TIỂU LUẬN XÁC ĐỊNH MODULE BIẾN DẠNG CỦA ĐẤT Ở HIỆN TRƯỜNG BẰNG BÀN NÉN NHẬN XÉT VÀ PHÂN TÍCH SO SÁNH VỚI MODULE BIẾN DẠNG XÁC ĐỊNH BẰNG THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT TRONG PHÒNG.

Khơng chỉ trong đất mà trong đá người ta cũng áp dụng các loại thí nghiệm bàn nén tải trọng tĩnh nhằm xác định module đàn hồi và sức kháng cắt khối đá.. Các thuật ngữ: Mođun biến dạng

Trang 1

Trang 1/30

HVTH: BÙI TRẦN ĐẠI-MSHV: 09090295

Trang 2

Trang 2/30

Phương pháp nén tải trọng tĩnh tương đối đơn giản và cĩ kết quả đáng tin cậy nhằm xác định Module biến dạng, Module phản ứng nền, cũng như cường độ chịu tải của mĩng nơng

Do giới hạn của đề tài cũng như thời gian thực hiện, sau đây là phần trình bày 2 phương pháp xác định Module biến dạng trong phịng và hiện trường phổ biến là Thí nghiệm nén tải trọng tĩnh và thí nghiệm nén cố kết trong phịng Sau đĩ thiết lập sự tương quan giữa 2 giá trị Module để đưa vào thiết

kế 1 cách chính xác hơn

II THÍ NGHIỆM BÀN NÉN TẢI TRỌNG TĨNH (PLATE BEARING TEST):

Trong nghiên cứu làm việc của mĩng nơng, xuất hiện ý tưởng là cần tiến hành thí nghiệm nén tại hiện trường trên 1 bàn nén tương tự như 1 mĩng nhưng cĩ kích thước nhỏ hơn Qua đĩ cĩ thể quan sát được trạng thái làm việc của bàn nén làm cơ sở suy diễn cho mĩng nơng cĩ kích thước thực Đĩ chính

là cơ sở xuất hiện loại thí nghiệm bàn nén tải trọng tĩnh (Plate Bearing Test) sử dụng cho kiểm tra và thiết kế mĩng nơng cũng như cho thiết kế tầng phủ mặt đường giao thơng Khơng chỉ trong đất mà trong đá người ta cũng áp dụng các loại thí nghiệm bàn nén tải trọng tĩnh nhằm xác định module đàn hồi và sức kháng cắt khối đá

Phương pháp thí nghiệm bàn nén tải trọng tĩnh thơng thường được tiến hành theo tiêu chuẩn: TCXD 80: 2002- ĐẤT XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MODULE BIẾN DẠNG TẠI

HIỆN TRƯỜNG BẰNG TẤM NÉN PHẲNG ( Soils In situ test methods of determination of

deformation module by plate loading)

Áp dụng cho các loại đất sét, đất cát và đất hịn lớn trong điều kiện hiện trường ở thế nằm và độ ẩm

tự nhiên hoặc sau khi san lấp và đầm nén đến độ chặt yêu cầu

Khơng áp dụng cho đất trương nở và đất nhiễm mặn khi thí nghiệm chúng trong điều kiện thấm ướt

2 Các thuật ngữ:

Mođun biến dạng của đất : là đặc trưng biểu thị khả năng chịu nén của đất ; là hệ số tỷ lệ giữa gia

số của áp lực tác dụng lên tấm nén với gia số tương ứng của độ lún tấm nén, được qui ước lấy trong đoạn tuyến tính

Độ lún ổn định qui ước: gia số độ lún tấm nén sau một khoảng thời gian, chứng tỏ sự tắt dần biến dạng của đất nền trên thực tế

Trang 3

Trang 3/30

Áp lực tự nhiên của đất: Áp lực thẳng đứng trong khối đất tại một độ sâu do trọng lượng bản thân của các lớp nằm trên

Phụ tải: Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên đất thơng qua diện tích phụ them quanh tấm nén

Cấp gia tải: Lượng tải trọng tác dụng lên tấm nén khi thí nghiệm từng đợt

3 Các qui định chung:

Thí nghiệm đất bằng bàn nén được tiến hành trong hố đào, hố mĩng, giếng đào hoặc lổ khoan được

bố trí cách điểm thăm dị kỹ thuật từ 1.5m ÷ 2.0m

Thí nghiệm (TN) trong hố đào và hố mĩng được tiến hành cho những lớp đất nằm cao hơn mực nước dưới đất, TN trong lổ khoan cho đất ở độ sâu 6.0m ÷ 15.0m (kể cả trong trường hợp nằm thấp hơn mực nước dưới đất )

Diện tích tiết diện ngang của hố đào khơng nhỏ hơn 1.5mx1.5m, đường kính hố tạo ra bằng phương tiện cơ giới khơng nhỏ hơn 900mm, đường kính lổ khoan thí nghiệm khơng nhỏ hơn 325mm

Lớp đất TN phải cĩ chiều dày khơng nhỏ hơn 2d hoặc cạnh bàn nén Kết quả TN chỉ cĩ ý nghĩa đối với lớp đất dày 2d ÷ 3d

Kèm theo kết quả xác định mođun hiện trường phải cĩ các tài liệu và số liệu về vị trí TN, mơ tả đất

và các đặc trưng cơ lý chủ yếu : thành phần hạt, độ ẩm, khối lượng riêng, khối lượng thể tích, hệ số rỗng, các giới hạn dẻo và sệt, hệ số nén lún, gĩc ma sát trong và lực dính

Module biến dạng E của đất được xác định theo biểu đồ liên hệ giữa độ lún của tấm nén với áp lực tác dụng lên tấm nén

Khi xử lý kết quả thí nghiệm tiến hành tính tốn module tổng biến dạng E với độ chính xác như sau: đến 1MPa đối với E>10MPa, đến 0.5MPa đối với E từ 2MPa đến 1MPa, và đến 0.1 MPa đối với E<2MPa

4 Phương pháp tiến hành thí nghiệm:

4.1 Dụng cụ và thiết bị TN:

Dụng cụ TN : tấm ( bàn) nén, các thiết bị chất tải, neo giữ do biến dạng

Kết cấu thiết bị phải đảm bảo khả năng chất tải lên tấm nén thành từng cấp 0.01÷1MPa; truyền tải đúng tâm lên bàn nén; giữ được từng cấp áp lực khơng đổi trong thời gian yêu cầu

Bàn nén phải đủ cứng, cĩ dạng trịn hoặc vuơng, đáy phẳng với kích thước như sau:

+ Kiểu I : diện tích 2500cm2 và 5000cm2

+ Kiểu II : diện tích 1000cm2 cĩ phụ tải hình vành khăn bổ sung thêm đến 5000cm2

+ Kiểu III : diện tích 600cm2

Bàn nén chuẩn cĩ đường kính B = 30cm(1ft), là bàn nén được Terzaghi sử dụng cho các cơng trình nghiên cứu so sánh

Tuy nhiên để cĩ kết quả phản ánh sát với thực tế bàn nén cần cĩ kích thước càng lớn càng tốt nếu khả năng đối tải cho phép

Kích thước bàn nén theo quy định của các quốc gia:

Quốc gia Kích thước bàn nén (cm)

Pháp 20 40 75 - - -

Bỉ 33 43 61 75 - -

Trang 4

Trang 4/30

Hình 1 Thiết bị bàn nén tĩnh hiện trường

Bảng 1 : Kiểu và diện tích tấm nén được qui định

Tấm nén Tên đất

Ví trí tấm nén so với mực nước

Độ sâu thí nghiệm (m)

Ví trí tiến hành thí nghiệm

Ngang mựcnước dưới đất và cao hơn

≤ 6

Trong hốmĩng, hố đào, giếng

sét và sét pha cĩ độ sệt IL>

0.25, cát pha IL>0;

bùn, đất hữu cơ

≤ 6

Trong hốmĩng, hố đào, giếng

I

II

5000

1000 Đất hịn lớn, đất cát –cát

chặt , đất loại sét-sét,

sét pha cĩ độ sệt IL≤0.5,

cát pha IL≤0

≤ 6 Tại đáylổ khoan III 600

Đất cát , đất loại sét-sét, sét

pha và cát pha với mọi trị độ

sệt , bùn, đất hữu cơ

Dưới mựcnước dướiđất

Độ lún của tấm nén là trị số trung bình của hai (hoặc nhiều hơn ) thiết bị đo ở hai phía đối diện

Chú ý : khi TN đất trong lổ khoan và đo độ lún tấm nén theo chuyển vị của đầu trên cột ống dùng

Trang 5

Trang 5/30

Trong đất sét cĩ IL>0.75 phải đặt tấm nén trong một hố tại đáy cơng trình khai đào Hố cĩ độ sâu

từ 40cm ÷ 60cm và kích thước ngang lớn hơn đường kính hoặc cạnh tấm nén khơng quá 10cm Khi cần phải gia cố vách hố này

Mặt đất trong phạm vi diện tích đặt tấm nén phải được san phẳng Khi khĩ san phẳng đất, tiến hành rải một lớp đệm cát nhỏ hoặc cát hạt trung ẩm, dày từ 1-2cm cho đất loại sét và khơng quá 5cm cho đất hịn lớn

Tấm nén được lắp đặt vào cột ống ∅219mm và xuống đáy lổ khoan đã được vét sạch

Dùng đối trọng và các vịng định hướng để cân bằng tấm nén cùng với cột ống khi hạ

Đặt tấm nén sâu hơn chân ống chống từ 2cm ÷ 5cm

Sau khi đặt tấm nén, tiến hành lắp thiết bị chất tải, thiết bị neo và hệ thống neo

Võng kế kiểm tra được lắp trên hệ mốc chuẩn Dây của võng kế kiểm tra được gắn vào mốc khơng

di động đặt ở ngồi thành hố TN Chiều dài dây phải bằng chiều dài của các võng kế đo độ lún của tấm nén

Sau khi lắp tất cả các thiết bị, đưa các số đọc về vạch 0 hoặc về điểm qui ước là 0, ghi vào nhật ký

4.3 Tiến hành thí nghiệm:

Thực hiện thí nghiệm:

Sau khi chuẩn bị đầy đủ các khâu cho thí nghiệm các bước tiến hành tiếp theo như sau:

+ Làm bằng phẳng đáy hố thí nghiệm, rải 1 lớp cát thơ dày khoảng 1cm

+ Đặt bàn nén và lắp đặt các dụng cụ, đồng hồ đo rồi hiệu chỉnh

Trang 6

Trang 6/30

+ Tác dụng cấp áp lực đầu tiên lên bàn nén, để khaỏng 30 giây, rồi dỡ tải về 0

+ Hiệu chỉnh các đồng hồ đo lún về 0

+ Gia tải từng cấp từ đầu và tiến hành quan trắc lún theo sơ đồ quan trắc ấn định cho từng cấp

+ Mỗi cấp áp lực, tùy thuộc vào loại đất mà cĩ tần số đọc chuyển vị khác nhau cho đến lúc đạt

được ổn định quy ước về độ lún thì mới cho phép tăng tải Đo chuyển vị của bàn nén dựa trên đồng

hồ đo biến dạng S1, S2, S3,….tương ứng với mỗi cấp áp lực P1, P2, P3,….cho đến lúc đạt trạng thái

tới hạn Pult( trong khoảng 1 giờ, độ lún s <0.2mm)

Tăng tải trọng lên tấm nén thành từng cấp ∆P tùy theo loại đất TN và trạng thái đất Khoảng cách

áp lực (∆P) tác dụng phụ thuộc trạng thái đất nền và tiêu chuẩn quy định Thơng thường người ta

xác định cấp áp lực theo nguyên tắc:

108

max

−

=

∆P P Trong đĩ:

Pmax : áp lực tối đa dự định thí nghiêm được xác đinh như sau:

+ Pmax=(1.5-2).qa ( qa: là sức chịu tải thiết kế của mĩng nơng)

+ Pmax=qu (qu: là sức kháng giới hạn mĩng nơng theo tính tốn)

Khi khơng cĩ tiêu chí lựa chọn thì sơ đồ cấp áp lực sau thường được kiến nghị:

∆P=0.4-0.8-1.2-1.6-2.0-2.4-2.8-3.2 (kg/cm2) cần thiết tiếp tục: 3.6-4.0

Tổng các cấp gia tải phải khơng ít hơn 4 kể từ giá trị tương ứng với áp lực do trọng lượng bản thân

của đất tại cao trình TN Khoảng 8 đến 10 cấp áp lực là cần thiết để tiến hành cho 1 thí nghiệm và

cấp áp lực sau bằng 2 lần cấp áp lực trước.Trong cấp gia tải đầu tiên phải kể đến trọng lượng của

thiết bị tạo nên một phần tải trọng tác dụng lên tấm nén

Khi dùng tấm nén kiểu II, phụ tải vành khăn phải tương ứng với áp lực thiên nhiên tại cao trình

TN

Giữ mỗi cấp gia tải đến khi ổn định biến dạng qui ước của đất : khơng vượt quá 0.1mm sau thời

gian qui định Thời gian giữ mỗi cấp gia tải tiếp sau khơng ít hơn thời gian giữ cấp tải trước

Bảng 2 : Thời gian ổn định qui ước cho đất rời

Cấp áp lực ∆P, MPa, khi độ chặt kết cấu của đất

Thời gian ổn định qui ước (Giờ) Tên đất Mức độ bão hịa

e<0.5 0.5<e<0.8 0.8<e<1.1 e>1.1*

Trang 7

Trang 7/30

Ghi số đọc các biến dạng kế tại mỗi cấp áp lực:

9 Khi TN đất hịn lớn và đất cát : cách 10 phút trong nửa giờ đầu, cách 15 phút trong nửa giờ sau, tiếp theo cứ cách 30 phút cho đến cho đến khi đạt được độ lún ổn định qui ước

9 Khi TN loại đất sét : cứ cách 15phút trong giờ đầu và 30 phút trong giờ sau và tiếp theo, cứ cách 1 giờ cho đến khi đạt được độ lún ổn định qui ước

Ngừng thí nghiệm khi ổn định biến dạng ứng với cấp tải trọng cuối hoặc tổng biến dạng đạt 0.15d, với d là đường kính tấm nén

Khi cĩ yêu cầu, cĩ thể tiến hành dở tải từng cấp Đối với đất hịn lớn và đất cát, giữ mỗi cấp 10 phút, riêng cấp cuối giữ tới 20 phút Đối với đất loại sét các khoảng thời gian tương ứng là 15 và

+ Đất loại cát: trong 1 giờ chuyển vị <=0.2mm

+ Đất loại sét: trong 1 giờ chuyển vị <=0.2mm

2 Xác định sơ đồ quan trắc:

Sơ đồ quan trắc được xác định tùy theo mục đích thí nghiệm để tìm hiểu trạng thái làm việc của đất Cĩ thể phân chia thành 2 loại:

+ Sơ đồ quan trắc 1 chu kỳ: nghĩa là chỉ tiến hành chất tải và quan trắc lún đến khi kết thúc

( phục vụ cho thiết kế mĩng nơng)

+ Sơ đồ quan trắc nhiều chu kỳ: nghĩa là tiến hành 2 hoặc nhiều chu kỳ chất và dỡ tải trong quá trình quan trắc lún Mục đích là xác định trạng thái làm việc ở pha giả đàn hồi của đất.( phục vụ cho thiết kế đường)

Hình 2 Sau khi kết thúc thí nghiệm (bàn nén bị lún)

4.4 Xử lý kết quả thí nghiệm:

Để tính mođun biến dạng E, lập biểu đồ quan hệ giữa độ lún với áp lực S=f(P) Biểu thị các giá trị

P trên trục hồnh và các giá trị độ lún ổn định qui ước S tương ứng trên trục tung

Qua các điểm TN chấm trên biểu đồ, vẽ một đường thẳng trung bình bằng phương pháp nhỏ nhất hoặc bằng phương pháp đồ giải Lấy điểm ứng với áp lực thiên nhiên làm điểm Pđ và điểm ứng với cấp gia tải cuối cùng làm điểm cuối Pc

Trang 8

Trang 8/30

HVTH: HUỲNH LƯ VŨ MINH-MSHV:90909010

LỚP: ĐKTXD 2009

Hình 3 Biểu đồ độ lún theo thời gian và độ lún theo cấp tải ∆S ∆P Nếu gia số độ lún ứng với cấp áp lực Pi lớn gấp đơi gia số lún với cấp áp lực kề trước Pi-1, đồng thời bằng hoặc nhỏ hơn giá trị ứng với cấp Pi+1 thì lấy Pi-1 và Si-1 làm các giá trị cuối cùng Lúc đĩ số lượng các các điểm làm căn cứ để tính tốn trị trung bình khơng ít hơn ba Module biến dạng E (MPa) được tính tốn cho đoạn tuyến tính của biểu đồ S=f(P) theo cơng thức: S P d E bn ∆ ∆ − =(1 µ2).ω Trong đĩ: 9 µ- Hệ số poison, được lấy bằng 0.27 cho đất hịn lớn; 0.3 cho đất cát và cát pha; 0.35 cho đất sét pha; và 0.42 cho đất sét; 9 ω- Hệ số khơng thứ nguyên, phụ thuộc vào hình dạng và độ cứng tấm nén Đối với tấm nén cứng, hình trịn và hình vuơng lấy ω=0.79 9 d- Đường kính tấm nén trịn hoặc cạnh của tấm nén vuơng (cm) 9 ∆P- Gia số ( biến thiên) áp lực lên tấm nén, ∆P = Pc-Pd (MPa) 9 ∆S- Gia số ( biến thiên) độ lún của tấm nén (cm) tương ứng với ∆P

Thơng thường thí nghiệm bàn nén hiện trường chỉ khảo sát được tính chất biến dạng của lớp đất tương đối nơng khoảng 1.5 đến 2m, hay đến độ sâu vài ba lần bề rộng bàn nén Mặc dù trong quy trình cĩ nêu ra phương pháp thí nghiệm bàn nén trong hố khoan, tuy nhiên trong thực tế hầu như khơng được sử dụng vì khĩ thực hiện và độ chính xác rất kém

Trang 9

Trang 9/30

Khi cĩ những lớp đất trãi dài chịu tác động của những tải thẳng đứng tác động rộng khắp, lớp đất

bị nén theo phương trục z Để mơ phỏng trạng thái đất trên, người ta nén đất trong 1 dụng cụ cĩ tên máy nén khơng nở hơng hoặc máy nén cố kết

Cĩ thể sử dụng phương pháp thí nghiệm bàn nén hiện trường cho thí nghiệm lún ướt hiện trường

mà hiện nay cịn đang được ít quan tâm, mặc dù nĩ rất cĩ ý nghĩa thực tế và cho kết quả đáng tin cậy

Trang 10

Trang 10/30

Trang 11

Trang 11/30

HVTH: HUỲNH LƯ VŨ MINH-MSHV:90909010

LỚP: ĐKTXD 2009

Trang 12

Trang 12/30

III XÁC ĐỊNH MOĐUN BIẾN DẠNG BẰNG THÍ NGHIỆM CỐ KẾT:

1 Tổng quan:

Khi một khối đất bão hịa nước chịu tác dụng của tải trọng, tải trọng ban đầu sẽ truyền vào nước

cĩ trong lỗ rỗng của đất vì nước khơng chịu nén so với khung hạt đất Áp lực gây ra trong nước do tải trọng, gọi là áp lực quá thuỷ tĩnh (hydrostatic exesspressure) Khi nước trong các lỗ rỗng bắt đầu thốt

ra, tải trọng sẽ dần dần chuyển tác dụng vào khung hạt đất Sự chuyển tác dụng này sẽ gây ra biến dạng

tổng thể tích của khối đất bằng với thể tích nước thốt ra Quá trình này gọi là quá trình cố kết Cĩ thể

hiểu quá trình cố kết bằng cách mơ phỏng một hệ lị xo như hình vẽ:

Hình 5 Mơ hình nén cố kết

Khối đất bão hồ nước như hình (a), lị xo tương ứng với khung hạt đất và nước tương ứng với nước trong lỗ rỗng Nếu trọng lượng W đặt lên nước và lị xo trong khi van y đĩng lại, trọng lượng hầu như tác dụng lên nước Nếu van mở và nước thốt ra như hình (b) Cuối cùng tải trọng sẽ hồn tồn tác dụng lên lị xo như hình (c)

Tốc độ biến dạng thể tích hay cịn gọi là cố kết, phụ thuộc vào hệ số thấm của đất vì tốc độ thấm

sẽ khống chế vận tốc thốt ra của nước lỗ rỗng

2 Phương pháp thí nghiệm:

Cĩ rất nhiều quy trình hướng dẫn thí nghiệm nén cố kết như BS1377:1990, ASTM D2435 và TCVN 4200: 1995

Phần trình bày phương pháp thí nghiệm chủ yếu theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4200: 1995

Sơ đồ thiết bị thí nghiệm như hình

Trang 13

Trang 13/30

Tải trọng tác dụng lên mẫu theo từng cấp và phải bảo đảm thẳng đứng Sai số cho phép của mỗi cấp áp dụng trong thời gian thí nghiệm khơng vượt quá 3% Để cĩ thể xác định những trị số lún ban đầu sau khi đặt lực, động tác chất tải ở mỗi cấp áp lực phải được thực hiện nhẹ nhàng, tránh rung và khơng chậm quá 3 giây

Cấp tải trọng ban đầu để thí nghiệm mẫu cĩ kết cấu nguyên nên lấy bằng hoặc nhỏ hơn áp lực thiên nhiên tác dụng lên mẫu đất (σvo) tính theo cơng thức: σvo' =γw'.h

3 Thiết bị thí nghiệm:

Để xác định tính nén lún của đất trong điều kiện khơng nở hơng, cĩ thể dùng các loại máy nén khác nhau, nhưng nhìn chung các loại máy nén phải cĩ các bộ phận chủ yếu sau: hộp nén, bàn nén, bộ phận tăng tải với hệ thống cánh tay địn hoặc hệ thống áp lực, thiết bị đo biến dạng…Đối với các bộ phận trên phải bảo đảm các yêu cầu sau:

9 Đối với thiết bị gia tải: thiết bị gia tải dùng để tác dụng một tải trọng thẳng đứng lên bề mặt mẫu, cĩ sai số khơng vượt quá 0.5 % tải trọng tác dụng

9 Hộp nén: hộp nén dùng để chứa dao vịng đựng mẫu, hộp nén phải đủ khít và và biến dạng phải

đủ nhỏ

9 Dao vịng: dao vịng chứa đất phải nhẵn, cĩ đường kính trong nhỏ nhất là 50mm (thường là

70mm), chiều cao nhỏ nhất là 12 mm, (thường là 20mm) và tỷ số (nhỏ nhất) giữa đường kính

trong và chiều cao dao vịng là d/h ≥ 2.5 Dao vịng được làm bằng thép khơng gỉ, cứng sao cho biến dạng < 0.03%.d (d: đường kính dao vịng) khi chịu tác dụng của tải trọng lớn nhất

9 Thiết bị đo biến dạng: cĩ sai số nhỏ hơn 0.0025 mm, thiết bị đo biến dạng cĩ thể là đồng hồ cơ hoặc cĩ thể là sensor điện tử, dùng để đo biến dạng của mẫu thí nghiệm khi bị tải trọng tác

dụng

9 Tấm nén: dùng đề truyền tải trọng lên mẫu thí nghiệm Khi tác dụng tải trọng phải đảm bảo lực truyền xuống tấm nén theo hướng thẳng đứng và đúng tâm mẫu Đường kính tấm nén phải nhỏ hơn đường kính của mẫu thí nghiệm

Trang 14

Trang 14/30

9 Đá thấm: đá thấm cĩ tác dụng truyền lực tác dụng thẳng đứng phân bố đều trên bề mặt mẫu đất

và để cho nước thốt tự do lên trên và xuống dưới ra ngồi

9 Ngồi ra, để phục vụ cho thí nghiệm này chúng ta cịn cần các dụng cụ khác như mẫu chuẩn bằng kim loại, dao gọt đất, dao gọt phẳng, dụng cụ ấn mẫu vào dao vịng, tủ sấy điều chỉnh được nhiệt độ, cân kỹ thuật…

Hình Thiết bị nén cố kết thơng dụng do Trung quốc sản xuất

Hình Thiết bị nén cố kết tự động do hãng Geocomp (Mỹ) sản xuất

9 Chuẩn bị mẫu: Cắt 1 khúc đất trong hộp mẫu nguyên dạng lấy ra trong hộp tơn hoặc nhựa, rồi dung dao vịng nén ấn từ từ cắt vào trong mẫu Vừa ấn xuống vừa gọt xung quanh cho đến khi

Trang 15

Trang 15/30

mẫu đất lọt qua dao vịng Thực hiện nhẹ nhàng, cẩn thận sao cho khơng làm xáo trộn mẫu Dùng dao con sắc cắt phẳng đất hai mặt dao vịng Dao vịng và lõi đất được cho vào hộp nén

và lắp đặt vào vị trí trong giá nén Thí nghiệm cho đất đắp cĩ thể dùng mẫu xáo động, qua chế

bị đầm chặt trong cối đầm tiêu chuẩn và tiến hành như phương thức trên

4 Quy trình thí nghiệm:

Sau khi mẫu đất được tra vào dao vịng (dao vịng đã biết trước khối lượng), gọt xén mẫu như trong thí nghiệm xác khối lượng thể tích, cân khối lượng của dao vịng và đất, tiếp theo lấy hộp nén ra khỏi bàn máy và lấp mẫu vào Trên hai mặt của mẫu đất phải đặt hai tờ giấy thấm đã được làm ẩm trước Mẫu được đặt ở giữa hai tấm đá thấm, tấm đá thấm cũng được thấm ướt trước và trên cùng là tấm nén truyền tải trọng Đổ nước vào hộp nén cho ngập mẫu Thơng thường mẫu được ngâm trong hộp nén khoảng 24h để cho mẫu bảo hịa nước hồn tồn rồi mới bắt đầu tiến hành gia tải

Đặt hộp nén đã lắp xong mẫu vào bàn nén, cân bằng hệ thống tăng tải bằng đối trọng hoặc điều chỉnh áp nếu sử dụng hệ thống gia tải bằng áp lực và đặt hộp đúng vào điểm truyền lực, lắp đồng hồ đo biến dạng và điều chỉnh kim đồng hồ đĩ về vị trí ban đầu hoặc vị trí bất kỳ và ghi lại giá trị ban đầu đĩ của số đọc đồng hồ

Sau khi chuẩn bị đầy đủ và cân chỉnh đồng hồ đo biến dạng chúng ta tiến hành chất tải Các cấp tải trọng được chọn sao cho cấp sau gấp 2 lần cấp trước Trọng lượng các quả cân được lựa chọn sao cho đạt được các cấp áp lực tằng dần như sau:

9 Đối với đất cứng và nửa cứng, dùng các cấp 0,5; 1,0; 2,0; 4,0 và 8,0 KG/cm2

Khơng nhất thiết phải thí nghiệm với tất cả các cấp nêu trên mà tùy theo độ sâu mẫu liên quan đến áp lực cột đất và cấp áp lực cơng trình tác dụng

Số lượng cấp áp lực khơng nhỏ hơn 5 cho một mẫu nén Tùy theo tải trọng của cơng trình mà các cấp tải tác dụng sẽ được chọn khác nhau, theo chiều sâu cĩ thể dựa vào tải trọng bản thân của cột đất Theo dõi biến dạng nén trên đồng hồ biến dạng dưới mỗi cấp tải trọng ngay sau 15 giây tăng tải Khoảng thời gian đọc biến dạng nén lần sau được lấy gấp đơi so với lần đọc trước: 15; 30 giây; 1; 2; 4,8; 15; 30 phút, 1; 2; 3; 6; 12; 24 giờ kể từ lúc bắt đầu thí nghiệm cho đến khi ổn định quy ước Về cơ bản phải đợi đến khi biến dạng của đất là khơng cịn nữa thì mới tiếp tục tăng cấp tải tiếp theo, phải đợi cho đến khi

sự lún của mẫu dưới tải trọng đã ngừng hẳn mới bắt đầu dỡ tải lần lượt từng cấp cho đến cấp cuối cùng,

và lấy số đọc trên đồng hồ đo biến dạng Khi chỉ quan tâm đến biến dạng khơi phục cuối cùng, khơng nhất thiết phải dỡ tải từng cấp, cĩ thể dỡ tải mỗi lần hai cấp Nếu cĩ yêu cầu, cĩ thể dỡ tải một cấp nào

đĩ, rồi lại tăng tiếp, hoặc tăng và dỡ tải theo một số chu kỳ Thời gian theo dõi biến dạng khơi phục của đất cát pha và sét pha được phép giảm bớt hai lần so với lúc tăng tải Đối với đất sét thì tiêu chuẩn ổn định về biến dạng khơi phục cũng được lấy như biến dạng nén lún Sau khi đã dỡ hết cấp cuối cùng và biến dạng khơi phục đã ổn định, lấy dao vịng cĩ đất ra khỏi máy nén Thí nghiệm xong phải lau chùi máy nén để chống rỉ các chi tiết của máy

5 Tính tốn kết quả thí nghiệm:

Trình bày kết quả: Kết quả quan trắc được thể hiện dưới dạng 2 biểu đồ:

+ Biểu đồ quan hệ giữa hệ số rỗng ( thang trực tiếp)-cấp áp lực (thang logP) Hay thang P

+ Biểu đồ quan hệ chuyển vị (thang trực tiếp)-thời gian (thang log hoặc căn bậc 2)

+ Số liệu ghi nhận khi thí nghiệm: độ lún ổn định cuối cùng và độ lún theo thời gian dưới các cấp tải trọng

Định dạng
Số trang	30
Dung lượng	3,97 MB