. Địa chỉ áp dụng ...................................................................................................... 9
Chương 1 CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA ĐẤT VÀ PHÂN LOẠI ĐẤT 10
1.1 Đại cương về sự hình thành của đất ................................................................ 10
1.1.1 Quá trình hình thành đất .......................................................................... 10
1.1.1
Phong hoá ............................................................................................ 10
1.1.1.2 Quá trình chuyển dời và lắng đọng, trầm tích ...................................... 10
1.1.2 Phân loại đất theo gốc phong hóa ............................................................. 10
1.1.2.1 Đất rời ................................................................................................... 10
1.1.2.2 Đất dính ................................................................................................ 10
1.1.3 Phân loại đất theo hình thức chuyển dời và trầm tích ........................... 11
1.1.3.1 Trầm tích lục địa ................................................................................... 11
1.1.3.2 Trầm tích biển và sông biển ................................................................. 11
1.2 Các thành phần cấu tạo nên đất ...................................................................... 11
1.2.1 Khái niệm .................................................................................................... 11
1.2.2 Hạt rắn của đất .......................................................................................... 12
1.2.3 Nước trong đất ........................................................................................... 14
1.2.3.1 Nước trong khoáng vật của hạt đất ....................................................... 14
1.2.3.2 Nước kết hợp mặt ngoài của đất ........................................................... 14
1.2.4 Khí trong đất .............................................................................................. 15
1.3 Các chỉ tiêu vật lý của đất ................................................................................. 16
1.3.1 Các tính chất vật lý của đất....................................................................... 16
1.3.1.1 Trọng lượng riêng tự nhiên ................................................................... 16
1.3.1.2 Trọng lượng riêng của hạt đất .............................................................. 17
1.3.1.3 Trọng lượng riêng khô ......................................................................... 17
1.3.1.4 Tỷ trọng ................................................................................................ 17
1.3.1.5 Độ ẩm.................................................................................................... 17
1.3.1.6 Độ rỗng của đất ..................................................................................... 17
Created with Master PDF Editor. For non-commercial use only.
2
1.3.1.7 Hệ số rỗng ............................................................................................. 18
1.3.1.8 Độ bão hoà nước ................................................................................... 18
1.3.2 Mối quan hệ giữa các tính chất vật lý của đất ........................................ 18
1.4 Phân loại và đánh giá trạng thái của đất ........................................................ 19
1.4.1 Đối với đất dính .......................................................................................... 19
1.4.1.1 Phân loại ............................................................................................... 19
1.4.1.2 Đánh giá trạng thái ............................................................................... 20
1.4.2 Đối với đất rời............................................................................................. 22
1.4.2.1 Phân loại ............................................................................................... 22
1.4.2.2 Đánh giá trạng thái ............................................................................... 22
1.4.3 Đối với đất bùn ........................................................................................... 24
1.5
Bài tập .............................................................................................................. 24
Chương 2 CÁC TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA ĐẤT ...................................... 26
2.1 Khái niệm chung ................................................................................................ 26
2.2 Tính biến dạng của đất ..................................................................................... 26
2.2.1 Hiện tượng nén đất .................................................................................... 26
2.2.2 Thí nghiệm nén không nở hông (thí nghiệm cố kết một chiều) ............. 27
2.2.2.1 Cơ sở lý thuyết ...................................................................................... 27
2.2.2.2 Thiết bị thí nghiệm ............................................................................... 28
2.2.2.3 Tiến hành thí nghiệm ............................................................................ 28
2.2.2.4 Đường cong nén.................................................................................... 29
2.2.3 Định luật nén .............................................................................................. 30
2.2.4 Các thông số liên quan đến khả năng biến dạng của đất ....................... 31
2. 3 Tính thấm của đất ............................................................................................ 34
2.3.1 Khái niệm về dòng thấm trong đất .......................................................... 34
2.3.2 Định luật thấm chảy tầng .......................................................................... 34
2.3.3 Thí nghiệm xác định hệ số thấm k ........................................................... 35
2.3.3.1 Thí nghiệm thấm với cột nước không đổi ............................................ 35
2.3.3.2 Thí nghiệm thấm với cột nước thay đổi ............................................... 37
2.3.3.3 Thí nghiệm bơm hút nước ở trạng thái ổn định .................................... 38
2.3.4 Áp lực hiệu dụng và áp lực nước lỗ rỗng trong đất ................................ 40
2.4 Sức chống cắt của đất ........................................................................................ 42
2.4.1 Đặt vấn đề ................................................................................................... 42
2.4.2 Thí nghiệm cắt đất trực tiếp ..................................................................... 43
2.4.3 Định luật Culông ........................................................................................ 44
2.4.3.1 Đất rời ................................................................................................... 44
Created with Master PDF Editor. For non-commercial use only.
3
2.4.3.2 Đất dính ................................................................................................ 45
2.4.4 Điều kiện cân bằng giới hạn của đất Mohr - Rankine............................ 47
2.5 Các phương pháp xác định các đặc trưng độ bền và biến dạng của đất ..... 48
2.5.1 Thí nghiệm nén 1 chiều ............................................................................. 48
2.5.1.1 Thí nghiệm nén 1 chiều không nở hông ............................................... 48
2.5.1.2 Thí nghiệm nén 1 chiều nở hông .......................................................... 52
2.5.2 Thí nghiệm bàn nén tại hiện trường ........................................................ 52
2.5.2.1 Sơ đồ thí nghiệm ................................................................................... 52
2.5.2.2 Tiến hành thí nghiệm ............................................................................ 53
2.5.2.3 Xử lý thí nghiệm ................................................................................... 54
2.5.3 Thí nghiệm nén ba trục ............................................................................. 55
2.5.3.1 Chuẩn bị mẫu ........................................................................................ 55
2.5.3.2 Thiết bị và phương thức thí nghiệm ..................................................... 55
2.6 Nguyên lý biến dạng tuyến tính ....................................................................... 59
2.7 Bài tập ................................................................................................................. 60
Chương 3 PHÂN BỐ ỨNG SUẤT TRONG ĐẤT .......................................... 63
3.1 Khái niệm chung ................................................................................................ 63
3.2 Xác định ứng suất do tải trọng ngoài gây ra .................................................. 63
3.2.1 Bài toán không gian ................................................................................... 63
3.2.1.1 Bài toán cơ bản - tác dụng của lực tập trung thẳng đứng ..................... 63
3.2.1.2 Tác dụng của lực tập trung nằm ngang ................................................. 69
3.2.1.3 Phân bố ứng suất trong trường hợp tải trọng cục bộ phân bố đều. ....... 70
3.2.1.4 Tải trọng phân bố tam giác trên diện chữ nhật ..................................... 77
3.2.1.5 Phương pháp tổng cộng các phân tố ..................................................... 80
3.2.2 Phân bố ứng suất trong trường hợp bài toán phẳng .............................. 83
3.2.2.1 Tác dụng của tải trọng phân bố đều ...................................................... 83
3.2.2.2 Tải trọng phân bố theo quy luật tam giác. ............................................ 89
3.2.2.3 Tác dụng của tải trọng bất kỳ biến đổi theo quy luật đường thẳng ...... 92
3.2.2.4 Ảnh hưởng của tính không đồng nhất đến sự phân bố ứng suất trong
đất ..................................................................................................................... 94
3.3 Xác định ứng suất trong nền do trọng lượng bản thân của đất gây ra ........ 95
3.3.1 Trường hợp nền đất đồng nhất ................................................................ 96
3.3.2 Trường hợp nền đất nhiều lớp .................................................................. 96
3.3.3 Ứng suất bản thân hữu hiệu của đất ........................................................ 97
3.4 Phân bố ứng suất tiếp xúc dưới đáy móng ...................................................... 99
3.4.1 Khái niệm .................................................................................................... 99
Created with Master PDF Editor. For non-commercial use only.